用于大型智慧城市工业建筑防冻裂智能管道连接装备的制作方法

1.本发明涉及管道连接设备技术领域，尤其是涉及一种用于大型智慧城市工业建筑防冻裂智能管道连接装备。


背景技术：

2.通常情况下物质是遵循热胀冷缩的规律的，但是，对于水它有一定的温度前提，例如：4度以上其符合热胀冷缩原理的，但是4度~0度，由于水分子的作用力变弱，分子间距较大，体积就会变大，冬天金属的延展性也弱，当水结冰时，体积增大，水管会发生爆裂，特别是多段管道相互连接的部位，容易在低温状态下出现结冰，造成管道容易受损，并且大大增加管道的重量，使管道容易断裂。
3.现有技术中公开号为cn105526459a的中国发明专利，公开了一种用于大型智慧城市工业建筑防冻裂智能管道连接装备，包括第一连接套筒和第二连接套筒，所述的第一连接套筒和所述的第二连接套筒均为中空筒状结构，在所述的第一连接套筒和所述的第二连接套筒外部均套装有保护罩，在所述的保护罩内壁上设置有呈螺旋状设置的加热槽，在所述的加热槽内设置有加热丝，所述的保护罩为内外两层结构，所述的加热槽位于所述的保护罩的内层结构的内壁上，所述的内外两层结构之间设置有空腔，在所述的内外两层结构相向的端面上分别粘结有隔热海绵，该发明通过第一连接套筒和第二连接套筒实现两段管道的相互连接，同时采用保护罩和加热丝结构，实现对管道加热升温，避免低温状态下管道冻裂。
4.但是现有的管道连接设备，还存在以下不足，第一：通过加热丝对管道加热避免管道破裂的方式，浪费能源，并且当管道连接处持续低温的时候，这时加热丝需要长时间持续性的加热，虽然能够有效的避免管道冻裂的情况，但是对能源的消耗大，不利于环保；第二：在实际情况中管道内部的水流的流速以及温度的变化都会影响到管道与连接设备之间的密封性，温度升高造成的管道内部空气压力的升高会增大连接处的缝隙，温度降低会结冰撑破连接处，流速过快冲击力会增大连接处的缝隙，这类情况都会导致管道之间的连接处密封性降低，造成水源的泄露。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于大型智慧城市工业建筑防冻裂智能管道连接装备，以解决现有技术中管道冻裂、密封性差、加热管道所需的能耗高等问题。
6.本发明提供一种用于大型智慧城市工业建筑防冻裂智能管道连接装备，包括套筒、以及设置在套筒上的锁紧组件，所述套筒为中空的筒状结构，所述套筒两侧嵌入连接有管道，所述套筒内壁中间固定连接有向套筒内部延伸的连接板，所述管道的端口与所述连接板的外壁抵靠连接，所述连接板底部固定连接有支撑板，所述支撑板顶部面与所述管道内壁之间具有第一空腔，所述第一空腔中设置有密封组件，在所述管道外壁与所述套筒内壁之间具有第二空腔，所述套筒内部固定连接有通气孔，所述通气孔与所述第二空腔相互
连通，所述通气孔顶部固定连接有散水气装置，所述套筒内部固定连接有加热组件。
7.进一步，所述套筒内壁固定连接有第一橡胶垫，所述套筒通过所述第一橡胶垫与所述管道外壁紧密贴合。
8.进一步，所述锁紧组件有两个且对称设置在所述套筒的两侧，所述套筒两侧固定开设有供锁紧组件连接的凹槽。
9.进一步，所述锁紧组件包括卡环，所述卡环为非闭合的环体结构，所述卡环开口处的两个端口上均固定连接有固定条，所述固定条上固定开设有通孔，所述通孔上嵌入连接有螺纹杆，所述螺纹杆一端固定连接有罗盘，所述螺纹杆另一端螺纹连接有螺帽。
10.进一步，所述加热组件包括加热槽、加热棒以及开关，所述加热槽固定开设在所述套筒内部，且加热槽的位置靠近所述套筒的内壁，所述加热棒设置在所述加热槽中且紧贴套筒内壁。
11.进一步，所述密封组件顶部固定连接有密封板，所述密封板处于所述第一空腔与所述第二空腔之间，所述密封板一侧与所述管道端口抵靠连接，所述密封板另一侧与所述连接板抵靠连接。
