阅读说明：本技术 一种frp管的连接结构及连接方法 (Connecting structure and connecting method of FRP (fiber reinforced plastic) pipe ) 是由 李峰 赵志钦 陈岩 高一峰 倪明 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种FRP管的连接结构及连接方法,属于复合材料连接技术领域,该FRP管的连接结构包括FRP管和法兰,所述FRP管的端头内部设置有至少两块拉爆楔块,所述拉爆楔块的外表面与所述FRP管的内孔形状相适配,所述拉爆螺杆包括与所述拉爆楔块的内表面相适配的锥形段以及与所述锥形段的小端连接的螺纹段；所述法兰包括法兰本体和套设在FRP管外的圆筒部,所述FRP管的端面抵靠于所述法兰本体,所述法兰本体的中部开设有供所述拉爆螺杆的螺纹段穿出的第一通孔,所述螺纹段的穿出端上连接有螺母。该FRP管的连接方法采用上述FRP管的连接结构。本发明结构简单,连接可靠,而且提高了FRP管的承载能力。(The invention discloses a connecting structure and a connecting method of an FRP (fiber reinforced plastic) pipe, belonging to the technical field of composite material connection, wherein the connecting structure of the FRP pipe comprises an FRP pipe and a flange, at least two pull-explosion wedges are arranged inside the end head of the FRP pipe, the outer surfaces of the pull-explosion wedges are matched with the shape of an inner hole of the FRP pipe, and each pull-explosion screw comprises a conical section matched with the inner surface of each pull-explosion wedge and a thread section connected with the small end of the conical section; the flange comprises a flange body and a cylindrical part sleeved outside the FRP pipe, the end face of the FRP pipe abuts against the flange body, a first through hole for the threaded section of the explosion screw to penetrate out is formed in the middle of the flange body, and a nut is connected to the penetrating end of the threaded section. The FRP pipe connecting method adopts the connecting structure of the FRP pipes. The invention has simple structure and reliable connection, and improves the bearing capacity of the FRP pipe.)

一种FRP管的连接结构及连接方法

技术领域

本发明属于复合材料连接技术领域，尤其涉及一种FRP管的连接结构及连接方法。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。复合材料由于轻质、高强、耐腐蚀等优点，逐步在工程领域中得到广泛的应用。

目前，FRP管的连接采用在管体的两端粘接一个金属接头，再通过金属接头与其他FRP管或零件进行连接。但是，FRP管和金属接头的胶接力与一定范围内的胶接长度成正比，超过临界长度后胶接力不随胶接长度的增加而增加，这种现象限制了FRP管的承载能力，并且胶接存在明显的老化问题。

因此，在复合材料连接技术领域中，对于FRP管的连接结构仍存在研究和改进的需求，这也是目前复合材料连接技术领域中的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点。

发明内容

为此，本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种FRP管的连接结构，结构简单，连接可靠，可以提高FRP管的承载能力。

作为同一种技术构思，本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种FRP管的连接方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种FRP管的连接结构，包括FRP管和法兰，所述FRP管的端头内部设置有至少两块拉爆楔块，所述拉爆楔块的外表面与所述FRP管的内孔形状相适配，所有所述拉爆楔块围合形成用于容纳拉爆螺杆的内腔，所述拉爆螺杆包括与所述拉爆楔块的内表面相适配的锥形段以及与所述锥形段的小端连接的螺纹段；所述法兰包括法兰本体和位于所述法兰本体一侧且套设在FRP管外的圆筒部，所述FRP管的端面抵靠于所述法兰本体，所述法兰本体的中部开设有供所述拉爆螺杆的螺纹段穿出的第一通孔，所述螺纹段的穿出端上连接有螺母。

作为一种改进，所述法兰本体远离所述圆筒部的一侧设置有凹槽，所述螺母和所述螺纹段的穿出端均位于所述凹槽内。

作为一种改进，所述圆筒部与所述FRP管之间设置有胶垫。

作为进一步的改进，所述胶垫与所述圆筒部粘接在一起。

作为一种改进，所述法兰本体的边缘位置开设有若干个第二通孔。

作为一种改进，所述法兰为金属法兰。

作为一种改进，所述FRP管的两端均设置有法兰，相应的，所述拉爆螺杆和所述螺母均有两个。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种FRP管的连接方法，采用上述FRP管的连接结构，包括如下步骤：

将所述拉爆螺杆放入所有所述拉爆楔块围合形成的所述内腔中，然后将所述拉爆螺杆和所有所述拉爆楔块一起推入FRP管的一端部，然后装配所述法兰，使所述法兰的圆筒部与所述FRP管的外周相配合，所述法兰本体与所述FRP管的端面相抵靠，并使所述拉爆螺杆的螺纹段穿出所述法兰本体，然后旋紧螺母。

作为一种改进，在装配所述法兰前，还包括将胶垫粘在所述圆筒部步骤。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明提供的FRP管的连接结构及连接方法，由于设计了法兰、拉爆楔块、拉爆螺杆和螺母，这样在使用时，将拉爆螺杆放入所有拉爆楔块围合形成的内腔中，然后将拉爆螺杆和所有拉爆楔块一起推入FRP管的一端部，然后装配法兰，使法兰的圆筒部与FRP管的外周相配合，法兰本体与FRP管的端面相抵靠，并使拉爆螺杆的螺纹段穿出所述法兰本体，然后旋紧螺母，在旋紧螺母的过程中，随着拉爆螺杆的逐步拉紧，至少两块拉爆楔块逐步向外运动，拉爆楔块的外表面将FRP管压紧在法兰的圆筒部上，并产生足够的压紧力，与现有技术中的胶接相比，可以通过加大拉爆楔块和圆筒部与FRP管接触面积，来提高压紧力，从而提高FRP管的承载能力；这样在连接两根FRP管时，先在每根FRP管的端头连接上法兰，然后将法兰连接在一起，即可实现FRP管的连接。本发明提供的FRP管的连接结构及连接方法，不会破坏FRP管，结构简单，连接可靠，而且提高了FRP管的承载能力。

