專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可調(diào)整角度的塑料管道電熱熔連接管件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料管道領(lǐng)域，特別是涉及一種可調(diào)整角度的連接塑料管道的電熱熔連接管件及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著PE塑料管道的普及，其PE塑料管線的固有特性與金屬管道不同引起的連接工藝問(wèn)題越來(lái)越突出，特別是城市施工中采用非開(kāi)挖工程施工的管道，更需要一種能連接任意角度塑料管道的彎頭。由于PE管自由轉(zhuǎn)彎的半徑是20倍管材直徑距離，但是受城市環(huán)境的制抑，非開(kāi)挖工程施工的工作坑不可能挖到完全按照PE管的自由轉(zhuǎn)彎半徑的距離。 即便是挖到自由轉(zhuǎn)彎的半徑距離，二根拖拉管的待連接頭的角度也是不同的，由于角度是隨管子的穿越深度不一而不同，因此在連接中碰到很多麻煩。目前在非開(kāi)挖工程中連接管道一般有以下幾種方式I、用金屬波紋伸縮節(jié)加法蘭連接。2、測(cè)量二根待連接管子的角度，在工廠定制焊制非標(biāo)準(zhǔn)管件，然后用電熔套連接(標(biāo)準(zhǔn)角度管件一般有22. 5度、45度、60度)。3、用電熔套強(qiáng)制壓入電熔連接。4、采用熱熔對(duì)接法蘭，利用螺栓機(jī)械力強(qiáng)制連接。以上這4種連接方式均存在許多弊病I、采用第一種方式，用金屬波紋伸縮節(jié)，缺點(diǎn)是成本提高數(shù)倍，它所用材料要求為二套法蘭、橡膠墊床、螺栓、一套金屬波紋伸縮節(jié)，這里尚且不考慮成本，就防腐也是很棘手的問(wèn)題，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工周期長(zhǎng)，它的使用壽命也不能與純PE管道相提并論(GB15558. 2國(guó)標(biāo)資料顯示PE管道的平均使用壽命是50年，金屬管道的平均使用壽命是15年)。2、采用第二種方式，在工廠定制非標(biāo)準(zhǔn)焊制管件，缺陷就是周期長(zhǎng)，先要把穿越管拉到位才能測(cè)量二根待連接管的角度，再發(fā)包到工廠定制非標(biāo)準(zhǔn)角度彎頭，然后發(fā)貨到工地施工，就是一切順利，沒(méi)有5-6天是完不成工期的。3、采用第三種方式，施工周期是有保證，但是管件在強(qiáng)制壓入時(shí)一定存在焊接夾角，電熔套焊接失敗的概率較高，而且焊接成功也存在管道應(yīng)力，對(duì)管線運(yùn)行埋下一定的事故隱患。4、采用第四種方式的問(wèn)題更多，特別是管道應(yīng)力，為保證安全，這種方式燃?xì)馐┕ぶ幸话悴徊捎谩?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了解決PE管道在施工中遇到的這系列難題，本發(fā)明提供了一種可以在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整角度的電熔連接管件，它可以單獨(dú)使用，也可以配合其他管件、管材組合使用，特別是受地理環(huán)境影響時(shí)，要改變管線方向的應(yīng)急施工，安全，制造成本低，施工方便實(shí)用，管線質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明之一的可調(diào)整角度的電熱熔連接管件，是這樣實(shí)現(xiàn)的所述的電熱熔連接管件接頭的內(nèi)孔為球腔結(jié)構(gòu)I ;連接管與所述的電熱熔連接管件連接的一端為能夠插入所述的球腔結(jié)構(gòu)I、且與所述的球腔結(jié)構(gòu)密切吻合匹配的球狀管端2 ；所述的球腔結(jié)構(gòu)I的內(nèi)徑D等于或者大于連接管外徑d的I. 3倍。在具體實(shí)施中
所述的球狀管端2外徑應(yīng)當(dāng)小于所述的球腔結(jié)構(gòu)O. 2 Imm ;所述的球腔結(jié)構(gòu)I和球狀管端2的圓度公差不得超過(guò)±0. 5mm ；所述的球狀端管2連接的連接管3在徑向的旋轉(zhuǎn)度為O 360度；所述的球狀端管2的外端設(shè)置有控制所述的球狀端管2連接的連接管3在管道單側(cè)軸向旋轉(zhuǎn)度為O 30度、優(yōu)選10 20度限位角的防止轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)度而導(dǎo)致焊接區(qū)域脫空的環(huán)形檔塊5。目的是防止轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)大，轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)大ー是將影響通徑尺寸，ニ是會(huì)使電熱絲焊接面與球體表面部份不接觸，導(dǎo)致電熱絲空燒，引發(fā)事故。另外，所述的電熱熔連接管件的電熱絲3可以分布在所述的其貼近球腔結(jié)構(gòu)I的內(nèi)層，并且電熱絲3排列寬度不能小于管道壁厚的二倍。