可实现机械化铺设的防盗型插接式槽头钢管连接器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管路连接器领域，具体是一种可实现机械化铺设的防盗型插接式槽头钢管连接器。
【背景技术】
[0002]自第二次世界大战开始，一种装配式槽头钢管大量应用于作战、抗洪抢险、抗震救灾、消防灭火、城市紧急救援等多种场合进行油料、水等介质的长距离应急输送。该管线在第二次世界大战中一经发明诞生，以美、英、苏等国家为代表的军队便在各大战场共铺设了近20000千米的长距离管线进行油料保障，为战争的最终胜利发挥了至关重要的作用。二战结束后，世界主要军事强国都十分重视发展此类管线，进行了大规模生产和配备，并不断拓宽应用领域。自上世纪60、70年代开始，我国亦研制生产了数量众多的该类管线。
[0003]槽头钢管由管身和管身两端的槽头构成，槽头具有凹槽，管子与管子之间采用专用槽头连接器和密封胶圈(图1所示)进行连接和密封，连接器由上半环和下半环构成，上半环和下半环之间由活节螺栓固定。连接装配原理如图2所示。管子连接时，连接器卡在两根待连接钢管的槽头凹槽内，承受管线的轴向拉力；同时将密封胶圈套紧在两管槽头凸缘上，胶圈断面为燕尾槽形，内径比槽头外径稍小，且向中央收缩，可紧箍在槽头上，当管内有液压时，胶圈被胀起，与槽头密封面贴紧，起到密封作用。
[0004]该槽头管线采用装配式连接，地面铺设，即用即铺，用完即拆，再用再铺，与焊接式固定管线相比，具有铺设展开速度快、运用方便灵活、可反复使用等优点，是现代战争、抢险救灾、应急保障等任务活动中不可或缺的重要力量。但长期的使用表明，现有槽头连接器存在以下问题:
[0005](1)操作程序较复杂，手工作业，速度慢、劳动强度高。管子连接时，首先需要通过人力胀开密封胶圈并套装在管子槽头上，然后安装连接器上下半环，之后再装好连接器左右螺栓螺母并均匀拧紧。由此可见其操作步骤繁琐，目前无法实现机械化自动铺设，只能人工作业，管线铺设费时费力。
[0006](2)管子连接后，接头容易遭到破坏，安全性不高。由于连接器螺栓螺母裸露在外，一方面，无关人员使用普通工具即可方便地拆卸，另一方面，在外力如车辆等的冲撞下，螺栓螺母可能从连接器的开口槽中滑脱，从而导致管线接头脱落，引发事故。
[0007](3)连接器强度较低，承受管线连接后的轴向拉力、横向弯矩等能力较弱，容易发生断裂破坏等情况，尤其是对于地形起伏较大、悬空地段等特殊管段的连接，更易发生破坏。
【发明内容】
[0008]为了能够很好地解决上述问题，使得槽头钢管的连接和拆卸方便，也便于实现机械自动化铺设和拆除，本发明设计了一种用于现有槽头钢管的可实现机械化自动铺设的防盗型插接式连接器。其前提是不改变现有槽头钢管的结构，因现有槽头钢管生产配备的数量庞大，若将其废弃重新进行结构设计或对现有钢管进行结构改造，产生的费用都将很高，是极其不现实的。
[0009]为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
[0010]可实现机械化铺设的防盗型插接式槽头钢管连接器，包括圆环状的连接器体、密封胶圈、弹性支撑体、锁簧和设置在槽头钢管槽头的凹槽内的卡环，其中所述连接器体内壁分别设置有两个外端凹槽和两个内端凹槽，所述密封胶圈设置在内端凹槽内，所述弹性支撑体和锁簧设置在外端凹槽内，弹性支撑体位于外端凹槽与锁簧之间。
[0011]为了具有更好的密封性能，所述密封胶圈是截面为近似V字形结构的整圆环状橡胶圈，V字形结构包括内唇边和外唇边，内唇边的内径小于外唇边的内径，外唇边与内端凹槽相贴合。内唇边的内径略小于槽头钢管槽头外径。
[0012]本发明的一具体实施例中，所述弹性支撑体由弹性材料制作而成。例如海绵体类材料。
[0013]更具体地，所述锁簧为一个具有弹性开口的钢圈，在外力作用下锁簧在径向方向上进行缩放，锁簧的断面为多边形结构，靠近连接器体的外端设置有呈斜面的外端面。
[0014]进一步，所述卡环的断面为多边形结构，其中位于槽头钢管槽头凹槽内的部分与槽头钢管槽头凹槽贴合，突出槽头钢管槽头凹槽部分形成锁止面，与锁止面相对的面为锥面。所述卡环由上半环、下半环、铰接销轴和磁钢构成，上半环和下半环通过铰接销轴铰接为一体，上半环和下半环的另一端设置磁钢。
[0015]为了方便拆卸，本发明还包括拆卸套筒，在拆卸套筒的前端设置有斜面。
[0016]采用本发明的结构可以带来以下有益效果:
[0017](1)槽头钢管现场连接操作简单，速度快，可实现管线机械化自动铺设。
[0018]管子连接前，只要在连接器体内预装好密封圈、弹性支撑体、锁簧，在管子槽头上装好卡环，而现场进行管子连接时，只需将管子与连接器直接对接即可，操作动作十分简单，既可人工完成，也可采用机械铺管设备自动完成。
[0019](2)管线连接后，很难采用常规工具拆卸，防盗性好。
[0020]由于管子连接接头没有裸露的螺栓、螺母等紧固件，外部也无法观察到其内部结构，除非强行破坏，无关人员或违法分子很难用常规工具将接头拆开。
[0021](3)接头整体受力合理，安全性高。管线连接后整个接头受力分布合理，无应力集中，通过优选材料、优化结构尺寸等，可以确保接头能够承受足够的外力(包括轴向拉力、横向弯矩等)。试验证明，利用新设计加工的连接器连接好的管线由于轴向拉力、横向弯矩的作用，即使管子发生变形或破坏，而接头部分却能保持完好无损。因此，其安全性显著优于传统连接方式。
[0022](4)通过合理设计连接器，优化管子槽头、卡环、锁簧等部件之间的间隙尺寸，可以确保管线连接后具有2°左右的轴向自由偏转角度，以满足野外不同地形条件下的铺设要求。与管线焊接、螺纹、法兰连接等方式相比，地形适应能力明显增强。
[0023](5)新的连接方式只需在原钢管的槽头上安装一个卡环，而不需改动管子结构；且连接器的结构简单，加工生产成本低。因此，具有很好的经济性、很高的性价比。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中连接器和密封胶圈示意图；
[0025]图2为现有技术中的槽头钢管连接原理图；
[0026]图3为本发明的结构示意图；
[0027]图4为本发明连接器与槽头钢管的连接示意图；
[0028]图5为卡环的结构示意图；
[0029]图6为拆卸套筒的拆卸示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明做进一步说明。应理解为以下描述不是对本发明的限定。
[0031]参见图3和图4，可实现机械化铺设的防盗型插接式槽头钢管连接器，包括圆环状的连接器体1、密封胶圈2、弹性支撑体3、锁簧4和设置在槽头钢管6槽头凹槽内的卡环5，其中所述连接器体1内壁分别设置有两个外端凹槽8和两个内端凹槽7，两个外端凹槽8位于连接器体1的左右两端，两个内端凹