本发明涉及一种承插式管道接口结构， 特别是用于球墨铸铁管的具有分体式挡块形成 的 锚定结构的承插式管道接口结构。 背景技术

具有分体式挡块的锚定结构的承插式管道接口 结构简单， 安装方便， 在市政工程、 输油 输气等领域中有着广泛的应用。 其中， 锚定结构为挡块 （或类似部件） 的承插式管道接口由 于施工便利、 不易脱落更是得到广大用户的青睐。 这种接口一般包括承口和插口， 在插口上 设置突起， 将插口插入承口中后， 从挡块安装孔中插入挡块， 通过挡块将插口锚定在承口中， 防止插口与承口的连接脱离。 这类接口中， 挡块是接口连接可靠性的一个重要保证， 挡块一 旦脱落， 接口连接性能受损， 甚至会导致插口从承口中脱离。 因此， 如何在接口的安装和使 用过程中保证挡块不脱落是本领域技术人员所 关注的一个重要技术问题。

图 la、 图 lb所示的是目前常用的一种承插式管道接口， 承口 111端部具有径向向内延 伸形成的环形壁 113， 在该环形壁 113上开设有挡块安装槽 114， 插口 110上设有凸起 117， 锚定元件为挡块 115， 在挡块 115上设有防滑脱凸起 116。 插口 110插入承口 111中， 将挡块 115上的防滑脱凸起 116对准挡块安装槽 114装入， 并沿插口 110管道圆周向旋转挡块 115， 使挡块 115上的防滑脱凸起 116置于环形壁 113的后面，并接着安装下一块挡块 115。当所有 挡块 115安装完毕后， 用钢带 112或其它锁紧物将挡块 115紧箍在插口 110的外管壁上。 当 插口 110受到向外拔出的力时， 插口 110上的凸起 117作用于挡块 115右端面， 挡块 115上 的防滑脱凸起 116作用于承口 111的环形壁 113的轴向内斜面 118，因而能够防止插口 110滑 脱。 虽然这种承插式管道接口在实际应用中已被证 实很成功， 但它还存在一些缺陷。 例如， 固定挡块的步骤比较繁琐， 需要在挡块安装完毕后用钢带捆扎， 增加安装步骤； 同时， 由于 在外力的作用下， 插口会沿轴向移动， 多次的轴向移动容易造成固定挡块的钢带松脱 、 甚至 断裂； 并且， 钢带等其它锁紧物直接与外部环境接触， 容易受环境影响腐蚀失效， 失去锁定 功能， 导致挡块脱落， 此外， 使用钢带成本较高。

专利文献 US4685708A公开了另一种常见的承插式管道接口� �如图 2a_2c所示，挡块 30' 呈弧状， 挡块 30'通过销轴 34'相连形成一个环形的挡环 24'。 在其中一个挡块 30'的端部 30c' 和另一个挡块 30'的对应相对端上分别设置调节装置 26'的板 36'和 38'，通过连接板 36'和 38' 将组装好的挡环 24'放置在挡块仓 22'中， 并使挡环 24'的内径大于插口 10'上的焊环 28'的外 径， 以使焊环 28'顺利的越过挡环 24'。 焊环 28'越过挡环 24'后， 通过调节装置 26'调整两端 部 30c'和 30d'间的距离，将挡环 24'固定在插口 10'的外表面，以防止插口 10'从承口 12'脱落。 这种承插式管道接口没有使用固定挡块 30'的钢带， 但挡块 30'间需要通过销轴 34'连接， 并 且采用了调节装置 26'来固定挡环 24'， 调节装置 26'不仅需要同挡块 30'连接， 而且还设置螺 栓 42'、 基座 40'、 44'及螺母 46'等部件， 可见， 挡环和固定挡环的部件结构均比较复杂， 安 装步骤繁琐， 同时， 固定挡环的调节装置 26'处在外部环境中， 同样容易受环境腐蚀， 使接口 失去自锁功能。

