管子連接器的製作方法
2023-06-13 11:54:36 1
專利名稱：管子連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種管子連接器，更具體地涉及一種連接在或鄰接於平端管子端部的連接器，從而能夠將上述管子聯接到另一個管子、泵、閥或類似構件上。
背景技術：
對平端管子提供使用摩擦環或硬化夾具的連接器是已經確立的做法，利用相關的螺母和螺栓將力加到環或夾具上。但是，對於此類裝置，通過螺母和螺栓外加的力常常只有一部分傳送到摩擦環或夾具上，結果是連接的壓力等級相當低(通常在10和20巴之間)，因為管子趨於沿縱向相對移動。
曾有人提出緩解這個管子移動問題的方法，是在沿管子有規律的間隔處對管子設置固定的錨，但這是一種複雜、費時而又昂貴的做法。
最近，已經引入稍許更為有效的連接器，它使用一種不可壓縮的流體如油脂來推動一個硬化鋼鋸齒環形式的夾具與管子接觸，此種連接器還包括附加的密封機構，用於在連接器和管子的外表面之間進行密封。
但是這些已知的裝置存在各種缺點，不僅是環形的夾具圍繞並非精確圓形的管子的整個周邊不能有效地夾住，而且與夾具分開的密封機構要求獨立的驅動。
發明的公開最好能夠提供這樣一種管子連接器，它不僅可以有效地連接圓形管子，而且可以有效地連接偏離圓形的管子。
根據本發明，提供一種用於連接到平端管子上的管子連接器，該連接器包括一個安置在管子上面用的外套，在外套的內表面中形成一個圍繞管子的環形凹槽，安置在上述凹槽內的夾具機構，用於在外套的內表面和管子之間起作用的密封機構，以及輸入上述凹槽的入口機構，用於在壓力下供應流體以推動夾具機構進入與管子的夾持嚙合，其特徵在於，該夾具機構包括許多個圍繞凹槽安置並具有沿圓周互相間隔並在與管子沿徑向間隔的非操作位置的拱形(弧形)區段，該密封機構由上述區段載帶，該裝置是這樣的，使得在壓力下將流體外加到環形凹槽上時，區段從其非操作位置與密封機構一起位移到操作位置中，在操作位置中該區段牢固地夾住管子以將外套連接到管子上，而密封機構嚙合管子從而在外套和管子之間形成流體密封。
因此可以理解，對於這樣一種包括許多區段的裝置，圍繞非圓形的管子可以獲得一種可靠的夾持效果，各個區段的取向彼此獨立並取決於管子周面有關部分的表面形狀。
其次，可與區段一起移動的密封機構形成一種動態的密封配置，其效果隨外加到夾具機構上的流體壓力的增加而增加。
在本發明的一種優選實施例中，該連接器還包括一個安置在環形凹槽中的彈性密封環，在後者的徑向內表面上固定上述許多個區段，在壓力下的流體作用在上述密封環的徑向外表面上，從而將區段位移到其操作位置上。
最好該彈性密封環的徑向外表面為大體凹形，由此，在將流體壓力外加到其上面時，該環的相對側部邊緣被推入與凹槽的相對側壁的密封接觸。
該密封機構可以包括一個O形環密封件，安置在區段的徑向最內端表面中形成的相應凹槽內，最好區段的上述內表面為鋸齒形。
圍繞管子最好有三至十六個區段，通常為六或八個區段，而處在壓力下的流體最好為油脂。
當將兩個平端管子連接到一起時，可以提供兩個上述的連接器，每個用於一個管子，兩個連接器的外套結合成整體，形成一個單一的裝置。
在另一種結構中，連接器可以包括一個與外套成為整體並沿徑向向外伸出的環形法蘭，用於連接一個部件上的相應法蘭，該部件準備連接平端管子。
附圖的簡要說明
圖1是沿圖2中I—I線截取的縱向截面圖；圖2是根據本發明的第一管子連接器的部分剖面端視圖；圖3是沿圖4中III—III線截取的縱向截面圖；圖4是根據本發明的第二管子連接器的端視圖；圖5是沿圖6中V—V線截取的縱向截面圖；圖6是根據本發明的第三管子連接器的端視圖。