本發(fā)明之ニ是可調(diào)整角度的電熱熔連接管件的制備方法所述的電熱熔連接管件的電熱絲3埋入方式采用數(shù)控布線或骨架式布線。所述的電熱熔連接管件的電熱絲4埋入方式采用下列方法之一(I)數(shù)控布線切削或鏜孔刀具在管件的內(nèi)表面挖螺旋形線槽之后，一段電阻絲被鋪在線槽內(nèi)，接著，翻起的表面材料被從槽的一邊推向另ー邊從而將這段電阻絲封閉在線槽內(nèi)(俗稱(chēng)犁埋)；這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可對(duì)內(nèi)曲面布線，電阻絲留存在內(nèi)表面穩(wěn)定，不脫落。(2)骨架式布線首先制作ー套與所要求制作電熔管件內(nèi)尺寸相同的繞絲骨架(見(jiàn)圖2)，在骨架上繞線后插入電熔管件的型芯，在骨架周?chē)⑺艹尚?。本領(lǐng)域的技術(shù)人員都知曉，電熔的定義是“電熔接合是PE電熔管件與管子間的接合。電熔管件由嵌入在它和管子之間的接合面內(nèi)的加熱元件通過(guò)焦耳效應(yīng)加熱，使它們周?chē)牟牧先刍?，從而使管子和管件表面熔在一起?！币虼?，用?shù)控布線各骨架式布線方式之前，制作電熔管件是通過(guò)將電阻絲繞到芯棒上，然后在線圈和芯棒周?chē)⑺堋⒗鋮s后抽出芯棒、電阻絲留在管件的內(nèi)表面的方式成形管件。但是本專(zhuān)利的特點(diǎn)是球型(曲面)連接、有內(nèi)腔弧度的存在，無(wú)法采用電阻絲繞到芯棒上的方式來(lái)制作電熔管件，這種方式只適合園柱狀型腔的管件上。在具體實(shí)施中，所述的電熱熔連接管件接頭的內(nèi)孔為球腔結(jié)構(gòu)I的個(gè)數(shù)可以為2 N個(gè)，本發(fā)明所述的電熱熔連接管件包括下列管件之一套管、變徑、三通、四通、彎頭、法蘭。由于本發(fā)明獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，本發(fā)明具有如下幾個(gè)十分突出的優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明解決了管線短距離轉(zhuǎn)彎的需要；2、本發(fā)明解決了ニ根管子不在同一軸線上連接的難題；3、本發(fā)明的應(yīng)用可確保管道無(wú)應(yīng)カ施工和運(yùn)行，消除了事故隱患，保證了安全；
4、本發(fā)明可節(jié)約成本，減少施工的勞動(dòng)強(qiáng)度；5、本發(fā)明可減少開(kāi)挖土方，利于保護(hù)環(huán)境，便于加快施工進(jìn)度。


圖I本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明的繞線骨架示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，圖中連接管3為連接管道用，其長(zhǎng)度和直徑尺寸執(zhí)行GB15558. 2-2005《燃?xì)庥寐竦鼐?乙烯管道系統(tǒng)第二部份管件》中第7. 2條。球腔結(jié)構(gòu)I為本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位，為保證連接管的通徑尺寸和流量，球腔內(nèi)徑尺寸應(yīng)為連接管外徑的I. 3倍時(shí)才能保證達(dá)到管道設(shè)計(jì)要求。球腔圓度公差不能超過(guò)±0. 5mm,內(nèi)壁埋入加熱用電熱絲，為保證焊接強(qiáng)度，電熱絲排列寬度(焊接帶)不能小于管道壁厚的二倍，電熱絲埋入方式可采用數(shù)控后布線工藝，或骨架式布線，因?yàn)閮?nèi)腔弧度的存在，不能采用纏繞式布線方法。。在骨架式布線中，首先制作一套與所要求制作電熔管件內(nèi)尺寸相同的繞絲骨架(見(jiàn)圖2)，在骨架上繞線后插入電熔管件的型芯，在骨架周?chē)⑺艹尚?。球狀管?是為承插入球腔結(jié)構(gòu)I的連接主體，外徑尺寸應(yīng)小于球腔內(nèi)徑1mm，圓度公差不能超過(guò)±0. 5_，加工方式可采用數(shù)控車(chē)床切削加工。電熱絲4是為通電后加熱用載體，其電阻值的設(shè)計(jì)可按管徑大小相應(yīng)增減。電極6是為施工焊接時(shí)連接焊機(jī)用插頭，其設(shè)計(jì)要求參照GB15558. 2-2005標(biāo)準(zhǔn)中附錄C要求。觀察孔7是觀察焊接過(guò)程中內(nèi)部物料熔化狀態(tài)和焊接壓力變化的指示桿。限位角的環(huán)形檔塊5是防止轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)大的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)大一是將影響通徑尺寸，二是會(huì)使電熱絲焊接面與球體表面部份不接觸，導(dǎo)致電熱絲空燒，引發(fā)事故。連接管3根據(jù)用戶需求也可設(shè)計(jì)成電熔套，即電熱熔連接管件的多個(gè)接頭中，既可以有內(nèi)孔為球腔結(jié)構(gòu)(I)的接頭，又可以有常規(guī)的電熱熔連接管件的管狀接頭(見(jiàn)圖I)其原理各操作方式與電熔變徑套相似。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)整角度的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的電熱熔連接管件接頭的內(nèi)孔為球腔結(jié)構(gòu)(I); 連接管(3)與所述的電熱熔連接管件連接的一端為能夠插入所述的球腔結(jié)構(gòu)(I)、且與所述的球腔結(jié)構(gòu)密切吻合匹配的球狀管端(2); 所述的球腔結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)徑D等于或者大于連接管外徑d的I. 3倍。
