本发明涉及伸缩水管技术领域，特别是涉及一种四层结构的通水装置。
背景技术
目前市面上现有的伸缩水管，由乳胶、橡胶或tpr热塑弹性体为原料制成的弹力管，由于其高弹性在接入3～10公斤的压力水时，在外护套的保护下其径向通水面积及纵向长度可膨胀延伸2～4倍；而当关掉压力水源时，伸缩水管在内芯弹力管的回弹力作用下迅速排出管内的余水，回缩到原来的产品尺寸，使用方便，体积小，深受国内外客户的喜爱。
然而，目前市场上的伸缩水管使用寿命偏低，无法达到人们预期，经过详细市场调查表明，使用中的伸缩水管70％的破损及漏水都是发生在接头机构部位以及由于内管和布套强烈摩擦撕裂造成，导致破损的主要因素有：1、为了防止弹力内管及外套在弹性内管施加高压力流体作用下脱落，目前市场上伸缩水管的接头机构普遍采用将伸缩水管的弹力内管、布套通过卡扣(铝扣等)强力扣死在一起，弹性内管长期受到强烈的扣锁力而造成永久变形，在高压力水作用下，在永久变形处容易发生撕裂破损；公开号为cn104976466a的专利所公开接头机构，是采用通过活动螺母与带有开槽(或带有锁紧舌)锁紧扣件及接头适配器的配合，将伸缩水管的弹力内管和非弹性外套的一端强力扣锁在接头适配器上，弹力内管受到紧锁扣的强力锁紧将造成永久变形，采用此接头机构结构的伸缩水管在实际使用中发生在接头部位漏水的现象很多，更严重的问题是，长期在高压力流体的作用下，弹力内管永久变薄，使卡扣变松，导致内管和外套容易脱落。2、目前市面上的伸缩水管结构简单，没有设置多重保护消除应力保护套管，在伸缩水管接上带压力的流体时，无法降低弹力内管与外套间产生的强烈波动摩擦。为解决以上缺陷，工程技术人员做了许多探索，例如申请号为201320166720.6的专利，所公开“一种内部设有塑料薄膜的伸缩水管”实用新型中，采用在通水内芯胶管同皱褶外护套间多增加一层塑料薄膜来降低摩擦撕裂度，但因塑料薄膜没有弹性且不耐磨，其技术方案在具体实施中薄膜在伸缩四十次左右便破裂，到达六十次左右破裂的薄膜碎片成团出现，这产生的成团碎片进一步增大了伸缩水管通水内芯的摩擦力，因此这一方案虽对通水内芯使用前期有一定保护作用，但使用次数到达60次左右后，就会反起到对通水内芯增加摩擦撕裂应力作用，还未能真正解决提高伸缩水管的使用寿命问题。
为了进一步解决以上问题，一些工程技术人员进行了技术改良，在公开号为cn107524869的专利中，提供了一种软管装置，该软管装置包括柔性材料的外管和用于通过软管装置输送流体的弹性材料的内管，其中，由于弹性内管的作用，当弹性内管的内部没有流体压力时，软管装置在收缩状态下具有较短的长度，并且当弹性内管的内部施加有压力流体时，软管装置在膨胀状态下具有较长的长度，当软管装置处于收缩状态时，外管具有波动状态，并且当软管装置处于膨胀状态时，外管用于控制和容纳内管的膨胀，其中，至少一个套筒部分沿弹性的内管的长度的至少一部分设置在弹性的内管和外管之间，用于保护弹性的内管不受外管的波动而磨损，在内管长度的该至少一部分中，外管在收缩状态中发生波动。但是，软管装置还存在一些潜在的缺点：其一接头机构采用金属圈扣件(铝扣等)将软管装置的弹力内管、保护套筒、外套的一个端部叠合一起，并强力扣锁在适配器上，无法方便组装拆卸，且这种接头机构虽增加了保护套筒，但仍未能解决弹性内管长期受到强烈扣锁力而造成永久变形的破坏，进而无法避免在高压流体作用下造成撕裂破损的风险；其二软管装置中在弹性的内管和外管之间沿弹性的内管的长度方向设置了多个套筒(通常可实现装配的是在软管装置的两个末端各设置一个套筒，每个套筒的端部通过结构件和适配器与外套和弹力内管结合一起)；采用弹性套筒作为弹力内管和外套间的保护层，虽能隔离外套波动对弹力内管的摩擦，但弹性套筒和外布套的摩擦系数很大，与外布套之间没有隔层保护，使用一段时间后弹性保护套会因外布套的波动破损失效，存在未能实现有效保护弹力内管的风险；另由于在软管装置中增加了结构件，施加了流体压力的弹力内管在结构件的两侧易形成应力集中，增加了弹力内管破损的风险。