優選實施例的詳細說明參照圖1和2，圖中示出本發明的第一連接器，用於連接兩個不同外徑的平端管子。
更詳細地說，該連接器包括一個大體上為平頭截錐形的空心金屬外套2，其每個端部中安置一個管子夾緊裝置，每個用於一個管子，將只有一個裝置得到詳細說明，另一個完全以同一方式操作。
在鄰近外套2端部的外套2內表面中形成一個環形的槽或凹部4，其中安置一個彈性材料製成的環6。環6的外表面大體為凹形，環6的內表面的直徑小於外套的內徑，而環6的寬度稍大於槽4的寬度。在槽4內在環6的外表面和槽4的底部之間形成一個環形容積8，一個油脂噴嘴10輸入上述容積8，一個與上述噴嘴10存在角位移的洩放螺孔12從上述容積8輸出。
在彈性環6的內表面上結合多個用硬化鋼製成的拱形區段14，其內表面是鋸齒形的，而在連接器的停靠位置中，其位置大體上與外套2的內表面齊平。
如可從圖2中最清楚地看到的，在圖示連接器的每個端部中存在16個區段14，它們沿圓周互相間隔，使得在相鄰的區段14緊靠之前在槽4中可以允許一定程度的沿徑向向內移動。
每個區段14在鄰近外套2的最內部邊緣處的內部形狀形成一個凹槽，其中安置一個連續的「O」形環密封件16，該密封件從上述凹槽沿徑向向內伸出區段14的鋸齒形內表面。
上述連接器的操作如下。外套在空心洞孔中緊密配合的相應管子的平端上滑動，管子端部緊靠在外套2內形成的臺肩18上，以確定管子上外套的操作位置。在圖示連接器的這種狀態下，區段14的鋸齒形內表面剛巧與管子的表面不接觸，相鄰的區段彼此不接觸，而O形環密封件16在管子表面上滑動。
隨著釋放孔12打開，油脂通過噴嘴10泵入容積8，直到其中的所有空氣被迫通過洞孔12排出。洞孔而後由相應的洩放螺釘關閉，後者鎖緊在其位置中。
然後將更多的油脂在壓力下外加到現已封閉的容積8中，結果油脂作用在彈性環6的外部凹面上，彈性環被推入與槽4的壁密封嚙合並攜帶區段14被均勻地沿徑向推向上述槽4的內部。因此區段14的鋸齒形內表面的齒可靠地嚙合並埋入管子的外表面，該「O」形環密封件16同時被區段14推入到與管子的上述外表面嚙合，從而實現與後者的高壓動力密封。
相鄰區段14之間的間隔是這樣選定的，使得達到管子所要夾持的必需程度的區段14的沿徑向向內運動可以實現而不在相鄰區段14之間產生幹擾。
在圖1和2的實施例中，通過使另一管子的端部滑入外套2的另一端而緊靠其中的臺肩20並重複上述步驟，實現第一次提到的管子與另一個直徑更大的平端管子的連接。
這樣兩節管子牢固地連接在一起，每個管子通過相應的夾持裝置可靠地夾持在共用的外套2中。
上述連接器超過先有裝置的優點有很多個。
單個區段14的獨立作用使得可以可靠地夾住非圓形的管子，其中區段14可以使它們自己與管子的外表面對準，從而適應管子的任何橢圓度或類似情況。
油脂可以在7000psi的壓力下加入並圍繞環6的均勻地作用，以保證由區段14產生的可靠的圓周形夾持，區段14的硬化的齒埋入管子，由此管子本身可以此從前經受更高的內部流體壓力，通常為55巴量級。
連接管子的平端可以不用焊接也不用螺母和螺栓，它僅需使用合適的高壓流體如油脂。
通過「O」形環密封件16可以防止管子中的任何洩漏，密封件16是連接器的整體部分並與區段14同時移動，因此這樣起作用的密封件是一種動力學性質。由於環16從上述區段14伸出，環16的密封效果經常稍許超前於夾持效果。
