沟槽钢管用预装接头

1.本发明属于野外钢质管线的管路连接技术领域，具体涉及一种沟槽管接头管路中固定装备与沟槽连接钢管连接的承插连接器。


背景技术：

2.在现代战争中，战时油料保障的主要途径是靠输油管道输送，保障输油管线及时准确到过指定位置从而保证战时油料畅流，是军事斗争准备中必须做好的一项基础性工作。对于大批量频繁连接和拆卸更换输送场所的管线，管道与连接器之间进行频繁的连接和拆卸作业。输油管线距离越来越长，因此其连接的连接器需要越来越多，维修更换频次加大。随着军事斗争复杂性，输油管线即要求适应平坦环境，同时也要求适应野外山地丘陵环境，即要适应低压液体输送、也要适应高压液体输送。
3.另一方面，在沟壑环境中要求的输油管线跨距和承受力的能力较大，当输油管线跨距较大时，需要将多根钢管连在一起形成一条管线跨越沟壑，管线在自重和输送液体重力双重作用下自然向下弯曲，若要保证管线在较大跨距的特殊地域条件能正常输送油料，这就需要可以承受较大弯曲能力、承受一定拉伸能力的可快速连接的连接器，改变目前原有的沟槽连接钢管连接形式。沟槽连接钢管由管身和管身两端的沟槽管接头构成，沟槽管接头的外径中间具有环形凹槽。
4.沟槽连接钢管连接在消防系统、临时用水管道也大量应用，其承受压力、架设和穿越性能要求越来越高，其相邻管端即有不允许有相对角变位和轴线位移要求，也有允许有一定量的相对角变位和相应的轴向挠动。
5.目前，沟槽连接钢管现有两种施工方式：一种是预置沟槽，一种是现场定制沟槽。
6.（1）预置沟槽就是工厂做好沟槽，现场连接，主要应用在消防系统、临时用水管道和野战输油系统上。
7.（2）现场定制沟槽，主要用于管线抢修作业。
8.沟槽连接钢管连接器为分体式连接器，（如图26、27）由两半环式结构（2’、3’）、密封胶圈4'组成，并通过螺栓连接，结构简单，成本低，适用于低压及平坦的铺设环境下使用，当分体式连接器与管线沟槽连接钢管在弯曲状态及高压环境中使用，分体式连接器处会产生泄漏，严重时会发生分体式连接器与管线沟槽连接钢管脱落，造成安全事故。


技术实现要素：

9.本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种沟槽管接头管路中固定装备的固定沟槽连接钢管与管线沟槽连接钢管连接的快速连接的沟槽钢管用预装接头，适用于相邻管端不允许有一定量的相对角变位和轴线位移的场合，可适应高低压液体输送管线使用、便于拆装、使用寿命长、抗破坏性好，适用环境广泛，使用安全性高。
10.本发明的技术方案是：包括预装连接器体、置于固定沟槽连接钢管的沟槽管接头的凹槽处的沟槽管接头预装卡环；预装连接器体，所述沟槽管接头预装卡环为两半圆环组
成一个完整的环状环体；还包括用于锁紧沟槽管接头预装卡环的螺纹端盖，螺纹端盖一端与预装连接器体螺纹连接、螺纹端盖另一端通过沟槽管接头预装卡环与固定沟槽连接钢管连接为一体形成沟槽连接钢管单承口共同体；沟槽连接钢管单承口共同体有单一的承口；所述预装连接器体为圆环状结构；所述预装连接器体内壁中部为台肩；所述台肩一侧为第三台阶孔，台肩另一侧为位于内侧的第二台阶孔、位于外侧的第一主台阶孔；所述预装连接器体外壁为三级台阶形圆柱面，包括第一级大台阶圆柱面、第二级中台阶圆柱面、第三级小台阶圆柱面，第三级小台阶圆柱面有外螺纹，第三级小台阶圆柱面的外端为螺纹端面，第三级小台阶圆柱面与第二级中台阶圆柱面的交界面为螺纹凹槽面；所述沟槽管接头卡环为具有弹性的c型环状；或所述沟槽管接头预装卡环由两个相同的半圆环组成一个完整的环状环体，沟槽管接头预装卡环包括外圈、内孔、连于外圈和内孔内端的内端面、连于外圈和内圈外端的外端面，所述外圈由外圆柱面、外圆主台阶、外圆台阶圆柱依次连接组成，内孔内端有内台阶形孔，内孔外端有外台阶孔；沟槽管接头预装卡环的内孔与固定沟槽连接钢管的沟槽处的环形凹槽内径接触，外台阶孔的外台阶端面与固定沟槽连接钢管的沟槽处的环形凹槽外端槽壁接触，内台阶形孔的内台阶形端面与固定沟槽连接钢管沟槽处的环形凹槽内端槽壁接触，内台阶形孔、外台阶孔均与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头外径圆柱面接触；所述螺纹端盖为圆环状结构，螺纹端盖内孔为台阶形内孔，台阶形内孔包括位于外端的小台阶孔、位于内端的大台阶孔，大台阶孔包括位于外端的光孔部、位于内端的螺纹孔部；螺纹端盖的小台阶孔套于沟槽管接头预装卡环的外圆台阶圆柱外径上，螺纹端盖内孔的光孔部套住沟槽管接头预装卡环外圆柱面，螺纹端盖内孔的螺纹孔部与第三级小台阶圆柱面的外螺纹连接；当预装连接器体由螺纹端盖通过沟槽管接头预装卡环与固定沟槽连接钢管连接时，固定沟槽连接钢管的沟槽管接头前部伸入第三台阶孔内，固定沟槽连接钢管沟槽管接头端面与预装连接器体的台阶面紧贴，螺纹端盖内端端面与预装连接器体的螺纹凹槽面有一小间隙；沟槽管接头预装卡环的内端面与预装连接器体的螺纹端面有一小间隙。
