專利名稱：可變形的機械管連接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械管連接件，該連接件可變形以符合管件的形狀并可以端對端關(guān)系固定管件。
背景技術(shù)：
用于端對端連接管件到一起的機械連接件包括沿圓周圍繞同軸對準(zhǔn)的管件端部的互連部分。文中“管件”一詞用于代表任何的管狀物體或具有管形式的構(gòu)件。管件包括管道備品，管道連接件，如彎頭，封閉蓋和三通管；以及流體控制元件，如閥門，減壓器，過濾器，限流器，壓力調(diào)節(jié)器和類似器件。
各機械連接部分包括具有弧形表面的外殼，弧形表面從外殼徑向向內(nèi)突出，可與平端的管件接合或與圍繞待連接的各管件延伸的圓周槽接合?；⌒伪砻婧凸芗g的接合提供了對接頭的機械約束，使得管件保持連接，即使在內(nèi)部壓力和外部壓力很高的情況下。外殼上形成可容納墊圈或密封件的環(huán)形溝槽，密封件一般是彈性環(huán)件，可與各管件的端部接合并與連接部分配合提供流體密封。各連接部分設(shè)有連接機構(gòu)，一般具有從外殼向外突出的突起的形式。突起適合容納固定件，如螺帽和螺栓，可調(diào)節(jié)拉緊程度以互相拉緊連接部分。
為了保證連接件和管件之間有良好配合，現(xiàn)有技術(shù)的連接件的弧形表面的曲率半徑基本上等于進行接合的管件外表面的曲率半徑。對于與帶槽管件接合的連接件，弧形表面的曲率半徑小于管件的槽外面的外表面的曲率半徑，以使弧形表面適當(dāng)?shù)嘏浜虾徒雍蠝喜邸?br> 當(dāng)使用機械連接件時，連接件的弧形表面和現(xiàn)有技術(shù)連接件中的管件外表面的幾何關(guān)系導(dǎo)致了令人厭煩的和耗時的安裝工藝。通常，技術(shù)人員手中的連接件的連接部分用螺栓連接到一起，環(huán)形密封件容納于連接部分的槽道中。技術(shù)人員首先通過取下螺栓拆開連接件，取出環(huán)形密封件，進行潤滑(如果未預(yù)先潤滑)，使密封件圍繞進行連接的管件的端部。安裝環(huán)形密封件要求進行潤滑和拉伸以便容納管件，這通常是困難和骯臟的工作，因為環(huán)形密封件通常很硬，潤滑劑使得難以手工操作密封件。當(dāng)環(huán)形密封件位于兩個管件的適當(dāng)位置時，然后當(dāng)連接部分跨過管件的端部時連接部分放置到一個密封件上，與環(huán)形密封件對接。在設(shè)置期間，連接部分接合密封件，弧形表面對準(zhǔn)可能設(shè)置的溝槽，或?qū)?zhǔn)管件的外表面上的對正標(biāo)記，將螺栓穿過突起，螺帽螺紋連接到螺栓上并擰緊，互相拉緊連接部分，壓迫密封件并使弧形表面接合到溝槽內(nèi)。
如前面所證明的，安裝根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的機械管連接件要求技術(shù)人員一般處理至少7個零件(當(dāng)連接件具有兩個以上的連接部分時，零件數(shù)更多)，必須完全拆卸和安裝連接件。如果技術(shù)人員安裝機械管連接件能夠無需首先全部拆卸然后再一件一件地安裝的話，將節(jié)約大量的時間，勞動和費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種管連接件，可圍繞一對管件的互相面對的端部定位，以端對端固定管件到一起，管件的端部具有基本上圓柱型式的外表面。連接件包括弧形帶，其具有基本上互相面對的第一和第二端部。端部互相間隔開，所述帶圍繞中間的空間。第一和第二弧形表面縱長沿所述帶安裝到其一側(cè)上?；⌒伪砻嬖诒舜藗?cè)面成間隔關(guān)系，并基本向內(nèi)朝中間的空間突出?；⌒伪砻娴那拾霃酱笥诠芗獗砻娴那拾霃剑芗亩瞬靠刹迦胫虚g的空間。連接件安裝在帶的第一和第二端部。連接件可調(diào)節(jié)拉緊程度，用于相對拉近第一和第二端部。所述帶可以變形，當(dāng)調(diào)節(jié)拉緊連接件時，允許第一和第二端部相互朝對方移動。因此弧形表面與管件的外表面接合，使得弧形表面的曲率與管件外表面的曲率基本一致。
連接件優(yōu)選還包括位于所述弧形表面之間的密封件。密封件圍繞中間的空間，可與帶和管件接合，以端對端密封接合管件。