12.进一步，所述密封组件还包括两个拱形板、橡胶包、以及设置在橡胶包内部的支撑组件以及挤压组件，所述橡胶包的腰部呈弧形、一侧壁呈弧形且另一侧壁与所述连接板固定连接，所述挤压组件与所述橡胶包的一侧内壁固定连接，所述支撑组件与所述橡胶包的另一侧内壁固定连接，两个所述拱形板底端均固定连接有第二橡胶垫，两个所述拱形板分别对第一空腔中间部的上方以及下方进行密封挤压。
13.进一步，所述支撑组件包括弧形套、连接杆以及连接块，所述弧形套内部固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧两端均固定连接有弧形板，所述弧形板隔着橡胶包对第一空腔一侧的顶部以及底部进行密封挤压，所述连接杆与所述弧形套的中间外壁固定连接，所述连接杆远离所述弧形套的一侧与所述连接块固定连接，所述连接块远离所述连接杆的一侧与所述挤压组件弹性连接。
14.进一步，所述挤压组件包括三个第二弹簧，每个所述第二弹簧均固定连接有挤压板，其中两个所述第二弹簧长度相同且分别与连接块的两侧边固定连接，另一个所述第二弹簧与所述连接块的中间固定连接，三个所述挤压板隔着橡胶包分别对第一空腔另一侧边的顶部、底部以及中间部进行密封挤压。
15.进一步，所述散水气装置包括连接管、外壳，所述外壳内部固定设置有出气管以及排水管，所述出气管呈z型且横向设置在外壳内部，所述出气管顶部贯穿外壳，所述出气管底部与所述连接管螺纹连接，所述连接管与所述通气孔固定连接，所述排水管倾斜设置在外壳内部，所述排水管顶部开口与所述出气管中间固定连接，所述排水管底部开口贯穿所述外壳。
16.与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：（1）本发明中管道从套筒的两侧进行密封连接固定，形成第一空腔以及第二空腔，通过第二空腔为水结冰体积增大之后的冰块提供容纳空间，避免连接处出现爆裂的情况，根据实际情况，当冷空气持续较久的时候，可以定期打开加热组件，通过加热组件对第二空腔中的冰块进行融化，并通过散水气装置排出水气，当冷空气持续时间短，外部的温度回暖能够对第二空腔中的冰块进行融化，那么就不需要通过加热组件进行融化，避免能源的消
耗，经济环保。
17.（2）本发明中通过拱形板分别对第一空腔中间部的上方以及下方进行密封挤压，弧形板隔着橡胶包对第一空腔一侧的顶部以及底部进行密封挤压，三个挤压板隔着橡胶包分别对第一空腔另一侧边的顶部、底部以及中间部进行密封挤压，以此使得第一空腔相对于管道与套筒之间的连接处是处于密封的状态，避免水流通过第一空腔流入管道与套筒之间的连接处。
18.（3）本发明中当管道中的温度升高空气压力增大以及水流过快冲击力提高的时候，橡胶包受到压力，通过橡胶包将压力反馈给弧形套、拱形板以及挤压板上，第一空腔与管道的连接处始终处于密封状态，且橡胶包受到压力越大，密封性就越高，并且当水温过低时，管道内部水发生结冰的情况，体积增大，在保证密封性的情况下，结冰后的冰块随着橡胶包向第一空腔内部回缩，为水结冰体积增大提供容纳空间，避免撑破连接处，搭配第二空腔的容纳冰块的作用，进一步提高了该发明管道防冻裂的性能。
19.（4）本发明中橡胶包受到压力的时候，通过橡胶包腰部呈弧形，为橡胶包回缩提供了回缩空间，通过橡胶包一侧壁呈弧形，为的是增大橡胶包的受力面积。
20.（5）本发明中加热棒在加热槽中进行加热，从而加热槽升温，同时由于加热棒紧贴套筒的内壁，能够提高热转换效率，提高套筒内壁的温度，使得第二空腔中的冰块能够融化。
21.（6）本发明中冰块加热后，通过出气管呈z型且横向的设置方式，水气沿着通气孔依次通过连接管、出气管，然后排出到外界，而排水管可以将出气管中掉落的水分等杂物排出，避免堵塞通气孔。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
23.图1为本实施例的整体结构示意图；图2为本实施例的整体结构剖视示意图；图3为图2中部分剖视示意图；图4为图2中a处放大图；图5为本实施例的支撑组件以及挤压组件剖视示意图；图6为本实施例的密封组件与套筒的装配示意图；图7为本实施例的密封组件与套筒的装配示意图；图8为图1中的b处放大图；图9为本实施例的散水气装置剖视示意图。
