CN116658710B - 一种防穿刺碳纤维复合管件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防穿刺碳纤维复合管件，涉及碳纤维复合管技术领域，包括碳纤维内管，碳纤维内管的外壁上等距贴设有弧形钢板，弧形钢板外弧面之间缠绕有钢绞线层，钢绞线层的外壁上套接有聚氨酯保护套，碳纤维内管的两端均设有连接管，安装腔内部均设有止转机构；弧形钢板之间设有气凝胶条；本发明通过由碳纤维内管、弧形钢板、钢绞线层和聚氨酯保护套组成的复合管件，能够有效提高复合管件在使用时的防破坏效果，通过所设置的聚氨酯保护套提高复合管件的防开裂效果，通过设置的钢绞线层能够在外部通过钻头对复合管件进行开孔破坏时，通过缠绕的钢绞线能够对钻头的钻入进行阻拦，使钻头无法钻透钢绞线层，进一步提高对于复合管件的防护效果。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维复合管技术领域，尤其涉及一种防穿刺碳纤维复合管件。
背景技术
管件是管道***中起连接、控制、变向、分流、密封、支撑等作用的零部件的统称，管件在建筑行业应用非常广泛，主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等，建材产品质量不断提高，能源和原材料消耗逐年下降，各种新型建材不断涌现，建材产品不断升级换代，复合管件用多种不同材质塑造的管件，碳纤维复合管件是众多复合管件中的一种；
现有的碳纤维复合管件存在的缺陷是：现有的高硅碳纤维复合管件一般是采用碳纤维缠绕工艺对管道进行生产，碳纤维缠绕成型是把浸润树脂后的碳纤维复合丝束在张力的控制下按照一定的方向缠绕到圆柱形的芯模上，加热固化成型后脱模处理之后得到碳纤维复合管件；但是这种结构的碳纤维管道存在外部没有防护结构的缺陷，使得在使用时容易与外界物体之间产生摩擦，从而造成管件的磨损；并且这种碳纤维管道经常出现人为破坏的情况，破坏者会在管道上钻孔、锯缝或用强酸腐蚀后，然后盗窃油田的油、气等原料，影响管道的正常使用，并且无法提高这种碳纤维管道的防破坏效果；因此，需要设计一种能够解决上述问题的防穿刺碳纤维复合管件结构。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防穿刺碳纤维复合管件。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种防穿刺碳纤维复合管件，包括碳纤维内管，所述碳纤维内管的外壁上等距贴设有多个沿长度方向设置的弧形钢板，所述弧形钢板外弧面之间缠绕有钢绞线层，所述钢绞线层的外壁上套接有聚氨酯保护套，所述碳纤维内管的两端均设有连接管，所述连接管中部内竖向固接有承托环，所述承托环的内圈中固定穿设有内接管，所述连接管外端的外壁上固定套接有用于碳纤维复合管件拼装的法兰环；所述连接管的外壁中部固定套接有安装环板，所述安装环板内部周侧等距开设有多个安装腔，所述安装腔内部均设有用于防止连接管转动的止转机构；多个所述弧形钢板之间的间隙中均塞设有气凝胶条；所述气凝胶条内部为中空状，且所述气凝胶条内部空腔中灌注有气凝胶液。
优选地，所述碳纤维内管的两端还设有用于弧形钢板定位的连接环，且所述弧形钢板的端部与连接环固接；所述连接环的外端面上均固接有外螺纹管，所述连接管内端的内壁上配合外螺纹管开设有内螺纹；所述连接管的内端旋合在外螺纹管上。
优选地，所述内接管的外端管体与连接管之间间隔有对接环槽；所述内接管的内端为缩颈状，且所述内接管的内端插设进碳纤维内管中，且所述内接管内端管体的外壁上设有密封胶套。
优选地，所述连接管的内端与聚氨酯保护套外端管体紧密抵接，且所述连接管的内端面嵌设有密封圈，所述连接管外圈壁与聚氨酯保护套的外壁齐平；所述连接管内壁的外端固定嵌设有密封环。