本申请人的发明专利文献 CN102297297A公开了一种具有锚定结构的承插式管 道接口，如 图 3a、3b所示，挡块 5 ' 上设置两组防滑脱凸起，每组防滑脱突起中含 有两个防滑脱凸块 6 ' ， 在两个防滑脱凸块 6 ' 之间的挡块 5 ' 上设置有固定孔 1 ，橡胶块 12 ' 固定安装在挡块 5 ' 上。 当挡块 5' 安装到承口 与插口 10 ' 之间时， 橡胶块 12 ' 会受到承口 内表面的挤 压， 使橡胶块 12 ' 变形， 橡胶块 12 ' 的压缩变形产生的力使挡块 12 ' 紧贴在插口 10 ' 的外 表面， 防止活动脱落。 该种承插式管道接口不需要固定挡块的钢带， 同时， 橡胶块完全隐藏 在承口与插口之间的空间中， 不与外界环境接触， 避免安装过程中被意外划伤， 同时， 也避 免外部环境腐蚀， 大大延长了其使用寿命。 但上述承插式管道接口也存在有一定的缺陷， 比 如， 挡块和橡胶块的结构复杂， 制造较为复杂； 同时， 承口不是完整的环形结构， 其上存在 的挡块安装开口必将降低承口强度， 这些都制约着该类承插式结构的应用。

理想状况下， 挡环中心应尽可能位于管的轴线上， 插口按照同轴方向安装。 但是， 在现 有技术中， 但凡先在挡块仓中安装挡环， 而后实施插口安装到承口操作的接口类型， 还存在 的一个典型的问题是挡环安装到挡块仓中之后 ， 可能会由于重力作用使挡环向挡块仓的后下 方滑落， 从而其中心偏离管的轴线， 而造成插口安装的困难。

发明内容

为了克服现有技术存在的诸多缺点， 本发明提供一种具有锚定功能的承插式管道接 口， 它 结构简单， 安装方便， 能够有效防止挡块滑脱， 连接牢固、 可靠， 本发明还提供一种具有锚 定功能的承插式管道接口的安装方法及安装卡 。

本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口， 包括承口、 插口和挡环， 所述承口的端部 径向向内延伸形成一完整的环形壁部， 所述插口的端部设置插口凸起， 所述挡环为分体式结 构， 其包括多个挡块和多个橡胶支撑块； 挡块上设置固定孔， 所述固定孔固定安装有所述橡 胶支撑块，所述橡胶支撑块与挡块的总高度等 于或略大于承口内径尺寸与插口外径尺寸之差 ; 本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口， 其中， 所述挡块呈弧状杆体， 并在向外的 端部径向向内形成导引斜面， 在所述挡块的弧状杆体上设置凹槽， 所述固定孔设置在凹槽底 部。

本发明的技术方案中由于挡环为分体式结构， 其由多个挡块组成， 挡块间不需要通过连 接部件连接在一起， 因此， 挡块结构简单。 固定挡块的为橡胶支撑块， 橡胶支撑块固定到挡 块上后， 与挡块一起设置在挡块仓中， 因此， 橡胶支撑块处在承口和插口之间， 不与外界接 触， 防止安装过程中橡胶支撑块被划伤， 同时也避免了橡胶支撑块被外部环境腐蚀， 延长了 使用寿命。 同时， 挡块是先安装到挡块仓中， 然后再将插口插入到承口中， 因此， 不需要在 承口的端部径向向内延伸的环形壁上开设挡块 安装槽， 环形壁为一完整的壁， 增强了接口连 接强度。

而且， 挡环的直径要比挡块仓小， 因此， 当挡环放置到挡块仓中时， 在没有安装橡胶支 撑块的情况下， 挡环落在挡块仓下部， 四周与挡块仓分离， 这样就失去了将组成挡环的挡块 聚拢在一起的力， 导致组成挡环的挡块容易脱落或者挡环中心偏 离轴心， 造成插口安装困难， 甚至导致插口无法安装进承口。 在挡块上安装橡胶支撑块后， 橡胶支撑块具有弹性， 当挡环 放置到挡块仓中， 橡胶支撑块作用在挡块仓内壁与挡块之间， 将挡环支撑固定， 并给予将挡 块聚拢在一起的力， 因此， 挡块不会散落， 保证了挡环的结构、 形状完好， 便于插口安装。

