)的透視圖；
[0307]圖19B是圖19A的O形圈的橫斷面視圖；
[0308]圖20A是圖13的管道組件的部件(彈性墊圈)的透視圖；
[0309]圖20B是圖20A的彈性墊圈的橫斷面視圖；
[0310]圖20C是圖20A的彈性墊圈的橫斷面近視圖；
[0311]圖21是本發(fā)明的另一方面的透視圖，示出了定位在管道和連接器之間的聯(lián)接裝置；
[0312]圖22是圖21的聯(lián)接裝置的橫斷面視圖；以及
[0313]圖23是圖21的聯(lián)接裝置的平面視圖；
[0314]圖24是根據(jù)本發(fā)明的一方面的管道組件的透視圖；
[0315]圖25是圖24的管道組件的橫斷面視圖；
[0316]圖26A是圖24的管道組件的部件(密封元件或O形圈)的透視圖；
[0317]圖26B是圖26A的密封元件或O形圈的側(cè)視圖；
[0318]圖27是圖24的管道組件的部件(連接器本體)的透視圖；以及
[0319]圖28是圖24的管道組件的部件(套筒)的透視圖。
【具體實施方式】
[0320]首先參考圖1到圖3，一種將兩個管道連接成處于流體連通的組件通常用100表示。該組件包括由連接器本體104橋接的兩個管道102。該連接器本體104具有被構(gòu)造成接受管道102的自由端的相反的開放端。
[0321]如下文中將更為詳細(xì)地描述的那樣，通過一種機械聯(lián)鎖裝置106防止或限制管道102相對于該連接器本體104的軸向運動。在該實施例中，該機械聯(lián)鎖裝置106包括接合在形成于管道102和連接器本體104中的溝槽中的多個線材段160。機械密封裝置108在管道和該連接器本體之間提供密封。該機械密封裝置108包括金屬元件，該金屬元件例如在該實施例中為金屬O形圈130。該機械密封裝置108還包括蓋罩109，例如螺母140。在該實施例中，螺母140被定位于該連接器本體104的每個相反端并用于在O形圈130上提供壓縮力，從而在O形圈130和連接器本體104之間形成密封。
[0322]在該實施例中，每個管道102的直徑為約10mm(即適用于輸送處于高壓下的油等的直徑相對大的管道)。每個管道102具有通常鄰近于該管道102的自由端定位的兩個溝槽103。每個溝槽103均圍繞該管道102的整個外圓周延伸。溝槽103的橫截面為大致呈半圓形，并且可通過諸如機加工之類的任何適合的方法形成。然而，將會理解的是，每個溝槽103的橫截面可以是任何合適的形狀，并且僅可延伸該管道的部分外圓周。
[0323]參考圖4，該連接器本體104限定呈通常中空的圓柱體的形式的套筒110，該圓柱體具有相反的開放端，長度為約200mm，在該實施例中具有介于100.08mm到100.1lmm之間的膛孔，使得它可在具有小間隙的情況下接收兩個管道102的自由端。該套筒110具有從內(nèi)表面114突出的內(nèi)肩部112。該內(nèi)肩部112在使用中用作用于管道102的自由端的止動部。該內(nèi)肩部112圍繞該套筒110的整個內(nèi)圓周延伸，盡管將會理解的是，該內(nèi)肩部112可僅圍繞該套筒110的內(nèi)圓周的一個或多個部分延伸。在該實施例中，該內(nèi)肩部112縱向地定位在該套筒110的中心，使得在該套筒110的每個開放端中均接收相等量的每個管道102。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，當(dāng)套筒110處于使用中時，該安置方式給出了預(yù)期的力分布，盡管將會理解的是，該內(nèi)肩部112可被定位在套筒110內(nèi)的任何合適的位置中，或可被完全移除，例如可在將該套筒用于維修兩個破裂管道的某些情況下被完全移除。
[0324]該套筒110的內(nèi)表面114也具有多個溝槽116。在該實施例中，存在四個溝槽116，在該內(nèi)肩部112的任一側(cè)上各縱向地定位有兩個溝槽116。每個溝槽116均圍繞套筒110的整個內(nèi)圓周延伸并且其橫截面為大致呈半圓形。每個溝槽116均連接到孔118。因此，沿該套筒110的一側(cè)水平對齊地分布有總共四個孔118。每個孔118從該套筒的外表面115通到該內(nèi)表面114，從而形成了從外表面115到溝槽116的多個通道。
