本实用新型涉及金属管道连接结构，尤其涉及带有高强度防腐涂层的金属管道卡环式连接结构。
背景技术：
在建筑领域以及工业领域，经常用到流体输送管道。传统的流体输送管道由管件连接而成，管件之间通常采用螺纹连接，以形成各种管道系统。作为一种成熟的管道管件连接方式，螺纹连接的安装效率不高，且对作业空间有一定的要求，还要解决防止连接处泄漏等一系列问题。
为此，近年来逐渐发展起卡压式金属管件连接结构。其采用薄壁金属管设计，利用专用工具压接使薄壁变形，从而使管件连接瞬间完成。如图1A所示，卡压式连接剖视图中，压接工具针对承口段M和密封槽N两处同时进行压接，密封槽部位受到压缩，迫使槽内的O型密封圈紧贴所连接的金属管(例如钢管)，起到密封止水的作用，承口段M受到六角卡压，金属管和管件挤压变形，利用金属材料本身的刚性，起到抗拉拔作用。
这种结构施工简单，操作时间短，接头无螺纹连接，无复杂的套丝作业，无高温明火，无焊接时的前后处理，无施工切削或衔接时的油污染或焊渣污染。
作为一种压接式管件，卡压式金属管件的壁厚必须较薄，以便满足压接时充分变形的要求，同时有助于减轻产品重量。同时作为流体输送管道的一部分，其必须具有足够的强度。加厚壁厚当然有助于改善强度，但会降低充分变形的形成，并增加产品重量。而过分追求薄壁则会导致强度不足。而且，需要满足耐流体腐蚀的要求。在对抗腐蚀性有一定要求的管道系统(例如，在建筑物的消防喷淋管道系统) 中，可以采用不锈钢管件或铜制管件，但这也导致了材料成本的提高。
与作为连接件的管件相比，所连接的管道的材料用量更大，采用不锈钢管或铜制管会导致更为严重的成本增加。
然而，在卡压式金属管件连接结构中采用镀锌碳钢管的管道存在很大的缺陷。图1B示出了图1A的卡压式金属管件连接结构的部位B 的放大图。如图1B所示，由于卡压式管件91的承口段M受到六角卡压，镀锌碳钢管92和管件摩擦挤压变形，造成镀锌碳钢管92的外壁和卡压式管件91的内壁的镀锌层被破坏，而管道内的水流F由插管间隙中流入，直达六角挤压变形部位，此时镀锌碳钢管62和卡压式管件 91的内壁的镀锌层已经被破坏，碳钢管和管件在水流的作用下被侵蚀氧化，由此使得管道的使用寿命将大打折扣。
此外，在将金属管插入卡压式金属管件的过程中，插入端容易导致橡胶密封圈的损坏或移位，造成密封不严。
公开于本实用新型背景部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构，其能够使连接结构中的连接管件本身具有较薄的壁厚，良好的强度，从而具有良好的压接变形性能，同时具有更佳的抗腐蚀性。
本实用新型的再一个目的是提供一种带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构，其能够解决所连接的镀锌碳钢管因镀锌层的损坏而导致的抗腐蚀性降低的问题。
本实用新型的又一个目的是提供一种带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构，其能够防止在金属管件插入连接结构的过程中对于密封圈的损坏。
本实用新型提供一种带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构，其包括卡环式管件，其承口端内周面上设有密封槽和卡环槽；密封圈，其设置在所述密封槽中；以及金属卡环，其呈具有缺口的环状，从而设置在卡环槽中并便于压缩变形，其中所述卡环式管件由金属管件基体和覆盖管件基体的至少内壁的高强度防腐涂层形成，当金属管插入卡环式管件的承口到位时，利用压接工具压紧卡环式管件的密封槽和卡环槽使之变形，从而通过金属卡环的收紧变形使金属管相应变形，由此通过密封圈实现金属管卡环式管件之间的密封连接。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，所述防腐涂层由聚乙烯材料形成。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，所述金属管件基体为薄壁钢管。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，所述卡环槽位于所述密封槽的轴向外侧。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，还包括设置在卡环槽中并位于密封圈和金属卡环之间的导向圈，所述导向圈的内径小于密封圈的内径且大于金属管的外径。更加优选地，所述导向圈由工程塑料制成。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，所述金属卡环的内周表面具有齿状结构。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，所述金属卡环的内周表面呈锥形面。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，所述密封圈的横截面的宽度大于高度。更加优选地，所述密封圈的横截面的椭圆横截面。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，优选地，还包括设置在卡环式管件的承口内的轴向最外侧的防渗环。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，由于管件基体内壁具有高强度防腐涂层，使得连接结构中的连接管件本身具有较薄的壁厚，良好的强度，因而具有良好的压接变形性能，同时具有更佳的抗腐蚀性。因此，可以采用普通的金属材料实现良好的压接变形性能，因此提高了密封性能，降低了材料成本，并降低了产品重量。