本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口， 所述多个挡块的圆弧长之和等于或略小于 插口周长。

本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口， 所述橡胶支撑块具有柱状基体， 在柱状基 体上形成有环状凸起， 环状凸起的下部的柱状基体部分与固定孔相适 应。

橡胶支撑块为柱状， 柱状基体上形成有环状凸起， 环状凸起的的下部为固定柱， 当橡胶 支撑块的固定部插入固定到挡块固定孔上时， 环状凸起的下部与设置固定孔的槽底相接触， 这样， 当橡胶支撑块受压时， 环状凸起增大了橡胶支撑块与槽底的接触面积 ， 确保橡胶支撑 块不倾覆， 增强了接口连接的可靠性， 这一点在实际应用中已经得到验证。 总体看来， 橡胶 支撑块只是一个其上带有环状凸起的柱状体， 结构简单， 便于制造。

本发明的挡块可选择为两个或三个， 选择两个或三个便于挡块在挡块仓内安装到位 ， 形 成形状完整的挡环， 并且挡块间相互挤压， 挡环能够临时保持稳定状态。

另外， 本发明还提供了一种具有锚定功能的承插式管 道接口的安装方法， 具体包括如下 安装步骤：

a、 清理管道承口， 安装密封胶圈， 并在密封胶圈上涂抹润滑剂；

b、 然后将分体式挡环的挡块一块一块安装到挡块 仓内， 拼接成一个整体；

c、 将插口安装到承口内；

d、安装过程中， 插口凸起通过挡环时会推动挡环向上向后运动 并压缩挡环上的橡胶支撑 块， 插口凸起沿导引斜面通过挡环后， 再略微向外拉动插口， 挡块就会在橡胶支撑块的作用 下压紧到插口外表面上起到锚固接口的作用。

优选地， 可利用如下的安装方法提升安装效率， 其包括如下步骤：

a、 清理管道承口， 安装密封胶圈， 并在密封胶圈上涂抹润滑剂； b、然后将分体式挡环的挡块一块一块安装到� �块仓内， 并在任意两个挡块之间卡设安装 卡， 使其拼接成为一个挡环整体；

c、 将插口安装到承口内， 当插口端部进入挡环内时即可拆卸安装卡；

d、安装过程中， 插口凸起通过挡环时会推动挡环向上向后运动 并压缩挡环上的橡胶支撑 块， 插口凸起沿导引斜面通过挡环后， 挡块就会在橡胶支撑块的作用下压紧到插口外 表面上 起到锚固接口的作用。

在上述安装方法中， 只需将分体式挡环的挡块逐块安装到挡块仓内 ， 拼接成一个整体， 然后将插口安装到承口内即可， 安装简单， 便于操作， 极大的减少了工期和施工难度， 具有 广阔的市场前景。

由于挡环是按整体模制后分段切开的， 同时铸管的插口外径也具有一定的公差， 从而会 出现部分挡环内径小于插口外径的情况， 对于这种情况， 本发明提供一种辅助安装卡， 其具 有整体呈 U形的结构， 其中下片部比上片部略长， 连接部垂直连接上、 下片部。 使用时， 安 装卡对接承口端的壁部， 上片部在壁上， 下片部在壁下， 并最终使连接部贴合到承口端的壁 部上。 此时， 下片部位于任意两个挡块之间， 辅助多个分体式挡块形成一个内径扩大的整体 挡环， 这样能使插口简捷地进入承口。