[0325]該套筒110具有相反的端面120。如可從圖3最為清楚地看到的那樣，該套筒110的端面120由第一表面部120a和第二表面部120b組成。表面部120a為徑向的，即它沿著基本垂直于該套筒110的縱向軸線的方向突出，并在該實施例中是基本平坦的。將該表面部120a連接到該內(nèi)表面114的是表面部120b。該表面部120b是傾斜的，與該套筒110的縱向軸線成約12°的角度并且在該實施例中包括24°。該傾斜的表面部120b在該實施例中是基本平坦的。
[0326]在外表面115上，在該套筒110的每一端處大致鄰近于端面120的是溝槽122。該溝槽122圍繞套筒110的整個外圓周延伸并且橫截面為大致呈半圓形。該溝槽122的橫向向內(nèi)的是肩部124。在該實施例中，該肩部124圍繞該套筒110的整個外圓周延伸，但將會理解的是，該肩部124可僅延伸該套筒110的外圓周的一個或多個部分。
[0327]參考圖3和圖5，該O形圈130由兩個環(huán)形部130a和130b組成。環(huán)形部130a的橫截面大致為矩形，即該環(huán)形部130a的內(nèi)表面132和外表面133是平行的。該環(huán)形部130a具有連接內(nèi)表面132和外表面133的前表面134。從前表面134沿著大致垂直的方向突出的是環(huán)形部130b。該環(huán)形部130b大致呈錐形。該環(huán)形部130b具有比環(huán)形部130a小的外徑。該環(huán)形部130b具有與該內(nèi)表面132共面的內(nèi)表面136，使得這兩個表面形成連續(xù)的平坦表面，從而貫穿該O形圈130形成恒定的膛孔。該環(huán)形部130b也具有外表面138。該外表面138與該內(nèi)表面136的平面成約10°并且包括20°傾斜，以形成該環(huán)形部130b的錐度。該外表面138是大致平坦的。將該外表面138連接到外表面133的是該O形圈130的后表面135。
[0328]參考圖3和圖6，該螺母140的橫截面大致呈帽形。螺母140通常包括環(huán)形部142、環(huán)形部146、以及將該環(huán)形部142連接到該環(huán)形部146的橋接部144。該環(huán)形部142的膛孔在該實施例中介于100.08mm和100.1lmm之間(即足以在具有小間隙的情況下裝配10mm的管道)。該橋接部144和該環(huán)形部146的膛孔大于該環(huán)形部142的膛孔，并且約等于套筒110的外徑及該O形圈130的環(huán)形部130a的外徑;在該實施例中為約150mm。出于該描述的目的，將會假定該環(huán)形部142位于該螺母140的前面并且該環(huán)形部146位于該螺母140的后面。
[0329]該環(huán)形部142具有內(nèi)表面142a、外表面142c以及連接該內(nèi)表面142a和外表面142c的前表面142b。該內(nèi)表面142a和該外表面142c是平行的，并且該前表面142b垂直于這兩個表面。在適當(dāng)?shù)墓?jié)距圓上圍繞該前表面142b均勻分布的是多個孔143。在該實施例中，存在十二個圓形孔143，但可包括任何合適形狀和數(shù)目的孔143?？?43貫穿該環(huán)形部142的整個深度，即從該前表面142b到該后表面142d。
[0330]該橋接部144將該環(huán)形部142連接到該環(huán)形部146。該橋接部144具有內(nèi)表面144a和外表面144c。該外表面144c與該外表面142c是共面的，使得這兩個表面形成連續(xù)的平坦表面。該內(nèi)表面144a平行于該外表面144c。
[0331]連接到該橋接部144的是環(huán)形部146。該環(huán)形部146具有內(nèi)表面146a、后表面146d、外表面146c、和前表面146b ο該內(nèi)表面146a與該內(nèi)表面144a共面，使得這兩個表面形成連續(xù)的平坦表面。該外表面146c平行于該內(nèi)表面146a。該后表面146d將該外表面146c連接到該內(nèi)表面146a。該后表面146d垂直于該外表面146c和該內(nèi)表面146a。前表面146b平行于后表面146d，并將該外表面146c連接到該外表面144c。