24.图中：100、套筒；110、连接板；120、支撑板；130、通气孔；140、第一橡胶垫；150、凹槽；200、锁紧组件；210、卡环；220、固定条；221、通孔；230、螺纹杆；240、罗盘；250、螺帽；300、管道；400、第一空腔；500、密封组件；520、拱形板；521、第二橡胶垫；530、橡胶包；540、支撑组件；541、弧形套；542、连接杆；543、连接块；544、第一弹簧；545、弧形板；550、挤压组
件；551、第二弹簧；552、挤压板；600、第二空腔；700、散水气装置；710、连接管；720、外壳；730、出气管；740、排水管；800、加热组件；810、加热槽；820、加热棒；900、密封板。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
27.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。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面结合图1
‑
图9所示，本发明实施例提供了一种用于大型智慧城市工业建筑防冻裂智能管道连接装备，包括套筒100、以及设置在套筒100上的锁紧组件200，套筒100为中空的筒状结构，套筒100两侧嵌入连接有管道300，套筒100内壁中间固定连接有向套筒100内部延伸的连接板110，管道300的端口与连接板110的外壁抵靠连接，连接板110底部固定连接有支撑板120，支撑板120顶部面与管道300内壁之间具有第一空腔400，第一空腔400中设置有密封组件500，在管道300外壁与套筒100内壁之间具有第二空腔600，套筒100内部固定连接有通气孔130，通气孔130与第二空腔600相互连通，通气孔130顶部固定连接有散水气装置700，套筒100内部固定连接有加热组件800。
31.具体的，两个管道300从套筒100的两侧通过锁紧组件200进行连接固定，管道300插入套筒100与连接板110连接密封，同时形成第一空腔400以及第二空腔600，而密封组件500为第一空腔400提供了密封，避免水流从连接处渗出，有效提高管道300连接的密封强度，而在气温较低的时候，水容易发生结冰的情况，水结冰之后，分子间距较大，体积就会变大，管道300与套筒100的连接处容易发生爆裂的情况，针对水结冰体积增大的这一特性，为此通过第二空腔600为水结冰体积增大之后的冰块提供容纳空间，避免连接处出现爆裂的情况，然而冰块在第二空腔600中如果堆积太多依然会造成连接处爆裂的情况，此时分为两种情况：第一：根据实际情况，当冷空气持续较久的时候，可以定期打开加热组件800，通过加热组件800对第二空腔600中的冰块进行融化，并通过散水气装置700排出水气。
32.第二：根据实际情况，当冷空气持续时间短，外部的温度回暖能够对第二空腔600中的冰块进行融化，那么就不需要通过加热组件800进行融化，避免能源的消耗，经济环保。
33.散水气装置700包括连接管710、外壳720，外壳720内部固定设置有出气管730以及排水管740，出气管730呈z型且横向设置在外壳720内部，出气管730顶部贯穿外壳720，出气管730底部与连接管710螺纹连接，连接管710与通气孔130固定连接，排水管740倾斜设置在外壳720内部，排水管740顶部开口与出气管730中间固定连接，排水管740底部开口贯穿外壳720。
34.具体的，冰块加热后，水气沿着通气孔130依次通过连接管710、出气管730，然后排出到外界，而排水管740可以将出气管730中掉落的水分等杂物排出，避免堵塞通气孔130。