在優(yōu)選實施例中，連接件包括一對突出部，突出部分別安裝在所述帶的第一和第二端部分。所述突出部向外延伸可容納固定件。固定件可調(diào)節(jié)拉緊，用于相對拉近所述第一和第二端部。


圖1-1B是根據(jù)本發(fā)明的可變形的機械管連接件的縱向截面圖；圖2和3是圖1所示管連接件的部分截面圖；圖4和圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的管連接件的密封件的部分切開透視圖；圖6，7，8是根據(jù)本發(fā)明的各種管連接件實施例的軸向視圖；圖7A和9-13是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的縱向截面圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的管連接件的透視圖；圖15是圖14所示的管連接件的側(cè)視圖；圖16是沿圖14的剖面16-16的剖視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的部分剖開的軸向視圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的軸向視圖；圖18A是顯示根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的縱向截面圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的軸向視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的部分剖開的軸向視圖；圖21是圖20所示的管連接件的部分截面圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的部分剖開的軸向視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的軸向視圖；和圖24-26是根據(jù)本發(fā)明的管連接件實施例的軸向視圖。
具體實施例方式
圖1和2顯示了根據(jù)本發(fā)明的管連接件10。連接件10由連接部分12和14構(gòu)成，連接部分可互相連接以跨接管件16，18的端部16a，18a，以端對端固定管件到一起。管件的端部具有各自的基本為圓柱型式的外表面20，22。
連接部分12，14的互相連接通過連接機構(gòu)實現(xiàn)，連接機構(gòu)優(yōu)選具有圖2所示的突起24，26的形式。突起優(yōu)選位于各連接部分的端部，從連接部分向外突出。突起24，26互相面對設(shè)置，并可容納固定件，固定件優(yōu)選具有螺栓28和螺帽30的形式，固定件可調(diào)節(jié)拉緊，并與突起24，26結(jié)合可調(diào)節(jié)地互相連接連接部分，如下面所作的進一步詳細討論。
如圖1清楚顯示，各個連接部分12，14包括一對弧形表面32和34?；⌒伪砻婊ハ嚅g隔開并優(yōu)選徑向向內(nèi)朝管件16，18突出?；⌒伪砻鎻耐鈿?6延伸，外殼具有連接到后壁40的側(cè)壁38。側(cè)壁和后壁形成可容納密封件44的槽道42。
圖4和圖5顯示了密封件44的示例。密封件44優(yōu)選是彈性材料形成的柔韌彈性環(huán)件。密封件可具有唇部46，其利用管件內(nèi)的內(nèi)部壓力增加密封件和管件16，18的外表面20，22之間的密封力。如圖5所示，密封件44還可具有位于唇部46之間的舌部48，舌部繞密封件圓周延伸，沿徑向向內(nèi)突出。舌部48提供了止動表面，可與管件16，18的端部接合，以確保相對管件適當(dāng)定位密封件44，如下面的詳細介紹。管件與舌部48接合還可使弧形表面與溝槽(如果設(shè)置的話)對準(zhǔn)，或者與管件外表面上的對正標(biāo)記對準(zhǔn)。
