塑料伸缩节
专利汇可以提供塑料伸缩节专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属管道连接技术领域，具体涉及一种塑料 伸缩节 。该塑料伸缩节具有内 套管 、设在内套管外壁上的数条用于设置O形 密封圈 的环形沟槽和套在所述内套管上的外套管，所述O形密封圈的截面的形状为圆形；其特征在于：所述环形沟槽的截面形状是底 角 为有圆角的梯形，其中所述环形沟槽的 槽口 宽度大于槽底宽度。本发明中的环形沟槽与O形密封圈能较好配合，具有伸缩自如， 密封性 能可靠的优点。，下面是塑料伸缩节专利的具体信息内容。
1.一种塑料伸缩节，具有内套管(1)、设在内套管(1)外壁上的数条用于设置O 形密封圈(2)的环形沟槽(3)和套在所述内套管(1)上的外套管(4)，所述O形密 封圈(2)的截面的形状为圆形；其特征在于：所述环形沟槽(3)的截面形状是底角为 有圆角的梯形，其中所述环形沟槽(3)的槽口(31)宽度大于槽底(32)宽度；所述 环形沟槽(3)的内壁(33)与所述槽底(32)所成的夹角小于110度大于90度；所述 连接环形沟槽(3)的内壁(33)以及所述槽底(32)的圆角的圆的半径与O形密封圈 (2)的截面直径之比为1∶4～15。
2.根据权利要求1所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述环形沟槽(3)的内壁(33) 与所述槽底(32)所成的夹角小于100度大于90度；所述连接环形沟槽(3)的内壁(33) 以及所述槽底(32)的圆角的圆的直径与O形密封圈(2)的截面直径之比为1∶6.5～9。
3.根据权利要求1所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述O形密封圈(2)的伸长 率为1～7％，所述O形密封圈(2)的压缩率为10～30％；所述环形沟槽(3)的深度与O 形密封圈(2)的截面直径之比为0.6～0.9∶1；所述环形沟槽(3)的槽底(32)宽度 与O形密封圈(2)直径之比为1.05～1.2∶1；所述内套管(1)与所述外套管(4)的 最小间距与O形密封圈(2)直径之比为0.1～0.5∶1。
4.根据权利要求3所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述O形密封圈(2)的伸长 率为1～5％，所述O形密封圈(2)的压缩率为12～22％；所述环形沟槽(3)的深度与O 形密封圈(2)的截面直径之比为0.7～0.9∶1；所述环形沟槽(3)的槽底(32)宽度 与O形密封圈(2)直径之比为1.1～1.2∶1；所述内套管(1)与所述外套管(4)的最 小间距与O形密封圈(2)直径之比为0.2～0.3∶1。
5.根据权利要求1所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述内套管(1)的套接端(11) 设有环形沟槽(3)，所述内套管(1)的连接端(12)设置有连接头(5)；所述外套管 (4)的连接端(42)也设置有连接头(5)。
6.根据权利要5所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述外套管(4)的套在所述内 套管(1)上的套接端(41)设有螺纹，所述内套管(1)上还套有可与所述外套管(4) 的套接端(41)螺纹连接的法兰(6)。
7.根据权利要求6所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述内套管(1)上位于所述 密封段(13)和所述连接头(4)之间的部分称为中间段(14)，所述中间段(14)的管 外径小于所述密封段(13)的管外径，所述中间段(14)上还套有一个具有断缝(8) 的导向环(7)，所述导向环(7)位于所述外套管(4)和所述法兰(6)之间，且所述 导向环(7)的内径小于所述密封段(13)的管外径。
8.根据权利要求5所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述连接头(5)为法兰式连 接头或插管式连接头。
9.根据权利要求1所述的塑料伸缩节，其特征在于：所述环形沟槽(3)的内壁(33) 以及所述槽口(31)处的内套管(1)外壁之间有一圆角，该连接所述环形沟槽(3)的 内壁(33)以及所述槽口(31)处的内套管(1)外壁的圆角的圆的半径为0.1mm～0.3mm。
技术领域
本发明涉及管道连接技术领域，特别涉及塑料管道连接技术领域。
背景技术