11.所述螺纹端面内圈设有o形圆台阶，台肩靠近螺纹端盖的侧面为台阶面，台阶面上有o型圈槽；当预装连接器体由螺纹端盖通过沟槽管接头预装卡环与固定沟槽连接钢管连接时，装于o形圆台阶处的o型圈二分别与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头外径圆柱面、沟槽管接头预装卡环的内端面密封连接，装于o型圈槽处的o型圈一与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头端面密封连接。
12.所述第一主台阶孔外端倒角形成内孔斜角，第一主台阶孔内端经过渡弧形斜面与第二台阶孔连接，第一主台阶孔孔径大于第二台阶孔孔径，第一主台阶孔孔壁由外向内依次设有内弧形凹槽、外端直凹槽、内端直凹槽，内弧形凹槽连于外端直凹槽槽口外侧；所述沟槽管接头卡环装于一管线沟槽连接钢管的沟槽管接头的环形凹槽处形成沟槽连接钢管组合体；所述沟槽管接头卡环包括外端面、外弧形凹槽、外圆、外圆斜面、内台阶孔、内台阶端面；所述沟槽管接头卡环的外端面与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头处的环形凹槽外端槽壁接触，沟槽管接头卡环的外端面与外圆外端之间经外弧形凹槽过渡，外圆内端连接外圆斜面，外圆斜面延伸至管线沟槽连接钢管沟槽管接头外圆；沟槽管接头卡环的内
孔与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头处的环形凹槽内径接触，沟槽管接头卡环内端面开有内台阶孔，内台阶端面与管线沟槽连接钢管沟槽管接头处的环形凹槽内端槽壁接触，内台阶孔与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头外径圆柱面接触；钢质锁止环置于外端直凹槽槽口处；在沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体的承口连接过程中当钢质锁止环置于内弧形凹槽与外弧形凹槽之间时，钢质锁止环配合内/外弧形凹槽形成配合副，由钢质锁止环、内弧形凹槽、外弧形凹槽构成弧面微调机构。
13.所述沟槽管接头卡环的环体有两种型式，一种是两半环拼接，二是具有弹性的c型环。
14.所述沟槽管接头卡环包括环体，环体由半圆环一、半圆环二扣合连接而成，半圆环一与半圆环二以环体中心呈旋转对称，半圆环一、半圆环二端部有相互配合卡扣的扣头；所述扣头包括内扣头一、外扣头一、内扣头二、外扣头二；所述半圆环一一端有内扣头一，半圆环一另一端有外扣头一，半圆环二一端有与内扣头一配合卡扣的外扣头二，半圆环二另一端有与外扣头一配合卡扣的内扣头二；所述内扣头一、内扣头二均由位于根部的凹内外弧、位于头部的凸外内弧连接组成；半圆环一的内扣头一内侧与半圆环一的外扣头一外侧连线过半圆环一的圆心；所述外扣头一、外扣头二均由位于根部的凹外内弧、位于头部的凸内外弧连接组成；当半圆环一、半圆环二扣合时，半圆环一的内扣头一的凹内外弧与半圆环二的外扣头二的凸内外弧相啮合卡扣，半圆环一的内扣头一的凸外内弧与半圆环二的外扣头二的凹外内弧相啮合卡扣。
15.所述环体的扣合处外径有开口；所述沟槽管接头卡环的断面为封闭的多边形，沟槽管接头卡环的内孔两端倒角。
16.所述沟槽管接头卡环包括环体之二，环体由具有弹性的c型环状。
17.所述沟槽管接头卡环的外弧形凹槽承受来自钢质锁止环的径向力f分三路传递至管线沟槽连接钢管端部：经内孔传递到管线沟槽连接钢管的环形凹槽内径、经内台阶端面传递到环形凹槽内端槽壁、经内台阶孔传递到环形凹槽槽口内端连接的管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径圆柱面处。
18.密封胶圈装于内端直凹槽，所述密封胶圈包括外密封结构、内密封结构；所述外密封结构由密封胶圈的外唇边的开口斜端面、外环开口斜边和外凸圆环、外环、底部构成；所述内密封结构由密封胶圈的内唇边的内唇和内凸圆台构成。
19.所述密封胶圈的外唇边、密封胶圈的底部与内端直凹槽过盈配合形成外密封；密封胶圈的底部与内端直凹槽外端、开口斜端面与内端直凹槽内端形成密封副，密封胶圈的底部、与内端直凹槽外端紧贴，开口斜端面与内端直凹槽内端过盈装配后，开口斜端面自然成为直面，外环开口斜边成为近似直边与内端直凹槽内径紧贴；所述密封胶圈的内唇边的内唇与管线沟槽连接钢管外径接触、内凸圆台与沟槽管接头卡环的外圆斜面接触形成内密封。
20.所述密封胶圈的外唇边的根部与密封胶圈的内唇边的根部相交、外唇边的前部与内唇边的前部张开形成一个张开口，外唇边的外环根部有外凸圆环，内唇边内环根部有内凸圆台；所述密封胶圈的截面为多边形结构，密封胶圈的底部为平面，密封胶圈的外唇边的
外环前部为外环开口斜边，密封胶圈的外唇边前面为开口斜端面；所述密封胶圈外径比内端直凹槽内径大，内唇内径比管线沟槽连接钢管外径小。
21.所述钢质锁止环为带有缺口圆环状，断面为圆形。
