一种大口径三通管的制作方法

1.本发明涉及三通管技术领域，具体为一种大口径三通管。


背景技术：

2.有三个开口的管接头叫三通管。三通管广泛用于输送液体、气体的管网中。因输送介质不同，三通管的材质分为：铸铁、铸钢、铸铜、铸铝、塑料、玻璃等。
3.三通管的连接方式通常有胶接、螺纹连接、法兰盘连接、焊接等方式。其中胶接是将管道的管口涂上胶水后直接插入三通管的内部，通过胶水将其连接固定，通常用于塑料管道，常用于中小型管道，同时也是不可拆连接；螺纹连接是指在管道以及三通管的管口处开设相互配合的内外螺纹，通过螺纹将管道与三通管连接固定，还有一种是采用在三通管以及管道外部开设外螺纹，对齐后通过螺纹套将管道与三通管连接起来，螺纹连接多用于中小型管道；法兰盘连接是指在管道上以及三通管上设置法兰盘，将管道及三通管上的法兰盘对齐后通过螺栓将两个法兰盘固定，最终实现将管道与三通管连接固定，法兰盘连接通常用于大型的管道；焊接是直接将三通管与管道用焊条直接焊死的方式进行固定连接，该连接方式属于不可拆卸式连接，通常应用于大型或超大型的管道连接。
4.胶接安装的三通管需要在三个口处均涂抹胶水，随后将管道一一插入，更换的时候只能采用破坏管道的形式；螺纹连接的三通管需要将管道一一旋入三通管内部，且在进行更换的时候因为管道均被固定住难以抽出，需要将管道拆卸下来为拆卸三通管腾出空间或者直接破坏三通管，采用螺纹套的连接方式，虽然不用破坏三通管，但也需要旋转三次螺纹套才能将三个管道上紧或松开，且螺纹连接因为螺纹加工困难一般用于中小型管道；法兰盘连接则需要在每个法兰盘处拧紧多颗螺栓，一个法兰盘连接的三通管需要用十几颗螺栓连接，拆装更换麻烦；焊接安装需要将三通管的每个口与管道之间的连接处完全焊死，需要更换的时候只能通过破坏三通管的形式进行更换，更换麻烦。除上述几种方式外，还有特殊的快速接头的三通管，但快速接头的三通管因为成本以及安全的原因，一般只应用于小型管道。
5.上述的安装方式要么是不便拆装，要么是不适合应用于工厂的大型管道，工厂内部更换三通就需要关闭阀门，停止生产，如果不能快速更换，则会浪费工厂的生产时间，降低工厂的生产效率，使得工厂的生产成本上升；还有在自然灾害多发地带，如落石地区、泥石流易发地区，管道输送容易被破坏，三通管需要经常检修、更换，为了能够保障生产、生活的需求，需要快速地进行更换三通管的时候，采用法兰式或者焊接式的三通管进行更换会消耗更多的维护时间，维护时间的加长还会使得工人更容易被自然灾害卷入其中，造成人员伤亡事件的发生。因此，为了解决大型管道的安装拆卸麻烦的问题，提出一种大口径三通管，能够快速进行定位、拆装，并且通过控制一根主动杆即可将三通管进行连接固定。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种大口径三通管，通过三个设置在本体内部的连接管，
并用一根主动杆同时控制三个连杆，三个连杆同时控制三个连接管的运动，将三个管道分别对齐本体的三个接口后一次性控制三个连接管将三通管与管道连接起来，实现快速连接。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种大口径三通管，包括：
9.本体，三通管本身；
10.管道，用于与本体相互连接的圆管；
