一种化工用复合ABR管及其密封连接结构

摘要

本发明属于管道连接密封结构技术领域，具体涉及一种化工用复合ABR管及其密封连接结构，包括第一连接管、第二连接管以及密封圈，密封圈的内圈、外圈表面分别设有第一柔性填料和第二柔性填料，第一连接管、第二连接管的内壁分别固定连接有第一凸台、第二凸台，第一凸台、第二凸台相对的一侧均表面开设有放置槽，第一连接管、第二连接管的外表面之间设有弹性连接件，采用本发明技术方案能够解决现有技术中的管道连接处的密封圈容易受到管道内化学物料以及管道外部液体的腐蚀，长时间后导致密封性能下降的问题。

权利要求

1.一种化工用复合ABR管的密封连接结构，包括第一连接管、第二连接管以及设于第一连接管与第二连接管端面之间的密封圈；其特征在于：所述密封圈的内圈设有环形的第一柔性填料，密封圈的外圈设有环形的第二柔性填料；所述第一连接管靠近第二连接管的端面同轴设有第一凸环；所述第二连接管靠近第一连接管的端面同轴设有两件第二凸环，且第一凸环位于两件第二凸环之间；所述第一连接管的内壁设有与其同轴的第一凸台；所述第二连接管的内壁设有与其同轴的第二凸台；所述第一凸台、第二凸台之间留有间隙，且相对的一侧表面均开设有用于放置第一柔性填料的放置槽；所述第一连接管、第二连接管的外表面之间设有用于连接两者的弹性连接件，且当弹性连接件连接第一连接管与第二连接管时，弹性连接件挤压第二柔性填料，第一凸台、第二凸台共同挤压第一柔性填料并使其覆盖第一连接管与第二连接管内侧的接缝处，第一凸环、第二凸环共同夹持并抵接密封圈；

所述第一柔性填料、第二柔性填料的内部均设有环形的第一气囊；所述密封圈内部也设有多件环形的第二气囊，且多件第二气囊同轴并在平面内间隔设置；所述第一气囊、第二气囊之间相互连通；所述第一凸台靠近第二凸台的端面穿设有同轴设置的柔性连接管，柔性连接管的一端与第一凸台内部之间设有弹簧，柔性连接管的一端通过弹簧弹性滑动穿设于第一凸台；所述第二凸台的端面开设有与柔性连接管自由端相配合的缺口；所述第二凸台内还设有用于固定柔性连接管的限位件，且当第一连接管与第二连接管相互连接时，柔性连接管的一端伸入缺口内并与限位件相互卡接，同时柔性连接管覆盖第一凸台、第二凸台之间的间隙；

所述弹性连接件包括连接套筒、固定环以及连接块；所述连接套筒套设并固定在第一连接管的表面，且连接套筒与第一连接管外表面之间存在间隙并用于放置第二柔性填料；

所述连接块活动设置在第二连接管的表面，且连接块的表面弹性穿设有多个用于抵接固定环的抵接块；所述固定环固定在第二连接管的表面，且固定环设于连接套筒、连接块之间；

所述连接块还套设于连接套筒的表面，且连接套筒与连接块螺纹连接；所述固定环与连接套筒、连接块之间均存在间隙，连接套筒与固定环共同挤压第二柔性填料并使其覆盖第一连接管与第二连接管外侧的接缝处；所述第一连接管、第二连接管的轴线不在同一直线上时，第一气囊、第二气囊均受到挤压，使得密封圈、第一柔性填料以及第二柔性填料的表面发生形变并紧贴第一连接管与第二连接管的接缝处。

2.根据权利要求1所述的一种化工用复合ABR管的密封连接结构，其特征在于：所述第一连接管、第二连接管由内向外依次采用耐腐蚀性材料层、ABR管层、粘接层以及金属管层制成，且耐腐蚀性材料层可与ABR管层复合；所述第一凸台、第二凸台以及柔性连接管均采用耐腐蚀材料制成。