[0332]位于環(huán)形部146的內(nèi)表面146a上的是溝槽148。在該實施例中，該溝槽148圍繞該螺母140的環(huán)形部146的整個內(nèi)圓周延伸并且橫截面為大致呈半圓形。位于外表面146c上的是孔149。該孔149以與溝槽148縱向?qū)R的方式定位，從而形成從外表面146c到溝槽148的通道。
[0333]在該實施例中，該組件100還包括彈性墊圈150?，F(xiàn)在參考圖7，該墊圈150為彈簧墊圈。該墊圈150為具有半圓形橫截面的環(huán)形。在該實施例中，該墊圈包括沿著垂直于該墊圈154的頂面152的方向突出的肩部154。肩部154也是環(huán)形的，具有與該墊圈150的其余部分的內(nèi)徑相等的內(nèi)徑，使得該墊圈150具有通過其中心的恒定膛孔。墊圈150通常由諸如鋼之類的金屬制成。優(yōu)選地，將使用具有高屈服強度和高彈性模量的彈簧鋼(例如中/高碳鋼)，但可以使用任何合適的材料。同樣將會理解的是，可使用任何合適類型的彈性墊圈。
[0334]為了組裝該組件100的部件，首先在管道102的自由端上的適當(dāng)位置中形成溝槽103。隨后，單獨地取走每個管道102，使該螺母140滑到該管道102上。接著，將該墊圈150滑動到該管道102上。將墊圈150確定尺寸以具有與管道102類似的內(nèi)徑以及與螺母140的橋接部144的膛孔類似的外徑。因此，該墊圈150裝配在該橋接部144的膛孔中并接觸該環(huán)形部142的后表面142d。隨后將該O形圈130滑動到該管道102上，使得該環(huán)形部130a的前表面134接觸墊圈150，并且將O形圈130容置在該橋接部144的膛孔內(nèi)。將該墊圈150布置成，使得該墊圈150的肩部154在使用中鄰接該O形圈130的前表面134。這使得該墊圈能夠圍繞其肩部偏轉(zhuǎn)以維持該力并且基本上限制住該O形圈130的運動。
[0335]隨后，將該套筒110滑動到該管道102上，直到管道102的自由端與肩部112相接觸。該肩部112被確定尺寸以從套筒的內(nèi)表面114向外突出一距離，使得該肩部的頂面112a與該管道102的內(nèi)徑基本齊平。當(dāng)它處于使用中時，這使管道102中的紊流最小化，從而有利地提高了該管道102內(nèi)的流體流動的效率。當(dāng)該管道102與肩部112接觸時，該管道102的溝槽103與該套筒110的溝槽116對齊，從而在套筒110和管道102之間形成具有圓形橫截面的通道。
[0336]隨后，使螺母140在套筒110上沿著管道102的端部的方向向后滑動，直到該后表面146d接觸套筒110的外表面115中的肩部124。當(dāng)螺母140與肩部124接觸時，套筒110的溝槽122與溝槽148對齊，從而在套筒110和螺母140之間形成通道。
[0337]在該接頭的另一管道102上重復(fù)同一過程，使得該組件橋接兩個管道102之間的間隙。
[0338]將單獨的線材段160穿過孔118和孔149中的每一個，并穿過形成在對應(yīng)部件之間的通道。該線材160提供了足夠大的強度以軸向地，即沿著該套筒110的縱向軸線防止或限制該組件的部件的相對運動。每個線材段160均被確定尺寸以裝配在通道中的至少一個內(nèi)并具有合適的長度。在該實施例中，它被通過四角塞頭保持在適當(dāng)位置中。由于用戶僅需要一種艾倫內(nèi)六角扳手用于安裝該組件110，因此這是有利的。盡管如此，將會理解的是，可將任何合適的方法用于將該線材保持在適當(dāng)位置中。
[0339]隨后將多個螺栓152從前表面142b沿著每個螺母140的后表面142d的方向插入穿過孔143。它們穿過并接觸該墊圈150。隨著旋緊螺栓152，因此力被施加到該墊圈150并被傳遞到O形圈130。由于墊圈150能夠解決可能在螺母140和O形圈130之間出現(xiàn)的任何自然“彎曲”以及由螺栓152施加的力隨著時間流逝的任何降低，或者如果它們在使用中變松，該墊圈150有利地確保了在使用中保持由該螺母140施加的力。它也保護(hù)該O形圈130免受來自螺栓152的磨損損傷。
[0340]由螺栓152施加的力沿著套筒110的方向壓縮該O形圈130。具體地，該O形圈130的傾斜表面138接合套筒110的傾斜表面120b。這些傾斜表面接界并且該O形圈130符合該套筒110的表面120b的較大角度。這在套筒110和O形圈130之間形成牢固的機械密封。