11.所述本体上设置有能够快速将三通管与三个管道接通并固定的固定装置。所述固定装置包括分别滑动安装在本体内的三个用于将本体与管道连接固定的连接管，所述连接管为外径与本体的内径相同的圆形管道，所述连接管中间设置有一个用于连接、安装的固定台，固定台用圆杆固定安装于连接管的内侧壁上，所述本体的三个通口的交接处还开设有活动腔，所述活动腔的外侧固定安装有固定架，所述固定架上开设有安装孔，所述安装孔内转动安装有主动杆，主动杆为一段有螺纹，另一段为光滑圆杆，所述主动杆的光滑的一段穿透活动腔进入本体内部，主动杆与活动腔外壳穿透接触的位置用机械密封进行密封连接，所述主动杆的位于本体外部的另一用螺栓端固定安装有转盘，所述主动杆进入本体内部的一端转动连接安装有一个连接块，所述连接块的侧壁上对应本体的三个管口转动安装有三个连杆，三个所述连杆的另一端分别转动连接于三个连接管中心的固定台上。主动杆的螺纹段在固定架的安装孔处的旋转会带动光滑段进行伸入活动腔内或者收回活动腔外部的运动，同时会带动在本体内部的连接块在三通管的本体内水平移动，活动腔为连接块的移动提供了空间，连接块移动的过程又带动连杆进行运动，由于连接管只能沿着所在的本体的通道的方向滑动，而连杆的长度又是固定的，所以在连接块水平移动的时候，连接管会在本体内部沿着所在的通道进行伸出或者收回的运动。在将三个管道分别对准本体的三个通道后，只需通过转动转盘，将主动杆更加伸入本体内部，而后本体内部的连接块会带动连杆运动，连杆将连接管推出，当三个连杆的轴线分别与本体的三个通道的轴线重合的时候即是连接管的最长伸出长度，此时连接管的一半在管道内部，一半位于本体内，实现一次性将三个管道与本体进行连接，极大地提高了三通管的安装速度。且由于主动杆与安装孔是通过螺纹进行配合的，也不会受管道内部的流体冲击的影响而出现连接断开的情况。在需要更换的时候，直接将转盘反方向旋转即可将连接管收回本体的内部，实现一次性将三个管道与本体的连接断开，而后也不需要调整其他管道的位置即可将三通管本体取出，安装的时候只需将本体的三个接口重新对准三个管道后再次旋转转盘即可，同样也不需要对其他的管道进行移动，极大地方便了三通管的更换，有效地提高了工厂中的三通管更换效率，避免因更换三通管而长时间停止生产带来的损失，除此之外还设置了定位单元进行快速定位，密封单元对连接的管道与本体进行密封防漏。
12.优选的，所述密封单元包括开设于本体的三个端口处的密封槽，每个所述密封槽内部均设置有密封圈，密封圈采用o型橡胶密封圈，每个与所述本体相互配合的管道的端面上同样开设有与密封圈相互配合的密封槽。在本体的三个接口与管道对齐之后，密封圈会被紧紧夹住，而后在连接管伸出的过程中会对o型的橡胶密封圈进行进一步的挤压，密封圈会发生变形并将本体上的以及管道上的密封槽填满实现密封，且由于两个密封槽拼接起来形成一整个完整的密封槽的原因，连接缝隙位于密封圈的中间，发而生形变的密封圈会朝
着两边扩展，所以能更好地避免泄露。
13.优选的，每个所述连接管的前端的外圆处均设置有倾斜倒角。倒角处的连接管的前端的外圆直径比密封圈的内径小1-2mm。倾斜的倒角是减小三通管的本体在与管道进行对接时候所需的精度，倾斜的倒角能够起到一定的导向作用，即使在对齐过程中存在规定范围内的偏移也能自动导向进行对齐安装，进一步地提高安装的速度。同时，倾斜的倒角在连接管伸出的过程中使得连接管的前端先穿过密封圈，而后才对密封圈进行一步一步地慢慢挤压变形，避免在伸出的过程中直接水平推动密封圈，使得密封圈被推出密封槽，出现密封不完全的现象出现，增加泄露的可能性。对连接管的前端进行倾斜倒角提高了系统的稳定性。