塑料管道在用作长距离的输送管路时，需要把很多单独的管道一段一段的通过伸缩 节连接起来，但是由于塑料管道具有较大的热膨胀系数而使得长距离的塑料输送管道因 季节变换产生的温差而导致其长度变化较大，所以用于连接单独的管道与管道的伸缩节 的质量，成为影响塑料管道作为长距离的输送管路的使用性能的重要因素。
用于连接管道与管道的伸缩节，通常使用的是金属制成的伸缩节，在一定的温差环 境下，能够保证整个输送管路系统的有效运行，但是金属制成的伸缩节会降低塑料管道 的整体的耐老化、防腐蚀和输送中的能避免的管路本身所带的溶解离子的污染等等特 性；另外，由于金属材质的热膨胀系数和塑料材质的热膨胀系数相差较大，所以在金属 伸缩节和塑料管道的连接处，易发生渗漏或泄漏。
所以，现在越来越多的接塑料管道使用塑料伸缩节连接。塑料伸缩节中内套管和外 套管之间的密封，一般而言，是在内套管和外套管的套接处，开环形沟槽，并在沟中设 置O型密封圈，以达到密封的效果。
申请人在实践中发现，现在市场上的塑料伸缩节，例如中国专利文献CN2436657Y 公开的用于汽车发动机排气管的伸缩节，中国专利文献CN2474883Y公开的用于排水管 路中的伸缩节等，其O形密封圈的截面的形状为圆形，其环形沟槽的截面的形状为矩形， 当该种塑料伸缩节在使用时，O形密封圈因受到外套筒的挤压而变形，在环形沟槽槽底 处，O形密封圈的截面形状将趋向与环形沟槽截面一致，所以在槽底处密封圈的受力方 向是杂乱的，不能集中指向槽口方向，导致受挤压后的O形密封圈的回弹效果下降，进 而影响密封效果；同时由于密封圈在使用时受到外套筒的挤压发生变形，基本塞满槽底 的空间，这样位于槽底的两个直角处的部分密封圈的变形较大，往往会超出其能承受的 变形能力，发生永久性变形，也即是这部分的密封圈的内部结构被损坏，所以将在一定 程度上影响O形密封圈的使用性能。
此外，中国专利文献CN2514208Y公开了一种管道膨胀伸缩节，该种伸缩节具有内 外套管，其内套管的外壁上具有用于设置环形密封圈的环形沟槽，所述环形沟槽的截面 形状为半圆形，所述环形密封圈的截面形状为圆形。美国专利文献US4548427也公开了 一种伸缩节，其中的环形沟槽的截面形状也是半圆形，环形密封圈的截面形状也为圆形。 该种伸缩节的缺点是：(1)由于所述环形沟槽的截面形状为半圆形，也即是为半圆的连 续弧形过渡，同时由于环形沟槽的加工精度要求一般仅有数十微米，导致加工难度较大； 尤其是在较大型管道上加工该截面形状为半圆形的环形凹槽，由于槽宽较大，更是难以 加工。(2)该种伸缩节由于所述环形沟槽的截面形状为半圆形，所述环形密封圈的截面 形状为圆形，在伸缩节发生轴向伸缩并带动所述环形密封圈沿轴向移动时，所述环形密 封圈在管道的摩擦力作用下易发生移位。(3)所采用的环形密封圈与环形沟槽紧密相配 合，在伸缩节发生轴向伸缩并带动所述环形密封圈沿轴向移动时，由于没有为环形密封 圈预留出一定的变形空间，环形密封圈在与环形凹槽槽口的接触处，易产生较大的轴向 变形，也即在该处易产生较大的轴向剪切力，造成环形密封圈在该处磨损程度大，使用 寿命较短；此外在槽底处，也是因为没有为环形密封圈预留出一定的变形空间，导致环 形密封圈在受到较大的压力下也易发生局部永久变形，减少密封圈的回弹性，影响密封 圈的密封性能。
发明内容
本发明的另一个目的提供一种伸缩自如，密封性能可靠的塑料伸缩节。
实现本发明目的的技术方案是：一种塑料伸缩节，具有内套管、设在内套管外壁上 的数条用于设置O形密封圈的环形沟槽和套在所述内套管上的外套管，所述O形密封圈 的截面的形状为圆形；所述环形沟槽的截面形状是底角为有圆角的梯形，其中所述环形 沟槽的槽口宽度大于槽底宽度。
所述环形沟槽的内壁与所述槽底所成的夹角小于110度大于90度，优选为小于100 度大于90度；所述连接环形沟槽的内壁以及所述槽底的圆角的圆的半径与O形密封圈 的截面直径之比为1∶4～15，优选为1∶6.5～9。
所述O形密封圈的伸长率为1～7％，优选为1～5％；所述O形密封圈的压缩率为10～ 30％，优选为12～22％；所述环形沟槽的深度与O形密封圈的截面直径之比为0.6～0.9∶ 1，优选为0.7～0.9∶1；所述环形沟槽的槽底宽度与O形密封圈直径之比为1.05～1.2∶ 1，优选为1.1～1.2∶1；所述内套管与所述外套管的最小间距与O形密封圈直径之比为 0.05～0.5∶1，优选为0.2～0.3∶1。
所述内套管的套接端设有环形沟槽，所述内套管的连接端设置有连接头；所述外套 管的连接端也设置有连接头。
所述外套管的套在所述内套管上的套接端设有螺纹，所述内套管上还套有可与所述 外套管的套接端螺纹连接的法兰。