22.一种沟槽钢管用预装接头，其特征在于：包括预装连接器体、置于固定沟槽连接钢管的沟槽管接头的凹槽处的沟槽管接头预装卡环；预装连接器体，所述沟槽管接头预装卡环为两半圆环组成一个完整的环状环体；还包括用于锁紧沟槽管接头预装卡环的螺纹端盖，螺纹端盖一端与预装连接器体螺纹连接、螺纹端盖另一端通过沟槽管接头预装卡环与固定沟槽连接钢管连接为一体形成沟槽连接钢管单承口共同体；沟槽连接钢管单承口共同体有单一的承口；所述沟槽管接头预装卡环的内壁中部有一凸起部，凸起部与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头处的环形凹槽相配合，凸起部两端的沟槽管接头预装卡环的内壁与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头外径圆柱面接触；所述螺纹端盖内端端面与预装连接器本体的螺纹凹槽面有一小间隙；预装连接器体的螺纹端面与沟槽管接头预装卡环的内端面有一小间隙；所述预装连接器本体与固定沟槽连接钢管端部之间经o型圈一密封；预装连接器本体与固定沟槽连接钢管的沟槽接头外径圆柱面之间经o型圈二密封。
23.本发明适用于长距输送管线，本发明主要应用于管线中沟槽连接钢管与增压泵站之类的固定装备和连接阀门等相对固定沟槽连接钢管之间的连接。
24.在管线中设有输送增压泵站和各种阀门，管线的沟槽连接钢管改为承插连接形式后，管线中泵站和阀门进出连接的沟槽管接头接头形式通过本发明的沟槽钢管用预装接头改为承插接头形式，方便与管线连接。
25.本发明的一端与固定沟槽连接钢管连接，本发明的另一端与管线中沟槽连接钢管组合体插口接头连接。具体连接过程为：沟槽钢管用预装接头一端与固定装备通过单承口螺纹端盖经沟槽管接头预装卡环将固定沟槽连接钢管与单承口连接体螺纹可靠连接，另一端为承口接头，承口接头连接使用管线沟槽连接钢管与沟槽管接头卡环连接后形成沟槽连接钢管组合体。固定沟槽连接钢管固定于固定设备（如输送增压泵站）上。
26.因此，沟槽钢管用预装接头应用于管线中固定装备和阀门的固定沟槽连接钢管连接和沟槽连接钢管组合体柔性连接，预装连接器体与固定装备和阀门相对固定。
27.与刚性连接为一体的结构如法兰连接相比，本发明采用弧面微调机构实现与沟槽连接钢管单承口共同体的一端连接沟槽连接钢管组合体为柔性连接，可产生相对折角，更加能适应野外使用各种复杂场合。
28.本发明在工作过程中，除了承受其内部压力液体的作用，同时还承受沿内弧形凹槽径向向外力。与现有技术相比，本发明通过弧面微调机构的设置可承受更大传递力和更加适应管线沟槽连接钢管倾斜条件下野外工作环境条件。弧面微调机构由钢质锁止环、内弧形凹槽、外弧形凹槽构成，钢质锁止环配合内/外弧形凹槽形成的配合副。弧面微调机构方便形成较大的折角，承受力大。按单位面积受力来讲，在材质相同条件下，承受力的接触面大，可承受力就大，预装连接器体的强度利用率高。
29.本发明中的预装连接器体中过渡弧形斜面设置，更加便于管线沟槽连接钢管在较大折角状态时安装过程中其端部由过渡弧形斜面滑入第二台阶孔内，可适应一定（更宽）范
围折角管线沟槽连接钢管装配、拆卸和使用，从而更好适应管线沟槽连接钢管倾斜条件下野外工作环境条件。本发明中的预装连接器体可承受更大传递力。以钢质锁止环配合内/外弧形凹槽形成的配合副的结构为弧面微调机构，弧面微调机构方便形成较大的折角，承受力大。按单位面积受力来讲，在材质相同条件下，承受力的接触面大，可承受力就大，预装连接器体的强度利用率高。
30.本发明的沟槽管接头卡环与管线沟槽连接钢管的沟槽管接头的环形凹槽和沟槽管接头外径接触面充分，本发明可承受较大力。本发明可承受较大力的优点是在相同直径钢质管线，可承受较大的压力，那就单位时间内较送液体多，效率高，这是直接效益，可承受较大的压力则由本发明连接器组成管线穿越沟壑跨距也大，综合利用高。本发明的沟槽管接头卡环的内台阶孔及外圆斜面使沟槽管接头卡环与预装连接器体内壁的间距增加，在管线装或拆过程中沟槽管接头卡环与预装连接器体内壁相互干涉的可能性降低，因此，本发明更好适应当沟槽连接钢管组合体不完成对中的情况下往沟槽连接钢管单承口共同体中装。野外使用时，因地面不平，沟槽连接钢管单承口共同体与管线沟槽连接钢管对中性不好的情况下，即沟槽连接钢管在稍偏的状态下装入沟槽连接钢管单承口共同体时，本发明的密封胶圈的内凸圆台，便于沟槽连接钢管组合体装与拆，同时本发明的密封胶圈高压状态下密封效果好。沟槽连接钢管组合体装与拆时，都有一个管线沟槽连接钢管的端部在穿入/拨出密封胶圈内唇边和尖部内唇前/后与密封胶圈内径的内凸圆台接触的缓冲过程，有效起到对密封起关键作用的密封胶圈内唇边尖部内唇保护作用，与此同时，与方便管线沟槽连接钢管组合体装卸，即大胆可将沟槽连接钢管随意装卸。
31.本发明中的密封胶圈中内凸圆台设置，便于管线沟槽连接钢管组合体在折角较大状态时安装初期端部进入和在使用过程中在管线装卸过程中沟槽管接头卡环的外圆斜面与密封胶圈内凸圆台接触滑动，不会硬碰撞。管线处于输液的工作状态承受高压时起到外圆斜面支撑密封胶圈内凸圆台处而承受较高的压力，即管线在折角较大状态承受高压状态时密封胶圈中内凸圆台支撑钢管外径，达到可靠密封而不渗漏。
32.本发明中的密封胶圈具有很好的弹性，能锁紧沟槽管接头且具有较好的调整角度，适应较大的折角而不容易出现密封失效。