如圖2所示，弧形表面32，34的曲率半徑50大于管件16，18的外表面20，22的曲率半徑52。此外，弧形表面32對向形成小于180度的角度54。實際上的角度54在大約40度到大約179度之間。這樣的弧形表面幾何形狀使得互相分開的連接部分12，14可預(yù)先組裝到一起，使管件16，18可直接插入到連接件10中，如圖1所示，無需首先分解連接件。這個特征提供了與現(xiàn)有技術(shù)的連接件相比很大的優(yōu)點，現(xiàn)有技術(shù)的連接件必須一件一件地安裝到管件端部。用根據(jù)本發(fā)明的連接件10連接管端部與現(xiàn)有技術(shù)的連接件相比可更平滑和快速，因為技術(shù)人員只需處理較少的零件，不必螺紋連接螺帽到螺栓。在圖1所示的實施例中，密封件44的外徑56的尺寸可使連接部分12，14互相間隔開足夠大距離，允許管件端部如上所述插入。密封件內(nèi)直徑58的尺寸使得可通過簡單地推動管件上的連接件或?qū)⒐芗迦脒B接件來使管件的端部16a，18a容納于其中。具有不同的使連接部分間隔開的特征的其他實施例在下面介紹。
在如圖1A所示將管件16和18都插入連接件10之后，旋緊螺帽30(參見圖2)。螺帽30配合其螺栓28，將部分12上的弧形表面32，34拉向部分14上的弧形表面。旋緊螺帽可向突起24，26施加作用力，使得部分12，14變形，弧形表面32，34的曲率半徑50基本與管件16，18的曲率半徑52一致。這個過程可通過比較圖2和圖3及圖1A和1B來了解，其中，當(dāng)弧形表面與管件的外表面接合時，弧形表面和管件外表面之間的間隙60消失。部分12，14的變形優(yōu)選基本是彈性的，當(dāng)松開螺帽30時，允許連接部分可回彈到基本原始的形狀，因此允許連接件10根據(jù)本文中介紹的本發(fā)明的方式重新使用。連接部分還可以設(shè)計成具有很大的塑性變形，這樣變形使連接部分具有永久變形。對于實際的連接件，由于拉緊固定件，一般連接部分將出現(xiàn)一定程度的塑性變形和彈性變形。此外，當(dāng)部分12，14處于未變形的狀態(tài)下(見圖2)，突起24，26可相互形成一個角度。相對角度62實際可達到大約10度。如圖3所示，當(dāng)部分出現(xiàn)變形時，突起24，26之間的相對角度減小。幾何形狀可設(shè)計成，當(dāng)弧形表面32，34基本上與圖1的管件外表面20，22一致時，突起基本上互相平行。這樣是優(yōu)選的，因為當(dāng)完全拉緊時，螺栓頭和螺帽將基本上平面接觸突起，因此避免了螺栓引入彎矩，彎矩可造成螺栓永久變形。密封件44也在這個過程變形，如圖1B所示，使得唇部46與管件外表面20，22完全接合。因為密封件44基本上是不能壓縮的，必須設(shè)置空間以便當(dāng)受到連接部分的壓縮時供密封件擴展。該空間由位于側(cè)壁38之間的后壁40上的凹面64提供。實際上凹面64可具有任何形狀，當(dāng)密封件加熱或暴露于流體時，允許密封件體積變化，因此可使密封件的變形均勻分布于整個圓周，減少了密封件從連接部分的突起之間向外擠出的傾向。凹面還可防止舌部48，如果設(shè)置的話，被擠入管件的端部之間，并阻擋流體通過。
如圖2和3所示，對于預(yù)先組裝的連接件10，優(yōu)選保持螺帽30于螺栓28上適當(dāng)位置中，這使得連接部分12，14保持在由連接部分和密封件44接觸所形成的希望的間隔開位置。這可以方便地通過螺栓28的螺紋29變形來實現(xiàn)，優(yōu)選通過設(shè)置標(biāo)記樁。在螺栓上設(shè)置標(biāo)記樁阻止了螺帽的轉(zhuǎn)動，防止在振動情況下螺帽與螺栓脫開，例如在運輸期間，保持連接件處于預(yù)先組裝的狀態(tài)，所有的零件在安裝前都在一起。當(dāng)用扳手旋緊螺帽時，設(shè)置的標(biāo)記樁容易被克服。
連接部分的抗彎勁度可用來控制使其變形所需力的大小，以減少要求的安裝扭矩和減少螺帽和突起之間的磨損。如圖6所示，增加的抗彎撓度的部分66可在連接部分12，14的外殼36中通過減少連接部分的區(qū)域慣性矩形成。這種減少優(yōu)選通過在弧形表面32，34的任一個或兩個后壁40上增加一個或多個切口68來實現(xiàn)。
或者，如圖7所示，連接部分可包括具有向內(nèi)突出的齒69的弧形表面32，34(未顯示)。齒69接合管件的外表面，以提供機械約束，當(dāng)用于平端管件時具有突出的優(yōu)越性。齒69可基本是連續(xù)的，如連接部分14所示，或是間斷的，如連接部分12所示。適合用于小連接件的單齒也是可行的。如圖7A所示，齒69還可成對設(shè)置于連接部分的相對側(cè)，以增加連接件提供的機械約束力。
