一种管道连接装置及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道交通车辆技术领域，更进一步涉及一种管道连接装置。此外，本发明还涉及一种轨道车辆。

背景技术：

轨道车辆设置有冷却环路，涉及的换热设备主要包括布置在车底的变压器和布置在设备间的冷却塔，冷却环路依靠布置在车底的进油管和布置在车底的回油管连接组成，连接处必须保证密封不漏油，一旦漏油至轨道上造成打滑无法制动，容易引起交通事故。

传统的进油管、回油管与换热设备之间的连接主要通过法兰盘和螺栓实现密封连接，需要沿法兰盘圆周方向安装多个螺栓，由于螺栓较多、且列车底部操作空间狭小，法兰盘装、拆连接困难，特别是冷却塔下部油管安装法兰与变压器油管安装法兰是三维空间关系，若油管两端都采用法兰盘及螺栓连接，安装孔很难对准，法兰面受力不均，常导致螺栓滑丝甚至断裂，对安装、检修、维护等操作带来不便。

对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够快速拆装的管道连接结构，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种管道连接装置，能够及大地提升管道连接的拆装效率，具体方案如下：

一种管道连接装置，包括：

边带，能够弹性弯曲形成具有缺口的环形，所述边带的两端分别呈闭环设置带环；

卡接件，至少设置两个，分别固定于所述边带的内壁上，所述卡接件与被连接的两个法兰盘的形状相贴合，对两个法兰盘施加相对的压紧力；

定位块，定位安装于所述带环内，所述定位块能够相对所述边带转动；

紧固件，与两个所述定位块配合接触，对两个所述定位块施加相向的作用力，使所述边带的两端相互靠近。

可选地，所述带环由所述边带弯折固定形成，所述带环的内壁设置有能够与所述定位块的外表面贴合的弧形面，所述定位块能够相对于所述带环旋转。

可选地，所述带环由所述边带的边缘与主体通过角焊或满焊固定形成；所述边带的边缘与主体之间还设置塞焊孔。

可选地，所述带环上开设让位缺口，所述定位块的中部周向凸出设置第一阶梯，所述第一阶梯由内向外伸出卡在所述让位缺口中、以限定所述定位块的轴向位置，所述定位块的第二阶梯外周圆柱面与所述带环的内壁接触。

可选地，所述第一阶梯上贯通设置紧固孔，所述紧固件包括紧固螺杆和紧固螺母，所述紧固螺杆依次穿过两个所述紧固孔，通过所述紧固螺母顶靠所述定位块的表面拉紧。

可选地，所述定位块的两端沿轴向凸出设置防松轴，两个所述定位块同向伸出的所述防松轴上套装防松件。

可选地，所述防松件为长条形平板，所述防松件的板面两端分别开设用于使所述防松轴插入的防松孔。

可选地，两个所述防松孔中至少一个设置长腰形孔，腰形孔的长度方向与两个所述防松轴的连线同向。

可选地，所述卡接件包括截面构成v字型的两个斜面，所述卡接件的两个斜面分别与两个法兰盘上的斜面贴合。

本发明还提供一种轨道车辆，包括上述任一项所述的管道连接装置。

本发明提供了一种管道连接装置，边带能够弹性弯曲形成具有缺口的环形，边带的两端分别呈闭环设置带环；定位块定位安装于带环内，定位块能够相对边带转动；紧固件与两个定位块配合接触，施加相向的作用，使边带的两端相互靠近；当边带的两端相互靠近时，边带围成的环形尺寸不断缩小，可使边带内壁设置的卡接件与被连接的两个法兰盘相贴合，对两个法兰盘施加相对的压紧力，使两个法兰盘相互紧贴，实现连接。该连接装置仅设置一组紧固件对边带进行拉合，将边带缩紧转换为对法兰盘的压紧力，相对于传统周向设置多个螺栓固定的形式，可及大地提高拆装效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明提供的管道连接装置一种具体实施例的轴测结构图；

图1b为本发明提供的管道连接装置一种具体实施例的正视图；

图1c为本发明提供的管道连接装置一种具体实施例的俯视图；

图2a为边带和带环的轴测结构图；

图2b为边带和带环的正视图；

图3a为定位块的轴测结构图；

图3b为定位块的正视图；

图3c为定位块的侧视图；

图4a为防松件的轴测图；

图4b为防松件的正视图；

图5a为卡接件与边带相互配合的轴测结构图；

图5b为卡接件的轴测图；

图5c为卡接件与两个法兰盘相互配合的截面图。

图中包括：

边带1、带环11、让位缺口111、卡接件2、定位块3、第一阶梯31、第二阶梯32、防松轴33、紧固孔301、紧固件4、紧固螺杆41、紧固螺母42、防松件5、防松孔51。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种管道连接装置，能够及大地提升管道连接的拆装效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的管道连接装置进行详细的介绍说明。