33.本发明中的沟槽管接头卡环由两半圆环对扣形成，现场安装拆卸简单。沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体装与拆过程中钢质锁止环在沟槽管接头卡环外圆、外圆斜面滑动过程无阻力。本发明中的沟槽管接头卡环与管线沟槽连接钢管沟槽管接头端部外径紧密贴合，沟槽管接头卡环与管线沟槽连接钢管形成的沟槽连接钢管组合体，可承受较大力，发挥管线沟槽连接钢管的沟槽管接头的最大强度，承压能力高。沟槽管接头卡环设有外圆斜面，一方面，方便管线沟槽连接钢管装拆动作；另一方面，在工作状态时支承密封胶圈的内凸圆台，可承受较高的压力。
34.本发明中的沟槽管接头卡环由具有弹性的c型环形成，借助工具安装和打开，具有不易松脱、适应沟槽管接头尺寸范围大的特点。
35.本发明中与固定沟槽连接钢管连接后,通过沟槽管接头预装卡环可承受来自管线内压力，弯曲力，又可承受推力，方便管线沟槽连接钢管连接。
36.本发明的固定端采用位于端面的o型圈一密封同时，又增加第二道o型圈二径向密封，拉高密封可靠性，使用过程中有较好的密封效果。工作时，在低压状态下， o型圈一、o型
圈二产生压缩变形实现低压密封；当压力越来越高时，螺纹端盖内端端面与螺纹凹槽面的一小间隙、预装连接器体的螺纹端面与沟槽管接头预装卡环的内端面的一小间隙在液体压力作用下实现高压状态下通过液体压力实现密封。
37.适当增加本发明预装连接器本体壁厚体，选用抗拉强度和延伸率高的35cr材质加工本发明预装连接器本体，提高预装连接器本体承压能力。本发明体外端面设装拆销孔，便于借助工具安装与拆卸。
附图说明
38.图1是本发明的结构示意图；图2是图1中l放大图；图3是本发明预装连接器体的结构示意图；图4是图3的la部放大图；图5是沟槽管接头预装卡环与固定沟槽连接钢管安装示意图；图6是沟槽管接头预装卡环的结构示意图；图7是图6的b部放大图；图8是管线沟槽连接钢管和沟槽管接头预装卡环安装示意图；图9是密封胶圈的结构示意图；图10是图9的n部放大图；图11是沟槽管接头卡环的结构示意图；图12是图11的i部放大图；图13是图11的ii部放大图；图14是半圆环一的结构示意图；图15是图14的侧视图；图16是图15的ai部放大图；图17是图15的aii部放大图；图18是图14的x部放大图；图19是半圆环一401、半圆环二4021扣合过程示意图；图20是左边的沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体正对着装的过程示意图；图21是左边的沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体斜装的过程示意图；图22是可拆卸套筒的使用状态图；图23是可拆卸套筒的使用过程一示意图；图24是可拆卸套筒的使用过程二示意图；图25是钢质锁止环的结构示意图；图26是分体式连接器的使用爆炸图；图27是现有分体式连接器的剖视图。
具体实施方式
39.图1-8中，沟槽钢管用预装接头由预装连接器体1、沟槽管接头卡环3、钢质锁止环2、密封胶圈4、沟槽管接头预装卡环9、螺纹端盖10、o型圈组成。预装连接器体、沟槽管接头预装卡环、螺纹端盖应使用35cr制造或同等强度的厚壁管加工制造。钢质锁止环应使用65mn冷拉弹簧钢丝制造。密封胶圈4应使用丁腈耐油橡胶或人工合成耐油橡胶制造。预装连接器体1外表面硬度不低于hrc28，内部r3圆弧处表面硬度不低于hrc32。沟槽管接头卡环3、沟槽管接头预装卡环9表面硬度不低于hrc28，钢质锁止环2表面硬度不低于hrc32。钢质锁止环2为带有缺口圆环状，自由状态时内径略小于管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径。
40.沟槽管接头预装卡环9由两个相同的半圆环组成一个完整的环状环体，安装在固定沟槽连接钢管11端部沟槽管接头的环形凹槽中，本发明将固定管线沟槽连接钢管11的沟槽管接头形式改为承插形式，也就说，将固定沟槽连接钢管11通过沟槽管接头预装卡环9安装后变为插口钢管接头。
41.沟槽管接头预装卡环截面为异形，其截面形状为异形，分别由外台阶端面502、外圆主台阶503、外圆504、外圆台阶圆505、内台阶孔506、内台阶端面507、内孔508、外台阶孔409，内端面510构成。外台阶端面502、内台阶端面507、内孔508与固定沟槽连接钢管11的端部沟槽处的环形凹槽配合，内台阶孔506与固定沟槽连接钢管11的端部沟槽管接头外径圆柱面接触，沟槽管接头预装卡环9与固定沟槽连接钢管11装配，内孔508与固定沟槽连接钢管端部沟槽处的环形凹槽底部外径紧紧抱在一起，通过螺纹端盖内径的作用。
42.本发明的安装过程，包括以下步骤：（1）预装连接器体内装上o型圈一7，然后将螺纹端盖和o型圈二8套在与固定装备连接的固定沟槽连接钢管11管身处（装配时不影响其他操作），将与固定装备连接的固定沟槽连接钢管11的沟槽管接头插入预装连接器体1的第三台孔216，并将沟槽管接头端面与预装连接器体的台阶217接触，o型圈二8往前移动至预装连接器体的o型圈台阶215，然后将沟槽管接头预装卡环(两个相同半环组成）的外台阶端面502、内台阶端面507、内孔508对卡在固定沟槽连接钢管端部沟槽管接头的圆柱面的凹槽里，此时，将螺纹端盖往固定沟槽连接钢管11端部移动，螺纹端盖10内孔套住沟槽管接头预装卡环9外圆台阶圆柱505外径上，然后与预装连接器体1外螺纹213连接，旋转螺纹端盖，旋紧紧固，此时螺纹端盖内孔端面与沟槽管接头预装卡环9的外圆主台阶503紧贴在一起，固定沟槽连接钢管沟槽管接头端面与预装连接器体台阶217紧贴，并由螺纹并紧至此紧贴接触的预紧力，与此同时，沟槽管接头预装卡环内端面510与预装连接器体螺纹端面214接近（即不是紧贴，有一点微小间隙），由此o型圈二8产生压缩变形实现低压密封，当压力越来越高，在液体压力作用下实现高压状态下通过液体压力实现密封。此时，预装连接器体1由螺纹端盖10通过沟槽管接头预装卡环与固定装备连接的固定沟槽连接钢管有机连接为一体如图2所示，形成固定装备连接的沟槽连接钢管和预装连接器体的共同体。