说明书

一种化工用复合ABR管及其密封连接结构

技术领域

[0001] 本发明属于管道连接密封结构技术领域，具体涉及一种化工用复合ABR管及其密封连接结构。

背景技术

[0002] 给水用丙烯酸酯共混聚氯乙烯管材及管件（Pipes and fittings made of acrylate polymer blended with poly resin for water supply，简称ABR管）是一种新型产品，具有耐高压、耐低温以及外载荷高等优良特性，适用于城市供水管网和远距离输调水工程，在输水管网搭建过程中，管件与管件之间的连接通常使用法兰进行固定，法兰一般是成对使用，并通过多组螺栓螺母进行固定，但法兰连接同时是一种刚性连接，管件在安装固定后就会不能再受到外力，否则会导致连接处不稳定，密封性能下降，从而导致输送的物料泄漏，造成不必要的损失。

[0003] 为了解决上述技术问题，中国专利公开了一种管道密封连接结构（专利公开号：CN106678464B），包括第一连接管道端部内沿的环状缺口、第一环状凸缘、第二连接管道头部伸出的圆弧状环形凸起、第二环状凸缘和多组弹性螺栓连接件，环状缺口与圆弧状环形凸起相对应且形状匹配，第一环状凸缘的中部设有环状凹槽，环状凹槽侧槽壁是偏离轴向的第一环形斜壁，第二环状凸缘的中部设有向第二连接管道端面凸出的第三环状凸缘，第三环状凸缘和环状凹槽匹配，且设有与所述第一环形斜壁对应的第二环形斜壁，第一环状凸缘的外缘和第二环状凸缘的外缘之间通过多组弹性螺栓连接件轴向拉紧连接，可以使得第一连接管道和第二连接管道相对偏离一定角度，防止对连接处的硬破坏。

[0004] 上述技术方案虽然在安装时能够调整两件连接管道之间的轴向间距，但第一连接管与第二连接管之间的密封圈有一端是直接暴露在管道内侧，当管道内输送具有腐蚀性的化学液体时，液体会通过第一连接管和第二连接管之间的缝隙渗入并腐蚀密封圈，长此以往会影响管道之间的密封性，并且当两件管道的中轴线不同轴时，必然会导致两管道连接处以及柔性填料受力不均衡，导致管内物料泄漏或者管道外部的液体渗入，也会腐蚀密封圈并影响密封效果。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种化工用复合ABR管及其密封连接结构，用于解决现有技术中的管道连接处的密封圈容易受到管道内化学物料以及管道外部液体的腐蚀，长时间后会导致输送物料泄漏的问题。

[0006] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种化工用复合ABR管及其密封连接结构，包括第一连接管、第二连接管以及设于第一连接管与第二连接管端面之间的密封圈；所述密封圈的内圈设有环形的第一柔性填料，密封圈的外圈设有环形的第二柔性填料；所述第一连接管的内壁设有与其同轴的第一凸台；所述第二连接管的内壁设有与其同轴的第二凸台；所述第一凸台、第二凸台之间留有间隙；所述第一连接管、第二连接管的外表面之间设有用于连接两者的弹性连接件，且当弹性连接件连接第一连接管与第二连接管时，弹性连接件挤压第一柔性填料，第一凸台、第二凸台共同挤压第二柔性填料。

[0008] 进一步，所述第一柔性填料、第二柔性填料的内部均设有环形的第一气囊；所述密封圈内部也设有多件环形的第二气囊，且多件第二气囊同轴并在平面内间隔设置；所述第一气囊、第二气囊之间相互连通。

[0009] 进一步，所述第一凸台靠近第二凸台的端面穿设有同轴设置的柔性连接管；所述第二凸台的端面开设有与柔性连接管自由端相配合的缺口；所述第二凸台内还设有用于固定柔性连接管的限位件，且当第一连接管与第二连接管相互连接时，柔性连接管的一端伸入缺口内并与限位件相互卡接。