如图1a所示，为本发明提供的管道连接装置一种具体实施例的轴测结构图；图1b和图1c分别为图1a对应的正视图和俯视图；该管道连接装置包括边带1、卡接件2、定位块3、紧固件4等结构，边带1具有弹性，能够弹性弯曲形成具有缺口的环形，边带1可环绕于被连接的两个法兰盘的周向；边带1在其延伸方向上具有足够的强度，无法拉伸变形，仅能够实现弯曲。边带1的两端分别呈闭环设置带环11，带环11为封闭的环形结构，可对边带1的两端施加拉力。

卡接件2至少设置两个，每个卡接件2相互独立设置，各卡接件2分别固定于边带1的内壁上，当边带1弯曲变形时，不同卡接件2的位置相对变化，卡接件2之间的间距为变形提供空间。卡接件2的形状相对固定，并且卡接件2可与被连接的两个法兰盘的形状相贴合，对两个法兰盘施加相对的压紧力。

定位块3定位安装于带环11内，定位块3用于承受拉力，并通过带环11向边带1传递作用力，使边带1的两端相互靠近，整个边带1围成圆环的尺寸缩小。定位块3能够相对边带1转动，当定位块3受力作用时，无论边带1的两端位置如何改变，定位块3通过转动改变与边带1的相对角度，始终保持两个定位块3的拉力相对，避免边带1与带环11之间出现扭矩，仅使边带1的两端承受拉力。

紧固件4与两个定位块3配合接触，对两个定位块3施加相向的作用力，使边带1的两端相互靠近。由于定位块3可相对于边带转动，转动轴与边带1围成的环形所在平面相垂直；本发明的管道连接装置主要应用于口径较大的管道连接，紧固件4需要施加较大的拉力，以保证密封性，当紧固件4对两端的两个定位块3施加拉力时，仅对边带施加拉力，并不对其施加弯矩，也避免紧固件4自身出现弯矩，保证施加拉力时的稳定性。

安装时，将边带1环绕于被连接的两个法兰盘外周，边带1的长度略小于法兰盘的周长，将紧固件4与两个定位块3配合接触，对定位块3施加相向的拉力，定位块3通过带环11向边带1传递拉力，使边带1的两端相互靠近，紧固件4位于边带1的缺口处，边带1和紧固件4共同形成完整的环状。

当边带1的两端受紧固件4的拉力相互靠近时，边带1围成的环形尺寸不断缩小，可使边带1内壁设置的卡接件2与被连接的两个法兰盘相贴合，对两个法兰盘施加相对的压紧力，使两个法兰盘相互紧贴，实现连接；连带1的紧缩作用转换为法兰盘的压紧力的具体形式详见后文。

本发明的管道连接装置仅设置一组紧固件4对边带进行拉合，将边带1缩紧转换为对法兰盘的压紧力，相对于传统周向设置多个螺栓固定的形式，可及大地提高拆装效率。

在上述方案的基础上，本发明提供一种带环11的优选设置方案，如图2a所示，为边带1和带环11的轴测结构图，图2b为边带1和带环11的正视图；带环11由边带1弯折固定形成，带环11的内壁设置有能够与定位块3的外表面贴合的弧形面，定位块3能够相对于带环11旋转。边带1为长条形的板状结构，自身可弯曲变形，边带1的两端反向翻折与边带1的主体部分贴合接触，并相对固定，也即边带1与带环11为一体加工成型；采用上述结构，边带1与带环11的位置相对固定，带环11无法相对于边带1转动，定位块3活动安装在带环11内，定位块3相对于带环11内壁设置的圆弧面转动。

除此之外，边带1也可与带环11采用分体式的独立结构，带环11与边带1通过销轴转动连接，使带环11可相对于边带1旋转。此时定位块3安装于带环11内，可与带环11相对固定，定位块3与带环11为一体相对于边带1转动；定位块3也可与带环11保持转动连接。以上提供的方案仅为两种具体形式，只要定位块3可相对于边带1旋转的形式均可。

对于带环11由边带1一体成型的结构，带环11由边带1的边缘与主体通过角焊或满焊固定形成，以保证连接强度；边带1的边缘与主体之间还设置塞焊孔，通过塞焊的方式进一步提高连接强度。