盡管上面介紹的根據(jù)本發(fā)明的連接件包括兩個部分，但這只是示例而已。具有不止兩個連接部分的連接件也是可以的，當(dāng)減少連接部分的尺寸在經(jīng)濟上具有優(yōu)勢時，從制造成本方面考慮，優(yōu)先選擇用于大直徑管件。另一個優(yōu)點是使得突起之間的間距減小，要求螺帽更少圈數(shù)和更短的螺栓。安裝時可使用標(biāo)準(zhǔn)深度的套筒。圖8顯示了連接件實施例72，連接件具有類似于上面介紹的4個連接部分74。
目前已經(jīng)顯示的連接件的所有弧形表面具有基本相同的曲率半徑。因此這樣的結(jié)構(gòu)適合互相連接基本相同直徑的管件。圖9顯示了用于連接不同直徑的管件的連接件實施例76。連接件76具有兩個部分78，80(盡管可具有不止兩個部分)。各部分包括具有第一曲率半徑84的第一弧形表面82和具有第二曲率半徑88的第二弧形表面86，其中第二曲率半徑88小于第一曲率半徑84。這使得連接件76可連接具有較大直徑的管件90到具有較小直徑的管件92上。類似于上述的連接件，曲率半徑84大于管件90的外表面的曲率半徑，曲率半徑88大于管件92的曲率半徑。這樣的幾何關(guān)系允許管件90，92能插入預(yù)先組裝的連接件76，實現(xiàn)了本發(fā)明的優(yōu)點。連接部分78，80通過可調(diào)節(jié)的連接機構(gòu)施加力時出現(xiàn)變形，使得其曲率半徑與管件外表面的曲率半徑一致。
在優(yōu)選實施例中，如圖10所示，連接件10的向內(nèi)突出的弧形表面32，34與管件端部16a，18a的外表面20，22上形成的溝槽94接合。弧形表面32，34與對應(yīng)的溝槽94之間的互相作用使得連接件提供較高的端部約束，可承受內(nèi)部壓力或外部載荷造成作用力。為了得到較高的端部約束，發(fā)現(xiàn)在管件上設(shè)置第二組弧形表面是有用的，第二弧形表面與管件的第二組溝槽互相作用。該實施例在圖11中顯示，其中管件96包括部分98，100，各部分具有兩對從各部分向內(nèi)突出的弧形表面102，104?；⌒伪砻鎸旧鲜瞧叫械?，互相間隔開，并可以與連接到一起的管件108，110表面上的成對溝槽106接合。
在另一實施例中，如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明的連接件，如連接件10，可用于具有突出的圓周臺116的管件112和114，圓周臺與連接部分12，14的弧形表面32，34接合?；蛘撸鐖D13所示，根據(jù)本發(fā)明的具有帶各自的弧形表面124，126的連接部分120，120的連接件118可與具有翻邊端部132，134的管件128，130一起使用。注意到在圖9-13所示的示例性實施例中，密封件44具有舌部48，舌部用于有效地定位插入連接件的管件端部，用作管件止動件的舌部有助于定位管件端部于連接件內(nèi)適當(dāng)深度。
圖14顯示了另一個連接件實施例136，連接件136包括兩個部分138，140，突起142，144從各部分延伸，突起與固定件146結(jié)合用作連接機構(gòu)，可調(diào)節(jié)地連接一個連接部分到另一個。如上所述，各連接部分具有一對弧形表面148，150，各弧形表面優(yōu)選從連接部分沿徑向向內(nèi)突出?；⌒伪砻嫘纬尚∮?80度的對向角152，其曲率半徑154大于與連接件進行連接的管件的曲率半徑。抗轉(zhuǎn)動的齒70位于弧形表面附近沿徑向向內(nèi)突出，以接合管件和提供抗扭剛度。
如圖14清楚顯示，連接部分138，140具有一對傾斜定向的表面部分156，158，位于各自的突起142，144的附近。如圖所示，各連接部分的表面部分156的傾斜相對于表面部分158的傾斜(兩個表面還可以沿相同方向傾斜)。連接部分的表面之間的相反傾斜的關(guān)系導(dǎo)致具有兼容斜率的表面在預(yù)先組裝的連接件中具有互相面對的關(guān)系，如圖15所示。當(dāng)旋緊固定件146時，使弧形表面符合管件的外表面，各連接表面的傾斜表面部分156，158接合和相對滑動，將連接部分拉到一起并繞基本上正交于互相連接的管件的軸線的軸線160沿相反方向相對轉(zhuǎn)動。部分138，140的這些移動使得弧形表面148，150接合管件上的溝槽，并增加前面介紹的接頭所有軸向的剛性。對于具有相同斜率表面部分的連接部分，連接件沿管件以相反方向相對移動，具有類似效果。