14.优选的，每个所述连接管的中心处均设置有用于降低流体阻力的锥形块。因为为了尽量使得连接块、连接管、连杆的受力均匀，同时因为连杆的运动空间的需求，需要将连杆连接至连接管的中心处，所以连接管的中心处就会出现一个妨碍流体流动的固定台，为了减少流体流动时对连杆、连接管的作用力，在前端加上锥形块，有效地将流体给予的作用力朝两侧散开，提升连杆的使用寿命。
15.优选的，所述定位单元包括安装在本体三个端口处的用于在安装的时候进行定位的圆弧形的三个定位板，定位板固定安装在本体的三个端口上，定位板上有个凸起，每个所述定位板上均转动安装有用于锁紧的圆弧形的卡扣。在将本体的三个端口与管道进行对齐的时候，先将弧形的定位板直接贴到管道上，随后旋转卡扣，将弧形的卡扣扣到定位板的凸起上，这样一来就能将管道与本体的端口进行初步的固定，只要将本体的三个端口均如此与管道进行基本固定后即可转动转盘，使连接管伸出，配合具有倾斜倒角端口的连接管，实现进一步的精准定位。如此即可在安装三通管的时候，不需要人为将三通管的三个端口一一与管道对齐，进一步地提高三通管的安装、更换速率。
16.进一步的，每个所述定位板以及每个所述卡扣内圈上均设置有橡胶垫。橡胶垫能够在卡扣扣紧的时候，利用自身变形产生的弹力使得卡扣不容易脱落，提高卡扣的稳定性，同时挤压的橡胶垫能够进一步地对管道进行密封，再者，在管道与本体的端口不能完全对齐的情况下，连接管虽然能够在允许范围内上进行自动校正，但是即使自动校正后也会因为角度的偏差而造成应力堆积，橡胶块因为能够产生变形，在允许范围内能够通过变形来释放这一部分的应力，避免因为应力堆积使得连接处容易发生损坏，进一步地提高设备的生产稳定性。
17.优选的，每个所述卡扣的内圈上均设置有倾斜的凸环，所述管道上开设有与凸环相互配合的凹槽。在卡扣扣紧闭合的过程中，倾斜的凸环在压力以及倾斜面的导向作用下，方便使用者将本体朝着管道的方向拉紧，提前将密封圈进行夹紧，进一步避免密封圈被挤出密封槽的同时又能避免密封圈本身的弹力作用使得管道与本体的端口之间无法闭合得管道容易发生泄露，提高设备的稳定性与方便性。管道上开设的凹槽虽然会对管道的强度造成影响，但是由于连接管是在连接的时候是插入管道之中进行连接的，故而在连接的时候会对管道进行强度补偿，故而凹槽的影响可以忽略不计。
18.优选的，所述主动杆上固定安装有用于限位环，所述限位环能够帮助使用者快速定位到三根连杆与所在的本体的通道轴线重合的位置。主动杆上的限环能够确保主动杆伸入本体内部的最大长度的时候刚好是每个连杆的轴线与所在通道的轴线重合，即保障连接
管刚好为最大伸出长度，如果主动杆继续伸入本体内部的话，连接管就会又开始缩回本体内部，连接管的伸出长度就会变短，连接的强度就会降。且限位环能够让人工在使用的时候能够快速地知道连接强度最大的位置，使用的时候只需要旋转主动杆，让限位环顶住活动腔的外壳的时候，本体的三个通道与管道之间的连接即为最大强度。限位环能够进一步地确保管道与本体之间的连接强度，提升设备的安全性，同时也提高了安装的速度，让人能够快速定位到连接强度最大的位置。