如图2a所示，带环11上开设让位缺口111，让位缺口111位于带环11与定位块3接触的弧形面上，让位缺口111的开设方向与边带1的延伸方向相同；如图3a所示，为定位块3的轴测结构图；定位块3的中部周向凸出设置第一阶梯31，第一阶梯31的径向尺寸大于其他部分，第一阶梯31沿轴向的宽度与让位缺口111相配合，定位块3伸入带环11后，第一阶梯31由内向外伸出并卡在让位缺口111中，以限定定位块3的轴向位置，也即使定位块3仅可相对于带环11旋转，无法相对平移。

定位块3的第二阶梯32外周为圆柱面，可与带环11的内壁贴合接触，带环11内壁的圆弧面与第二阶梯32的外周形状尺寸相匹配，定位块3通过第二阶梯32外周的圆弧面相对转动。

以上结构作为一种优选方案，除此之外，定位块3也可采用“日”字形或“口”字形等结构，同样可实现相对于带环11转动的效果，这些具体的设置形式均应受到本发明的保护。

本发明在此提供一种紧固件4与定位块3相互配合的具体形式，如图3a至图3c所示，图3b为定位块3的正视图，图3c为定位块3的侧视图；第一阶梯31上贯通设置紧固孔301，紧固孔301的长度方向与定位块3的轴向相垂直；紧固件4包括紧固螺杆41和紧固螺母42，紧固螺杆41依次穿过两个紧固孔301，通过紧固螺母42顶靠定位块3的表面拉紧。紧固螺杆41的一端设置膨大的螺栓头，螺栓头的尺寸大于紧固螺杆主体的圆柱部分，紧固螺杆41的另一端外表面设置外螺纹，可与紧固螺母42实现螺纹连接。

紧固螺母42与螺栓头分别从两端对定位块3施加作用力，为了使接触更为稳固，第一阶梯31的外周应设置为平面，使紧固螺母42和螺栓头具有更大的接触面积。如图3c所示，第一阶梯31呈圆角矩形。

紧固孔301为贯通的光孔，紧固孔301内径略大于紧固螺杆41的圆柱部分，紧固孔301内径小于螺栓头和紧固螺母42的尺寸；紧固螺杆41可从紧固孔301中贯穿，如图1a所示紧固螺杆41的螺栓头与右侧的定位块3配合限位，紧固螺杆41左端伸出于左侧的定位块3，伸出部分螺纹连接紧固螺母42。

本发明并不排除紧固螺杆41与紧固孔301采用螺栓连接的方式，但此方式容易造成滑丝，不利于后期拆卸。紧固螺母42可设置两个，靠近定位块3的紧固螺母42用于限位止挡，另一个用于防松。

在上述任一技术方案的基础上，在定位块3的两端沿轴向凸出设置防松轴33，防松轴33的直径小于第二阶梯32，边带1的宽度与第一阶梯31和两个第二阶梯32的宽度总和相等，防松轴33凸出于边带1，一个定位块3上设置两个防松轴33；两个定位块3同向伸出的防松轴33上套装防松件5，在边带1的两侧分别设置一个防松件5，防松件5用于限定定位块3的位置，一旦紧固件4受到破坏失效，通过两个防松件5避免边带1完全松脱，起到防松的作用。

优选地，如图4a和图4b所示，分别为防松件5的轴测图和正视图；防松件4为长条形平板，防松件5的板面两端分别开设用于使防松轴33插入的防松孔51；可在防松轴33的外表面设置外螺纹，通过螺母限位防松件5的位置，也可采用其他的限位方式，本发明在此不再赘述。

更进一步，本发明中的防松孔51中至少一个设置长腰形孔，腰形孔的长度方向与两个防松轴33的连线同向，如图4b所示，左侧的防松孔51为腰形孔，右侧的防松孔51为圆孔，通过腰形孔可在一定范围内调节两个定位块3的间距，通用性更强。

如图5a所示，为卡接件2与边带1相互配合的轴测结构图；图5b为卡接件2的轴测图；卡接件2主体呈弧形，截面包括构成v字型的两个斜面，如图5c所示，为卡接件2与两个法兰盘相互配合的截面图，图中a、b分别代表两个不同的法兰盘；卡接件2的两个斜面分别与两个法兰盘上的斜面贴合，边带1收缩时对卡接件2施加横向的作用力f1，两个斜面分别对法兰盘a、b产生斜向分力f2和f3，进行受力分析可知，f2和f3具有相对的竖向分力，通过此竖向分力将法兰盘a、b相互压紧。

为了实现压紧效果，法兰盘a、b也应设置为斜面，当然改变法兰盘的结构并非必须；若法兰盘的表面为平面，在法兰盘与卡接件2之间加装环形的楔形块，通过楔形块将横向的作用力转换为竖向压紧力，这些具体的设置均应受到本发明的保护。

本发明还提供一种轨道车辆，包括上述的管道连接装置，该轨道车辆能够快速拆装连接管道，具有相同的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。