43.（2）一般，如图1、2所示，先通过步骤（1）安装上面形成固定装备连接的固定沟槽连接钢管11和预装连接器体的沟槽连接钢管单承口共同体后，然后再安装左侧的沟槽连接钢管组合体。
44.沟槽管接头预装卡环9与固定沟槽连接钢管的环形凹槽装配及使用过程中的受力
分析：沟槽管接头预装卡环9即受固定沟槽连接钢管的端部沟槽管接头端面方向（向内）的力又可以受沟槽管接头端面相反方向(向外)的力，具体如下：沟槽管接头预装卡环9与固定装备连接的沟槽连接钢管11连接，通过外圆主台阶503承受来自通过螺纹端盖10内孔端面传过来的预装连接器体1的连接力和承受管线内输送的压力的力以及在使用过程中弯曲力，沟槽管接头预装卡环9的内台阶端面507承受主要的力，内台阶孔506承受一定辅助力，此时力的方向相对固定沟槽连接钢管的端部沟槽管接头来说往沟槽管接头端面向内，沟槽管接头预装卡环9的内台阶端面507承受来自螺纹端盖10的向内力，传递到内孔508、内台阶端面507以及内台阶孔506与对应固定沟槽连接钢管的环形凹槽内径和环形凹槽内端以及与环形凹槽槽口内端连接的管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径圆柱面。传递路径即沟槽管接头预装卡环9与固定管线沟槽连接钢管11及环形凹槽配合接触面，具体为：内孔508对应环形凹槽内径，内台阶端面507对应环形凹槽的内端槽壁，环形凹槽的内端槽壁靠近沟槽管接头端面，内台阶孔506对应固定沟槽连接钢管11的端部沟槽管接头外径圆柱面，此外径圆柱面在环形凹槽与沟槽管接头端面之间；内台阶孔506也起承担一定辅助力传递到固定沟槽连接钢管11端部外径圆柱面上以及辅助承担因内台阶端面507、内孔508形成夹角承受主要力时防止可能旋转力，该旋转力会造成沟槽管接头预装卡环9脱离固定沟槽连接钢管11沟槽处的环形凹槽；外台阶端面502同时主要承担因内台阶端面507与内孔508连接处形成的夹角承受主要力时防止可能旋转力；内孔508与固定沟槽连接钢管端部沟槽处的环形凹槽底部外径紧紧抱在一起，通过螺纹端盖内径的作用。
45.沟槽管接头预装卡环9还受沟槽管接头端面相反方向(向外)的力，当固定沟槽连接钢管和预装连接器体安装完后，然后安装另一端（左侧）的管线沟槽连接钢管组合体过程中或在用于固定场所沟槽连接钢管单承口共同体作为连接接口时，沟槽管接头预装卡环9的外台阶端面502承受主要的力，外台阶孔509承受一定辅助力，此时力的方向相对固定沟槽连接钢管的端部沟槽管接头来说往沟槽管接头端面向外。
46.沟槽管接头预装卡环9的外台阶端面502承受来自螺纹端盖10的向外力，传递到内孔508、外台阶端面502以及外台阶孔509与对应固定沟槽连接钢管的环形凹槽内径和环形凹槽外端以及与环形凹槽槽口内端连接的固定沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径圆柱面。传递路径即沟槽管接头预装卡环9与固定管线沟槽连接钢管11及环形凹槽配合接触面，具体为：内孔508对应环形凹槽内径，外台阶端面502对应环形凹槽的外端槽壁，环形凹槽的外端槽壁远离沟槽管接头端面，外台阶孔509对应固定沟槽连接钢管11的端部沟槽管接头外径圆柱面，此外径圆柱面在环形凹槽远离沟槽管接头端面；外台阶孔509也起承担一定辅助力传递到固定沟槽连接钢管11端部外径圆柱面上以及辅助承担因外台阶端面502、内孔508形成夹角承受主要力时防止可能旋转力，该旋转力会造成沟槽管接头预装卡环9脱离固定沟槽连接钢管11沟槽处的环形凹槽；内台阶端面507同时主要承担因外台阶端面502与内孔508连接处形成的夹角承受主要力时防止可能旋转力；内孔508与固定沟槽连接钢管端部沟槽处的环形凹槽底部外径紧紧抱在一起，通过螺纹端盖内径的作用。沟槽管接头预装卡环与管线的沟槽连接钢管的接触面积大，使沟槽管预装接头与管线的沟槽连接钢管连接稳定、不易泄漏、不易脱落，安全性更高。采用沟槽管接头预装卡环的沟槽管预装接头适应弯
曲状态及高压环境使用，通过沟槽管接头预装卡环可承受来自管线内压力，弯曲力，又可承受推力。
47.预装连接器体1与固定沟槽连接钢管11安装后（如图1所示状态），固定沟槽连接钢管11通过螺纹端盖10内孔端面与沟槽管接头预装卡环9的外圆主台阶503至沟槽管接头端面将预装连接器体1所需要力传递给固定沟槽连接钢管11，可承受沿轴向双向力，承受拉力大些（为主），推力相对拉力小些（为辅）。此时，承受力的面为接触面，需要说明的是螺纹端盖10内端端面与螺纹凹槽面212有一微小间隙；沟槽管接头预装卡环9的内端面510与预装连接器体1的螺纹端面214留有一微小间隙，从而便于固定沟槽连接钢管11的端面与预装连接器体1与台阶面217可靠接触而达到密封作用，同时，使单承口沟槽连接钢管9承受的压力通过沟槽管接头预装卡环9，可靠传递到预装连接器体1，同时，沟槽钢管用预装接头即可承受拉力，又可承受推力。
