CN101156017B - 阀配件、连接螺纹件的方法和螺纹接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管状件和阀配件之间的凸缘连接的装置，其中所述管状件具有凸缘，所述阀配件具有阀凸缘和阀体，并且具体涉及这样一种装置，其用于：在将管状件上的凸缘的螺栓孔和阀凸缘的螺栓孔几何上对准之后，轴向加载阀凸缘和阀体的配合螺纹。

Description

阀配件、连接螺纹件的方法和螺纹接头

技术领域

本发明涉及用于连接两个螺纹件的方法和设备，且具体涉及这样一种方法和设备，其用于轴向加载阀凸缘和阀体的配合螺纹，同时将管状件上的凸缘的螺栓孔与阀凸缘的螺栓孔保持对准。 

背景技术

一般的管道阀配备有一个或多个凸缘。凸缘的目的是允许将阀连接到另一个凸缘阀、凸缘管或者凸缘配件。为了使阀凸缘能够连接到上述应用的配合阀，必须几何上对准配合凸缘上的螺栓孔。 

在阀的设计中，在必需通过螺钉螺纹来将阀凸缘连接到阀体上的情况下，并不能总是保证阀凸缘能够紧固到阀体上，从而使得阀凸缘的螺栓孔处于正确的几何上对准。通常情况下，向阀凸缘施加扭矩，使得通过配合螺纹施加轴向加载，以防止螺纹的连接变松。然而，当将阀凸缘紧旋到阀体上时，阀凸缘的螺栓孔可能未被正确对准。 

对此问题的一个目前的方法是，加入盘簧，使得将配合螺纹拧在一起时，盘簧受压，这在配合螺纹上提供了轴向加载，同时允许配合螺纹连接的有限转动，从而使阀凸缘的螺栓孔准确对准。 

对此问题的另一个方法是，在阀凸缘或阀体内设计可变形特征，使得随着阀凸缘旋入阀体，该可变形特征向配合螺纹接件施加轴向加载，同时允许配合螺纹连接的有限转动，从而使阀凸缘螺栓孔正确对准。 

在上述两种方法中，当弹簧或可变形特征起作用时，都有轴向加载施加到配合螺纹上。因此，施加到配合螺纹上的轴向加载需要实现阀凸缘螺栓孔的几何上对准。此外，阀凸缘相对于阀体的转动阻力由配合面和配合螺纹的摩擦阻力确定。 

所需要的是这样一种设备，其用于施加轴向加载到阀凸缘和阀体的配合螺纹连接，同时允许阀凸缘上的螺栓孔几何上对准，并且对转动不产生摩擦阻力，这种设备克服了现有技术中的问题。 

发明内容

本发明涉及一种用于连接两个螺纹件的方法，其中一个或两个螺纹件具有阀凸缘，且更具体涉及一种用于连接阀配件和具有联接凸缘的管状件的方法。在优选实施例中，阀配件为用于连接在管道内的清管器(pig)喷射阀。 

一方面，本发明包括一种连接第一螺纹件和第二螺纹件的方法，其中一个螺纹件或两个螺纹件都包括凸缘，所述方法包括以下步骤：将轴向加载件穿过由两个螺纹件中的一个限定出的开口，使其支承在另一个螺纹件上，从而在两个螺纹件之间施加轴向拉伸力。 

另一方面，本发明包括一种将具有联接凸缘的管状件连接到阀配件的方法，其中联接凸缘限定有多个螺栓孔，阀配件用于与具有联接凸缘的管状件相连，该配件包括： 

阀体，其具有出口、螺纹端和加载表面；和 

阀凸缘，其包括用于与阀体螺纹端相结合的第一螺纹端；用于与管状件联接凸缘相结合的凸缘，所述凸缘限定有多个螺栓孔；和多个轴向加载件，每个轴向加载件能够在第一位置和第二延伸位置之间活动，第一位置远离加载表面缩回，第二延伸位置突出，以支承在阀体加载表面上，从而在阀体和阀凸缘之间施加轴向拉伸力； 

其中所述方法包括以下步骤： 

(a)将阀凸缘旋到阀体上； 

(b)转动阀凸缘，直到阀凸缘的凸缘上的螺栓孔几何上与管状件的联接凸缘上的螺栓孔几何上对准；和 

(c)将轴向加载件移动到其第二延伸位置，使得它支承在阀体的加载表面上。 

另一方面，本发明包括一种具有纵向轴线的阀配件，用于连接具有联接凸缘的管状件，所述阀配件包括： 

(a)阀体，具有限定出口的螺纹端，和加载表面；和 

(b)阀凸缘，包括与阀体螺纹端相结合的螺纹端；用于与管状件联接凸缘相结合的凸缘；和能够在第一位置和第二延伸位置之间活动的至少一个轴向加载件，所述第一位置远离加载表面缩回，所述第二延伸位置突出，以支承在阀体加载表面上，从而在阀体和阀凸缘之间施加轴向拉伸力。 

另一方面，本发明包括一种具有纵向轴线的阀配件，用于连接具有联接凸缘的管状件，所述阀配件包括： 

(a)阀体，其具有出口、螺纹端和与阀配件的纵向轴线大致成直角的周向加载表面；和 

(b)阀凸缘，包括用于与阀体螺纹端相结合的第一螺纹端；用于与管状件联接凸缘相结合的凸缘；和多个轴向加载件，每个轴向加载件能够在第一位置和第二延伸位置之间活动，所述第一位置远离加载表面缩回，所述第二延伸位置突出，以支承在阀体加载表面上，从而在阀体和阀凸缘之间施加轴向拉伸力。 

