一种适用于束节的整体式胶圈及包含其的束节的制作方法

本实用新型属于竹复合管连接技术领域，具体涉及一种适用于束节的整体式胶圈及包含其的束节。

背景技术：

在人们的日常生活和工业生产中，管道的应用十分广泛。常见的管道连接方式有螺纹连接、法兰连接、焊接、管道承插口连接、卡套式连接、热熔连接和沟槽连接等。这些连接方式被广泛应用于众多领域中的各类管道工程中。但是，对于竹复合管道而言，其以竹子作为主要的原材料，由于竹材的特殊性，使得现有的接口连接方法不能有效适用。

鉴于此，在申请人的在先申请cn104266017a中，提出了一种用于连接竹复合管的管束节的制备方法、安装方法及该管束节，通过其中特殊设计的管束节结构，可有效实现竹复合管的连接，一定程度上满足竹复合管道的连接需求。但是，申请人发现，上述束节在应用时存在应力集中、成型质量较差的缺陷，因而在后续专利cn110375134a中对竹复合管的连接结构进行了相应的改进，将密封圈对应改设在了连接管道的端部，一定程度上避免了束节安装密封圈位置处的应力集中，提升了竹复合管连接结构的设置稳定性。

然而，随着竹复合管连接技术的进一步发展，申请人发现，现有技术在插口或者束节上开槽并嵌入密封圈的方式也存在明显的缺陷。首先，上述束节或竹复合管连接结构的制备工序繁琐，产品的制造与使用成本较高，不利于竹复合管的大范围推广，限制了竹复合管的推广应用；其次，在束节安装过程中，束节与管道的插口在接触时极易损坏束节的内衬层，影响束节的正常使用，使连接后的结构存在渗漏的风险，导致维护成本的增加。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种适用于束节的整体式胶圈及包含其的束节，其中通过设置一体成型的整体式胶圈，利用胶圈内对应设置的突刺和挡台，以及胶圈外周对应开设的连接槽，不仅能有效实现竹复合管的可靠密封连接，还能实现加强层的稳定设置，使得到的束节结构具有较好的密封性和强度，延长了竹复合管连接结构的使用寿命，降低了竹复合管的维护成本和应用成本。

为实现上述目的，本实用新型的一个方面，提供一种适用于束节的整体式胶圈，包括呈管状结构的本体，其特征在于，

所述本体的中部内周壁面上沿环向设置有挡台，并在该挡台沿轴向的两侧分别设置有至少一个突刺；

所述突刺为沿所述本体内周环向设置的环状结构，其最外侧紧连所述本体的内周壁面，且该环状结构各位置与所述挡台所处平面的距离随着该突刺内径的缩小而减小，即所述突刺的内侧指向所述挡台一侧；

所述本体的外周壁面上沿环向开设有连接槽，所述连接槽为一个或者为在轴向上间隔设置的多个。

作为本实用新型的进一步改进，所述挡台两侧的突刺设置数量分别为至少两个。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接槽设置在所述本体设置有突刺处的外周壁面。

作为本实用新型的进一步改进，对应各所述突刺分别在所述本体的外周表面上设置有连接槽。

作为本实用新型的进一步改进，在所述挡台所处平面的两侧外周壁面上分别设置有所述连接槽，且所述连接槽开设位置处的本体壁厚不小于两连接槽之间本体壁厚的最小值。

作为本实用新型的进一步改进，所述整体式胶圈的压缩率为25％～35％，且其硬度指数为45～60。

作为本实用新型的进一步改进，所述突刺靠近所述挡台的一侧内周壁面上沿环向开设有一定深度的凹槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接槽的开口宽度小于该连接槽沿轴向宽度的最大值。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接槽的横截面呈梯形，且其开口的宽度等于该梯形两平行边中的短边长度。

作为本实用新型的进一步改进，所述本体的两端分别设置有翻边；且两所述翻边以所述本体的两端分别沿径向向外延伸一定长度后再沿轴向相向延伸一定长度后得到。

本实用新型的另一个方面，提供了一种束节，其包括上述适用于束节的整体式胶圈，其特征在于，

所述整体式胶圈的外周壁面上设置有一定厚度的加强层，所述加强层以缠绕粘结的形式成型，且该加强层的内周壁面紧贴所述本体的外周壁面，并在所述加强层的内周壁面上形成有对应嵌入各所述连接槽中的凸环。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的适用于束节的整体式胶圈，其通过整体式设计，使得两管道在以束节连接时，两管道的插口端可分别插入整体式胶圈的两端，使得胶圈的内周壁面紧贴管道插口端的外周壁面设置，避免了束节结构内衬层的设置，同时，通过整体式胶圈内周壁面上挡台和突刺的对应设置，能有效实现插口端的轴向限位与密封，提升竹复合管道对接的密封性，减少渗漏缺陷的出现，保证了竹复合管连接的稳定性和可靠性；