优选地，所述止转机构包括横向活动设于安装腔内部的定位杆、固定套接在定位杆一端杆体上的推环和套接在推环内侧定位杆上的回位弹簧，所述安装环板外侧的连接管上活动套接有移动环板，所述定位杆的一端活动贯穿出安装腔外与移动环板的内侧面转动连接；所述连接管内端的外壁上固定套接有对接环，所述聚氨酯保护套的两端的外壁上均固定套接有固定环，所述固定环的外侧面上等距开设有多个螺纹槽，所述对接环的一侧面上贯穿开设有多个导向孔，所述定位杆的另一端从安装腔内活动贯穿出，并插接进导向孔内部。
优选地，所述安装腔内部的内端固接有限位筒，所述定位杆的杆体从限位筒内部穿过，且所述回位弹簧的内端与限位筒的外端抵接，所述定位杆的内端均开设有与螺纹槽配合的外螺纹。
优选地，所述定位杆的中部杆体上固接有定位块，所述限位筒的内壁上横向开设有与定位块配合的导向槽，所述限位筒内端的内壁开设有一圈用于定位块定位的限位环槽，所述导向槽与限位环槽连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过由碳纤维内管、弧形钢板、钢绞线层和聚氨酯保护套组成的复合管件，能够有效提高复合管件在使用时的防破坏效果，不仅通过所设置的聚氨酯保护套提高复合管件的防开裂效果，而且通过设置的钢绞线层能够在外部通过钻头对复合管件进行开孔破坏时，通过缠绕的钢绞线能够对钻头的钻入进行阻拦，使钻头无法钻透钢绞线层，进一步提高对于复合管件的防护效果；通过弧形钢板的设置能够提高碳纤维内管的防锯断效果，并且在气凝胶条与内部气凝胶液的配合下，能够对出现破碎开裂的碳纤维内管起到自动修补密封的作用，能够进一步提高复合管件的防破坏效果；
本发明通过止转机构的设置，能够提高复合管件在连接后的防松动效果，有效避免从复合管件的管体端口易出现松动的情况，有效提高复合管件之间连接的稳固性和密封性；同时提高连接处的防拆效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的拆除聚氨酯保护套后结构示意图；
图3为本发明的拆除钢绞线层后结构示意图；
图4为本发明的连接环与外螺纹管连接状态结构示意图；
图5为本发明的碳纤维内管一端拆除连接管后状态结构示意图；
图6为本发明的连接管后视立体结构示意图；
图7为本发明的安装环板结构剖视图；
图8为本发明的限位筒结构剖视图。
图中序号：1、碳纤维内管；2、弧形钢板；3、钢绞线层；4、聚氨酯保护套；5、连接管；6、内接管；7、固定环；8、对接环；9、密封环；10、安装环板；11、移动环板；12、气凝胶条；13、连接环；14、外螺纹管；15、法兰环；16、定位杆；17、推环；18、回位弹簧；19、定位块；20、限位筒；21、导向槽；22、限位环槽。
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。
实施例：参见图1至图8，一种防穿刺碳纤维复合管件，包括碳纤维内管1，碳纤维内管1的外壁上等距贴设有多个沿长度方向设置的弧形钢板2，通过弧形钢板2的设置能够提高碳纤维内管1的防锯断效果，弧形钢板2外弧面之间缠绕有钢绞线层3，通过缠绕设置的钢绞线层3能够在外部通过钻头对复合管件进行开孔破坏时，对钻头的钻入进行阻拦，使钻头无法钻透钢绞线层3，且钢绞线层3会子啊摩擦力的作用下缠绕在钻头上，对其起到止转的作用，进一步提高对于复合管件的防护效果；钢绞线层3的外壁上套接有聚氨酯保护套4，通过所设置的聚氨酯保护套4提高复合管件的防开裂效果，碳纤维内管1的两端均设有连接管5，连接管5中部内竖向固接有承托环，承托环的内圈中固定穿设有内接管6，连接管5外端的外壁上固定套接有用于碳纤维复合管件拼装的法兰环15；连接管5的外壁中部固定套接有安装环板10，安装环板10内部周侧等距开设有多个安装腔，安装腔内部均设有用于防止连接管5转动的止转机构；多个弧形钢板2之间的间隙中均塞设有气凝胶条12；气凝胶条12内部为中空状，且气凝胶条12内部空腔中灌注有气凝胶液，在气凝胶条12与内部气凝胶液的配合下，能够对出现破碎开裂的碳纤维内管1起到自动修补密封的作用，能够进一步提高复合管件的防破坏效果。
