一种球头万向节结构

专利摘要:
本实用新型公开了一种球头万向节结构，包括外套管、内球头和环状卡箍，所述内球头设在外套管内，所述环状卡箍设在内球头上，并与外套管连接；所述外套管的内腔中设置有支撑环一，所述支撑环一的内侧面与内球头的外壁内侧接触，所述环状卡箍内设有支撑环二，所述支撑环二的内侧面与内球头的外壁外侧接触。在外套管和环形卡箍中分别设置环形支撑环一和环形支撑环二，对球头进行支撑固定，隔绝球头与外套管和环形卡箍之间的直接摩擦，并保证了转动时的顺滑；在外套管和环形卡箍中分别设置环形支撑环一和环形支撑环二，对球头进行支撑固定，隔绝球头与外套管和环形卡箍之间的直接摩擦，并保证了转动时的顺滑。
公开号:CN214331806U
申请号:CN202023305796.1U
申请日:2020-12-31
公开日:2021-10-01
发明作者:温傲寒；叶烈伟；李进波；邓烜；王伟凤
申请人:China Institute Of Building Standard Design & Research；
IPC主号:F16L27-06

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及建筑隔震施工技术领域，具体涉及一种球头万向节结构。
[n0002] 近20年来，建筑隔震技术在国内得到了飞速发展。作为隔震建筑的配套设施，隔震管道产品也迎来了快速发展。相比于水平L型安装方式的金属软管与橡胶软管，能够竖向安装于隔震层的金属伸缩管道拥有更加明显的优势。在金属伸缩管道的两端，应采用金属球头进行连接，金属球头可以通过自身的转动变形来适应隔震层的位移。然而由于传统金属球头需要通过预紧力来防止球头处液体的泄漏。因此传统金属球头发生转动变形所需要的外力很大，难以自由变形，因此传统金属球头难以应用在伸缩管道上。
[n0003] 传统塑料球头为塑料材质，在内球头顶部开环向凹槽并布置O型密封圈。通过盖板提供的预紧力，将内球头固定于外套管中，使O型密封圈与外套管紧密接触，以提供一定的密封性。但是首先为了获得足够的密封效果，需要通过盖板施加很大的预紧力，使得该球头难以发生自由转动；其次外套管与内球头直接接触，在预紧力作用下，可能出现表面的划伤，造成管道的损坏；然后由于采用塑料材质，结构强度低，在压力介质作用下，外套管将出现不可忽略的变形，可能造成管道发生严重的泄漏；再然后采用塑料材质，使管道的通用性大大降低，难以用于温度较高较低或对卫生有严格要求的管道；最后预紧力的提供主要依赖于人工，产品的质量难以保证，且现场安装难度大。因此本实用新型提供一种球头万向节结构解决上述问题。
[n0004] 本实用新型提供一种球头万向节结构应用于建筑隔震设施上，在较大震动发生时能够自由发生变形，同时保证不发生内部介质的泄漏，具有反力小、密封效果好、安装便捷的优点。
[n0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[n0006] 一种球头万向节结构，包括外套管、内球头和环状卡箍，所述内球头设在外套管内，所述环状卡箍设在内球头上，并与外套管连接；
[n0007] 所述外套管的内腔中设置有支撑环一，所述支撑环一的内侧面与内球头的外壁内侧接触，所述环状卡箍内设有支撑环二，所述支撑环二的内侧面与内球头的外壁外侧接触。
[n0008] 进一步地，所述外套管包括连接法兰、弧形连接段和连接管，所述弧形连接段设在连接管和连接法兰之间，所述支撑环一设置在弧形连接段的内壁上。
[n0009] 进一步地，所述连接管的内壁上设有环状凹槽，所述环状凹槽设置两个，分别位于内球头大圆的两侧，所述环状凹槽内设置有密封圈，所述密封圈活动连接在环状凹槽内；
[n0010] 所述密封圈对称设置在内球头大圆的两侧，所述密封圈的内壁与内球头的外壁接触。
[n0011] 进一步地，所述连接管的外端设有环状卡槽，所述环状卡槽上间隔设置有卡口，所述环状卡箍上设有卡块，所述卡块与卡口对应设置。
[n0012] 进一步地，所述卡口均匀间隔设在环状卡槽外侧，所述卡块均匀间隔设在环状卡箍上，并与卡口相对应。
[n0013] 进一步地，所述卡口间隔设置四个，相邻的卡口夹角依次为45°、90°、90°和135°，所述卡块与卡口相对应的设在环状卡箍上。
[n0014] 进一步地，所述内球头包括球头和连接头，所述球头位于外套管内，所述连接头连接在球头外侧，所述连接头上设有连接槽。
[n0015] 进一步地，所述外套管和内球头内均设有前后贯通的内腔，所述内球头的内腔与外套管的内腔连通。
[n0016] 进一步地，所述支撑环一和支撑环二的内侧面与内球头的外壁贴合接触，所述内球头的外壁与外套管的内壁之间设有间隙。
[n0017] 优选的，所述外套管、内球头和环状卡箍的材质均为金属，所述支撑环一和支撑环二的材质为尼龙，所述密封圈的材质为橡胶。
[n0018] 本实用新型有益效果如下：
[n0019] 在外套管和环形卡箍中分别设置环形支撑环一和环形支撑环二，对球头进行支撑固定，隔绝球头与外套管和环形卡箍之间的直接摩擦，并保证了转动时的顺滑；