因此，如何改变现有技术中，伸缩水管因磨损、受力等原因容易破裂的现状，延长伸缩水管的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种四层结构的通水装置，以解决上述现有技术存在的问题，改善伸缩水管因摩擦以及应力集中易损坏的现象，延长伸缩水管的使用寿命，方便对伸缩水管接头部位的维护和更换。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种四层结构的通水装置，包括弹力内管和外布套，所述弹力内管的外部套装第一套管，所述第一套管的外部套装第二套管，所述外布套套装于所述第二套管的外部，所述弹力内管和所述第一套管均由弹性材质制成，所述第二套管能够与所述外布套同步延展、同步折叠，所述第二套管与所述第一套管之间具有间隙；
所述弹力内管的两端均设置内芯锥体连接器和第一锥形筒套，所述内芯锥体连接器具有通水孔，所述内芯锥体连接器的一端插入所述弹力内管的内腔，所述第一锥形筒套套装于所述第一套管的外部，所述内芯锥体连接器与所述第一锥形筒套相配合能够将所述弹力内管和所述第一套管夹紧，所述第二套管与所述外布套的外部套装有第二锥形筒套，所述第二锥形筒套外套装有活接，所述第二锥形筒套与所述活接相配合能够将所述第二套管和所述外布套压紧在所述第一锥形筒套上；
所述弹力内管的两端分别设置第一接头和第二接头，所述第一接头和第二接头分别套装于所述内芯锥体连接器的外部，所述第一接头和第二接头均具有通孔，所述通孔与所述通水孔相连通，所述第一接头和所述第二接头分别与所述活接螺纹连接，所述第一接头与所述第二接头分别能够与外部水源和用水部件相连。
优选地，所述第一套管的内径等于或大于所述弹性内管的外径，所述第二管套的直径等于或小于所述外布套的直径；在拉伸力作用下，所述弹力内管和所述第一套管的长度较所述外布套的展开长度长，所述第二套管的展开长度大于或等于所述外布套的展开长度。
优选地，所述弹力内管与所述第一管套同步伸缩；所述弹力内管由高弹力橡胶管制成，所述第一套管由弹性橡塑材料制成，所述第二管套与所述外布套同步延展、同步折叠，所述第二套管为可皱褶塑料膜套或可规律折合的竹节式伸缩塑料膜套制成，所述第二套管由pe、pet、pvc或pu材质加工制成，所述外布套由涤纶丝或尼龙丝编织制成。
优选地，所述内芯锥体连接器插入所述弹力内管的一端具有锥形凸起，所述内芯锥体连接器的另一端设置有环形密封槽，所述内芯锥体连接器分别与所述第一接头和所述第二接头插接相连，所述内芯锥体连接器与所述第一接头和第二接头之间设置密封圈，所述密封圈设置于所述环形密封槽内，所述锥形凸起与所述环形密封槽之间还设置凸起限位环。
优选地，所述第一锥形筒套上具有与所述锥形凸起相适配的突出部，所述第一锥形筒套远离所述内芯锥体连接器一端的外侧壁上还具有环形凸纹。
优选地，所述第二锥形筒套的两端均设置卡槽，所述卡槽的开口方向相反且交错设置，所述卡槽的轴线方向与所述第二锥形筒套的轴线方向相平行。