連接器可以與大多數類型的管子(不管是金屬的、聚乙烯的或其它)連接使用，可以與大多數有刻痕的、有凹坑的或腐蝕過的管子相容。
連接器可以十分快速地在受限制的空間內連接到有關的管子上，能夠節省修理，維護和安裝費用。
連接器中裝入的區段14的數目決定於所要連接的管子的尺寸，通常可以從對50mm直徑管子的3個到對300mm管子的16個。
圖3和4例示一種適合於將兩個同樣直徑的平端管子結合在一起的連接器，與圖1和2的實施例中的部件等價的部件採用同樣的編號。
圖5和6例示一種用於以上述方式連接到管子平端上的連接器，外套2組合或焊接一個帶螺栓孔24的環形法蘭22，這使得連接器可以用螺栓連接在相應的裝置上，後者可以是另一個固定於類似的帶法蘭的連接器上的平端管子、一個閥、一個泵或類似構件。同樣，與圖1和2的實施例中的部件等價的部件採用同樣的編號。
權利要求
1.一種用於連接到平端管子上的管子連接器，該連接器包括一個安置在管子上面用的外套(2)，在外套(2)的內表面中形成一個圍繞管子的環形凹槽(4)，安置在上述凹槽(4)內的夾具機構，用於在外套(2)的內表面和管子之間起作用的密封機構(16)，以及輸入到上述凹槽(4)中的入口機構(10)，用於在壓力下供應流體以推動夾具機構進入與管子的夾持嚙合，其特徵在於，該夾具機構包括許多個圍繞凹槽(4)安置並具有沿圓周互相間隔並與管子沿徑向間隔的非操作位置的拱形區段(14)，該密封機構(16)由上述區段(14)載帶；其結構是這樣的，使得在壓力下將流體外加到環形凹槽(4)上時，區段(14)從其非操作位置與密封機構(16)一起位移到操作位置中，在操作位置中該區段(14)牢固地夾住管子以將外套(2)連接到管子上，而密封機構(16)嚙合管子從而在外套(2)和管子之間形成流體密封。
2.一種如權利要求1中所述連接器，還包括一個安置在環形凹槽(4)中的彈性密封環(6)，在後者的徑向內表面上固定上述許多個區段(14)，在壓力下的流體作用在上述密封環(6)的徑向外表面上，從而將區段(14)位移到其操作位置上。
3.一種如權利要求2中所述的連接器，其中，該密封環(6)的徑向外表面為大體凹形，由此，在將流體壓力外加到其上面時，環的相對側部邊緣被推入與凹槽(4)的相對側壁密封接觸。
4.一種如權利要求1至3中任何一項所述的連接器，其中，該密封機構包括一個「O」形環密封件(16)，安置在區段(14)的徑向最內端表面中形成的相應凹槽內。
5.一種如權利要求1至4中任何一項所述的連接器，其中，區段(14)的內表面為鋸齒形。
6.一種用於將兩個平端管子連接到一起的連接器，它包括兩個如權利要求1至5中任何一項所述的連接器，後兩個連接器的外套(2)彼此成為整體。
7.一種如權利要求1至5中任何一項所述的連接器，包括一個與外套(2)成為整體並沿徑向從外套(2)向外伸出的環形法蘭(22)。
全文摘要
一種用於連接到平端管子上的管子連接器，包括一個用於安置在管子上面的外套(2)，在外套(2)的內表面中的環形凹槽(4)，用於將流體在壓力下輸入該凹槽(4)中的入口機構(10)以及凹槽(4)內的多個拱形區段(14)，將流體在壓力下加到凹槽(4)上時，拱形區段可移至操作位置而夾住管子，區段(14)載帶密封機構(16)，在區段(14)移入操作位置時，密封機構(16)移入與管子密封嚙合而在外套(2)和管子之間形成流體密封。
文檔編號F16L37/06GK1132546SQ9419358
公開日1996年10月2日 申請日期1994年9月23日 優先權日1993年9月30日
發明者迪耐爾·G·鮑爾 申請人:迪耐爾·G·鮑爾