在本发明中，碳纤维内管1的两端还设有用于弧形钢板2定位的连接环13，且弧形钢板2的端部与连接环13固接；连接环13的外端面上均固接有外螺纹管14，连接管5内端的内壁上配合外螺纹管14开设有内螺纹；连接管5的内端旋合在外螺纹管14上；内接管6的外端管体与连接管5之间间隔有对接环槽；内接管6的内端为缩颈状，且内接管6的内端插设进碳纤维内管1中，且内接管6内端管体的外壁上设有密封胶套；连接管5的内端与聚氨酯保护套4外端管体紧密抵接，且连接管5的内端面嵌设有密封圈，连接管5外圈壁与聚氨酯保护套4的外壁齐平；连接管5内壁的外端固定嵌设有密封环9，提高连接管5在对接后的密封效果。
在本发明中，止转机构包括横向活动设于安装腔内部的定位杆16、固定套接在定位杆16一端杆体上的推环17和套接在推环17内侧定位杆16上的回位弹簧18，安装环板10外侧的连接管5上活动套接有移动环板11，定位杆16的一端活动贯穿出安装腔外与移动环板11的内侧面转动连接；连接管5内端的外壁上固定套接有对接环8，聚氨酯保护套4的两端的外壁上均固定套接有固定环7，固定环7的外侧面上等距开设有多个螺纹槽，对接环8的一侧面上贯穿开设有多个导向孔，定位杆16的另一端从安装腔内活动贯穿出，并插接进导向孔内部；通过止转机构的设置，能够提高复合管件在连接后的防松动效果，有效避免从复合管件的管体端口易出现松动的情况，有效提高复合管件之间连接的稳固性和密封性；同时提高连接处的防拆效果。
在本发明中，安装腔内部的内端固接有限位筒20，定位杆16的杆体从限位筒20内部穿过，且回位弹簧18的内端与限位筒20的外端抵接，定位杆16的内端均开设有与螺纹槽配合的外螺纹，能够使定位杆16在受挤压移动后还能进一步连接进螺纹槽内部。
在本发明中，定位杆16的中部杆体上固接有定位块19，限位筒20的内壁上横向开设有与定位块19配合的导向槽21，限位筒20内端的内壁开设有一圈用于定位块19定位的限位环槽22，导向槽21与限位环槽22连通，能够对移动后的定位杆16起到限位防回移的作用，并且通过多根定位杆16的设置，能够提高连接管5的防锯断效果。
工作原理：在本实施例中，本发明还提出了一种防穿刺碳纤维复合管件的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，首先将带有连接环13和外螺纹管14的弧形钢板2抱箍在碳纤维内管1的外壁上，并在弧形钢板2的间隙之间粘贴装有气凝胶液的气凝胶条12，然后将钢绞线层3缠绕在弧形钢板2的外壁上，然后将聚氨酯保护套4套接在钢绞线层3外圈，接着将带有法兰环15和安装环板10的连接管5安装在碳纤维内管1两端的外螺纹管14，并使内接管6的内端紧密插接进碳纤维内管1端部内；
步骤二，在内接管6内端插接碳纤维内管1内部后，此时的碳纤维内管1的端部会密封地接在橡胶材质的承托环侧壁上，以便达到插接密封的作用，同时也能够使连接管5稳定的安装在碳纤维内管1的端部；
步骤三，在对于两根碳纤维复合管件进行组装时，通过螺栓在对两个带有法兰环15的连接管5进行拼装对接，在螺栓从法兰环15的固定孔中穿过后，螺栓不仅能够对两个连接管5进行对接固定，而且能够在螺帽的厚度和螺杆伸出长度作用下，推动两个连接管5上的移动环板11向安装环板10方向移动，在移动环板11移动时，便于推动定位杆16进行横移，通过定位杆16的横移，一是能够使其另一端***固定环7的螺纹槽前端内部，二是能够使定位块19进入限位筒20的导向槽21中，并使定位块19沿着导向槽21进入限位环槽22内部，在定位块19进入限位环槽22内部后，通过转动定位杆16便于带动定位块19进入远离导向槽21的限位环槽22内部，二是在转动定位杆16时，还能够使定位杆16带动外螺纹的内端完全连接在固定环7的螺纹槽内部；