35.锁紧组件200有两个且对称设置在套筒100的两侧，套筒100两侧固定开设有供锁紧组件200连接的凹槽150，套筒100内壁固定连接有第一橡胶垫140，套筒100通过第一橡胶垫140与管道300外壁紧密贴合，锁紧组件200有两个且对称设置在套筒100的两侧，套筒100两侧固定开设有供锁紧组件200连接的凹槽150，锁紧组件200包括卡环210，卡环210为非闭合的环体结构，卡环210开口处的两个端口上均固定连接有固定条220，固定条220上固定开设有通孔221，通孔221上嵌入连接有螺纹杆230，螺纹杆230一端固定连接有罗盘240，螺纹杆230另一端螺纹连接有螺帽250。
36.具体的，两个管道300与套筒100安装的具体步骤为，首先将两个管道300分别插入在套筒100的两侧，然后旋转罗盘240，螺纹杆230与螺帽250螺纹连接，使得卡环210在凹槽150上收紧，从而使得套筒100两侧内壁挤压管道300外壁，完成拼接，通过第一橡胶垫140能够加强拼接强度以及密封性。
37.加热组件800包括加热槽810、加热棒820以及开关，加热槽810固定开设在套筒100内部，且加热槽810的位置靠近套筒100的内壁，加热棒820设置在加热槽810中且紧贴套筒100内壁。
38.具体的，开关通过水电局的总控制台进行控制，总控制台与开关具体通信方式为现有技术不过多赘述，加热棒820在加热槽810中进行加热，从而加热槽810升温同时由于加热棒820紧贴套筒100的内壁，能够提高热转换效率，提高套筒100内壁的温度，使得第二空腔600中的冰块能够融化。
39.具体的，所述密封组件500顶部固定连接有密封板900，所述密封板900处于所述第一空腔400与所述第二空腔600之间，所述密封板900一侧与所述管道300端口抵靠连接，所述密封板900另一侧与所述连接板110抵靠连接。
40.具体的，管道300在插入套筒100的时候，管道300端口会与密封板900紧密贴合，密封性提高。
41.密封组件500还包括两个拱形板520、橡胶包530、以及设置在橡胶包530内部的支撑组件540以及挤压组件550，橡胶包530的腰部呈弧形、一侧壁呈弧形且另一侧壁与连接板110固定连接，挤压组件550与橡胶包530的一侧内壁固定连接，支撑组件540与橡胶包530的另一侧内壁固定连接，两个拱形板520底端均固定连接有第二橡胶垫521，两个拱形板520分别对第一空腔400中间部的上方以及下方进行密封挤压，支撑组件540包括弧形套541、连接杆542以及连接块543，弧形套541内部固定连接有第一弹簧544，第一弹簧544两端均固定连接有弧形板545，弧形板545隔着橡胶包530对第一空腔400一侧的顶部以及底部进行密封挤
压，连接杆542与弧形套541的中间外壁固定连接，连接杆542远离弧形套541的一侧与连接块543固定连接，连接块543远离连接杆542的一侧与挤压组件550弹性连接，挤压组件550包括三个第二弹簧551，每个第二弹簧551均固定连接有挤压板552，其中两个第二弹簧551长度相同且分别与连接块543的两侧边固定连接，另一个第二弹簧551与连接块543的中间固定连接，三个挤压板552隔着橡胶包530分别对第一空腔400另一侧边的顶部、底部以及中间部进行密封挤压。
42.具体的：因为第一空腔400在管道300内壁的下方，所以通过拱形板520分别对第一空腔400中间部的上方以及下方进行密封挤压，弧形板545隔着橡胶包530对第一空腔400一侧的顶部以及底部进行密封挤压，三个挤压板552隔着橡胶包530分别对第一空腔400另一侧边的顶部、底部以及中间部进行密封挤压，以此使得第一空腔400相对于管道300与套筒100之间的连接处是处于密封的状态，避免水流通过第一空腔400流入管道300与套筒100之间的连接处，而在实际情况中管道300内部的水流的流速以及温度的变化都会影响到管道300与套筒100之间的连接处的密封性，因为温度升高造成的管道300内部空气压力的升高会增大连接处的缝隙、温度降低会结冰撑破连接处、流速过快冲