优选地，所述活接具有向着其轴线方向凹陷的弧形结构，所述弧形结构能够与所述第二锥形筒套相配合将所述第二套管和所述外布套夹紧，所述活接的外侧壁上具有防滑纹。
优选地，所述第一接头和所述第二接头远离所述活接的一端设置以下结构中的一种：快接连接结构、内螺纹接头结构或外螺纹接头结构。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的四层结构的通水装置，包括弹力内管和外布套，弹力内管的外部套装第一套管，第一套管的外部套装第二套管，外布套套装于第二套管的外部，弹力内管和第一套管均由弹性材质制成，第一套管的直径大于或等于弹力内管的直径，第二套管与外布套同步延展、同步折叠，第二套管的直径大于或等于外布套的直径，第二套管与第一套管之间具有间隙。本发明的通水装置，在弹力内管外设置第一套管，在外布套内设置第二套管，弹力内管与第一套管同步伸缩，二者之间相互摩擦较小；外布套与第二套管同步折叠、同步延展，相互间摩擦亦较小，第一套管和第二套管的设置避免了弹力内管直接与外布套产生摩擦，在通水装置与压力水源相连时，第一套管在收到弹力内管的强烈膨胀冲击时，能迅速消减冲击波动强度，第一套管由弹性材料制成，使第一套管能够柔和地将波动传递给第二套管，第二套管使外布套延伸到外布套的限制长度，避免弹力内管与外布套频繁直接接触摩擦造成损坏，此外设置的第一套管和第二套管能有效阻止污水及细小硬物(如沙粒等)进入到弹力内管表面，进一步消除或减少弹力内管表面受硬物割伤破损的风险；与此同时，设置内芯锥体连接器和第一锥形筒套夹紧弹力内管和第一套管，设置第二锥形筒套和活接将第二套管和外布套压紧在第一锥形筒套上，分体式锁紧结构在水源压力增大时，锁紧力增大，在水源压力减小时，锁紧力减弱，避免弹力内管和外布套的接头位置造成永久变形磨损，延长通水装置的使用寿命；除此之外，本发明通过设置内芯锥体连接器、第一锥形筒套、第二锥形筒套以及螺纹活接，使其易于安装、便于拆卸，解决了现有技术中通过铝扣固定，无法更换的技术问题，即使在弹力内管或者套管有局部损坏的情况下，使用人员也可以快速方便的拆卸与更换，更好地满足了使用客户的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中四层结构的通水装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一中四层结构的通水装置在接上压力水源充满水时伸展状态的示意图；
图3为图1中部分结构的放大结构示意图；
图4为图3中部分结构的拆解示意图；
图5为图1中部分结构的放大结构示意图；
图6为图5中部分结构的拆解示意图；
图7为实施例二中通水装置在未通水时的状态示意图；
图8为实施例二中通水装置在通水后的伸展状态示意图；
图9为实施例三中通水装置在未通水时的状态示意图；
图10为实施例三中通水装置在通水后的伸展状态示意图；
图11为图9中部分结构的放大示意图；
图12为图9中部分结构的拆解示意图；
