一种PP-R管件线性膨胀补偿结构及PP-R管件的连接方法

摘要

一种PP‑R管件线性膨胀补偿结构，包括紧密套接并具有轴向滑动余量的内管件、外管件，其技术要点在于：还包括设置在外管件端部用于限制外管件向外扩径的固定环、设置在内管件端部用于使内管件具有扩径趋势的支撑件，所述固定环和支撑件均位于外管件与内管件的重合区内，通过固定环与支撑件保持内、外管件紧密贴合。本发明旨在提供一种结构简单、密封性好的PP‑R管件连接结构以及一种PP‑R管件的连接方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种PP-R管件，特别涉及一种PP-R管件线性膨胀补偿结构。

背景技术

PP-R管因其节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点在建材领域迅速崛起，广泛用于各个行业建筑装修，但同时PP-R管也因较大的线性膨胀系数导致对安装条件、安装结构具有较高要求。

在公开号为CN2514209的中国实用新型专利中公开了一种管道配件,主要是一种专用于PP－R管材配套使用的PP管道线性膨胀补偿器。包括管套,在其端部设有密封圈,管套的内径大小和PP管的外径大小相适应,PP管能在管套内自由伸缩。一端设有密封圈为补偿端,另一端为固定端;可两端设有密封圈,均为补偿端;也可一端设有多个密封圈为补偿端,另一端为法兰式固定端。所述的密封圈为V形密封圈,V形顶端是圆弧形。

上述专利结构中利用一个额外的管套来供对PP-R管的线性膨胀做补偿。但是在一个用于输送介质的管路中，其内部的介质压力是无法避免、忽视的。例如用于送水的PP-R管路中，管道内的水处于静止时，对于PP-R管路的水压处于积蓄状态，而当水龙头等水阀开启时，管道中的水压得到释放，相对于静止状态，对于PP-R管路的水压明显降低。随着水压的高低变化，PP-R管的径向尺寸也会随之产生一张一弛变化，也因此导致PP-R管在利用上述专利中的补偿管套对线性膨胀补偿时，内、外管件之间容易出现间隙，导致管路泄漏。

发明内容

本发明的第一发明目的是提供一种PP-R管件线性膨胀补偿结构，其优点在于有效防止PP-R管件因线性膨胀、介质压力变化而出现破裂、泄漏。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种PP-R管件线性膨胀补偿结构，包括相套接并具有轴向滑动余量的内管件、外管件，其中：还包括设置在外管件端部用于限制外管件向外扩径的固定环、设置在内管件端部用于使内管件具有扩径趋势的支撑件，所述固定环和支撑件均位于外管件与内管件的重合区内，通过固定环与支撑件保持内、外管件紧密贴合。

通过采用上述技术方案，内管件与外管件之间的套接结构使得在PP-R管件因内部应力作用而出现线性膨胀时，内管件与外管件之间能产生相对滑动从而避免因PP-R管件的线性膨胀导致管件破裂，且无论是内、外管件的相对滑动亦或是因管内介质压力的变化，内、外管件均通过支撑件与固定环的相互作用保持贴合状态，有效避免PP-R管件泄漏，且整体结构简单、安装方便。

本发明进一步设置为：所述支撑件包括一朝向内管件中介质流动方向倾斜的施力面；介质在内管件中轴向流动时通过该施力面对内管件施加径向作用力。

通过采用上述技术方案，在PP-R管内部的介质流动时，虽然介质对于管件的压力因其流动而下降，但介质对支撑件具有垂直于施力面的作用力，该作用力通过力学分析可知其能分解为分别垂直、平行于PP-R管管壁的两个力，而利用其中垂直于PP-R管管壁的力对内管件起到扩径作用。使得在内管件、外管件因线性膨胀产生变形的情况下，保持内管件与外管件紧密贴合，而且上述对于内管件的扩径力在介质流动的状态下比介质静止的状态更大，有效补偿在介质流动后内管件因内部介质压力变小而导致产生缩径的现象。