如圖16的截面圖所示，形成連接件136的部分138，140具有由外殼164限定的槽道162。外殼由后壁166和側(cè)壁168形成，可容納密封件170，定制密封件的尺寸以使部分138，140定位成互相間隔開，以便可插入管件到預(yù)先組裝的連接件，如圖14所示。凹面172設(shè)置在后壁上以提供空間，供密封件受熱或暴露于流體出現(xiàn)體積改變時使用，并可防止舌部48由于密封件受壓被壓迫到管件端部之間，阻擋流體通過。
在圖17所示的另一連接件實施例中，連接件174還是包括至少兩個連接部分176，178，各自具有向內(nèi)突出的如上所述的弧形表面180。但是，弧形表面180具有位于相對端部的凹口182，184，凹口182，184為管件的三點鐘和九點鐘位置提供了間隙，三點鐘和九點鐘位置是最需要允許管件插入預(yù)先組裝的連接件174中的地方。與表面端部沒有間隙的情況相比，在這些位置提供增加的間隙可使連接部分176和178在預(yù)先組裝的結(jié)構(gòu)中更接近地間隔開。通過使預(yù)先組裝的連接件的各部分更接近，使弧形表面符合管件外表面所要求的變形量減少，因此拉緊固定件所要求的能量減少。
圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一連接件實施例192。連接件192包括圍繞中間空間196的弧形帶194。帶194具有互相面對的相對端部198，200。端部198，200在預(yù)先組裝的連接件中間隔開，具有安裝于其上的連接機構(gòu)，端部優(yōu)選具有突出的突起202，204的形式，可容納固定件，如螺栓206和螺帽208。螺栓和螺帽與突起結(jié)合，在管件已經(jīng)插入中間的空間196后，可使帶194變形，使端部198和200朝向?qū)Ψ綄崿F(xiàn)端對端連接。帶194具有一對弧形表面210，在附圖中只能看到一個?；⌒伪砻娴难乜v長互相間隔開，如圖10所示和上面對其他實施例所作介紹。弧形表面210具有比連接件進行連接的管件端部外表面的曲率半徑大的曲率半徑。這樣的幾何結(jié)構(gòu)和端部198，200的分開允許管件插入中間的空間196。當(dāng)拉緊螺帽208時，帶194變形使得弧形表面210的曲率半徑受迫與進行接合的管件的外表面的曲率半徑一致。注意到在預(yù)先組裝狀態(tài)下，突出的突起202，204優(yōu)選具有互相傾斜的位向，相對角度212可達大約20度。拉緊固定件使突起相對拉近，導(dǎo)致相對角度212減少，優(yōu)選到達突起基本互相平行的一點。這些對于柔性連接件非常有利，柔性連接件不依靠管件來形成反應(yīng)點，其使得變形要利用螺栓，在反應(yīng)點進行的摩擦約束了柔性。
連接件192包括密封件214，密封件位于帶194的弧形表面210之間。密封件214可類似于圖4和圖5所示的密封件，其尺寸可容納管件，當(dāng)帶變形時形成流體密封件。
連接件192還可具有凹口195，197，位于弧形表面210的各端部，優(yōu)選靠近連接端部198，200。凹口提供了供插入管件到中間空間196的間隙，允許連接端部198，200更接近并仍可容納管件。
弧形表面210優(yōu)選向內(nèi)突出，以接合管件的外表面，如前面介紹的。當(dāng)弧形表面接合平端管件時，弧形表面優(yōu)選包括一個或多個齒211和/或213，如圖18A所示。齒嚙合管件外表面并提供了增加的機械約束。齒可基本上連續(xù)繞帶194延伸，如在213所示，也可以是間隔的，如在211所示；或者是單個齒，其有利于較小的連接件。
連接件192的彎曲柔度可通過減少帶194的區(qū)域慣性矩來調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)可通過在帶上設(shè)置切口216來實現(xiàn)。或者，如圖19所示，鉸鏈218可設(shè)置在端部198和200之間。鉸鏈218優(yōu)選距帶的端部等距離，提供很大的彎曲柔度，減少固定件拉近端部198，200所需的扭矩。帶194仍在弧形表面210接合管件外表面時變形，使得表面的曲率半徑與管件外表面的曲率半徑一致。當(dāng)設(shè)有鉸鏈時，密封件的尺寸加工成可保持突起202和204間隔開，以便管件可插入。帶有鉸鏈的連接件192還可設(shè)有槽195，197，如圖19所示。還可以具有一個齒或多個齒211，213，如圖18A所示。對于上面介紹的帶有鉸鏈或沒有鉸鏈的連接件，弧形表面優(yōu)選從帶沿徑向向內(nèi)突出，相互可以具有不同的曲率半徑，如圖9所示，允許連接件192用于連接具有不同直徑的管件。