19.替选的，所述主动杆为光滑杆，所述光滑杆上垂直于光滑杆固定安装有卡块，所述安装孔为与卡块相互配合的卡孔。只有在将卡块对齐卡孔的时候才能使得卡块通过卡孔，在使用的时候，将本体的三个端口与三个管道分别对齐，并且将卡扣扣好之后，人工直接推动转盘与光滑杆将光滑杆朝着本体内部的方向推去，而不是转动转盘，在卡块接近卡孔的时候旋转转盘，使得卡块与卡孔对齐，随后继续推动转盘直至限位环接触到活动腔的外壳，光滑杆无法再继续朝着本体内部推去，此时卡块刚好穿过卡孔，使用者只需要将转盘进行旋转，将卡块与卡孔旋转错位，使得光滑杆无法往回运动即可实现将管道与三通管本体之间的连通，在拆卸的时候只需要将卡块与卡孔对齐后将光滑杆拉出即可实现。相比较于主动杆的螺纹转动，光滑杆的推进与拉出显然使得在三通管安装、拆卸的时候的速度更加快，但是主动杆的螺纹传动相较于人为地将光滑杆推入或者拉出则更为省力，光滑杆在使用的时候对使用者的力量有一定的要求，适用性不够广泛，同时主动杆的稳定性相较于滑动杆也会更好。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.1、本发明所述的一种大口径三通管，相比现有的大口径三通管通过一个主动杆同时驱动三个连杆运动，再由三个连杆同时驱动滑动安装在三通管三个通道内部的连接块伸出，在将三个管道与三通管的三个端口对齐后能够直接通过旋转主动杆就能一次性将三个连接块伸出并插入三个管道中，实现将三个管道一次性与三通管进行连接，在对三通管进行更换的时候也只需要将主动杆反向旋转即可将三通管与管道之间松开，无需对管道进行移动，实现对三通管的快速安装与拆卸。
22.2、本发明所述的一种大口径三通管，还在三通管的本体上设置有定位板以及卡扣，在安装的时候直接将定位板的内壁按压在管道的外壁上，实现将管道与三通管对齐，随后将弧形的卡扣扣紧至定位板上，实现快速地进行初步的固定，随后再利用前端有倾斜倒角的连接管进行调整并连接。安装过程中不需要如同法兰式三通管一样人工一点点地调整精准后再上紧法兰上的螺栓，进一步地实现了三通管与管道之间的快速安装与拆卸更换。
23.3、本发明所述的一种大口径三通管，在三通管的三个端口处以及管道的端口处均设置有相互配合的密封槽，密封槽内设置有密封圈，连接管配合密封圈将密封槽填满，实现在实现三通管快速安装的情况下确保连接处不会发生泄露。并且还在卡扣与管道上设置有相互配合的凸环与凹槽，使得在卡扣扣紧的过程中管道与三通管会在凸环与凹槽的配合下相互靠近并将密封圈夹紧，在提升便捷性的同时，进一步地提升密封效果。除此之外，卡扣与定位板上均设置有橡胶垫，在卡扣扣紧之后，橡胶垫被挤压，在橡胶垫的弹力的作用下卡扣更加不容易脱出，使得卡扣的固定效果更加稳定，同时橡胶垫被挤压变形使得橡胶垫能够更加贴合管道的外表面，能够进一步地加强管道连接处的密封效果，其次是相较于用卡扣与安装板直接固定管道与三通管，橡胶为软接触，在管道与三通管未能完全对齐，并且由
连接管进行自动校准的情况下，软接触能够通过自身产生的变形消除硬接触无法消除的应力堆积，提高了系统的安全性与稳定性。
附图说明
24.图1为本发明卡扣扣紧时的立体结构示意图；
25.图2为本发明卡扣打开时的立体结构示意图；
26.图3为本发明的左视图；
27.图4为本发明的全剖视图；
28.图5为本发明本体的立体结构示意图；
29.图6为本发明的内部结构示意图；
30.图7为本发明图6中a的放大图；
31.图8为本发明连接管、连杆、连接块、主动杆之间的安装结构示意图；