(2)本实用新型的适用于束节的整体式胶圈，其通过整体式胶圈外周壁面上连接槽的对应开设以及胶圈外周上加强层的对应设置，可得到整体性强，可靠性好的束节结构，胶圈与加强层的连接稳定性好，不易发生径向、轴向的脱离，能最大程度地确保束节结构的强度和整体性，保证两管道连接位置的强度和刚度，延长竹复合管连接结构的使用寿命，降低竹复合管的应用成本和维护成本；

(3)本实用新型的适用于束节的整体式胶圈，其通过在胶圈的两端分别设置翻边，使得加强层的设置稳定性进一步提升，更加避免了加强层与胶圈之间因受轴向力或者径向力而分离的情况发生，充分保证了束节结构受力的整体性和可靠性；

(4)本实用新型的适用于束节的整体式胶圈，其通过将连接槽开设在对应设置有突刺的部位外周，并使得连接槽开设位置的壁厚不小于未开设连接槽位置处的壁厚最小值，如此设置，可有效避免胶圈上出现受力薄弱区域，提升胶圈应用的可靠性，延长整体式胶圈的使用寿命；

(5)本实用新型的适用于束节的整体式胶圈，其结构简单，设置简便，能有效简化束节的制备工艺，提升束节制备的效率，降低束节制备的成本，并能有效保证两竹复合管道连接后的稳定性和密封性，确保连接处具有足够的强度和刚度，延长竹复合管连接结构的使用寿命，降低竹复合管的维护成本和应用成本，推动竹复合管的应用，具有较好的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中适用于束节的整体式胶圈的结构剖视图；

图2是本实用新型实施例一中适用于束节的整体式胶圈的结构侧视图；

图3是本实用新型实施例一中包含整体式胶圈的束节在工作时的结构剖视图；

图4是本实用新型实施例二中适用于束节的整体式胶圈的结构剖视图；

图5是本实用新型实施例二中包含整体式胶圈的束节在工作时的结构剖视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.整体式胶圈，101.第一突刺，102.第二突刺，103.挡台，104.连接槽，105.翻边；2.加强层，3.管道，3a.第一管道，3b.第二管道，301.第一密封槽，302.第二密封槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

请参阅图1～3，本实用新型优选实施例1中适用于束节的整体式胶圈1包括呈管状结构的本体，该本体由耐温橡胶制备而成，具有较好的耐温性能和一定的弹性形变性能，具体而言，优选实施例1中的胶圈压缩率为25％～35％，且胶圈的国际橡胶硬度指数(irhd)为45～60；进一步地，本体的各部位在径向上具有一定的厚度，以确保其结构的稳定性。

进一步地，本体的中部内侧沿环向设置有一定厚度的挡台103，用于抵接两对接复合管道的插口端部，实现插口的限位；在挡台103的两侧，分别设置有至少一个突刺结构，该突刺沿环向设置，其底部固定在本体的内周壁面上，其顶部向靠近挡台103的一侧伸出，如图1中所示；换个角度来说，优选实施例中的突刺可看作是设置在本体内周壁面上的凸环，该凸环的外周壁面与本体的内壁面固定连接，且该凸环的沿轴向的厚度随着直径的缩小而不断减小，以及该凸环厚度最小的一侧向靠近挡台103的一侧偏移，即随着凸环直径的逐渐缩小，凸环与挡台103的距离逐渐减小。

进一步地，优选实施例中挡台103沿本体轴向两侧的突刺分别为至少两个，优选实施例1中挡台103任意一侧的突刺均为2个，即第一突刺101和第二突刺102，如图1中所示。显然，突刺的数量不仅可设置为上述2个，其可以根据实际需要设置为1个或者多于2个的多个，这可根据束节的长度和插口的长度来对应设置。相应地，第一突刺101和第二突刺102在轴向上间隔设置，并在各突刺靠近挡台103的一侧沿环向设置有凹槽，用于各突刺在被径向力作用时可对应容置在各自一侧的凹槽中，确保插口能对应插入束节中。

进一步地，在本体的外周壁面上沿轴向间隔开设有多个连接槽104，用于本体外周壁面与加强层2的稳定连接，优选实施例中连接槽104沿环向开设，其设置数量与突刺和挡台的数量对应；具体来说，对应每一个突刺分别设置有一个连接槽104，其对应开设在突刺设置位置的外侧；且对应挡台103设置有两个连接槽104，两个连接槽分设于挡台103两侧的外周壁面上，并优选以挡台103对称设置。进一步地，优选实施例中连接槽104开设位置的本体厚度不小于未开设连接槽104位置处的本体壁厚最小值。显然，以图1所示的内容可以看出，在对应突刺开设的连接槽104处，由于突刺的设置，可以使得该连接槽104开设位置的厚度最小值不小于两连接槽104之间平直面部位的本体厚度；同时，在挡台103的两侧外周设置的连接槽104，其开设位置对应的本体内周壁面上未开设有凹槽，也并未设置有突刺结构。