圖20顯示了預(yù)先組裝的連接件220，其不利用密封件222來保持部分224，226間隔開，以接收管件228。連接件220設(shè)有間隔件230，間隔件在部分224，226之間延伸，保持連接部分間隔開。在這個示例性實施例中，間隔件230包括可變形的管件232，管件232位于相面對的從連接部分延伸出的突起234，236之間。管件232優(yōu)選是薄壁的和具有環(huán)形截面，同軸圍繞固定件238設(shè)置。管件可用重量輕的金屬或聚合物材料制造，如聚丙烯，管件表面設(shè)有刻痕線240，形成薄弱區(qū)，以便在固定件238施加的壓力作用下管件容易變形破壞(collapse)。其他材料，如紙板和橡膠也可使用。管件設(shè)計成其強度足以在運輸，處理和安裝過程中支承連接部分間隔開，但在技術(shù)人員施加的，優(yōu)選是用扳手手動旋緊連接件施加的，預(yù)定的壓載荷作用下，變形損壞。
使用中，將端對端連接的管件插入連接部分224和226之間。固定件238然后被旋緊，相互拉近連接部分并與管件接合。固定件旋緊使得管件232在壓載荷作用下屈服并變形破壞，如圖21所示，此時達到了預(yù)定載荷，允許連接部分互相接近，使得管件實現(xiàn)連接。
位于連接部分之間的間隔件可用于任何類型的機械連接件。注意到，在圖20和21中，部分224和226具有弧形表面242，其曲率半徑基本等于進行接合的管件228的外表面的曲率半徑。為了在管件228和連接部分之間提供允許管件插入連接件的間隙同時仍保持合理的固定件長度，凹口244，246設(shè)置在弧形表面242的相對端部，如圖20清楚顯示。凹口在連接件的三點鐘和九點鐘位置提供了間隙，允許管件插入預(yù)先組裝的連接件220。
圖22顯示了另一連接件實施例254，設(shè)有位于構(gòu)成連接件的連接部分256，258之間的間隔件230。在這個示例中，間隔件230包括管件260，也是與固定件同軸設(shè)置，位于從連接部分突出的互相面對的突起264和266之間。管件260設(shè)有波紋部分268，使得管件在旋緊固定件施加壓載荷時容易變形。注意到部分256，258類似于上面相對圖1和2介紹的連接部分，其中部分的弧形表面具有比管件更大的曲率半徑。
圖23顯示了用于保持連接部分間隔開的間隔件的另一示例。連接件270包括部分272，274，其設(shè)有當(dāng)連接件處于預(yù)先安裝的狀態(tài)時互相面對的向外突出的突起266，268。采用在突起之間延伸的固定件280將連接部分保持在一起。優(yōu)選具有塊狀體284形狀的間隔件282位于突起266和268之間。塊狀體284可從突起之間取下，以允許固定件旋緊，拉動連接部分與進行連接的管件接合。
塊狀體284可釋放地連接到連接部分，例如可通過突起266，268之間的摩擦力。韌性的彈性材料最適合用于形成塊狀體，因為用這種材料制成塊狀體可提供足夠的強度和剛度，在惡劣的處理條件下保持連接件處于間隔開的關(guān)系，但又容易變形便于在需要時取出。如果用聚合物材料來形成塊狀體，需要用熱熔接或粘接劑來粘接到突起，而熱熔接或粘接劑應(yīng)能夠在塊狀體和連接部分之間提供可釋放的粘接。
圖24顯示了無變形的連接件實施例286，其使用了間隔件288來保持連接部分290，292間隔開，使得在圖示的預(yù)先組裝的狀態(tài)下管件可插入連接部分之間，連接件286沒有凹口或其他特征部分來提供便于管件插入連接部分之間形成端對端關(guān)系的間隙，但依靠間隔件來提供足夠的間隔形成足夠間隙。間隔件288可與上面介紹的類似。
根據(jù)本發(fā)明的間隔件還可用于各種其他類型的連接件。如圖19所示，間隔件288可用于鉸接的連接件的實施例192，以保持突起202，204處于間隔的關(guān)系，使得管件可插入。盡管顯示出管狀間隔件，應(yīng)當(dāng)知道本文中介紹的任何間隔件都可用于這種連接件。