[0010] 进一步，所述弹性连接件包括连接套筒、固定环以及连接块；所述连接套筒套设并固定在第一连接管的表面，且连接套筒与第一连接管外表面之间存在间隙并用于放置第二柔性填料；所述连接块活动设置在第二连接管的表面，且连接块的表面弹性穿设有多个用于抵接固定环的抵接块；所述固定环固定在第二连接管的表面，且固定环设于连接套筒、连接块之间；所述连接块还套设于连接套筒的表面，且连接套筒与连接块螺纹连接。

[0011] 进一步，所述第一连接管、第二连接管由内向外依次采用耐腐蚀性材料层、ABR管层、粘接层以及金属管层制成，且耐腐蚀性材料层可与ABR管层复合；所述第一凸台、第二凸台以及柔性连接管均采用耐腐蚀材料制成。

[0012] 本发明的有益效果在于：

[0013] 1、本发明通过弹性连接件、密封圈、第一柔性填料、第二柔性填料、第一凸台、第二凸台等组件的配合，加强了第一连接管与第二连接管连接处的密封效果，并且通过柔性连接管阻挡了管内输送物料与密封圈的直接接触，减少了化学物料腐蚀密封圈的概率，保证了密封圈的密封效果，并且通过弹性连接件进行连接的第一连接管道、第二连接管道在偏转的同时也不会影响两管道之间的密封性，大大提高了本发明的实用性以及灵活性。

[0014] 2、弹性连接件通过连接套筒与连接块螺纹连接的方式连接第一连接管、第二连接管，相较于法兰与螺栓螺纹的连接，本方案能够使得第一连接管、第二连接管在连接过程中受力更加均匀，操作也更加方便快捷，并且连接块还有效覆盖第二柔性填料，防止第二柔性填料与外部直接接触，增加了其使用寿命，保证了两管道连接处的密封稳定性。

[0015] 本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

[0016] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

[0017] 图1为本发明第一连接管与第二连接管连接示意图；

[0018] 图2为本发明第一连接管与第二连接管剖视图；

[0019] 图3为图2中A处放大示意图；

[0020] 图4为图3中B处放大示意图；

[0021] 图5为本发明第一连接管与第二连接管相互偏转结构示意图；

[0022] 图6为图5中C处放大示意图；

[0023] 图7为发明实施例二中第一连接管与第二连接管剖视图；

[0024] 图8为图7中D处放大示意图。

[0025] 附图中标记如下：

[0026] 1第一连接管、2第二连接管、3密封圈、4第一柔性填料、5第二柔性填料、6第一凸环、7第二凸环、8第一凸台、9第二凸台、10放置槽、11弹性连接件、1101连接套筒、1102固定环、1103连接块、12第一气囊、13第二气囊、14柔性连接管、15抵接块、16第一法兰盘、17第二法兰盘。

具体实施方式

[0027] 实施例一：

[0028] 如图1 6所示，~

[0029] 一种化工用复合ABR管及其密封连接结构，包括第一连接管1、第二连接管2以及设于第一连接管1与第二连接管2端面之间的密封圈3；所述密封圈3的内圈一体成型有呈环形的第一柔性填料4；所述密封圈3的外圈一体成型有呈环形的第二柔性填料5；所述第一连接管1靠近第二连接管2的端面同轴设有第一凸环6；所述第二连接管2靠近第一连接管1的端面同轴设有两件第二凸环7，且第一凸环6位于两件第二凸环7之间；所述第一凸环6、第二凸环7共同夹持并抵接密封圈3；所述第一连接管1的内壁一体成型有呈环形的第一凸台8，第二连接管2的内壁一体成型有呈环形的第二凸台9；所述第一凸台8、第二凸台9之间留有间隙，且相对的一侧表面均开设有用于放置第一柔性填料4的放置槽10；所述第一连接管1、第二连接管2的外表面之间设有用于连接两者的弹性连接件11，且当第一连接管1与第二连接管2在弹性连接件11的作用下相互连接时，弹性连接件11挤压第一柔性填料4，第一凸台8、第二凸台9共同挤压第二柔性填料5。