击力会增大连接处的缝隙，这类情况都会导致管道300与套筒100之间的连接处密封性降低，造成水源的泄露，为了避免密封性受到破坏，采用下面具体的工作过程避免发生上述情况；第一，温度升高空气压力增大以及水流过快冲击力提高，此时橡胶包530受到压力，向第一空腔400内回缩，而橡胶包530一侧壁呈弧形，为的是增大受力面积，然后橡胶包530受力的一面内缩并挤压弧形套541，而橡胶包530腰部呈弧形，为橡胶包530回缩提供了回缩空间，同时在压力的驱动下，弧形套541跟随橡胶包530同步向第一空腔400移动回缩，此时弧形套541在移动过程中，连接块543会挤压三个第二弹簧551，三个第二弹簧551此时对三个挤压板552的挤压力度加强，以此增强对第一空腔400另一侧边的顶部、底部以及中间部的密封效果，同时弧形套541在移动到拱形板520上的时候，弧形套541会隔着橡胶包530与拱形板520形成密封连接，而弧形套541两侧的弧形板545会在弧形套541中进行回缩，此时弧形套541中的第一弹簧544受力压缩形成弹性势能，该弹性势能能够通过弧形板545反馈到拱形板520的外表面上，以此使得拱形板520外表面受到压力，从而加强拱形板520与管道300内壁的密封性以及拱形板520与支撑板120顶部面的密封性，在橡胶包530向第一空腔400回缩的时候，第一空腔400与管道300的连接处始终处于密封状态且橡胶包530受到压力越大，密封性就越高。
43.第二，水温过低，管道300内部水发生结冰的情况，体积增大，同样采用上述同样的步骤，在保证密封性的情况下，结冰后的冰块随着橡胶包530向第一空腔400内部回缩，为水结冰体积增大提供容纳空间，避免撑破连接处，搭配第二空腔600的容纳冰块的作用，进一步提高了该发明管道300防冻裂的性能。
44.工作原理：首先两个管道300从套筒100的两侧通过锁紧组件200进行连接固定，针对水结冰体积增大的这一特性，为此通过第二空腔600为水结冰体积增大之后的冰块提供容纳空间，避免连接处出现爆裂的情况，当冷空气持续较久的时候，可以定期打开加热组件800，通过加热组件800对第二空腔600中的冰块进行融化，并通过散水气装置700排出水气，当温度升高空气压力增大以及水流过快冲击力提高，此时橡胶包530受到压力，向第一空腔400内回缩，而橡胶包530一侧壁呈弧形，为的是增大受力面积，然后橡胶包530受力的一面
内缩并挤压弧形套541，而橡胶包530腰部呈弧形，为橡胶包530回缩提供了回缩空间，同时在压力的驱动下，弧形套541跟随橡胶包530同步向第一空腔400移动回缩，此时弧形套541在移动过程中，连接块543会挤压三个第二弹簧551，三个第二弹簧551此时对三个挤压板552的挤压力度加强，以此增强对第一空腔400另一侧边的顶部、底部以及中间部的密封效果，同时弧形套541在移动到拱形板520上的时候，弧形套541会隔着橡胶包530与拱形板520形成密封连接，而弧形套541两侧的弧形板545会在弧形套541中进行回缩，此时弧形套541中的第一弹簧544受力压缩形成弹性势能，该弹性势能能够通过弧形板545反馈到拱形板520的外表面上，以此使得拱形板520外表面受到压力，从而加强拱形板520与管道300内壁的密封性以及拱形板520与支撑板120顶部面的密封性，在橡胶包530向第一空腔400回缩的时候，第一空腔400与管道300的连接处始终处于密封状态，且橡胶包530受到压力越大，密封性就越高，最后如果管道300内部的水温过低，管道300内部水发生结冰的情况，体积增大，同样采用上述同样的步骤，在保证密封性的情况下，结冰后的冰块随着橡胶包530向第一空腔400内部回缩，为水结冰体积增大提供容纳空间，避免撑破连接处，搭配第二空腔600的容纳冰块的作用，进一步提高了该发明管道300防冻裂的性能。
45.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。