所述内套管上位于所述密封段和所述连接头之间的部分称为中间段，所述中间段的 管外径小于所述密封段的管外径，所述中间段上还套有一个具有断缝的导向环，所述导 向环位于所述外套管和所述法兰之间，且所述导向环的内径小于所述密封段的管外径。
所述连接头为法兰式连接头或插管式连接头。
所述环形沟槽的内壁以及所述槽口处的内套管外壁之间有一圆角，该连接所述环形 沟槽的内壁以及所述槽口处的内套管外壁的圆角的圆的半径为0.1mm～0.3mm。
本发明具有积极的效果：(1)本发明对用于设置O形密封圈的环形沟槽的形状进行 了改进，将其截面形状从传统的矩形改成现在的底角为有圆角的梯形，因为塑料伸缩节 在使用时，截面形状为圆形的密封圈会被压缩变形而填满环形凹槽，当环形凹槽截面形 状为矩形时，密封圈在槽底处的变形会较大，该种变形的程度会影响密封圈的使用性能； 而本发明正是通过将槽底两边的底角改进成圆角，使本发明的环形凹槽与所使用截面形 状为圆形的密封圈基本相适应，同时在环形凹槽底部又为密封圈的挤压变形预留出一定 的空间，调整了密封圈在槽底处的变形，使该种变形的程度不会增加到影响密封圈的自 身性能的程度；同时由于本发明中的环形沟槽是底角为有圆角的沟槽，根据受力分析易 知，其槽底处密封圈的受力方向主要是指向槽口的，这样密封圈整体的回弹力的方向性 较为集中且主要指向槽口，所以本发明还具有回弹性较好的优点。(2)本发明的伸缩节 中环形沟槽的截面形状是底角为有圆角的梯形，与现有技术中的截面形状是半圆形的环 形沟槽相比，尤其是在较大型管道上加工该截面形状为半圆形的环形凹槽，由于槽宽较 大，也即其圆的直径较大，圆弧较长，此时如果采用整体塑造成型，其加工精度不够； 如果采用车床切削，其加工难度较大；而本发明中的环形凹槽则仅需加工出两个底角处 的较短的圆弧即可，所以易于加工制造。(3)本发明的伸缩节中的环形沟槽中，由于环 形沟槽基本上为底角为有圆角的梯形，在伸缩节随着管道的伸长而移动时，环形密封圈 可以有效地被定位在环形沟槽中，不会在摩擦力的作用下移位；此外由于环形沟槽的内 壁与所述槽底所成的夹角小于110度大于90度，优选小于100度大于90度，也即沟槽 内壁与所述槽底具有一个较小的向外的倾斜角度，所以在环形密封圈在与环形凹槽槽口 的接触处，也预先给环形凹槽受挤压变形预留出一定的变形空间，可以保证环形密封圈 在与环形凹槽槽口的接触处，不会产生较大的轴向变形，也即在该处不会产生较大的轴 向剪切力，这样可降低环形密封圈在该处的磨损程度，有效延长环形密封圈的使用寿命， 从而也延长本发明的伸缩节的使用寿命。(4)当本发明采用树脂尤其是ABS树脂制造时， 如果采用本发明公开的上述数据进行设计和制造，所制得的本发明在伸缩自如，密封性 能等方面的性能更为优越。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附 图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的剖面的结构示意图。
图2为图1所示塑料伸缩节中A处的局部放大视图。
图3为图1所示塑料伸缩节中导向环的结构示意图。
图4为图3的B向视图。
图5为本发明的剖面的另一种结构结构示意图。
图中附图标记表示为：内套管1，套接端11，连接端12，密封段13，中间段14，O 形密封圈2，环形沟槽3，槽口31，槽底32，内壁33，外套管4，套接端41，连接端 42，连接头5，法兰6，导向环7，断缝8。
具体实施方式
见图1至图4，本实施例的塑料伸缩节所用材料为丙稀腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (俗称ABS树脂)，具有内套管1、设在内套管1外壁上的三条用于设置O形密封圈2 的环形沟槽3和套在所述内套管1上的外套管4，所述O形密封圈2的截面的形状为圆 形；
所述内套管1上位于所述密封段13和所述连接头4之间的部分称为中间段14，所 述中间段14的管外径小于所述密封段13的管外径，所述中间段14上还套有一个具有 断缝8的导向环7，所述导向环7位于所述外套管4和所述法兰6之间，且所述导向环 7的内径稍大于所述中间段14的管外径，且要稍小于所述密封段13的管外径，使其被 所述密封段13限位在所述外套管4和所述法兰6之间，不至于从所述外套管4上滑落； 所述密封段13的管外径d为395.3mm；
所述外套管4的套在所述内套管1上的套接端41设有螺纹，所述内套管1上还套 有可与所述外套管4的套接端41螺纹连接的法兰6；
所述环形沟槽3的截面形状是底角为有圆角的梯形，其中所述环形沟槽3的槽口31 宽度大于槽底32宽度；
所述内套管1的套接端11设有环形沟槽3，所述内套管1的连接端12设置有连接 头5；所述外套管4的连接端42也设置有连接头5；本实施例中的连接头5为法兰式连 接头。