32.图9为本发明中凸环、凹槽之间的结构示意图；
33.图10为本发明中实施例二的立体结构示意图。
34.图中：1、本体；2、管道；3、连接管；4、活动腔；5、固定架；6、安装孔；7、主动杆；8、转盘；9、连接块；10、连杆；11、密封槽；12、密封圈；13、锥形块；14、定位板；15、卡扣；16、橡胶垫；17、凸环；18、凹槽；19、限位环；20、光滑杆；21、卡块；22、卡孔。
具体实施方式
35.实施例一：
36.参考图1至图9，一种大口径三通管，包括：1、本体；2、管道；3、连接管；4、活动腔；5、固定架；6、安装孔；7、主动杆；8、转盘；9、连接块；10、连杆；11、密封槽；12、密封圈；13、锥形块；14、定位板；15、卡扣；16、橡胶垫；17、凸环；18、凹槽；19、限位环。
37.本体1采用铸铁制成，本体1的三个通道之间的交汇处开设有一个活动腔4，本体1的每个通道内均滑动安装有一个连接管3，连接管3的前端均开设有倾斜倒角，连接管3同样采用铸铁制成，连接管3的外壁与本体1的内壁贴合，连接管3的外圆均每个连接管3的中心处安装有一个锥形块13，锥形块13的尖端均朝着本体1端口的外部，锥形块13通过四个焊接安装的圆杆固定于连接管3的内侧壁上，活动腔4外水平焊接有一个固定架5，固定架5上水平开设有一个安装孔6，安装孔6正对本体1的三个通道的交接处的中点，安装孔6处螺纹配合安装有一个主动杆7，主动杆7为一段有螺纹，另一段为光滑，主动杆7与安装孔6均采用右旋螺纹，光滑的一段伸入活动腔4内部，活动腔4的外壳与主动杆7光滑段的接触部分采用机械密封防止泄露，并且伸入活动腔4内部的一段的端部转动安装有一个圆柱形的连接块9，连接块9上用销轴分别转动安装有三个连杆10，三个连杆10的一端转动安装在连接块9上，连杆10的另一端分别用销轴转动安装在三个连接管3的中间的四个圆管的交接处，主动杆7上用螺栓固定安装有限位环19，主动杆7留在活动腔4外部的端上用螺栓固定安装有转盘8。本体1的三个端口处均开设有密封槽11，每个密封槽11内部套设有o型的橡胶密封圈12。本体1的三个端口的外侧壁上均焊接安装有一个弧形的固定板，每个弧形的固定板的底部用铰链安装有一个弧形的卡扣15，弧形的塑料板顶部焊接有一个凸起，用于方便卡扣15扣紧，弧形的卡扣15以及固定板的内壁上均胶接固定安装有橡胶垫16。卡扣15的内壁上还开设有
弧形的倾斜状的弧形的凸环17。与本体1相互配合的管道2的端面上同样开设有密封槽11，管道2的外管壁上还开设有与凸环17相互配合的倾斜状的凹槽18。
38.具体工作流程如下：
39.安装的时候，首先先将一根管道2先固定好，管道2固定完成后，将本体1拿出，松开本体1上的三个卡扣15，随后将本体1的一个端口与管道2的一个端口对平，而后将定位板14的内壁贴住管道2的外壁，贴紧完成后旋转卡扣15，并将卡扣15扣紧，实现本体1的初步定位；随后将其余两个管道2对齐本体1的三个端口，按照上述方法用卡扣15将管道2一一与本体1的端口进行连接固定。在扣紧卡扣15的时候，卡扣15上的凸环17会在倾斜的倒角以及倾斜的凹槽18的导向作用下将管道2与本体1之间拉紧，拉紧的管道2与本体1会将o型的橡胶密封圈12夹紧在两个密封槽11之间。卡扣15扣上之后，橡胶垫16会将管道2与本体1包裹起来对管道2与本体1之间进行进一步的密封，避免泄露。