本发明所提供的具有锚定结构的承插式管道接 口， 通过设置橡胶块固定挡块， 结构简单， 安装方便、 快捷， 防滑脱能力强、 效果好。 附图说明

图 la为现有技术中承插式管道接口的剖视图；

图 lb为现有技术中承插式管道接口的左视图；

图 2a为现有技术的挡环透视图；

图 2b为现有技术的挡环调节装置透视图；

图 2c为现有技术的插口安装剖视图；

图 3a为现有技术中承插式管道接口的主剖视图；

图 3b为现有技术中挡块的透视图；

图 4为本发明具有锚定功能的承插式管道接口的� �部剖视图；

图 5为本发明具有锚定功能的承插式管道接口局� �结构放大示意图；

图 6a为本发明具有锚定功能的承插式管道接口挡� ��的结构图；

图 6b为图 6a的 B-B剖面图；

图 7为本发明具有锚定功能的承插式管道接口中� �胶支撑块的透视图；

图 8a为本发明具有锚定功能的承插式管道接口挡� ��插入橡胶支撑块后的结构图; 图 8b为图 8a的 A-A剖面图；

图 9a为本发明具有锚定功能的承插式管道接口安� ��卡安装到位时承口的结构图； 图 9b为图 9a的 A-A剖面图；

图 10为本发明具有锚定功能的承插式管道接口中� ��装卡与挡环的位置关系透视图； 图 11为本发明具有锚定功能的承插式管道接口中� ��装卡到位后的承口局部剖视图； 图 12为本发明安装卡的透视图。 具体实施方式

附图标记说明： 1、 挡块， 2、 挡环， 3、 凹槽， 4、 固定孔， 5、 橡胶支撑块， 51、 柱状基 体， 52、 环状凸起， 53、 固定柱， 6、 环形壁， 7、 挡块仓， 8、 插口， 81、 插口凸起， 9、 承 口， 10、 胶圈， 11、 导引斜面， 12、 安装卡， 13、 上片部， 14 下片部， 15 连接部

如图 4、 5所示，在本发明具有锚定功能的承插式管道� �口中，一节管道的一端为承口 9， 另一端为插口 8， 承口 9的端部具有径向向内延伸形成的环形壁 6， 该环形壁 6上面没有开设 供挡块 1安装的安装孔， 为完整的壁部， 插口 8上有插口凸起 81， 承口 9内表面设置有放置 挡块 1的挡块仓 7。

如图 6a、 图 6b所示， 挡环 2为一分体结构， 其包括三个结构相同的挡块 1， 三块挡块可 以形成一个环形整体， 即为挡环 2。 当然， 挡块 1 的数量可以根据具体需要进行设定， 选择 三个挡块是形成挡环 2的最佳实施方式， 这种情况下， 挡块 1比较容易安装到挡块仓 7中， 并临时形成比较稳定的挡环组合体， 挡块之间不需要连接固定到一起。 挡块 1为一弧形杆状 体， 在向外的端部径向向内形成导引斜面 11， 在挡块 1上沿弧面设置 2个凹槽 3， 凹槽 3的 底部与挡环 2的轴线基本平行， 在凹槽 3底部上设置有用于固设橡胶支撑块 5的固定孔 4。

如图 7所示， 橡胶支撑块 5具有柱状基体 51， 在柱状基体 51上形成有环状凸起 52， 柱 状基体 51的处于环状凸起 52的下部的部分为固定柱 53， 所述固定柱 53的形状、 大小与设 置在挡块外径面上的固定孔 4的形状、大小相适应。 当橡胶支撑块 5的固定柱 53插入到挡块 固定孔 4中固定后， 所述环状凸起 52的下端面与凹槽 3上的槽底面紧贴， 因此， 所述环状凸 起 52增加了橡胶支撑块 5与凹槽 3槽底的接触面积。 当橡胶支撑块 5受到压力变形时， 环状 凸起 52防止橡胶支撑块 5受压失稳， 发生倾覆。将橡胶支撑块 5固定到挡块 1上后的状态如 图 8a、 8b所示。 当插口 8安装到承口 9内的步骤结束后， 橡胶支撑块 5会给挡块 1施加径向 向内的作用力， 使挡块 1紧紧的贴在插口 8外表面。

