[发明专利]用于洒水系统的端头部件

说明书

本发明涉及一种用于洒水系统之导管端部的端头部件。

一般地，这样的系统包括内径为1.5至2.5英寸的管子，沿管子的长度方向间隔的位置上设置有喷水头，喷水头垂直于相连的管子之纵轴方向延伸。这些喷水头可以许多方式被连接到相连的管子上，这在本领域是公知的。在管子上可设置带螺纹的座，用于各个喷水头的固定，这些座通过在管子轴线上径向延伸的孔与管的内部联通。或者，将用于支承喷水头的部件通过铜焊等焊接或其它方式固定到管子上，其中该支承部件上具有一与管内部联通的孔。

这样的洒水系统的管线，必然需要一用于管的远端的端部封闭件。这可通过一端头部件来实现，该端头部件以盖帽的形式形成管的封闭件，这种端头部件可以任何便利的方式例如通过螺纹连接，或通过如下所述的分段管接头被固定到管子上。

但是，管端盖帽的设置产生了管子的消耗。出于节约成本和不产生无用的管端盖帽，非常需要省去管端盖帽，而且需要端头部件本身设置一安装装置，用于固定这种管线之终端的喷水头。

在整个下面的说明中，给出了用于洒水系统装配的分段管接头的应用。应该理解：代替分段管接头的螺纹接头等也可被使用。

管子端部的螺纹与端头部件的螺纹必须在洒水系统装配之前完成，这就涉及到时间的延长和必然的成本，同时将端头部件手工装配到各个管子上增加了费用；而且还必须在管子与端头部件之螺纹上进行填缝操作。当分段管接头被优先使用时，应该清楚：带螺纹的管子和端头部件的使用也包括在本发明中。

分段管接头由两个或更多的弧形接头部分组成，这些弧形接头部分在其内圆周上有键，用于与管子端头上铣成或由其它方法例如轧制形成的周边槽接合。

当用于使各个接头部分相互固定的牵拉螺栓被向下拉紧以使各个接头部分与管子夹紧接合，或者在采用端头部件的情况下，与该端头部之径向延伸的端部凸缘夹紧并密封接合之后，各个接头部分被定位于弹性材料的密封件上，其中所说的密封件被定位于管子的端部上。

分段管接头可被用于在管子端部间或管子的端部与端头部件之间提供一柔性连接，并且还可用于在各个管的端部或管的端部与端头部件之间形成刚性连接的接头。柔性连接可允许各个管子的纵轴倾斜并相对转动，而且在有限的范围内可彼此相对轴向移动。刚性连接，即不允许各个管子，或本发明的管子与端头部件有这样的倾斜和转动或轴向移动。因此，刚性接头的使用是优先的。

如上所述，形成一加长的管路，然后通过管端盖帽或端头部件，或通过将分段管接头固定在其上并封闭管子的端部，这些都是公知的。

但是，由于管子应该轴向上终止并超过装配好的最后一个喷水头，这就意味着材料的消耗。

前面已经论述了该问题，如图1所示的公知的端头部件由径向延伸的环形盖帽和与出口管联通的中心孔组成，如果需要，该端头部件还要沿圆弧延伸90°角以便使其出口垂直于管之轴线延伸，该管终止于带内螺纹的端部凸缘，而带螺纹的喷水头柱端固定于该内螺纹中。

这种管线中的管子其最小内径一般为1.5至2.5英寸。而且，为给喷水头提供充足的水流，这种端头部件的出口必须具有至少为0.5英寸的孔。另外，洒水装置必须距管子有足够距离的方式装于管接头上，以将洒水装置的保护装置安装在喷水头上。

这就需要从端头部件的端部凸缘延伸的出口管之曲率半径必须至少与管子的半径相等。

但是，这种端头部件远不如管本身一样坚固。因此，在洒水系统的装配过程中，冲击可以使端头部件的出口管产生弯曲或破损。此外，该端头部件的外观也很不吸引人。

这种公知的端头部件的主要缺陷是：该部件的端部凸缘会挡住4.9平方英寸的表面，出口管本身也只具有0.20平方英寸的出口。这样，当喷水头运行时，沿管道朝喷水头前进的水流将会碰撞垂直于管道的轴线延伸的端壁，这种碰撞是压力损失、紊流和涡流的主要来源，这就产生了排出中心孔之流体的压力损失。另外，当流体排出中心孔时，其本身必须改变方向90°，这样就又从出口管到喷水头产生了压力损失。此外，由管道的直径到中心孔的直径之收缩损失也产生压力损失。

这些动压和静压的损失使处于管道端部的喷水头不能象管路中其它洒水装置一样有效的运行。不管洒水系统中喷水头的位置在哪里，控制和安全的需要都要求任何一个喷水头都应该具有一确定的最小流量。这样就需要一个加大的供水管，从而增加其成本。

本发明的一个目的是显著减少端头部件内的动压力损失和静压力损失，从而缩短供给管。

本发明的另一目的是提供一种铸造的端头部件，这种端头部件在铸造中不需要型芯，从而降低端头部件的制造成本。