用于金属管子和管道的带有可分开式夹持机构的配件制造技术

技术编号:2273631 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于管端的管配件具有与阳螺纹式部件相配的阴螺纹式部件。阴部件包括夹持环或箍形式的管夹持机构(80),其通过易断板(95)连接在阴部件上。通过部分上紧,箍(80)与阳螺纹式部件上的凸轮面(88)接合,并且断开或与所述阴螺纹式部件分开而变成单独件,使得配件因此可用作单一箍管配件。另外的特征包括在凸轮面上的较陡凸轮角度,以便使箍(80)以咬合式动作而夹持住管端,并且在凸轮面(88)和分离箍的前端之间形成主密封。箍的前端,以及包括最初一体式管夹持机构的可选的整个阴螺纹式部件,被硬化至在维氏硬度标度上为管端材料硬度的至少大约3.3倍的硬度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请是2003年8月6日提交的名称为“带有可分开式夹持机构的管配件”的共同未决的美国国家专利申请(系列号为)No.__的部分继续,其为来自于2002年2月6日提交的名称为“带有可分开式夹持机构的管配件”的国际专利申请No.PCT/US02/03431的国家阶段申请,这两件申请均要求享有于2001年2月6日提交的名称为“带一体式螺母和箍的管配件”的美国临时专利申请(系列号为)No.60/266735以及2001年10月17日提交的名称为“管配件”的系列号为No.60/329943的优先权,所有这些申请的全部公开内容通过引用而完全地结合于本文中。 专利技术
题述专利技术大体上涉及管子和管配件的
更具体地说,本专利技术涉及一种采用了管夹持件的非扩口式配件,该管夹持件最初结合在其中一个联接件上,并且在装配于管端上时与之分开。
技术介绍
管配件用于将管端结合或连接在另一部件上,无论其它的部件是另一管端,例如通过T-配件和肘管配件,或者是需要与管端流体连通的装置,例如阀。本文所用的用语″管″和″管道″旨在包括但不限于管子。任何管配件必须在管配件设计成可满足的压力、温度和振动标准下能实现两个重要功能。首先,管配件必须能够夹持管端,以便防止丧失密封或管喷出。其次,管配件必须保持主密封以防止泄漏。管配件实现这两个功能的要求几十年来一直是管配件设计的驱动因素。多种因素影响管配件的设计,以满足所需的夹持和密封性能标准,但是对于任何管配件设计而言基本的是1)配件必须使用于其上的管道的特征,包括材料、外直径和壁厚度;和2)管配件用于其预定应用所需的管夹持和密封性能水平。目的是能够通过在市场上有竞争力的设计,在强加于产品上的任何成本制约条件内,能够设计出能够可靠地实现所需的管夹持和密封功能的管配件非扩口式管配件一般指与其中管端在配件部件上向外扩口的扩口式管配件相比,其中管端保持基本上管状的管配件类型。扩口式管端常常与塑料管道和塑料管配件一起使用。本专利技术大体上不涉及塑料的管道或管配件,因为这类配件具有明显不同的挑战性问题和材料性能,其会影响配件夹持管以及提供充分密封的能力。然而,本专利技术的一些方面可适用于非金属管配件,尤其是在可分开式管夹持件方面。例如,预期用于不锈钢和其它金属管道的管配件,在设计上尤其是具有挑战性的,以便实现所需的管夹持和密封功能。这是由于不锈钢的性质,其在典型的可购买到的管道材料方面是非常坚硬的材料,通常高达大约200维氏硬度。不锈钢和其它金属管道也用于其中管道壁厚度比较坚固的高压力应用中(在相关
中称为“厚壁”管道)。厚壁管道难于夹持,因为它不仅坚硬,而且它也尤其是没有延展性。低延展性使得管道更难于塑性地变形以便实现所需的管夹持。管配件典型地包括组件1)管夹持机构,通常为箍的形式,或夹持环状的结构,和2)上紧机制,用于使管夹持机构安装在管端上以便夹持管端以及提供防止泄漏的密封。用语″上紧″简单地指上紧管配件组件的操作,用于将配件安装在管端上,从而实现所需的管夹持和密封。通常,管配件首先安装成处于″手指拧紧″状态下,然后采用扳手或其它的合适工具来紧固或″上紧″配件,直到其达到最终的初始状态和完全的组装状态。最常用的上紧机制是阴螺纹式螺母部件和阳螺纹式主体部件的螺纹式连接,其中管夹持机构通过这两个部件作用于其上,好象它们旋拧和上紧在一起一样。主体包括管端接受孔,其带有该孔外部分处的斜角凸轮面。最常用的凸轮面是截头锥体,因此用语″凸轮角度″指凸轮面相对于管端纵轴线或外表面的锥角。