[0030] 结合图中所示，本方案为进一步提高密封圈3的密封效果，设置了第一凸环6、第二凸环7；在第一凸台8、第二凸台9的端面分别开设有用于放置第一柔性填料4的放置槽10，能够使得第一柔性填料4抵紧四周并提高密封性能，防止输送物料渗入两管道（第一连接管1、第二连接管2的简称，后文一致）之间的连接处并腐蚀密封圈3；当需要将第一连接管1和第二连接管2进行连接时，先将密封圈3放置在第一连接管1靠近第二连接管2的端面，此时第一柔性填料4的一部分表面位于相应的放置槽10内，第二柔性填料5的一部分表面弹性连接件11的内侧，然后将第二连接管2与第一连接管1通过弹性连接件11进行连接，第一连接管1与第二连接管2在进行连接并靠近的过程中，第一凸环6和第二凸环7会同时抵紧并挤压密封圈3的表面，使得被夹持后的密封圈3的横截面具有多个拐角，保证密封圈3的表面紧贴周围表面，减少间隙，有效提高了两管道之间的密封性；第一连接管1、第二连接管2在通过弹性连接件11进行连接的过程中，呈环形的第一凸台8和第二凸台9会相互靠近并挤压第一柔性填料4，使得第一柔性填料4发生形变并使得其外表面抵紧两件放置槽10的内壁，结合图3、图4所示，第一柔性填料4被抵紧后的位置恰好能够覆盖第一连接管1与第二连接管2内侧的接缝处，能够防止管道内输送的物料直接接触密封圈3，减少了密封圈3被物料腐蚀的风险，保证了密封圈3工作的稳定性，并且，弹性连接件11也会抵紧并挤压第二柔性填料5，使得第二柔性填料5也发生形变并完全覆盖第一连接管1与第二连接管2外侧的接缝处，能够防止外部的液体渗入并腐蚀密封圈3，进一步保证了密封圈3工作环境的稳定性，提高了密封圈3的使用寿命，即使第一连接管1、第二连接管2在连接过程中或者在连接完成后，两管道的中轴线不在同一轴线上时（两管道之间的偏转角度有限），结合图5图6中所示，第一柔性填料4与第二柔性填料5形变后的表面依然会紧贴四周，防止输送物料以及外部液体渗入两管道的连接处并腐蚀密封圈3，保证了密封圈3工作的稳定性并延长了其使用寿命。

[0031] 在本实施例中，所述第一柔性填料4、第二柔性填料5的内部均设有环形的第一气囊12；所述密封圈3内部也设有多件环形的第二气囊13，且多件第二气囊13（在图中只展示了3件第二气囊13）同轴并在平面内间隔设置；所述第一气囊12、第二气囊13之间相互连通。

[0032] 当第一连接管1与第二连接管2的中轴线不在同一直线上时，例如呈图5、图6所示，两管道之间偏转角度为α，此时的密封圈3、第一柔性填料4以及第二柔性填料5在不同处的受力情况不一样，如果管内输送物料的压力比较大时，这就有可能会导致管内输送的物料渗入受力薄弱的地方后到达密封圈3，长此以往，物料会逐渐腐蚀密封圈3，并从第一连接管1与第二连接管2之间受力薄弱的地方泄漏出去，因此在第一柔性填料4、第二柔性填料5的内部设置了第一气囊12和第二气囊13，第一气囊12与第二气囊13之间相互连通并保持在一定的气压，当第一连接管1与第二连接管2在弹性连接件11的作用下进行连接时，第一凸环
6、第二凸环7以及两件管道的端面会同时抵紧并挤压密封圈3以及第二气囊13，而第一凸台
8、第二凸台9、弹性连接件11也会同时抵紧并挤压第一气囊12，使得密封圈3、第一柔性填料
3以及第二柔性填料4的表面膨胀并抵紧周围的物体表面，进一步提高两管道之间连接处的密封效果；而当第一连接管1与第二连接管2的中轴线不同轴时，两管道连接处受力较大的位置会进一步挤压第一气囊12或第二气囊13，并使得其内的气体移动至受力情况较小的位置，使得压力较小处的第一气囊12或第二气囊13膨胀并挤压四周，由于密封圈3、第一柔性填料4以及第二柔性填料5均具有一定的韧性以及延展性，因此发生膨胀的第一气囊12、第二气囊13外表面会紧贴四周并防止物料泄漏，保证了此处的密封状况，提高了第一连接管1道、第二连接管2道之间的密封性能。