[0341]因此，在使用中，油可在高壓下在由于存在由該組件100形成的牢固的機械密封而導(dǎo)致具有非常低的泄漏風(fēng)險的情況下從一個管道102轉(zhuǎn)到另一管道102。
[0342]現(xiàn)在參考圖8到圖10，將描述本發(fā)明的第二實施例。該實施例以與第一實施例非常相似的方式運行，但具有一種改良的機械聯(lián)鎖裝置。每個實施例的等同部分使用等同的標(biāo)記；102、202 等。
[0343]一種管道組件大體上用200表示。該組件包括由連接器本體204橋接的兩個管道
202。該連接器本體204具有被構(gòu)造成接受管道202的自由端的相反的開放端。
[0344]如下文中將更為詳細(xì)地描述的那樣，通過一種機械聯(lián)鎖裝置206防止或限制管道202相對于該連接器本體204的軸向運動。在該實施例中，該機械聯(lián)鎖裝置206包括多個線材段260，這多個線材段接合在形成于管道202中的溝槽中以及形成在機械密封裝置208(下文描述)內(nèi)的溝槽中。該機械聯(lián)鎖裝置也包括位于連接器本體204和該機械密封裝置208之間的螺紋連接。該機械密封裝置208在管道和該連接器本體之間提供密封。該機械密封裝置208包括金屬元件，該金屬元件例如在該實施例中為金屬O形圈230 ο該機械密封裝置208還包括蓋罩209，例如螺母240。在該實施例中，螺母240被定位于該連接器本體204的每個相反端并用于在O形圈230上提供壓縮力，從而在管道和連接器本體204之間形成密封。
[0345]在該實施例中，每個管道202的直徑為約10mm(即適用于輸送處于高壓下的油等的直徑相對大的管道)。每個管道202具有與該管道202的自由端間隔開的至少一個溝槽
203。每個溝槽203均圍繞該管道202的整個外圓周延伸。溝槽203的橫截面為大致呈半圓形并且可通過諸如機加工之類的任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ纬?。然而，將會理解的是，每個溝槽203的橫截面可以是任何合適的形狀，并且可僅延伸該管道的部分外圓周。
[0346]參考圖11，該連接器本體204限定呈通常中空的圓柱體的形式的套筒210，該圓柱體具有相反的開放端，長度為約200mm，并且在該實施例中具有介于100.08mm和100.1 Imm之間的膛孔，使得它可在具有小間隙的情況下接收兩個管道202的自由端。該套筒210具有大致平坦的內(nèi)表面214。
[0347]該套筒210具有相反的端面220。如可從圖11中最為清楚地看出的那樣，套筒210的端面220由第一表面部220a和第二表面部220b組成。表面部220a為徑向的，即它沿著基本垂直于該套筒210的縱向軸線的方向突出，并在該實施例中是基本平坦的。將該表面部220a連接到該內(nèi)表面214的是表面部220b。該表面部220b是傾斜的，與該套筒210的縱向軸線成約12°的角度并且在該實施例中包括24°。傾斜的表面部220b在該實施例中是基本平坦的。
[0348]位于該端面220和外表面215之間、在該套筒210的每一端大致鄰近于端面220的是螺紋部217。該螺紋部217圍繞套筒210的整個外圓周延伸。套筒210的外徑對于螺紋部217的范圍而言小于套筒210的其余部分的外徑，使得該螺母240可被接收在套筒210的端部上。此夕卜，該螺紋部217的較小外徑形成垂直于套筒110的外表面215(或套筒110的縱向軸線)的表面219。
[0349]該O形圈230以與該第一實施例的O形圈130基本相同的方式組成，并且將不再予以描述。
[0350]參考圖10、圖12a和圖12b，螺母240的橫截面為大致呈U形。螺母240通常限定環(huán)形部242和環(huán)形部244。該環(huán)形部242的膛孔在該實施例中介于100.08mm和100.1lmm之間(即足以在具有小間隙的情況下裝配10mm的管道)。環(huán)形部244的膛孔大于環(huán)形部242的膛孔，并且大致等于套筒210的外徑和O形圈230的環(huán)形部230a的外徑;在該實施例中為約150mm。出于該描述的目的，將假定該環(huán)形部242位于螺母240的前面并且該環(huán)形部244位于螺母240的后面。