圖25顯示了用于連接帶法蘭的管件到無法蘭的管件，如帶溝槽或平端，的適配連接件294。連接件294包括連接部分296，298，分別具有位于一側(cè)的徑向延伸法蘭300和另一側(cè)的弧形表面302。部分296，298通過間隔件304保持互相間隔開，間隔件包括可變形破壞的管狀間隔件306或可取下的間隔件308，或文中介紹的其它類型的間隔件。
圖26顯示了另一種類型的間隔件的實施例310，可保持連接部分312，314處于間隔關(guān)系。間隔件310包括可變形的彈簧件，當(dāng)固定件316的壓力作用時，變形優(yōu)選基本是彈性的。彈簧件可采用其他許多形式，例如，橡膠簡體318或螺旋彈簧320。間隔件采用彈簧允許更精確地控制所要求的拉近連接部分的力，當(dāng)彈簧的變形基本是彈性時，便于重復(fù)使用連接件。
應(yīng)知道，可變形的連接件還可包括特征部分，如舌部和凹部，如美國專利No.6,170,884和6,302,450所公開的；結(jié)合一連接部分的出口，如美國專利No.3,362,730所公開的；不使用槽的平端連接件，如美國專利No.2,439,979，3,024,046，5,911,446和6,302,450所公開的；所有這些專利在本文中參考引用。
根據(jù)本發(fā)明的可變形的機械管連接件可提供快速和可靠的安裝形成管接頭，并可避免部分地或全部拆卸然后安裝連接件和操作各個零件。
權(quán)利要求
1.一種管連接件，可圍繞一對管件的互相面對的端部定位，用于以端對端關(guān)系固定所述管件到一起，所述管件的所述端部具有基本上圓柱型式的外表面，所述連接件包括弧形帶，具有基本上面對關(guān)系的第一和第二端部，所述端部互相間隔開，所述帶圍繞中間的空間；第一和第二弧形表面，縱長式沿所述帶安裝到其一側(cè)上，所述弧形表面在彼此側(cè)面成間隔關(guān)系，并基本徑向向內(nèi)朝所述中間的空間突出，所述弧形表面的曲率半徑大于所述管件外表面的曲率半徑，所述管件的所述端部可插入所述中間的空間；安裝在所述第一和第二端部的連接件，所述連接件可調(diào)節(jié)拉緊程度，用于相對拉近所述第一和第二端部；所述帶可以變形，當(dāng)調(diào)節(jié)拉緊所述連接件時，允許所述第一和第二端部相互朝對方移動，所述弧形表面因此與所述管件的外表面接合，使所述弧形表面的曲率與所述管件外表面的曲率一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，還包括定位于所述弧形表面之間的密封件，所述密封件圍繞所述中間的空間，可與所述帶和所述管件接合，以用于端對端密封接合所述管件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，所述連接件包括一對突出部，所述帶的所述第一和第二端部分別安裝有一個所述突出部，所述突出部向外延伸并適于容納固定件，所述固定件可調(diào)節(jié)拉緊，用于相對拉緊所述第一和第二端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管連接件，其特征在于，當(dāng)所述弧形表面接合所述管件的外表面時，所述突出部的定向基本上互相平行，否則所述突出部互相成一定角度定向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管連接件，其特征在于，所述突出部相對彼此定向的角度可達大約20度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管連接件，其特征在于，所述突出部包括突起，所述突起均帶有穿過其的孔，孔的尺寸被定制以容納所述固定件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，還包括位于所述第一和第二端部之間的鉸鏈，所述鉸鏈允許所述帶的第一部分相對所述帶的第二部分樞軸轉(zhuǎn)動，以容納所述管件于所述中間的空間中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的管連接件，其特征在于，所述鉸鏈基本上距所述第一和第二端部等距離定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，所述帶具有位于所述第一和第二端部之間的彎曲彈性增大的部分，所述部分使所述帶容易變形，以便所述弧形表面接合到所述管件外表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管連接件，其特征在于，所述彎曲彈性增大的實現(xiàn)是通過減少所述帶的所述第一和第二端部之間的區(qū)域慣性矩。