设置橡胶支撑块 5具有帮助挡环 2定位对心的作用， 使插口 8安装到承口 9的过程变得 更加容易。 通常情况下的挡环并未设置类似橡胶支撑块 5这样的支撑体， 因此， 当一个完整 或者由多个挡块以某种方式结合到一起的挡环 被整体放置到承口挡块仓 7中后， 在重力作用 下， 挡环的中心势必低于管的轴心， 从而使公差进一步被扩大， 当公差大到一定程度时， 插 口将不容易插入承口安装到位， 插口上部的插口凸起容易被挡环的上部所阻碍 ， 影响插口顺 利插入到承口中， 出现这种情况后， 通常还要在辅助工具的作用下使挡环尽可能回 位， 才有 可能使插口进入承口内。 由于上述挡环 2具备橡胶支撑块 5， 从而在挡环安装到位后， 这种 公差将大大减小， 并使挡环中心基本上位于管的轴心附近， 这样， 只要对插口施加不太大的 力， 就能使插口突起沿导引斜面 11顺利通过挡环 2， 从而使安装过程更加便捷。

本发明具有锚定功能的承插式管道接口的安装 步骤包括：

第一步 准备好挡块 1、 管道 （管道的一端为承口 9、 另一端为插口 8)， 将承口 9内污 物清理干净， 安装上起密封作用的胶圈 10， 在胶圈 10上涂上润滑剂；

第二步 将橡胶支撑块 5固定到挡块 1上的固定孔 4上， 然后将分体式挡环 2的挡块 1 逐块安装到设置于承口内的挡块仓 7内， 拼接成一个如图 8a、 8b所示的环形整体；

第三步 将插口 8安装到承口 9内；

第四步 安装过程中，插口凸起 81通过挡环 2时会推动挡块 1向上向后运动并压缩挡块 1上的橡胶支撑块 5， 插口凸起 81借助导引斜面 11通过挡环 2后， 挡块 1会在橡胶支撑块 5 的作用下紧密地压紧在插口 8外表面上起到锚固接口的作用。

如果多个挡块形成的环形整体即挡块 2的内径周长， 略小于金属管插口外径周长尺寸， 并且影响如上所述的正常安装步骤时， 则需要在安装卡的辅助下实施本发明所描述的 承插式 接口的安装过程， 其步骤如下：

第一步 准备好挡块 1、 管道 （管道的一端为承口 9、 另一端为插口 8)， 将承口 9内污 物清理干净， 安装上起密封作用的胶圈 10， 在胶圈 10上涂上润滑剂；

第二步 将橡胶支撑块 5固定到挡块 1上的固定孔 4上， 然后将分体式挡环 2的挡块 1 逐块安装到设置于承口内的挡块仓 7内， 并在其中两个挡块 1之间卡设安装卡 12， 拼接成一 个的环形整体， 如图 9a、 9b及图 10、 图 11所示；

第三步 将插口 8安装到承口 9内， 当插口端部进入挡环 2内时即可拆卸安装卡； 第四步 安装过程中，插口凸起 81通过挡环 2时会推动挡块 1向上向后运动并压缩挡块 1上的橡胶支撑块 5， 插口凸起 81借助导引斜面 11通过挡环 2后， 挡块 1会在橡胶支撑块 5 的作用下紧密地压紧在插口 8外表面上起到锚固接口的作用。

如图 12所示， 上述安装卡 12具有大致为 U形的形状， 其包括上片部 13， 下片部 14以 及连接部 15， 下片部 14比上片部 13长， 连接部 15基本垂直地连接上片部和下片部。 安装 到位后， 安装卡卡设在承口的端壁上， 其下片部卡设在任意两个分体式挡块之间， 以辅助形 成整体的挡环。

虽然本发明一个挡块上只设置两个凹槽 3和两个固定孔 4， 实际使用时可以根据实际设 置多个凹槽 3和固定孔 4。 并且， 对本领域技术人员来说， 本领域技术人员在本发明技术方 案的范围内可以对上述实施例进行无穷尽的变 换， 这些均落到本发明的保护范围内。

工业实用性

本发明具有锚定功能的承插式管道接口可用于 球墨铸铁管， 结构简单、 安装方便， 能够 有效防止挡块滑脱， 连接牢固、 可靠， 具有工业实用性。