步骤四，在定位杆16的内端完全连接在固定环7的螺纹槽内部后，不仅能够对螺纹连接后的连接管5起到限位防转的作用，而且能够提高连接管5与聚氨酯保护套4之间张紧力度，便于进一步提高连接管5在安装后的稳固性和防松脱效果；
步骤五，在对于两根碳纤维复合管件对接完成后，在其使用时，通过所设置的聚氨酯保护套4能够提高复合管件的防开裂效果，通过设置的钢绞线层3能够在外部通过钻头对复合管件进行开孔破坏时，对钻头的钻入进行阻拦，使钻头无法钻透钢绞线层3，进一步提高对于复合管件的防护效果；通过弧形钢板2的设置能够提高碳纤维内管1的防锯断效果，并且在气凝胶条12与内部气凝胶液的配合下，能够对出现破碎开裂的碳纤维内管1起到自动修补密封的作用，进一步提高复合管件的防破坏效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种防穿刺碳纤维复合管件，包括碳纤维内管（1），其特征在于：所述碳纤维内管（1）的外壁上等距贴设有多个沿长度方向设置的弧形钢板（2），所述弧形钢板（2）外弧面之间缠绕有钢绞线层（3），所述钢绞线层（3）的外壁上套接有聚氨酯保护套（4），所述碳纤维内管（1）的两端均设有连接管（5），所述连接管（5）中部内竖向固接有承托环，所述承托环的内圈中固定穿设有内接管（6），所述连接管（5）外端的外壁上固定套接有用于碳纤维复合管件拼装的法兰环（15）；
所述连接管（5）的外壁中部固定套接有安装环板（10），所述安装环板（10）内部周侧等距开设有多个安装腔，所述安装腔内部均设有用于防止连接管（5）转动的止转机构；多个所述弧形钢板（2）之间的间隙中均塞设有气凝胶条（12）；所述气凝胶条（12）内部为中空状，且所述气凝胶条（12）内部空腔中灌注有气凝胶液；
所述碳纤维内管（1）的两端还设有用于弧形钢板（2）定位的连接环（13），且所述弧形钢板（2）的端部与连接环（13）固接；所述连接环（13）的外端面上均固接有外螺纹管（14），所述连接管（5）内端的内壁上配合外螺纹管（14）开设有内螺纹；所述连接管（5）的内端旋合在外螺纹管（14）上；
所述内接管（6）的外端管体与连接管（5）之间间隔有对接环槽；所述内接管（6）的内端为缩颈状，且所述内接管（6）的内端插设进碳纤维内管（1）中，且所述内接管（6）内端管体的外壁上设有密封胶套；
所述连接管（5）的内端与聚氨酯保护套（4）外端管体紧密抵接，且所述连接管（5）的内端面嵌设有密封圈，所述连接管（5）外圈壁与聚氨酯保护套（4）的外壁齐平；所述连接管（5）内壁的外端固定嵌设有密封环（9）；
所述止转机构包括横向活动设于安装腔内部的定位杆（16）、固定套接在定位杆（16）一端杆体上的推环（17）和套接在推环（17）内侧定位杆（16）上的回位弹簧（18），所述安装环板（10）外侧的连接管（5）上活动套接有移动环板（11），所述定位杆（16）的一端活动贯穿出安装腔外与移动环板（11）的内侧面转动连接；所述连接管（5）内端的外壁上固定套接有对接环（8），所述聚氨酯保护套（4）的两端的外壁上均固定套接有固定环（7），所述固定环（7）的外侧面上等距开设有多个螺纹槽，所述对接环（8）的一侧面上贯穿开设有多个导向孔，所述定位杆（16）的另一端从安装腔内活动贯穿出，并插接进导向孔内部；
所述安装腔内部的内端固接有限位筒（20），所述定位杆（16）的杆体从限位筒（20）内部穿过，且所述回位弹簧（18）的内端与限位筒（20）的外端抵接，所述定位杆（16）的内端均开设有与螺纹槽配合的外螺纹；
所述定位杆（16）的中部杆体上固接有定位块（19），所述限位筒（20）的内壁上横向开设有与定位块（19）配合的导向槽（21），所述限位筒（20）内端的内壁开设有一圈用于定位块（19）定位的限位环槽（22），所述导向槽（21）与限位环槽（22）连通，能够对移动后的定位杆（16）起到限位防回移的作用。
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