[n0020] 外套管内设置双道环形凹槽，并在其中设置滑动密封圈，实现对压力介质良好的密封效果，进而实现在球头的相对滑动中保持良好的密封效果；
[n0021] 本实用新型具有整体强度高、耐久性好，适应性好，可用于多种建筑管道系统，适用于建筑隔震管道。
[n0022] 图1为本实用新型的整体结构示意图；
[n0023] 图2为本实用新型的分解状态示意图；
[n0024] 图3为本实用新型的待装配状态示意图；
[n0025] 图4为本实用新型的整体结构剖视示意图；
[n0026] 图5为本实用新型的剖视图；
[n0027] 图6为图5中A部结构放大示意图。
[n0028] 附图标记：1-外套管，11-连接法兰，12-弧形连接段，13-连接管，131-卡口，2-内球头，21-球头，22-连接头，3-环状卡箍，31-卡块，4-支撑环一，5-支撑环二，6-密封圈。
[n0029] 下面将结合说明书附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[n0030] 在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。
[n0031] 如图1所示，一种球头万向节结构，包括外套管1、内球头2和环状卡箍3，所述内球头2设在外套管1内，所述环状卡箍3设在内球头2上，并与外套管1连接。
[n0032] 如图2、3、5、6所示，所述外套管1的内腔中设置有支撑环一4，所述支撑环一4的内侧面与内球头2的外壁内侧接触，所述环状卡箍3内设有支撑环二5，所述支撑环二5的内侧面与内球头2的外壁外侧接触。
[n0033] 本实用新型的原理如下：外套管1的内腔形成转动内腔，外套管1内腔中的支撑环一4和环状卡箍3内的支撑环二5分别设在球头21的内外两侧，形成笼型结构支撑对球头21起到支撑和卡固作用，使得球头21在外套管1的内腔中进行转动，进而实现连接头22方向的自由转动，在管道发生震动时，通过内球头2方向的改变实现管道的小位移偏移，并能够自动归位，实现了管道的震后免维护。
[n0034] 如图5、6所示，进一步地，所述支撑环一4和支撑环二5的内侧面与内球头2的外壁贴合接触，所述内球头2的外壁与外套管1的内壁之间设有间隙。
[n0035] 优选的，所述支撑环一4和支撑环二5为环带结构，并与内球头2同一个圆心。
[n0036] 如图2所示，进一步地，所述外套管1包括连接法兰11、弧形连接段12和连接管13，所述弧形连接段12设在连接管13和连接法兰11之间，所述支撑环一4设置在弧形连接段12的内壁上。
[n0037] 如图3、4、6所示，进一步地，所述连接管13的内壁上设有环状凹槽，所述环状凹槽设置两个，分别位于内球头2大圆的两侧，所述环状凹槽内设置有密封圈6，所述密封圈6活动连接在环状凹槽内；
[n0038] 所述密封圈6对称设置在内球头2大圆的两侧，所述密封圈6的内壁与内球头2的外壁接触。设在双道环状凹槽，并在其中设置密封圈6，将内球头2与外套管1之间的缝隙进行封闭，并在内球头2转动过程中，任然具有良好的密封效果，在应用于压力管道时，实现良好的密封性。
[n0039] 现有技术中在球头中设置密封圈时，一般是将密封圈设置在靠近法兰一侧的球头末端，并通过施加预紧力来保证密封效果，但是上述结构存在以下缺陷：一是正常情况下由于预紧力过大挤压摩擦球头，无法实现万向球头自由变形的目的；二是结构发生变形时，在轴向力的作用下，密封圈位移会出现预紧力减小、出现缝隙等问题导致密封效果大幅降低，无法达到预设的密封要求。
[n0040] 本实用新型采用在内球头2大圆的两侧对称设置两个密封圈6，两道密封圈6的密封效果无需施加较大的预紧力即有较强的密封效果，不再承受夹箍较大的预紧力因此能够实现自由变形；并且在结构发生变形时，轴向力作用到内球头2上时，内球头2沿轴线向任一方向位移时，均会轻微挤压其移动方向一侧的密封圈6，加强此侧的密封效果，在任意情况下至少保证一侧的密封性能。因此设置对称设置两侧密封圈6既保证了内球头2的自由变形，又有效保证密封圈6的密封效果。
[n0041] 如图3所示，进一步地，所述连接管13的外端设有环状卡槽，所述环状卡槽上间隔设置有卡口131，所述环状卡箍3上设有卡块31，所述卡块31与卡口131对应设置。
[n0042] 本实用新型的实施例一，所述卡口131均匀间隔设在环状卡槽外侧，所述卡块31均匀间隔设在环状卡箍3上，并与卡口131相对应。设置为均匀的卡口卡块方便进行安装拆卸，操作方便快捷，但是在使用过程长时间转动容易发生脱开。
[n0043] 本实用新型的实施例二，所述卡口131间隔设置四个，相邻的卡口131夹角依次为45°、90°、90°和135°，所述卡块31与卡口131相对应的设在环状卡箍3上。设置为不均匀间隔的卡口卡块，只有在四个卡块全部对齐的情况下的才可以进行拆装，拆装时较为繁琐，但是使用过程中安全性高，不易出现自动脱开的情况，适用于对应用环境要求较高的复杂情况，有效保证使用过程中的安全性。