本发明进一步设置为：所述支撑件呈环状设置，且所述支撑件上具有两个对称设置的施力面。

通过采用上述技术方案，无论管件内的介质流向如何，支撑件都能起到扩径补偿的效果，令本PP-R管件线性膨胀补偿结构的适用范围更广。

本发明进一步设置为：所述支撑件为一弹性条状体经弯曲后设置在内管件中。

通过采用上述技术方案，支撑件在受力弯曲置入内管件后，因其自身的弹性回复力影响，支撑件保持对内管件具有扩径的作用力，保证内管件常态下与外管件紧密贴合。

本发明进一步设置为：所述内管件的内侧壁上设置有燕尾槽，所述支撑件转动连接在所述燕尾槽中。

通过采用上述技术方案，使得在内管件的外径因各方面的力作用下逐渐增大时，支撑件能保持与内管件贴合，保证支撑件的对于内管件的支撑作用。

本发明进一步设置为：所述内管件与外管件之间设置有密封圈。

通过采用所述技术方案，有效增加了内管件与外管件之间的密封性能。

本发明进一步设置为：外管件端部设置有一体式的拱起结构，所述密封圈嵌设于该拱起结构里侧。

通过采用上述技术方案，一体式的外管件结构保证其自身强度，避免为安装密封圈而在外管件表面开槽、导致外管件强度下降。

本发明进一步设置为：所述密封圈并别设置有多个。

通过采用上述技术方案，进一步提高了内管件与外管件之间的密封性能。

本发明进一步设置为：所述密封圈位于固定环的两侧。

通过采用上述技术方案，不经提高了密封圈的密封效果，利用拱起结构限制住了固定环的位置避免固定环位置出现移动。

本发明的第二发明目的是提供一种PP-R管件的连接方法，其优点在于有效防止PP-R管件因线性膨胀出现破裂、泄漏。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种PP-R管件的连接方法，包括以下步骤：

Step1:取待连接的内管件、外管件，内管件的外径等于外管件的内径；

Step2:将内管件通过夹具固定在仪表车床上，并利用楔形车刀车削内管件的内侧壁，从而在内管件的端部里侧加工出沉槽，沉槽底部具有与楔形车刀形状相同的斜面；

Step3:取一段外径与沉槽直径相同的辅管，在辅管的一端外侧车削出倾斜角度与上述斜面相同的锥形结构；

Step4：取一截面呈“V”形的条状弹性体作为支撑件，将该支撑件的开口侧朝外弯折成外径等于沉槽外径的圆环，将该圆环放入沉槽内保持圆环与沉槽中的斜面抵触，将辅管通过热熔的方式固定至沉槽上，使沉槽中的斜面与锥形结构组合形成燕尾槽，通过该燕尾槽固定支撑件，避免支撑件做轴向滑动；

Step5：取一外径与外管件内径相同的金属环，将金属环固定在一横杆上，并将横杆伸入外管件内，保持金属环位于外管件端部，在外管件外侧对金属环所处的位置进行加热，加热温度保持280℃~280℃，旋转横杆，并保持外管件下压横杆直至加工出外管件上的拱起结构，成型后停止加热并取出横杆、金属环；

Step6：重复step5在外管件端部加工出第二个拱起结构；

Step7：在拱起结构里侧放入密封圈，并将外管件套在内管件外侧，保持燕尾槽位于两拱起结构之间；

Step8:取金属卡箍作为固定环，固定在两拱起结构之间，并锁紧该卡箍。

通过采用上述技术方案，在普通的PP-R管上通过加工也可以实现本发明中的连接结构，令本PP-R管件的线性补偿结构适用范围更广，更便于普及化。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、结构简单、施工方便；