其中，1为弹力内管，2为第一套管，3为第二套管，4为外布套，5为内芯锥体连接器，6为第一锥形筒套，7为第二锥形筒套，8为活接，9为第一接头，10为第二接头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种四层结构的通水装置，以解决上述现有技术存在的问题，改善伸缩水管因摩擦以及应力集中易损坏的现象，延长伸缩水管的使用寿命。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-12，其中，图1本发明实施例一中四层结构的通水装置的结构示意图，图2为本发明实施例一中四层结构的通水装置在接上压力水源充满水时伸展状态的示意图，图3为图1中部分结构的放大结构示意图，图4为图3中部分结构的拆解示意图，图5为图1中部分结构的放大结构示意图，图6为图5中部分结构的拆解示意图，图7为实施例二中通水装置在未通水时的状态示意图，图8为实施例二中通水装置在通水后的伸展状态示意图，图9为实施例三中通水装置在未通水时的状态示意图，图10为实施例三中通水装置在通水后的伸展状态示意图，图11为图9中部分结构的放大示意图，图12为图9中部分结构的拆解示意图。
本发明提供一种四层结构的通水装置，包括弹力内管1和外布套4，弹力内管1的外部套装第一套管2，第一套管2的外部套装第二套管3，外布套4套装于第二套管3的外部，弹力内管1和第一套管2均由弹性材质制成，第一套管2的直径大于或等于弹力内管1的直径，第二套管3为可规律折合的竹节式伸缩塑料膜套，外布套4为可规律折合的竹节式伸缩布套，外布套4的内径大于或等于第二套管3的外径，且它们间隙配合，第二套管3由弹性材质制成，第二套管3与第一套管2之间具有间隙。
本发明的通水装置，在弹力内管1外设置第一套管2，在外布套4内设置第二套管3，弹力内管1与第一套管2同步伸缩，二者之间相互摩擦较小，外布套4与第二套管3之间相互摩擦较小，第一套管2和第二套管3的设置避免了弹力内管1直接与外布套4产生摩擦，即将弹力内管1与外布套4之间的波动摩擦转化为第一套管2和第二套管3之间的波动摩擦。在通水装置与压力水源相连时，第一套管2在收到弹力内管1的强烈膨胀冲击时，能迅速消减冲击波动强度，第一套管2和第二套管3均由弹性材料制成，使第一套管2能够柔和地将波动传递给第二套管3，第二套管3使外布套4延伸到外布套4的限制长度，避免弹力内管1与外布套4频繁直接接触摩擦造成损坏。需说明的是，本具体实施方式中，第二套管3和外布套4的褶皱相一致，可保持同步延伸、折叠。
弹力内管1的两端均设置内芯锥体连接器5和第一锥形筒套6，内芯锥体连接器5具有通水孔，内芯锥体连接器5的一端插入弹力内管1的内腔，第一锥形筒套6套装于第一套管2的外部，内芯锥体连接器5与第一锥形筒套6相配合能够将弹力内管1和第一套管2夹紧，第二套管3与外布套4的外部套装有第二锥形筒套7，第二锥形筒套7外套装有活接8，第二锥形筒套7与活接8相配合能够将第二套管3和外布套4压紧在第一锥形筒套6上；弹力内管1的两端分别设置第一接头9和第二接头10，第一接头9和第二接头10分别套装于内芯锥体连接器5的外部，第一接头9和第二接头10均具有通孔，通孔与通水孔相连通，第一接头9和第二接头10分别与活接8螺纹连接，第一接头9能够与第二接头10分别能够与外部水源和用水部件相连。
本发明的通水装置，内芯锥体连接器5插入弹力内管1的内腔，第一锥形筒套6套装于第一套管2的外部，内芯锥体连接器5与第一锥形筒套6相配合能够将弹力内管1和第一套管2夹紧，在通水装置与压力水源相连同时，水源压力增高时，在水压作用下，内芯锥体连接器5与弹力内管1贴合地更加紧密，内芯锥体连接器5与第一锥形筒套6对弹力内管1和第一套管2的锁紧力增大；第二套管3与外布套4的外部套装有第二锥形筒套7，第二锥形筒套7外套装有活接8，第二锥形筒套7与活接8相配合能够将第二套管3和外布套4压紧在第一锥形筒套6上，同理，在水源压力增大时，第二锥形筒套7与活接8对第二套管3和外布套4的锁紧力增大；在水源压力降低时，内芯锥体连接器5与第一锥形筒套6对弹力内管1和第一套管2的锁紧力减小，相应地，第二锥形筒套7与活接8对第二套管3和外布套4的锁紧力减小，即通水装置的连接部分，能够随着水源压力减弱降低对弹力内管1和外布套4的锁紧力，保护弹力内管1和外布套4在接头部位不会因永久变形而磨损，有效避免了出现伸缩水管接头部位漏水导致使用寿命降低的问题。