48.预装连接器体1外壁为三级台阶形圆柱面，包括第一级大台阶圆柱面、第二级中台阶圆柱面、第三级小台阶圆柱面，第一级大台阶圆柱面外端设有装配孔211，借助带圆柱销插入装配孔中的工具打开和拧紧，第三级小台阶圆柱面有外螺纹213，第三级小台阶圆柱面的外端为螺纹端面214，第三级小台阶圆柱面与第二级中台阶圆柱面的交界面为螺纹凹槽面212。螺纹端面214内圈设有o型圆台阶215，台肩206靠近螺纹端盖10的侧面为台阶面217，台阶面217上有o型圈槽218；当预装连接器体1由螺纹端盖10通过沟槽管接头预装卡环9与固定沟槽连接钢管11连接时，第二级中台阶圆柱面形成外圆中间凹槽210的内径，装于o型圆台阶215处的o型圈二8分别与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头外径圆柱面、沟槽管接头预装卡环9的内端面510密封连接，装于o型圈槽218 处的o型圈一7与固定沟槽连接钢管的沟槽管接头端面密封连接。
49.预装连接器体1（如图4）内壁中部为台肩206，台肩206左侧的预装连接器体内腔为用于安装管线沟槽连接钢管5的安装孔，安装孔包括位于内侧的第二台阶孔205、位于外侧的第一主台阶孔204，第一主台阶孔204外端倒角形成内孔斜角208，第一主台阶孔204内端经过渡弧形斜面207与第二台阶孔205连接，第一主台阶孔204孔径大于第二台阶孔205孔径，第一主台阶孔204孔壁由外向内依次设有内弧形凹槽203、外端直凹槽201、内端直凹槽202，内弧形凹槽203连于外端直凹槽201槽口外侧。预装连接器体1有外圆斜角209。密封胶圈4装于内端直凹槽202，钢质锁止环2置于外端直凹槽201槽口处。
50.管线沟槽连接钢管5与本发明的预装连接器体1连接形成管线进行液体输送时，管线沟槽连接钢管承受拉力和液体压力情况下，此力沿管线沟槽连接钢管通过沟槽管接头卡环3的外弧形凹槽403、钢质锁止环2、内弧形凹槽203后作用在预装连接器体1上，此力f约向45
°
方向作用预装连接器体1外端。由沟槽管接头卡环3的外弧形凹槽403、钢质锁止环2、预装连接器体的内弧形凹槽203组成弧面微调机构，钢质锁止环2配合内/外弧形凹槽形成配合副。钢质锁止环的断面为圆形。
51.图9、10中，传统v形和y形密封胶圈具有密封性能好，可承受低压、低速运动，v 形安装空间较大，在承压方面相对y形处于弱势，y形结构简单，根部抗磨损能力强，工作位置较稳定。密封胶圈4采用唇形密封，密封胶圈4为单向密封，压力方向为凹面单向（如图10箭头方向）。密封胶圈4为带内凸圆台y形环状密封胶圈，根部带内凸圆台，截面为y形环状，材质为橡胶，可承受高压。内凸圆台301：传统y形密封胶圈内唇边为斜边，考虑到提高承受高
压能力，密封胶圈4设内凸圆台301，在承受高压状态时起到根部支撑作用。
52.密封胶圈4在预装连接器体1中的内端直凹槽202处安装：外唇边306与内端直凹槽202配合，外环308、外凸圆环307、外环开口斜边305与内端直凹槽202内径配合，底部309、开口斜端面304与内端直凹槽202两端紧配合，起外密封作用；内唇边303紧压于管线沟槽连接钢管5外径处，内唇302与管线沟槽连接钢管5线性配合，内唇302与管线沟槽连接钢管沟槽管接头外径（圆柱面）配合，即线与圆柱面接触配合，起内密封作用。密封胶圈4外径比内端直凹槽202内径略大点，内唇302内径比管线沟槽连接钢管5外径略小点。
53.密封胶圈4密封功能包括：内密封和外密封。
54.①
外密封由外唇边306的开口斜端面304、外环开口斜边305、外凸圆环307、外环308、底部309与内端直凹槽202内径和两端形成密封副，密封胶圈4的底部309、与内端直凹槽202一端紧贴，开口斜端面304与内端直凹槽202另一端过盈装配后，开口斜端面304自然成为直面，外环开口斜边305成为近似直边与内端直凹槽202内径紧贴；在低压状态，密封胶圈4外径略大于内端直凹槽202内径，靠外环开口斜边305和外凸圆环307橡胶弹性弹力紧贴内端直凹槽202内径起两道密封，从而克服低压渗漏而达到密封，高压状态由液体压力作用橡胶弹性体充满内端直凹槽202内径起到自密封作用。
55.②
内密封由内唇边303的内唇302、内凸圆台301分别与管线沟槽连接钢管5外径、沟槽管接头卡环3的外圆斜面405接触。
56.在低压状态，内唇边303的内唇302的线与管线沟槽连接钢管5的端部的沟槽管接头外径圆柱面配合两道密封，从而克服低压渗漏而达到密封，高压状态由液体压力作用内唇边303和其根部内凸圆台301与沟槽管接头外径圆柱面紧贴在一起，起到自密封作用，此时处于理论正确配合状态（即对中状态），高压密封也达到最佳密封效果。