在上述带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构中，通过采用恰当的密封槽和卡环槽设置顺序，使得能够在渗入到卡环式管件和插入的金属管之间的流体到达镀锌层受损处之前就被密封圈所阻挡，因而不会对金属管造成腐蚀，从而提高整个连接结构的寿命。
另外，通过导向圈的设置，本实用新型能够防止在金属管件插入连接结构的过程中对于密封圈的损坏。
本实用新型的装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。
附图说明
图1A为现有技术中卡压式金属管件连接结构的示意图。
图1B示出了图1A的卡压式金属管件连接结构的部位B的放大图。
图2是本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的卡环式管件构造半剖示意图。
图3是本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的半剖示意图，其中卡环式管件的内部已经安装了密封圈、导向圈、金属卡环、防渗环，但还没有与金属管进行装配。
图4是本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的剖示图，其中卡环式管件的内部已经安装了密封圈、导向圈、金属卡环、防渗环，且插入了金属管，并进行了压接装配。
图5示出了图4的带有高强度防腐涂层的金属管件连接结构的部位A的放大图。
图6示出了本实用新型的圆环式卡环，其中右侧图为左侧图的剖视图。
图7示出了本实用新型的齿环式卡环。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本实用新型的基本原理的各个特征。在此所公开的本实用新型的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本实用新型的相同或等效的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本实用新型的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本实用新型与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本实用新型限制为那些示例性实施例。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。
图2是本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的卡环式管件构造半剖示意图。如图2所示，本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的卡环式管件1由金属管件基体101和覆盖管件基体的至少内壁的高强度防腐涂层102形成。需要说明的是，高强度防腐涂层102可以仅覆盖金属管件基体101的内壁，以提供对于所输送流体的抗腐蚀作用。当然，高强度防腐涂层102也可以金属管件基体101的全部表面，以提供全面的抗腐蚀作用。
高强度防腐涂层102可以由适当的材料形成，例如，高强度聚乙烯。可以采用任何合适的工艺在金属管件基体101上形成高强度防腐涂层102。
由于高强度防腐涂层102的存在，金属管件基体101可以采用任何合适的金属材料，例如普通碳素钢，而不必顾及耐腐蚀性的问题，因此有助于降低材料成本。
高强度防腐涂层102本身具有较高的强度和密度，且容易克服金属材料中特有的微观缺陷，例如砂眼、裂纹等，因此可以将壁厚做得很薄。因此有助于提高管件的变形性能，从而提高压紧密封的质量。且有助于降低产品重量。
如图2所示，卡环式管件1的一端具有承口，用以插入所要金属管。图2中所示的卡环式管件1的承口由内向外依次设有密封槽2和卡环槽3。作为优选的实施方式，这种设置顺序有助于防止所连接的镀锌钢管的腐蚀(这将在后面加以说明)。
密封槽2和卡环槽3的内径大于卡环式管件1其他部分的内径，以便容纳橡胶密封圈和金属卡环。图中所示的卡环式管件1为一体成型。
图3是本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的半剖示意图。如图3所示，卡环式管件1的密封槽2和卡环槽3内已经安装了密封圈4、导向圈5、金属卡环6和防渗环8，但还没有与金属管进行装配。