2.如權(quán)利要求I的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的球狀管端(2)外徑小于所述的球腔結(jié)構(gòu)(I) 1mm。
3.如權(quán)利要求I的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的球腔結(jié)構(gòu)(I)和球狀管端(2)的圓度公差不得超過(guò)±0.5_。
4.如權(quán)利要求I所述的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的球狀端管(2)連接的連接管(3)在徑向旋轉(zhuǎn)度為O 360度。
5.如權(quán)利要求I所述的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的球狀端管(2)的外端設(shè)置有控制所述的球狀端管(2)連接的連接管(3)在管道單側(cè)軸向旋轉(zhuǎn)度為O 30度限位角的防止轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)度而導(dǎo)致焊接區(qū)域脫空的環(huán)形檔塊(5)。
6.如權(quán)利要求5所述的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的球狀端管(2)連接的連接管(3)在管道單側(cè)軸向旋轉(zhuǎn)度為10 20度限位角。
7.如權(quán)利要求6所述的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的電熱熔連接管件的電熱絲(3)分布在所述的其貼近球腔結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)層，并且電熱絲(4)排列寬度不能小于管道壁厚的二倍。
8.如權(quán)利要求7所述的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的球狀管端(2)外徑小于所述的球腔結(jié)構(gòu)(I) Imm ； 所述的球腔結(jié)構(gòu)(I)和球狀管端(2)的圓度公差不得超過(guò)±0. 5mm ； 所述的球狀端管(2)連接的連接管(3)在徑向旋轉(zhuǎn)度為O 360度。
9.如權(quán)利要求8所述的電熱熔連接管件，其特征在于 所述的所述的包括下列管件之一套管、變徑、三通、四通、彎頭、法蘭。
10.如權(quán)利要求I 9之一的電熱熔連接管件的制備方法，其特征在于，所述的電熱熔連接管件的電熱絲(4)埋入方式采用下列方法之一 (1)數(shù)控布線切削或鏜孔刀具在管件的內(nèi)表面挖螺旋形線槽之后，一段電阻絲被鋪在線槽內(nèi)，接著，翻起的表面材料被從槽的一邊推向另一邊從而將這段電阻絲封閉在線槽內(nèi)； (2)骨架式布線首先制作一套與所要求制作電熔管件內(nèi)尺寸相同的繞絲骨架，在骨架上繞線后插入電熔管件的型芯，在骨架周?chē)⑺艹尚汀?br> 全文摘要
本發(fā)明為一種可調(diào)整角度的塑料管道電熱熔連接管件及其制備方法。其管件接頭的內(nèi)孔為球腔結(jié)構(gòu)(1)；連接管(3)與電熱熔連接管件連接的一端為與球腔結(jié)構(gòu)密切吻合匹配的球狀管端(2)；球腔結(jié)構(gòu)(1)的內(nèi)徑等于或者大于連接管外徑的1.3倍，球狀管端(2)外徑小于球腔結(jié)構(gòu)(1)1mm，并且球腔結(jié)構(gòu)(1)和球狀管端(2)的圓度公差不得超過(guò)±0.5mm，球狀端管(2)連接的連接管(3)在徑向旋轉(zhuǎn)度為0～360度，在球狀端管(2)的外端設(shè)置有防止轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)度而導(dǎo)致焊接區(qū)域脫空的環(huán)形檔塊(5)。本發(fā)明電熱絲3的埋入方式采用數(shù)控布線或骨架式布線。本發(fā)明解決了管線短距離轉(zhuǎn)彎的需要、二根管子不在同一軸線上連接的難題、管道無(wú)應(yīng)力施工和運(yùn)行、節(jié)約成本，減少開(kāi)挖土方，保護(hù)環(huán)境，加快施工進(jìn)度的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F16L47/03GK102853196SQ201110183128
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者孫志強(qiáng) 申請(qǐng)人:孫志強(qiáng)