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，所述弧形表面其中一個的曲率半徑比所述弧形表面中另一個的曲率半徑小。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，所述弧形表面徑向向內(nèi)突出。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，所述弧形表面包括至少一個基本徑向向內(nèi)突出的齒，所述齒夾緊所述管件的所述外表面，并提供機械約束。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，所述弧形表面包括多個基本上徑向向內(nèi)突出的齒，所述齒夾緊所述管件的所述外表面，并提供機械約束。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的管連接件，其特征在于，所述齒基本上連續(xù)圍繞所述連接件延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管連接件，其特征在于，還包括至少一個位于所述第一和第二端部其中一個處的其中一個所述弧形表面中的凹口，所述凹口提供了供插入所述管件之一到所述中間的空間的間隙。
17.一種管連接件，可圍繞一對管件的面對的端部定位，以成端對端關(guān)系固定所述管件到一起，所述管件的所述端部具有基本上圓柱型式的外表面，所述連接件包括弧形帶，具有基本上面對關(guān)系的第一和第二端部，所述端部互相間隔開，所述帶圍繞中間的空間；第一和第二弧形表面，縱長沿所述帶安裝到其一側(cè)，所述弧形表面在彼此側(cè)面成間隔關(guān)系，并基本徑向向內(nèi)朝所述中間的空間突出，所述弧形表面的曲率半徑大于所述管件外表面的曲率半徑，所述管件的所述端部可插入所述中間的空間；位于所述帶的第一和第二端部處的各所述弧形表面上的凹口，所述凹口提供用于插入所述管件端部到所述中間的空間的間隙；安裝在所述第一和第二端部上的連接機構(gòu)，所述連接機構(gòu)可調(diào)節(jié)拉緊程度，用于相對拉近所述第一和第二端部；所述帶可以變形，當(dāng)所述連接件調(diào)節(jié)拉緊時，允許所述第一和第二端部互相朝對方移動，所述弧形表面因此與所述管件的外表面接合，使所述弧形表面的曲率與所述管件外表面的曲率一致。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的管連接件，其特征在于，所述弧形表面包括至少一個基本上徑向向內(nèi)突出的齒，所述齒夾緊所述管件的外表面，并提供機械約束。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的管連接件，其特征在于，所述弧形表面包括多個基本上沿徑向向內(nèi)突出的齒，所述齒夾緊所述管件的外表面，并提供機械約束。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的管連接件，其特征在于，所述齒基本上繞所述連接件連續(xù)延伸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變形的機械管連接件。該連接件由圍繞和形成中間空間的弧形帶構(gòu)成。該帶具有互相面對的第一和第二端?？山雍瞎芗獗砻娴幕⌒伪砻嫜貛Эv長延伸?；⌒伪砻娴那拾霃酱笥诠芗獗砻娴那拾霃?，允許管件插入中間的空間內(nèi)。該帶具有安裝在各端部的可調(diào)節(jié)拉緊程度的連接件。當(dāng)連接件拉緊時，端部互相接近，使帶的弧形表面變形，使曲率半徑與管件外表面的曲率半徑一致。
文檔編號F16L23/08GK101027515SQ200580021577
公開日2007年8月29日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者J·吉布, D·R·多爾, M·S·皮戈特 申請人:維克托里克公司