[0033] 在本实施例中，所述第一凸台8靠近第二凸台9的端面弹性穿设有同轴设置的柔性连接管14；所述第二凸台9的端面开设有与柔性连接管14相配合的缺口；所述第二凸台9内还设有用于固定柔性连接管14的限位件，且当柔性连接管14的一端位于缺口内并与限位件相互卡接时，柔性连接管14恰好覆盖第一凸台8、第二凸台9之间的间隙。

[0034] 柔性连接管14在本实施例中采用金属波纹管，柔性连接管14的一端与第一凸台8内部之间设有弹簧，柔性连接管14的一端通过弹簧弹性滑动穿设于第一凸台8，限位件沿竖直方向弹性穿设在第二凸台9内，柔性连接管14靠近第二凸台9的一端开设有与限位件相配合的限位槽；由于第一连接管1、第二连接管2之间采用的是弹性连接件进行连接，两管道之间的中轴线可不在同一直线上，因此必须在第一凸台8、第二凸台9之间留有活动的间隙，但此处的间隙会使得第一柔性填料4与管内输送的物料直接接触，因此为了减少输送物料流动时会磨损并腐蚀第一柔性填料4的表面，在第一凸台8、第二凸台9之间的间隙处设置了柔性连接管14，当第一连接管1与第二连接管2在弹性连接件11的作用下连接时，柔性连接管14在弹簧的作用下会伸出第一凸台8，并使得柔性连接管14的一端恰好伸入缺口内，第二凸台9内的限位件与限位槽相互卡合并固定住柔性连接管14的一端，防止柔性连接管14在输送物料的冲击下脱落，此时柔性连接管14的表面能够覆盖第一凸台8、第二凸台9之间的间隙，防止输送物料直接接触第一柔性填料4表面，提高了两管道之间的密封效果；并且，两管道为了输送物料，其内部的压力必须足够大，柔性连接管14位于第一凸台8、第二凸台9间隙处的表面会在物料的冲击下发生形变，结合图4所示，使得柔性连接管14的表面会紧贴第一凸台8、第二凸台9的表面，能够进一步减小物料渗入两管道连接处的概率，保证密封性；而柔性连接管14也能够在第一连接管1、第二连接管2相互偏转的情况下产生相应的形变，能够满足第一凸台8、第二凸台9在不同位置时的连接要求，始终能够覆盖第一凸台8、第二凸台9之间的间隙，保证两管道之间的密封效率。

[0035] 在本实施例中，所述弹性连接件11包括连接套筒1101、固定环1102以及连接块1103；所述连接套筒1101套设并固定在第一连接管1的表面，且连接套筒1101与第一连接管
1外表面之间存在间隙并用于放置第二柔性填料5；所述连接块1103活动设置在第二连接管
2的表面，且连接块1103的表面弹性穿设有多个用于抵接固定环1102的抵接块15；多个抵接块15绕连接块1103周向间隔设置；所述固定环1102固定在第二连接管2的表面，且固定环
1102设于连接套筒1101、连接块1103之间；所述连接块1103还套设于连接套筒1101的表面，且连接套筒1101与连接块1103螺纹连接。