57.图11-15中，沟槽管接头卡环3组成：沟槽管接头卡环3由两个相同的半圆环一401、半圆环二4021相扣形成一个完整的环状环体，安装在管线沟槽连接钢管5端部沟槽管接头的环形凹槽中，与管线沟槽连接钢管形成一沟槽连接钢管组合体使用，将管线沟槽连接钢管5的沟槽管接头形式改为承插形式，也就说，将管线沟槽连接钢管5通过沟槽管接头卡环3安装后变为承口钢管接头。
58.沟槽管接头卡环3具体结构及啮合原理：两个相同的半圆环一401、半圆环二4021端部的扣头扣合后的扣合面成凸凹曲形，凸凹曲形见图11和图12，半圆环二4021旋转180
°
与半圆环一401的结构相同，沟槽管接头卡环3的外径设有开口，开口成v形结构。当需要拆卸管线沟槽连接钢管5上的沟槽管接头卡环3时借助一字起从开口处将沟槽管接头卡环3撬开，使半圆环一401、半圆环二4021分开。凸凹曲形（如图16、图17）由凹内外弧409，凸外内弧410，凹外内弧411，凸内外弧412成对构成，凹内外弧409和凸内外弧412配合相互啮合，凸外内弧410和凹外内弧411配合相互啮合。
59.凸凹曲形在啮合过程中刚开始接触时（如图19），凸外内弧410与凸内外弧412相接触，通过人工向内力，使凸外内弧410与凸内外弧412依靠材质的弹力使凸凹啮合，若没有向外的力啮合后环形沟槽管接头卡环3分不开。
60.图18中，沟槽管接头卡环截面为异形，其截面形状为异形，分别由外端面402、外弧形凹槽403、外圆404、外圆斜面405、内台阶孔406、内台阶端面407、内孔构成408构成。外弧形凹槽403的特点为：一、由钢质锁止环2、内弧形凹槽203、外弧形凹槽403构成弧面微调机
构，钢质锁止环2配合内/外弧形凹槽形成配合副，外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力f，承受力接触面为弧形凹面，与平面的承受力接触面相比，外弧形凹槽403可承受力较大力，因此本发明可适应较大折角状态下使用；二、沟槽连接钢管组合体中沟槽管接头卡环的外弧形凹槽403沿弧形结构的钢质锁止环的截面为圆形中心摆动，沟槽管接头卡环的外弧形凹槽403自动随钢质锁止环的截面为圆形圆心自适应调整，不影响外弧形凹槽403承受力，同时，外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力f，沿力方向传递至内台阶端面407与内孔408连接处形成夹角来承担主要部分力，内台阶孔406也起承担一定辅助力；三、外弧形凹槽403与外圆404采用圆弧过渡，当沟槽连接钢管组合体插入沟槽连接钢管单承口共同体的承口时，方便钢质锁止环2由外圆404滑到外弧形凹槽403。当沟槽连接钢管组合体从沟槽连接钢管单承口共同体的承口拆出时，由可拆卸套筒轴向位移时前端斜面将钢质锁止环内孔往外扩张，靠钢质锁止环自身弹性收缩力和由外弧形凹槽403滑到外圆404。
61.外端面402、内台阶端面407、内孔408与管线沟槽连接钢管5的端部沟槽处的环形凹槽配合，内台阶孔406与管线沟槽连接钢管5的端部沟槽管接头外径圆柱面接触，沟槽管接头卡环3与管线沟槽连接钢管5装配后形成沟槽连接钢管组合体，沟槽管接头卡环3可随管线沟槽连接钢管5运动和承受力，外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力f，该径向力f通过内台阶端面407与内孔408连接处形成的夹角传递至管线沟槽连接钢管5的端部环形凹槽对应接触面；内台阶孔406也起承担一定辅助力传递到管线沟槽连接钢管5端部外径圆柱面上以及辅助承担因内台阶端面407、内孔408形成夹角承受主要力时防止可能旋转力，该旋转力会造成沟槽管接头卡环3脱离管线沟槽连接钢管5沟槽处的环形凹槽；外端面402同时主要承担因内台阶端面407与内孔408连接处形成的夹角承受主要力时防止可能旋转力；内孔408与管线沟槽连接钢管端部沟槽处的环形凹槽底部外径紧紧抱在一起，通过凸凹曲形扣合面的扣头相互啮合作用。
62.外圆404内端设置外圆斜面405，使环体内侧的端面慢慢由小到大的斜过渡，主要作用是担负钢质锁止环径向扩张和收缩的功能，外圆斜面405可支撑密封胶圈4的内凸圆台301，当密封胶圈4承受高压时内凸圆台301起支撑密封作用。
63.沟槽管接头卡环3承受力及传递路径：外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力f，传递到内孔408、内台阶端面407以及内台阶孔406与对应管线沟槽连接钢管的环形凹槽内径和环形凹槽内端以及与环形凹槽槽口内端连接的管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径圆柱面。传递路径即沟槽管接头卡环3与管线沟槽连接钢管5及环形凹槽配合接触面，具体为：内孔408对应环形凹槽内径，内台阶端面407对应环形凹槽的内端槽壁，环形凹槽的内端槽壁靠近沟槽管接头端面，内台阶孔406对应管线沟槽连接钢管5的端部沟槽管接头外径圆柱面，此外径圆柱面在环形凹槽与沟槽管接头端面之间图20中，左边的沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体正对着装过程，沟槽管接头卡环3安装在管线沟槽连接钢管5端部沟槽管接头的环形凹槽中形成一沟槽连接钢管组合体，管线沟槽连接钢管5的沟槽管接头端面与预装连接器体1内壁中部的台肩206有间距。左边的沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体装配时，随着轴向向右移动，钢质锁止环2内孔滑动方向：内台阶孔406配合的沟槽管接头外径圆柱面