2、利用呼吸式内管件扩径结构保证内、外管件之间的有效贴合，密封强度高；

3、多重密封结构，保证零泄漏。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的截面示意图；

图3是实施例2的结构示意图；

图4是实施例2中爆炸视图；

图5是实施例2的截面示意图；

图6是实施例2中支撑件的结构示意图。

图7是实施例3中内管件车削示意图；

图8是实施例3中内管件的爆炸示意图；

图9是实施例3中外管件上拱起结构的加工示意图。

图中，1、内管件；12燕尾槽；2、外管件；21、拱起结构；3、固定环；4、支撑件；41、施力面；42、开口；5、密封圈；6、沉槽；7、斜面；8、车刀；9、辅管；10、金属环；11、横杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种PP-R管件连接结构，参见说明书附图1、2，包括内管件1、外管件2，固定环3、支撑件4，内管件1与外管件2紧密套接形成相重合的连接区，固定环3为右弹簧钢制成的一弹性、带有开口的圆环，且固定环3的初始内径小于外管件2的外径，将固定环3打开扣在连接区、外管件2外侧，用以对外管件2施加径向的抱紧力来防止外管件2产生扩径变形，同时具有收径趋势。支撑件4通过PP-R管件热熔的方式固定在连接区、内管件1里侧，支撑件4为固定连接在内管件1上的一带有倾斜面的环状体，且倾斜面朝向水的流动向倾斜。在管件内的水流动时，水流对倾斜面产生推挤力使得支撑件4将该作用力转化为内管件1径向的扩径力，从而保持内管件1具有扩径趋势。需注意，本文中所称扩径指管件沿径向向外侧扩大的变形。

实施例2，一种PP-R管件连接结构，参见说明书附图3、4、5，包括内管件1、外管件2，固定环3、支撑件4，内管件1与外管件2紧密套接形成相重合的连接区，固定环3箍在连接区、外管件2外侧，用以对外管件2施加径向的抱紧力来防止外管件2产生扩径变形。在内管件1的里侧开设一燕尾槽12，一截面为V形的条状支撑件4经弯曲卡在燕尾槽12中，参见说明书附图6，本方案中的施力面41即支撑件4的两个相对倾斜的外侧面。支撑件4弯曲成圆环状并具有开口42，支撑件4的两端具有从开口42处向外侧扩张的回复力，利用支撑件4本身的弹性回复力对内管件1施加扩径力，并在水流动时利用支撑件4进一步对内管件1施加作用力。在外管件2的端部一体式向外侧形成拱起结构21，在该拱起结构21的里侧放置密封圈5。参见说明书附图5，拱起结构21分别设置在固定环3的两侧。用以限制固定环3的左右移动。

本方案的原理在于：当PP-R管路处于封闭状态时，其内部的水因聚集作用对管件侧壁具有较大的径向压力，保持内管件1与外管件2紧密贴合，在PP-R管内部的水流动时，水因释放其对于管件的径向压力降低，但是介质在流动过程中其对支撑件4具有垂直于施力面41的作用力，该作用力分解为垂直、平行于PP-R管管壁的两个力，其中垂直于PP-R管管壁的力对内管件1同样起到扩径作用，保持在水流通、内部水压降低的情况下，内管件1仍然与外管件2保持贴合，有效补偿在介质流动后内管件1因内部介质压力变小而导致产生缩径的现象，避免泄漏。

实施例3：一种PP-R管件的连接方法，包括以下步骤：

步骤一:选取待连接的内管件1、外管件2，内管件1的外径等于外管件2的内径，并保证内管件1与外管件2在相互套接时处于过盈配合；

步骤二:参见说明书附图7，将内管件1通过夹具固定在仪表车床上，并利用楔形车刀8车削内管件1的内侧壁，从而在内管件1的端部里侧加工出沉槽6，沉槽6底部具有与楔形车刀8形状相同的斜面7；

步骤三:参见说明书附图,8，取一段外径与沉槽6直径相同的辅管9，在辅管9的一端外侧车削出倾斜角度与上述斜面7相同的锥形结构；

步骤四：取一截面呈“V”形的条状弹性体如弹簧钢作为支撑件4，将该支撑件4的开口侧朝外弯折成外径等于沉槽6外径的圆环，将该圆环放入沉槽6内保持圆环与沉槽6中的斜面7抵触，将辅管9通过热熔的方式固定至沉槽6上，使沉槽6中的斜面7与锥形结构组合形成燕尾槽12，通过该燕尾槽12固定支撑件4，避免支撑件4做轴向滑动；

步骤五：参见说明书附图9，取一外径与外管件2内径相同的金属环10，将金属环10固定在一横杆11上，并将横杆11伸入外管件2内，保持金属环10位于外管件2端部，在外管件2外侧对金属环10所处的位置进行加热，加热温度保持280℃~280℃，旋转横杆11，并保持外管件2下压横杆11直至加工出外管件2上的拱起结构21，成型后停止加热并取出横杆11、金属环10；

步骤六：重复步骤五，在外管件2端部加工出第二个拱起结构21；

步骤七：在拱起结构21里侧放入密封圈5，并将外管件2套在内管件1外侧，保持燕尾槽12位于两拱起结构21之间；

步骤八:取金属卡箍作为固定环3，固定在两拱起结构21之间，并锁紧该卡箍。