通过上述设置，可对应得到具有突刺和挡台的整体式胶圈1，其长度不小于两竹复合管的插口长度之和，可以其两端分别套设在两竹复合管的插口外周上，实现两竹复合管的对应连接。同时，整体式胶圈1中的突刺(101、102)、挡台103与本体一体成型，突刺和挡台的设置简单，稳定性高，且连接槽的开设在胶圈的成型过程中对应完成，这利用现有技术很容易实现，大幅简化了束节的制备工艺。

进一步地，在本体的外周上对应设置有加强层2，其与整体式胶圈1对应组合成管状的束节结构，用于从外侧提供支撑力以支撑整体式胶圈1呈规则的管状结构。在优选实施例中，加强层2以竹材料缠绕而成，或者以玻纤材料缠绕而成，缠绕的材料对应嵌入并填满连接槽104后沿径向向外延伸一定厚度，如图3中所示。通过连接槽104的对应设置，使得整体式胶圈1与加强层2之间可以实现稳定连接，可有效避免整体式胶圈1与加强层2因受轴向力而分离，确保束节结构的整体性。

进一步优选地，为了避免整体式胶圈1与加强层2在受径向力而分离，优选实施例中的连接槽104设置为开口宽度小于连接槽104宽度最大值的形式，进一步优选连接槽104开口位置的宽度为连接槽104的宽度最小值。具体而言，优选实施例中的连接槽104为横截面呈梯形的环形槽，且该连接槽104开口的宽度刚好对应于该梯形两平行边中的短边长度，如图1中所示。利用上述设置，可使得加强层2与整体式胶圈1之间能通过嵌入连接槽104中的加强层材料连接紧固，避免整体式胶圈1因受径向力而与加强层2分离，保证整体式胶圈1与加强层2之间始终形成为整体式管状结构。当然，为了确保整体式胶圈1与加强层2之间的紧密连接，也可以在加强层2内周壁面与整体式胶圈1的外周壁面之间对应涂抹粘结剂，例如粘结树脂，以实现整体式胶圈1与加强层2之间的连接紧固。

通过上述设置，可以得到如图3中所示的束节结构，其与两管道3之间的匹配也如图3中所示，即第一管道3a的插口端对应插入束节的一端，并以端部抵接挡台103的一侧，且第二管道3b的插口端对应插入束节的另一端，而该第二管道3b的端部抵接挡台103的另一侧；进一步地，两插口端的外周上分别对应第一突刺101和第二突刺102沿环向开设有凹槽，即第一密封槽301和第二密封槽302。具体而言，当束节结构与两管道3匹配时，束节结构两端的第一突刺101可对应以端部嵌入第一密封槽301中，且分设于挡台103两侧的第二突刺102可对应嵌入对应管道3靠近端部的第二密封槽302中。第一突刺101和第二突刺102的设置，可有效实现两管道3对接后的密封性，防止管道连接后的渗漏，而加强层2的设置能充分确保管道对接位置的强度和稳定性。

实施例2：

在本实施例中，整体式胶圈1的结构剖视图如图4中所示，其对应形成束节结构以及与管道匹配的示意图如图5中所示。与实施例1中的整体式胶圈1相比，实施例2中整体式胶圈1的唯一区别是整体式胶圈1的两端分别向外翻设有一定长度的翻边105。具体而言，两翻边105通过整体式胶圈1的两端分别沿径向向外的方向延伸一定宽度后再沿轴向相向延伸一定长度后得到。

通过两翻边105的设置，使得加强层2对应设置后，两翻边105的内周壁面可紧密贴合加强层2的端面和外周壁面，实现对加强层2两端的包覆，这样可进一步确保整体式胶圈1与加强层2之间的连接稳定性，避免两者沿轴向、径向的分离。

进一步地，上述整体式胶圈1与加强层2对应合成束节结构后，其与两管道3之间的匹配如图5中所示，这与实施例1中的连接和设置过程相同，故在此不做赘述。

本实用新型中的适用于束节的整体式胶圈，其结构设置简单，与加强层的组合设置便捷，能有效减少束节内衬层的设置，简化束节的制备工艺，提升束节制备的效率和质量，且设置后得到的束节结构稳定性好，强度高，不仅能充分实现竹复合管道的可靠连接和密封，还能有效提升竹复合管连接处的强度和刚度，延长束节结构的使用寿命，降低竹复合管道的应用成本，促进竹复合管的应用和推广，具有较好的应用前景和推广价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。