由于所述法兰本体远离所述圆筒部的一侧设置有凹槽，所述螺母和所述螺纹段的穿出端均位于所述凹槽内，这样可以避免螺母和螺纹段的穿出端占用空间，节省空间，同时方便FRP管的连接。

由于所述圆筒部与所述FRP管之间设置有胶垫，通过胶垫不仅可以保护FRP管，而且可以增加FRP管与圆筒部之间的摩擦力，进一步提高FRP管的承载能力。

由于所述胶垫与所述圆筒部粘接在一起，这样方便装配。

由于所述法兰本体的边缘位置开设有若干个第二通孔，这样可以通过螺栓、螺母等紧固件实现法兰之间的连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1是本发明实施例一提供的FRP管的连接结构的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2中B处局部放大图；

图4是图1的分解图；

图5是拉爆楔块的立体图；

图6是本发明实施例二提供的FRP管的连接结构的结构示意图；

图7是两根FRP管连接状态的结构示意图；

图中：1-FRP管，2-法兰，21-法兰本体，211-第一通孔，212-第二通孔，22-圆筒部，23-凹槽，3-拉爆楔块，4-拉爆螺杆，41-锥形段，42-螺纹段，5-内腔，6-螺母，7-螺栓，8-螺母，9-胶垫。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。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。

本说明书中所引用的如“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

如图1至图5共同所示，一种FRP管的连接结构，包括FRP管1和法兰2，在本实施例中，法兰2为金属法兰，例如可以为铝合金法兰，铝合金质量较轻，当然法兰2也可以采用其他材质。FRP管1的端头内部设置有四块拉爆楔块3，需要说明的是，拉爆楔块3的数量本领域技术人员可根据实际情况进行选择，可以为两块、三块、五块等等；拉爆楔块3的外表面与FRP管1的内孔形状相适配，所有拉爆楔块3围合形成用于容纳拉爆螺杆4的内腔5，拉爆螺杆4包括与拉爆楔块3的内表面相适配的锥形段41以及与锥形段41的小端连接的螺纹段42；法兰2包括法兰本体21和位于法兰本体21一侧且套设在FRP管1外的圆筒部22，FRP管1的端面抵靠于法兰本体21，法兰本体21的中部开设有供拉爆螺杆4的螺纹段42穿出的第一通孔211，螺纹段42的穿出端上连接有螺母6。

为了避免螺母6和螺纹段42的穿出端占用空间，法兰本体2远离圆筒部22的一侧设置有凹槽23，螺母6和螺纹段42的穿出端均位于凹槽23内，这样节省了空间，同时方便了FRP管的连接。

这样在使用时，将拉爆螺杆4放入所有拉爆楔块3围合形成的内腔5中，然后将拉爆螺杆4和所有拉爆楔块3一起推入FRP管1的一端部，然后装配法兰2，使法兰2的圆筒部22与FRP管1的外周相配合，法兰本体21与FRP管1的端面相抵靠，并使拉爆螺杆4的螺纹段42穿出法兰本体21，然后旋紧螺母6，在旋紧螺母6的过程中，随着拉爆螺杆4的逐步拉紧，四块拉爆楔块3逐步向外运动，拉爆楔块3的外表面将FRP管1压紧在法兰2的圆筒部22上，并产生足够的压紧力，与现有技术中的胶接相比，可以通过加大拉爆楔块3和圆筒部22与FRP管1接触面积，来提高压紧力，从而提高FRP管1的承载能力；这样在连接两根FRP管时，如图7所示，先在每根FRP管1的端头连接上法兰2，然后将两个相应的法兰2连接在一起，即可实现FRP管的连接。

为了实现法兰与法兰之间的连接，如图4所示，法兰本体21的边缘位置开设有六个第二通孔212，需要说明的是，第二通孔212的数量不限于六个，本领域技术人员可根据实际需要进行选择，在此不再赘述；如图7所示，这样可以通过螺栓7、螺母8等紧固件实现法兰之间的连接。当然，作为一种替代方式，也可以不设置第二通孔，可以采用焊接等方式实现法兰与法兰之间的连接。

根据连接需要，FRP管1的两端均可设置有法兰2，相应的，拉爆螺杆4和螺母6均有两个。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图6所示，圆筒部22与FRP管1之间设置有胶垫9，通过胶垫9不仅可以保护FRP管1，而且可以增加FRP管1与圆筒部22之间的摩擦力，进一步提高FRP管1的承载能力。

为了方便装配，胶垫9与圆筒部22粘接在一起。

本实施例中还公开了一种FRP管的连接方法，采用上述FRP管的连接结构，包括如下步骤：

将拉爆螺杆4放入所有拉爆楔块3围合形成的内腔5中，然后将拉爆螺杆4和所有拉爆楔块3一起推入FRP管1的一端部，还包括将胶垫9粘在圆筒部22步骤，然后装配法兰2，使法兰2的圆筒部22与FRP管1的外周相配合，法兰本体21与FRP管1的端面相抵靠，并使拉爆螺杆4的螺纹段42穿出法兰本体21，然后旋紧螺母6。

综上，本发明提供的FRP管的连接结构及连接方法，不会破坏FRP管，结构简单，连接可靠，而且提高了FRP管的承载能力。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。