具体地，在拉伸力作用下，弹力内管1和第一套管2发生弹性变形的情况下，弹力内管1和第一套管2的长度较外布套4的展开长度长；第二套管3的展开长度较外布套4的展开长度长。外布套4的展开长度限制了弹力内管1和第一套管2的变形程度，防止弹力内管1和第一套管2发生塑形变形造成损坏，延长了通水装置的使用寿命。
更具体地，内芯锥体连接器5插入弹力内管1的一端具有锥形凸起，内芯锥体连接器5的另一端设置有环形密封槽，内芯锥体连接器5分别与第一接头9和第二接头10插接相连，内芯锥体连接器5与第一接头9和第二接头10之间设置密封圈，使内芯锥体连接器5分别与第一接头9和第二接头10连接地更加紧密，密封圈设置于环形密封槽内，锥形凸起与环形密封槽之间还设置凸起限位环，凸起限位环起到了限制内芯锥体连接器5与第一接头9(第二接头10)和弹力内管1的连接极限位置。
另外，第一锥形筒套6上具有与锥形凸起相适配的突出部，第一锥形筒套6的突出部与内芯锥体连接器5的锥形凸起相配合，使弹力内管1和第一套管2贴合更加紧密，同时能够防止弹力内管1和第一套管2从第一锥形筒套6与内芯锥体连接器5之间滑脱；第一锥形筒套6远离内芯锥体连接器5一端的外侧壁上还具有环形凸纹，增大第二套管3与第一锥形筒套6之间的摩擦力，增强锁紧力。
进一步地，第二锥形筒套7的两端均设置卡槽，卡槽的开口方向相反且交错设置，卡槽的轴线方向与第二锥形筒套7的轴线方向相平行，交错开口的方式保证了第二锥形筒套7具有一定的张弛度和收缩力。
其中，活接8具有向着其轴线方向凹陷的弧形结构，弧形结构能够与第二锥形筒套7相配合将第二套管3和外布套4夹紧，活接8的弧形结构处的内径较小，压迫第二锥形筒套7，进而将第二套管3和外布套4压紧在第一锥形筒套6上；活接8的外侧壁上具有防滑纹，防滑便于操作。
在本具体实施方式中，第一接头9远离活接8的一端设置内螺纹接头结构，第二接头10远离活接8的一端设置外螺纹接头结构，能够实现与水源和用水部件快速稳定连接。
更进一步地，弹力内管1由高弹乳胶管制成，第一套管2通过在弹力内管1的外壁涂覆弹性材料制成，使第一套管2与弹力内管1紧密配合，增强第一套管2与弹力内管1的波动一致性，第二套管3由pe、pet、pvc或pu材质加工制成，外布套4由涤纶丝或尼龙丝编织制成。
实施例二
在本具体实施方式中，弹力内管1采用高弹力橡胶管，第一套管2采用橡塑弹性材料制成，第二套管3由可皱褶的pu薄膜制成，外布套4由可皱褶的尼龙布套制成，第一管套2与第二套管3之间的摩擦仍然可以代替外布套4与第一套管2摩擦，延长装置使用寿命，具体请参考图7和图8，弹力内管1和第一套管2同步伸缩，第二套管3和外布套4同步延展、同步折叠，第一套管2与第二套管3之间的配合能够替代弹力内管1与外布套4之间的波动摩擦。