管端轴向地插入主体孔中并延伸穿过截头锥体凸轮面。夹持机构滑动地套在管端上,并且螺母部分地旋拧在主体上而到达手指拧紧位置,使得管夹持机构轴向地保持在凸轮面和螺母之间。螺母典型地包括向内的台肩,其在螺母和主体部件螺纹式地上紧在一起时,可驱动管夹持机构与主体上的斜角凸轮面形成接合。斜角凸轮面将径向的压力传递至管夹持机构,从而迫使管夹持机构与管端夹持接合。管夹持机构典型地用于形成靠在管道外表面上并且也靠在斜角凸轮面上的密封。如今不锈钢管配件(最常用的是箍-类型管配件)中最常用的管夹持机构通过促使管夹持机构的前或凸头部分咬合在管端外表面中来实现管夹持。这里所用的用语″咬合″指管夹持机构塑料变形进入管端外表面以便以非常类似于切割的动作塑性地变形和压入管道中,以便在管夹持机构的前端形成大致径向的台肩或壁。这种″咬合″因此用作高强度的特征以防止在高压力下形成管喷出,尤其是用于更大的直径管道例如1/2英寸或更大。多年来,具有不依赖于″咬合″类型动作的大量管配件设计,而是仅仅径向地将管夹持机构压在管道外表面上,其中一些设计带有压入管道中而未形成咬合的效应。这些设计不适用于高压力的不锈钢管配件。尤其用于高压力应用的最常见的可买到的不锈钢管配件是两种完全不同设计的管夹持机构,即,单一箍管配件和两个箍管配件。单一箍管配件,如其名一样,使用单一箍来实现管夹持和密封功能。然而,越来越认识到,当设计可满足所需的管夹持和密封性能标准的管配件时,这两个功能相互不一致。这是因为确保管配件实现充分的管夹持所需的设计标准通常对单一箍还能提供有效密封的能力有不利影响。因此,尽管在一些情形下,现有技术的单一箍配件可实现充分的管夹持,然而,这种管夹持性能需要付出降低有效密封的代价。这种情形的一种结果就是,一些单一箍管配件已设计成带有另外的部件和技术,以实现充分的密封。略逊于最佳的密封性能尤其在试图密封气体、尤其是高压力气体的单一箍配件中是比较显眼的。因此,单一箍管配件通常更适用于更低压力的液体应用例如液压应用,然而,即使在这种更低的压力应用中,单一箍密封性能仍然比所需的要低。对于单一箍管配件,咬合动作通常与单一箍相关联,其设计成从单一箍主体的其前端和后端之间的中心区域或中部中的管壁在径向向外向上弓出。箍的前端通过推压在箍后端的螺母而被驱动靠在主体的斜角凸轮面上。弓出动作有助于将单一箍的前端引导至管端中。弓出动作也用于使箍的后端同样地接合并夹持管端。这通常通过提供位于螺母台肩上的斜角驱动面来实现,其与单一箍的后端相接合,以便径向地对箍的后端压紧而形成作用于管端上的夹持动作。在一些单一箍设计中,箍的后端似乎用于咬合到管端中。这种后端管夹持有时与单一箍一起使用,以便试图改善管配件在振动下的性能,因为后端夹持试图用于隔离来自管外部的振动以免影响前端管咬合,配件外部例如在配件安装中包括泵。后端管夹持的使用实际上对在单一箍的前端夹持住管端有不利影响。理论上,为了更有效地耐受夹持管在压力下作用于箍前端上的负荷,单一箍应在螺母和主体的凸轮面之间基本上处于三维的(轴向、径向和环向)压力下。提供后端夹持实际上将反作用的张力或变小的轴向压力施加在单一箍上,其对用于提供管夹持的前端压力有不利影响。另外,向外弓出动作倾向于对在单一箍的前端夹持住管的努力有不利影响,因为,为了促成向外弓出动作,单一箍要求在相邻于管夹持″咬合″部位具有较少的质量。向外弓出动作将箍主体中心的箍质量径向地移动离开管端。因此,向外弓出的单一箍配件可能更易于出现箍破坏,从而丧失密封以及在更高的压力下可能出现管喷出。为了实现在不锈钢管道上的充分管夹持,单一箍不锈钢管配件以前采用十和二十度之间的相当浅的凸轮角度。在这里本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于管端的管配件,包括:阴螺纹式联接件和阳螺纹式联接件,它们螺纹式地结合在一起以便将所述配件装配在管端上;所述阴螺纹式联接件具有连接于其上的管夹持机构;所述管夹持机构在所述配件装配至上紧状态的过程中与所述阴螺纹式 部件分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P威廉斯MA贝内特
申请(专利权)人:斯瓦戈洛克公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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