初步固定完成之后，使用者顺时针转动转盘8，转盘8带动主动杆7的螺纹段在安装孔6处啮合旋转，并不断地将主动杆7的光滑段朝着本体1的内部伸入，随着伸入本体1内部的主动杆7的长度边长，三个连杆10也在不断地将连接管3朝着三个管道2的方向推出本体1外部并伸入三个管道2内部，将三个管道2与本体1的三个通道进一步地固定连接起来。当限位环19顶到活动腔4的外壁上的时候，主动杆7无法继续伸入本体1内部，此时连接管3的伸出达到最大值。在连接管3伸出的时候前端的倾斜倒角能够在管道2与本体1之间对接存在允许的误差的情况下能够进行自动调整，使得连接管3能够伸入管道2内部将本体1与管道2连接起来，同时也能在管道2加工存在误差的情况下进行对齐，在自动对齐的过程中会挤压橡胶垫16，橡胶垫16对对齐过程产生的应力进行变形并吸收。在连接管3伸出的过程中，连接管3会将o型橡胶密封圈12不断地朝着密封槽11内部挤压，使其发生变形并将密封槽11填满，实现将管道2与本体1之间的连接处密封，倾斜的连接管3的前端使得在挤压密封圈12的时候为先穿过密封环后再逐渐地挤压，避免因为连接管3的端面大于密封环，从而再连接管3运动的时候将密封环挤出密封槽11。至此完成整个三通管与管道2之间的安装。
40.在使用的时候，流体在从管道2流入本体1的时候会被连接管3中间的锥形块13分流，避免流体对连接管3中间的连杆10固定连接的位置不断地冲击，减少连杆10的受力，提高连杆10的使用寿命。在流体对连接管3冲击，将其朝着本体1内部推动的时候，因为主动杆7与安装孔6的配合产生自锁所以连接管3不会被朝着本体1内部推回，确保管道2与本体1之间的连接稳定性。
41.在需要更换的时候，只需要逆时针旋转转盘8，将连接管3收回本体1内部，而后将三个卡扣15打开即可将本体1取下，随后将新的三通管本体1对齐各个管道2后，并将各个卡扣15扣紧后，按照上述步骤旋转转盘8即可实现安装，快速方便。
42.实施例二：
43.如图10，与实施例一不同的是：所述主动杆7采用光滑杆20，所述光滑杆20上垂直于光滑杆20固定安装有卡块21，所述安装孔6更改为与卡块21相互配合的卡孔22。在使用的时候将卡孔22与卡块21对齐之后人工直接朝着本体1内部的方向推动转盘8，将光滑杆20朝着本体1内部推动，光滑杆20进入本体1内部的长度变长后同样会带动三个连杆10将三个连接管3伸出本体1外，将本体1与管道2连接起来。当光滑杆20上的限位环19抵住活动腔4外壁的时候，卡块21刚好穿过卡孔22，此时将转盘8旋转使得卡块21与卡孔22不再对齐，光滑杆
20则无法往回移动，即连接管3在使用过程中不会因流体的冲击而收回本体1内部导致连接断开。拆卸的时候只需旋转转盘8，将卡块21对齐卡孔22后再将其拉出即可。
44.本实施例中未进行描述的功能与实施过程与实施例一相同，故不进行过多赘述。
45.实施例一与实施例二都能，实现对三通管的快速安装与更换，不同的是实施例二中光滑杆20的方式相较于用主动杆7传动来说无需多次旋转转盘8，安装速度更快，成本更低，缺点是该种方式相较于主动杆7与安装孔6配合传动来说更加费力，稳定性与安全性相对螺纹自锁来说更低。
46.上述两个实施例仅为本发明众多实施例中的举例说明，在不违背本发明原理的基础上还可以有多种变化，本领域技术人员在未经创造性劳动的前提下对本发明进行变化所产生的实施例也属于本发明的保护范围之内。