[0036] 在本方案中，抵接块15与连接块1103之间设有弹簧，使得抵接块15能够弹性穿设在连接块1103的表面；结合图3所示，连接块1103、连接套筒1101的横截面均呈L形，当第一连接管1、第二连接管2的端面相互靠近并进行连接时，转动连接块1103并与连接套筒1101外表面螺纹连接，连接块1103的内侧的抵接块15会抵住固定环1102并带动第二连接管2朝第一连接管1方向运动，固定环1102的端面在靠近连接套筒1101的同时也会抵紧并挤压第二柔性填料5，当连接块1103转动一定的圈数后即可停止，此时固定环1102与连接套筒1101、连接块1103之间均存在间隙，并且固定环1102在抵接块15的作用下抵紧第二柔性填料5，第一凸环6、第二凸环7同时抵紧并挤压密封圈3，第一凸台8、第二凸台9同时抵紧并挤压第一柔性填料4，提高了两管道之间的密封性能，防止了外部液体渗入两管道连接处的风险；当第二连接管2的轴线相对于第一连接管1的轴线向上偏转α角度时，结合图5、图6所示，第二连接管2会同步带动固定环1102、第二凸环7以及第二凸台9产生相应的位移，此时多个抵接块15在弹簧的作用下仍会抵紧固定环1102的表面，固定环1102的上半部分会靠近连接套筒1101并进一步挤压第二柔性填料5（图中仅各个组件上半部分的变化情况），密封圈3也会在挤压的过程中产生相应的形变，第一气囊12或第二气囊13内部受到挤压的气体会运动至其它压力较小的地方，使得其他未受到挤压的第一气囊12或第二气囊13进一步膨胀，保证密封圈3、第一柔性填料4能够时刻紧贴周围的表面，不会因第一连接管1、第二连接管2的偏转影响其密封性，能够实现自我动态调整的目的，有效防止物料的外泄。

[0037] 在本实施例中，所述第一连接管1、第二连接管2由内向外依次采用耐腐蚀性材料层、ABR管层、粘接层以及金属管层制成，且耐腐蚀性材料层可与ABR管层复合；所述第一凸台8、第二凸台9以及柔性连接管14均采用耐腐蚀材料制成。

[0038] 在本方案中，耐腐蚀性材料层可采用聚氨酯、聚氯乙烯等可以与ABR管层复合的材料，能够提高管道内壁对化学物料的耐腐蚀性，保证物料的输送效率，提高使用寿命，并且第一凸台8、第二凸台9也可采用聚氯乙烯等耐腐蚀性材料制成，柔性连接管14可采用不锈钢制成，能够防止输送的化学物料腐蚀位于连接处的第一凸台8、第二凸台9以及柔性连接管14，防止化学物料渗入两管道之间的连接处并腐蚀密封圈3，保证了连接处的密封效果。

[0039] 实施例二：

[0040] 本实施例二与实施例一的区别在于，所述弹性连接件11包括第一法兰盘16、第二法兰盘17以及固定环1102；所述第一法兰盘16焊接在第一连接管1的金属管层外表面，且连第一法兰盘16与第一连接管1外表面之间存在间隙并用于放置第二柔性填料5；所述第二法兰盘17活动设置在第二连接管2的表面，且第二法兰盘17表面弹性穿设有多个用于抵接固定环1102的抵接块15；多个抵接块15绕第二法兰盘17周向间隔设置；所述固定环1102焊接在第二连接管2的金属管层外表面，且固定环1102设于第一法兰盘16、第二法兰盘17之间；螺丝第一法兰盘16、第二法兰盘17之间通过螺栓螺母进行固定连接。

[0041] 结合图7、图8所示，第一法兰盘16、第二法兰盘17为异形结构，通过第一法兰盘16、第二法兰盘17连接两管道，相较于实施例一，此方法技术成熟，成本较低，施工过程也较为简单，并且由于第一连接管1、第二连接管2的端面之间设有密封圈3、第二气囊13，因此第一法兰盘16、第二法兰盘17通过螺栓螺母固定连接时，可以分别拧紧不同位置的螺母，不需要同步拧紧螺母（第一连接管1、第二连接管2可在一定范围内偏转）；采用第一法兰盘16、第二法兰盘17连接两管道，也并不会影响两管道偏转后的密封性。

[0042] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。