具体实施方式

下面将结合说明书附图，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。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。

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。

如图1所示，一种万向球头连接结构，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。

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。

本发明的原理如下：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。

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。

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。

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。

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；

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。设置双道环状凹槽，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，仍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。

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。

本发明采用在内球头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。

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。

本发明的实施例一，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。

本发明的实施例二，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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明的使用方法如下：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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内，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。