→
外圆斜面405
→
外圆404
→
外弧形凹槽403；左边的沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体拆卸时，轴向反向向左移动，钢质锁止环2内孔滑动方向：外弧形凹槽403
→
外圆404
→
外圆斜面405
→
内台阶孔406配合的沟槽管接头外径圆柱面。
64.左边沟槽连接钢管组合体正对着（同心）往右装入沟槽连接钢管单承口共同体中。左边沟槽连接钢管组合体的管线沟槽连接钢管的端部（端面与圆柱面交接处）往右进过程中，如图所示与密封胶圈内径的内凸圆台301接触（整个内凸圆台都接触），然后左边沟槽连接钢管组合体继续往右进入，管线沟槽连接钢管的端部进入内唇302，使内唇边303尖部产生变形也往右偏，继续右进，穿过内唇302，此时内唇302在内唇边303在右偏的橡胶弹力作用下，紧紧抱住管线沟槽连接钢管的端部外径圆柱面。沟槽连接钢管组合体继续往右进，至到钢质锁止环依靠自身弹力收拢至沟槽管接头卡环的外弧形凹槽403内后，然后在人工作用下或钢管内压力作用下左沟槽连接钢管组合体往左回一小段距离，使钢质锁止环分别与沟槽管接头卡环外弧形凹槽403和外弧形凹槽203配合形成弧面微调机构，钢质锁止环2配合内/外弧形凹槽面形成配合副，此时密封胶圈内径的内凸圆台301接触沟槽管接头卡环外圆斜面405。
65.在左沟槽连接钢管组合体往右装入过程中，其管线沟槽连接钢管的端部先与密封胶圈内径的内凸圆台301整圈接触，然后再与内唇边303尖部的内唇302接触，然后使内唇边303尖部往右偏移后，内唇302与管线沟槽连接钢管的外径紧紧抱住，再后左沟槽连接钢管组合体往左回后形成外/内弧形凹槽之间。
66.图21中，左边的沟槽连接钢管组合体与沟槽连接钢管单承口共同体斜装过程，沟槽管接头卡环3安装在管线沟槽连接钢管5端部沟槽管接头的环形凹槽中形成一沟槽连接钢管组合体，管线沟槽连接钢管5的沟槽管接头端面与预装连接器体1内壁中部的台肩206有间距。
67.沟槽连接钢管组合体斜装（没有对准中心），与上面不同的地方是沟槽连接钢管组合体的管线沟槽连接钢管的端部先与密封胶圈内径的内凸圆台301部分接触，无论装卸过程，此接触防止管线沟槽连接钢管的端部划伤内唇302，更能有效保护密封胶圈内唇边303尖部内唇302以免损坏。
68.图22中，拆卸作业时，使可拆卸套筒1506前端锥面伸入预装连接器体1安装孔与管线沟槽连接钢管5外径之间环形间隙。可拆卸套筒1506外壁有提手1501。管线沟槽连接钢管5由沟槽管接头61、管身组成。预装连接器体1的装配件有：密封胶圈4、钢质锁止环2。沟槽管接头卡环3安装在管线沟槽连接钢管5端部沟槽管接头61的环形凹槽中形成一沟槽连接钢管组合体。
69.左沟槽连接钢管组合体往左拆除过程：如图22所示，使可拆卸套筒1506前端锥面伸入预装连接器体1安装孔与管线沟槽连接钢管5外径之间环形间隙，使左沟槽连接钢管组合体往右移至沟槽管接头端面对住台肩206，可拆卸套筒继续右移至钢质锁止环2内径涨大至沟槽管接头卡环外圆404，然后将沟槽连接钢管组合体夹持后左移（如图23），钢质锁止环2内径翻过沟槽管接头卡环外圆404，然后左沟槽连接钢管组合体往左移动，钢质锁止环2内径在弹性作用下沿外圆斜面收拢，密封胶圈内唇边303尖部内唇302开始脱离管线沟槽连接钢管外圆，继续左移至密封胶圈内径的内凸圆台301接触左沟槽连接钢管组合体的沟槽管接头端面，再往左移（如图24）密封胶圈内唇边303尖部内唇302彻底脱离管线沟槽连接钢管外圆，钢质锁止环2内径在弹性作用下从外圆斜面收拢至管线沟槽连接钢管外圆，然后继续左移，左沟槽连接钢管组合体彻底脱离沟槽连接钢管单承口共同体。
70.左沟槽连接钢管组合体在装卸过程中，无论装卸，都有一个管线沟槽连接钢管的端部在穿入/拨出密封胶圈内唇边303尖部内唇302前/后与密封胶圈内径的内凸圆台301接触的缓冲过程，有效起到对密封起关键作用的密封胶圈内唇边303尖部内唇302保护作用，与此同时，与方便沟槽连接钢管组合体装卸，即大胆可将管线沟槽连接钢管随意装卸。
71.图25中，钢质锁止环2为带有缺口圆环状，自由状态时内径略小于管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径。
72.图26、27中，分体式连接器由两半环式结构2’、3’、密封胶圈4'组成，并通过螺栓连接，结构简单，成本低，但存在问题是：一是防护性能差，借助活动扳手、开口扳手、套筒扳手等普通工具一拧就开，通常用于室内管道。二是只能手工连接，安装拆卸工作量大，因此只适用于短距离管道。三是分体式连接器与沟槽连接钢管1’的管沟槽管接头9’接触面a小，分体式连接器承受力小，分体式连接器强度利用率低，管线承压低，适用于低压液体管道。