在此，导向圈5不是必须的。导向圈5呈环形，其内径小于密封圈4的内径且大于待插入的金属管7的外径。
图4是本实用新型的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构的剖示图。图5示出了图4的带有高强度防腐涂层的金属管件连接结构的部位A的放大图。如图4、图5所示，卡环式管件1的的密封槽2 和卡环槽3内已经安装了密封圈4、导向圈5、金属卡环6和防渗环8，且插入了金属管7，并进行了压接装配。
在此，导向圈5不是必须的。但导向圈5存在有助于引导插入的金属管7对中，避免损伤或移动密封圈4，从而更好地保证密封的效果。为此，导向圈5的内径小于密封圈4的内径而大于金属管7的外径，由此实现对于金属管7插入的引导作用。
导向圈5可以由任何合适的塑料材料制成，只要能够满足强度韧性和耐腐蚀要求，且在受压时产生足够的变形而不被破坏即可。优选采用工程塑料，例如聚乙烯等。
作为一种优选方案，防渗环8也不是必须的。防渗环8呈环形，其设置在卡环式管件1的承口中的轴向最外侧，因而可以防止外部的水分渗入到卡环式管件1中而造成腐蚀。在卡环式管件1被压紧时，防渗环8从轴向外侧实现卡环式管件1与金属管7之间的密封。
防渗环8可以由任何合适的材料制成，只要能够满足强度韧性和耐腐蚀要求，且在受压时产生足够的变形而不被破坏即可。优选采用工程塑料，例如聚乙烯等。
而且需要说明的是，图中所示的密封圈4、导向圈5、金属卡环6 和防渗环8的排列顺序仅是一种优选的事实方案。导向圈5的基本作用在于引导金属管7对中插入避免损伤或移动密封圈4，防渗环8的基本作用在于防止外部的水分渗入到卡环式管件1中而造成腐蚀，在满足密封要求的前提下，其他的排列方式也是可能的。例如，不论其他相关部件的设置顺序如何，使导向圈5在卡环式管件1的承口内紧贴密封圈4的轴向外侧设置。又例如，不论其他相关部件的设置顺序如何，使防渗环8在卡环式管件1的承口内设置在轴向最外侧。
密封圈4优选采用较扁平的结构，即，宽度大于高度的横截面，以增大与所密封管件之间的接触面积，从而提高密封效果。例如，矩形横截面或椭圆形横截面截面，或其他适合形状的横截面。
金属卡环6呈具有缺口的环状，以便在受到径向压缩时内径减小。金属卡环6可以采用各种形式。作为示例，图6示出了一种圆环式卡环。
图6的右侧图为左侧图的剖视图。图6的右侧图显示，金属卡环6 的内周表面呈锥形面。当然，这仅是一种示例的横截面，其也可以采用如图4、5所示的矩形横截面。当受到径向压紧时，这种锥面结构与受压变形的金属管的配合会提供轴向压力，从而进一步压紧橡胶密封圈，由此提供了更好的密封效果。
图7示出了一种齿环式卡环6，其内部具有沿周向分布的齿状结构。这种齿状结构有助于在受到径向压紧时嵌入到插入到金属管中，以提高抗拉拔强度。
图4所示的带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构是这样装配的。首先将金属管7插入到图3所示的已经安装了密封圈4、导向圈5、金属卡环6以及防渗环8的卡环式管件1承口中就位，然后使用压紧工具对卡环式管件1上的密封槽2和卡环槽3进行同时压缩至规定尺寸。此时，密封槽2受到圆周压缩迫使内部的密封圈4紧贴金属管8 形成一道面密封，阻止管道内的流体泄漏，满足密封要求。同时卡环槽3受到圆周压缩迫使内部的金属卡环6紧紧嵌入金属管7形成一圈嵌入金属管的压缩槽，满足管道抗拉拔性能。当设有导向圈5时，导向圈5也同时在圆周上受到向内压缩，从而紧贴金属管7的外表面与卡环式管件1的内表面，形成进一步的密封。当设有防渗环8时，防渗环8也同时在圆周上受到向内压缩，从而紧贴金属管7的外表面与卡环式管件1的内表面，形成进一步的密封。
试验数据显示，同等规格的卡环式连接的抗拉拔力是卡压式连接抗拉拔力的2.2倍以上，经改良加强后的卡环式连接抗拉拔力是同等规格卡压式连接抗拉拔力的4倍以上。
由图4中可以看出，带有高强度防腐涂层的金属管道连接结构仅在卡环式管件1上的密封槽2和卡环槽3(在同一区域)受到压紧变形，其他部位不会变形。
由图5中可以看出，尽管金属卡环6紧紧嵌入金属管7造成镀锌钢管外壁的镀锌层被破坏，但是渗入到卡环式管件1和插入的金属管7 之间的水流在到达镀锌层受损处之前就被密封圈4所阻挡，因而不会对金属管7造成腐蚀。图5中还显示，尽管金属卡环6紧紧嵌入金属管7造成镀锌钢管外壁的镀锌层被破坏，但由于防渗环8在卡环式管件1的承口内的轴向最外侧形成密封，外部的水分不会渗入到卡环式管件1的内部，因而也不会对金属管7造成腐蚀。换言之，本实用新型的结构使得所连接的镀锌钢管不会因镀锌层的破坏而导致使用寿命降低。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本实用新型，或者将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。