[n0044] 进一步地，所述环状卡箍3和外套管1之间的连接方式也可以采用螺纹连接，连接管13上设有内螺纹，环状卡箍3上设有外螺纹。
[n0045] 如图3所示，进一步地，所述内球头2包括球头21和连接头22，所述球头21位于外套管1内，所述连接头22连接在球头21外侧，所述连接头22上设有连接槽，连接头22通过沟槽连接与相应扣件或管道连接。
[n0046] 进一步地，所述外套管1和内球头2内均设有前后贯通的内腔，所述内球头2的内腔与外套管1的内腔连通。
[n0047] 优选的，所述外套管1、内球头2和环状卡箍3的材质均为金属，金属材质能够有效增强结构强度，提升使用寿命，并增大应用范围，所述支撑环一4和支撑环二5的材质为尼龙，所述密封圈6的材质为橡胶。
[n0048] 优选的，所述球头21的外侧进行镀铬处理，增强表面光滑度，保证转动的灵活性。
[n0049] 本实用新型的使用方法如下：首先将支撑环一4和支撑环二5分别设置在外套管1和环状卡箍3中，将密封圈6安置在外套管1中，完成构件的预装，然后将内球头2放入外套管1中，直至内球头2的内侧与支撑环一4贴合，然后将环状卡箍3内从球头2的尾部套入，对准连接管13卡入环状卡槽中，转动环状卡箍3使得卡块31与卡口131错位进行卡固，完成安装，然后转动内球头2进行调试，测试能否达到设计要求，调试完毕后进行连接固定。
[n0050] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种球头万向节结构，其特征是，包括外套管（1）、内球头（2）和环状卡箍（3），所述内球头（2）设在外套管（1）内，所述环状卡箍（3）设在内球头（2）上，并与外套管（1）连接；
所述外套管（1）的内腔中设置有支撑环一（4），所述支撑环一（4）的内侧面与内球头（2）的外壁内侧接触，所述环状卡箍（3）内设有支撑环二（5），所述支撑环二（5）的内侧面与内球头（2）的外壁外侧接触；
所述外套管（1）包括连接法兰（11）、弧形连接段（12）和连接管（13），所述弧形连接段（12）设在连接管（13）和连接法兰（11）之间，所述支撑环一（4）设置在弧形连接段（12）的内壁上；
所述连接管（13）的外端设有环状卡槽，所述环状卡槽上间隔设置有卡口（131），所述环状卡箍（3）上设有卡块（31），所述卡块（31）与卡口（131）对应设置。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述连接管（13）的内壁上设有环状凹槽，所述环状凹槽设置两个，分别位于内球头（2）大圆的两侧，所述环状凹槽内设置有密封圈（6），所述密封圈（6）活动连接在环状凹槽内；
所述密封圈（6）对称设置在内球头（2）大圆的两侧，所述密封圈（6）的内壁与内球头（2）的外壁接触。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述卡口（131）均匀间隔设在环状卡槽外侧，所述卡块（31）均匀间隔设在环状卡箍（3）上，并与卡口（131）相对应。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述卡口（131）间隔设置四个，相邻的卡口（131）夹角依次为45°、90°、90°和135°，所述卡块（31）与卡口（131）相对应的设在环状卡箍（3）上。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述内球头（2）包括球头（21）和连接头（22），所述球头（21）位于外套管（1）内，所述连接头（22）连接在球头（21）外侧，所述连接头（22）上设有连接槽。
[0006] 6.根据权利要求5所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述外套管（1）和内球头（2）内均设有前后贯通的内腔，所述内球头（2）的内腔与外套管（1）的内腔连通。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述支撑环一（4）和支撑环二（5）的内侧面与内球头（2）的外壁贴合接触，所述内球头（2）的外壁与外套管（1）的内壁之间设有间隙。
[0008] 8.根据权利要求2所述的一种球头万向节结构，其特征是：所述外套管（1）、内球头（2）和环状卡箍（3）的材质均为金属，所述支撑环一（4）和支撑环二（5）的材质为尼龙，所述密封圈（6）的材质为橡胶。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023305796.1U|CN214331806U|2020-12-31|2020-12-31|一种球头万向节结构|CN202023305796.1U| CN214331806U|2020-12-31|2020-12-31|一种球头万向节结构|