[0351]該環(huán)形部242具有內(nèi)表面242a、外表面242c及連接該內(nèi)表面242a和外表面242c的前表面242b。該內(nèi)表面242a和外表面242c是平行的，并且前表面242b垂直于這兩個表面。在適當(dāng)?shù)墓?jié)距圓上圍繞該前表面242b均勻分布的是多個孔243。在該實施例中，存在十二個圓形孔243，但可包括任何合適形狀和數(shù)目的孔243?？?43貫穿該環(huán)形部242的整個深度，即從該前表面242b到后表面242d。
[0352]被連接到該環(huán)形部242的是環(huán)形部244。該環(huán)形部244具有內(nèi)表面244a和外表面244c。該外表面244c與外表面242c是共面的，使得這兩個表面形成連續(xù)的平坦表面。該內(nèi)表面244a平行于該外表面244c。該內(nèi)表面也具有將該內(nèi)表面244a連接到該外表面244c的后表面244d，該后表面244d垂直于內(nèi)表面244a和外表面244c。
[0353]位于該環(huán)形部244的內(nèi)表面244a上、大致鄰近于后表面244d的是螺紋部245。在該實施例中，該螺紋部245圍繞該螺母240的環(huán)形部244的整個內(nèi)圓周延伸并對應(yīng)于該套筒210的螺紋部217，使得在使用中，該螺母240接合套筒210以形成牢固的螺紋連接。這有利地在組件200中形成大硬度。
[0354]該內(nèi)表面242a包括大致鄰近于該環(huán)形部242的前表面242b定位的兩個溝槽247。每個溝槽247圍繞該環(huán)形部242的整個內(nèi)圓周延伸。溝槽247的橫截面大致呈半圓形并且可通過諸如機加工之類的任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ纬伞Ｈ欢?，將會理解的是，每個溝槽247的橫截面可以是任何合適的形狀，可僅延伸該螺母240的環(huán)形部242的部分內(nèi)圓周，并且可以是被包括的更多或更少的溝槽。該外表面242c包括至少一個孔249。該孔249與至少一個溝槽247縱向齊平地定位，從而形成從外表面244c到溝槽247的通道。
[0355]在該實施例中，該組件200還包括彈性墊圈250，該彈性墊圈以與第一實施例的彈性墊圈150基本相同的方式構(gòu)成，并且將不再予以描述。
[0356]為了組裝該組件200的部件，單獨地拿走每個管道202，這兩個溝槽203被機加工到該管道中，溝槽與該自由端間隔開，使得在使用中它們與螺母240上的溝槽247對齊。隨后，將該螺母240滑動到該管道202上。接著，將該墊圈250滑動到該管道202上。該墊圈250被確定尺寸成具有與管道202類似的內(nèi)徑以及與該螺母240的環(huán)形部244的膛孔類似的外徑。因此，該墊圈250裝配在該環(huán)形部244的膛孔中并接觸該環(huán)形部242的后表面242d。該O形圈230隨后被滑動到該管道202上，使得該環(huán)形部230a的前表面234接觸該墊圈250，并且該O形圈230被容置在該環(huán)形部244的膛孔內(nèi)。該墊圈250被布置成，使得該墊圈250的肩部254在使用中鄰接該O形圈230的前表面234。這使該墊圈能夠圍繞其肩部偏轉(zhuǎn)以保持該力并且基本上限制該O形圈230的運動。
[0357]接著，該套筒210被滑動到該管道202上。螺母240隨后被在套筒210上沿著管道202的端部方向旋回，直到后表面244d鄰接該套筒210的表面219，并且螺紋部217和245被接合。當(dāng)螺母240與套筒210的表面219相接觸時，該螺母240的溝槽247與該管道202的溝槽203對齊，從而在螺母240和管道202之間形成通道。
[0358]在該接頭的其它管道202上重復(fù)同一過程，使得該組件橋接這兩個管道202之間的間隙。
[0359]將單獨的線材段260旋過孔249中的每一個，并旋過形成在對應(yīng)部件之間的通道。該線材260提供了足夠的強度以軸向地(即沿著套筒210的縱向軸線)防止或限制該組件的部件的相對運動。每個線材段260被確定尺寸以裝配在通道中的至少一個內(nèi)并具有合適的長度。在該實施例中，它被通過四角塞頭被保持在適當(dāng)位置中。由于用戶僅需要用于安裝該組件210的艾倫內(nèi)六角扳手，因此這是有利的。不過，將會理解的是，任何合適的方法均可被用于將該線材保持在適當(dāng)位置中。在本發(fā)明的所有實施例中所提及的線材通常為鋼