所述环形沟槽3的内壁33以及所述槽口31处的内套管1外壁之间有一圆角，该连 接所述环形沟槽3的内壁33以及所述槽口31处的内套管1外壁的圆角的圆的半径r为 0.2mm。
所述O形密封圈2的截面圆的直径为8.6mm，伸长率为2％，所述O形密封圈2在使 用时的实际压缩率为19.4％；
所述环形沟槽3的内壁33与所述槽底32所成的夹角为94度；所述连接环形沟槽3 的内壁33以及所述槽底32的圆角的圆的半径R为1mm。
所述环形沟槽3的深度h为6.88mm；所述环形沟槽3的槽底32宽度a为9.46mm； 所述内套管1与所述外套管4的最小间距，也即所述外套管4的内壁与所述内套管1的 密封段13的管外壁之间的间距为0.5mm。
本实施例中的环形沟槽是用车床车出的。
(实施例2)
见图5，本实施例的塑料伸缩节与实施例基本相同，不同之处在于：本实施例所用 连接头5为插管式连接头，使用时，可以将外接塑料管道塞入所述的插管式连接头5的 空腔中，再用胶水粘合即可。
本实施例塑料伸缩节与实施例1的塑料伸缩节相比，实施例1中的内套管1和外套 管4的直径比较大，所以采用的O形密封圈2的直径也较大，以保障所述O形密封圈2 在工作状态时的压缩率；同时，用于设置O形密封圈2的环形沟槽3的槽宽和槽深为了 适应所用O形密封圈2，也采用了较大的数值。
(实施例3)
其余与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中所述O形密封圈2的截面圆 的直径为2.8mm；所述环形沟槽的内壁与所述槽底所成的夹角为109度；所述连接环形 沟槽的内壁以及所述槽底的圆角的圆的半径与O形密封圈的截面直径之比为1∶15；所 述O形密封圈的伸长率为1％，所述O形密封圈的压缩率为10％；所述环形沟槽的深度与 O形密封圈的截面直径之比为0.6∶1；所述环形沟槽的槽底宽度与O形密封圈直径之比 为1.05∶1；所述内套管与所述外套管的最小间距与O形密封圈直径之比为0.05∶1。
(实施例4)
其余与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中所述O形密封圈2的截面圆 的直径为4mm；所述环形沟槽的内壁与所述槽底所成的夹角为100度；所述连接环形沟 槽的内壁以及所述槽底的圆角的圆的半径与O形密封圈的截面直径之比为1∶9.1；所述 O形密封圈的伸长率为3％，所述O形密封圈的压缩率为20％；所述环形沟槽的深度与O 形密封圈的截面直径之比为0.7∶1；所述环形沟槽的槽底宽度与O形密封圈直径之比为 1.1∶1；所述内套管与所述外套管的最小间距与O形密封圈直径之比为0.2∶1。
(实施例5)
其余与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中所述O形密封圈2的截面圆 的直径为4mm；所述环形沟槽的内壁与所述槽底所成的夹角为95度；所述连接环形沟槽 的内壁以及所述槽底的圆角的圆的半径与O形密封圈的截面直径之比为1∶6.5；所述O 形密封圈的伸长率为2％，所述O形密封圈的压缩率为22％；所述环形沟槽的深度与O形 密封圈的截面直径之比为0.8∶1；所述环形沟槽的槽底宽度与O形密封圈直径之比为 1.2∶1；所述内套管与所述外套管的最小间距与O形密封圈直径之比为0.3∶1。
(实施例6)
其余与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中所述O形密封圈2的截面圆 的直径为6mm；所述环形沟槽的内壁与所述槽底所成的夹角为91度；所述连接环形沟槽 的内壁以及所述槽底的圆角的圆的半径与O形密封圈的截面直径之比为1∶4；所述O 形密封圈的伸长率为5％，所述O形密封圈的压缩率为30％；所述环形沟槽的深度与O形 密封圈的截面直径之比为0.9∶1；所述环形沟槽的槽底宽度与O形密封圈直径之比为 1.2∶1；所述内套管与所述外套管的最小间距与O形密封圈直径之比为0.5∶1。根据上 面所举的实施例，所属技术领域的普通技术人员可以根据具体的设计要求来在本发明所 限定的数值范围内进行合理的选择。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本 发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这 些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
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