弹力内管1采用高弹力橡胶管；第一套管2的制备，可通过专用设备在弹力内管1外表面覆层橡塑弹性材料，形成与弹力内管1能紧密配合的第一套管2，第一套管2在低拉伸力下展开长度大于外布套4设计展开长度；第二套管3的制备，采用pu原料通过专用塑料薄膜机，吹制而成，在弹力内管1回弹收缩时，pu薄膜套的柔软性能响应外布套4的褶皱完成褶皱；第二管套3展开的长度略大于或等于外布套4设计展开的长度；外布套4的制备，采用高强尼龙丝通过织带机织成可皱褶的平纹尼龙外布套，在弹力内管1回弹收缩时，尼龙外布套4能响应弹力内管1回缩而褶皱；尼龙外布套4完全展开的长度设为弹力内管1的3倍。
弹性内管1与外布套4间有两个性能不同的管套保护，使通水装置的弹力内管1得到了双重保护，大大地延长了产品的使用寿命。弹力内管1与第一套管2同步伸缩，两者之间的相对波动很小，摩擦磨损可以忽略不计；第二套管3与外布套4同步延展、同步折叠，两者之间的相对波动很小，相互之间的摩擦很小，因此通水装置的弹性内管1与外布套4间的波动摩擦已转换为第一套管2和第二套管3间的配合。通水装置在接上压力水源时，采用橡塑弹性材料的第一套管2，在受到弹性内管1强烈膨胀冲击时，能迅速消减冲击波动强度，使第一套管2能够较柔和波动到第二套管3；第二套管3采用塑料膜套与第一套管2有塑料共性，相互间配合的摩擦系数很低，能使弹力内管1在压力水源的作用下，快速延伸到外布套4的限制长度。
实施例三
在本具体实施方式中，第一接头9和第二接头10远离活接8的一端均设置快接接头结构，能够实现与水源和用水部件快速稳定连接，提高工作效率，具体请参考图9至图12，弹力内管1采用高弹力乳胶管，规格选用6×9.5(内径6mm外径9.5mm)；第一套管2采用橡塑弹性材料管套，9.5×10(内径9.5mm外径10mm)；第二套管3采用能响应外布套规律折合的pe膜套，壁厚0.05mm，折径30mm；外布套4为可规律折合的伸缩编织布套，折径32mm。
第一套管2的制备方法：可通过专用设备在弹力内管外表面覆层橡塑弹性材料，形成与弹力内管1能紧密配合的第一套管2；第一套管2在低拉伸力下展开的长度大于外布套4设计展开的长度。
第二套管3的制备方法：采用pe原料通过塑料吹膜机加工成pe薄膜套，在弹力内管回弹收缩时，pe薄膜套的柔软性能响应外布套4的规律折合完成褶皱；第二套管3展开的长度略大于或等于外布套4设计展开的长度。
外布套4的制备方法：采用涤纶丝通过圆盘编织机编织成竹节状编织布套，编织套在弹力内管回弹收缩时，编织套上的竹节相互靠拢，完成有规律的折合。
弹力内管1与第一套管2同步伸缩，第二套管3与外布套4同步延展、同步折叠；第一套管2与第二套管3之间的配合能替代弹性内管1与外布套4间的波动摩擦。
本具体实施方式中，活接8为带弧尾结构的大螺母尾盖，大螺母尾盖的尾端增加了18mm消除应力的弧尾结构，弧尾结构采用顺弧喇叭形内腔，内腔的尾部直径等于或略大于接通压力水源外布套4涨满后的外径，内腔的最小直径处为略大于未膨胀前的弹性内管1的直径叠加上第一套管2壁厚、第二套管3壁厚及外布套4壁厚的直径。活接8的弧尾结构，能有效消除或减弱弹力内管1通水时在接头处所产生的应力集中，使通水装置的整体承压能力更大。
本发明的四层结构的通水装置，通水装置为四层结构，包括弹力内管1与外布套4间有二层套管，在通水装置一端接上压力水源时，两个性能不同的管套能大大降低弹力内管1与外布套4间波动摩擦，即将弹力内管1与外布套4之间的波动摩擦转化为第一套管2和第二套管3之间的波动摩擦，使通水装置柔和顺畅伸长，并在关闭压力水源时，能柔和顺畅回缩到原来的长度，避免弹力内管1与外布套4频繁直接接触摩擦造成损坏。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。