附图说明

现在将通过附图中所示的示例实施例描述本发明，附图是简化的，示意性的，并不是比例视图。在附图中： 

图1为本发明的一个实施例的截面侧视图； 

图2为本发明的一个实施例的截面透视图； 

图3为本发明一个实施例的配合凸缘的螺栓孔对准的示意图； 

图4本发明一个实施例的轴向加载件的示意图。 

具体实施方式

如这里所用的，对“一个”元件的任何引用不应解释为“只有一个”，除非明确表示是一个。 

如这里所用的，“清管器”指的是一种装置，它移动通过管道的内部，用于清洁、设置或检查的目的。 

现在将参照附图描述本发明。在基本形式中，本发明可以用于两个部件之间的任何螺纹连接，用以防止两个部件之间的分开或两个部件之间的不想要的移动，并且用以使两个部件对准。在一个实施例中，本发明具体涉及管道内的阀配件，如下所述。 

如图1和2所示，所述设备包括阀配件10，其具有阀凸缘20和阀体12。在优选实施例中，阀配件为清管器喷射阀，如图所示。因此，阀体12在每个端部处都有呈螺纹16的出口。螺纹出口都联接到阀凸缘20。然而，阀体12可以根据阀配件的类型而具有任何数量的螺纹出口。例如，“T”型阀配件可以具有三个螺纹出口，而十字阀配件可以具有四个螺纹出口。阀体12还具有至少一个加载表面18，用来轴向加载阀体12和阀凸缘20之间的螺纹连接，如下所述。在优选实施例中，加载表面为周向台肩，它大致与阀配件的纵向轴线成直角。 

阀凸缘20包括凸缘24、与阀体12的螺纹端相结合的螺纹端22、和至少一个轴向加载件26。如本领域中公知的，可以在阀体12和阀凸缘20之间设置合适的密封件，如O形环。 

在优选实施例中，有多个轴向加载件。轴向加载件26能够在第一位置和第二位置之间活动，在第一位置，当阀凸缘被连接到阀体时，轴向加载件远离加载表面回缩，在第二位置，轴向加载件突出，以支 承在加载表面18上。在优选实施例中，轴向加载件大致平行于阀配件的纵向轴线，并且沿着平行轴线移动。 

阀凸缘20上的凸缘24限定有一系列螺栓孔34，这些螺栓孔34对应于阀配件10所要连接的管状件的凸缘上44的螺栓孔。图3显示了管状件44的凸缘内的连接器、或螺栓孔与阀凸缘20内的螺栓孔的所需对准情况。 

在一个实施例中，轴向加载件26容纳在阀凸缘20邻近的通道32内。通道32的内表面和轴向加载件26的外表面可以构造为具有互补螺纹(图中未显示)，使得通过在通道32内转动轴向加载件26，可以将轴向加载件26移动到其第二延伸位置。轴向加载件26可以是定位螺钉，然而也可以采用本领域中的用以使部件缩回和延伸的共用的其他装置。 

在优选实施例中，定位螺钉26可以具有渐缩点，阀体12上的加载表面18限定出多个凹槽30，用于当定位螺钉26延伸到其第二延伸位置时容纳定位螺钉26。应当理解，本发明可以利用多个轴向加载件、轴向表面和凹槽。因此，当定位螺钉延伸并被接合到凹槽内时，明显的是，定位螺钉在阀体12和阀凸缘20之间施加轴向拉伸力。而且，在未移开定位螺钉的情况下，阀体和阀凸缘不能彼此相对转动。在此，“轴向拉伸力”是用于沿着阀体和阀凸缘的纵向轴线将其分开的力。 

一旦阀凸缘20的螺纹和阀体12相接合，则轴向加载件26移动到其第二延伸位置，使得轴向加载件26突出到凹槽30内并支承在加载表面18上。由于有扭矩施加在轴向加载件26上，所以在阀体12和阀凸缘20之间施加了轴向拉伸力。换句话说，轴向加载件施加了意于将阀体12和阀凸缘20分开的作用力。这导致了通过阀凸缘20和阀体12的配合螺纹而施加的轴向加载。因此，通过延伸的轴向加载件26和螺纹连接中的摩擦作用，防止了配合螺纹的不利的变松。一旦凸缘24和 管道凸缘对准，则阀体和阀凸缘之间的螺纹连接可以轴向加载，而无需进一步转动阀凸缘。 

在优选实施例中，轴向加载件26包括容纳在通道32中的锥形点螺钉，并且利用了加载表面18中的锥形凹槽30。锥形点螺钉的端部与加载表面18上的锥形凹槽30相配合，确保每个轴向加载件26都有助于轴向加载和对转动的剪切阻力。图4显示了适合在本发明下使用的锥形点螺钉的示意图。对每个轴向加载件26可以施加指定大小的扭矩，以得到合适大小的轴向加载。 

阀配件10可以是球阀，或者可以是本领域技术人员所选择的其他合适的阀配件。如图2所示，阀配件可以适合用于从管道插入或抽出清管器，而且可以是具有孔口42和密封帽(未显示)的清管器喷射器阀。 

阀配件10可以由任何合适的材料构成，包括、但不限于合适的金属或金属合金，或者合适的塑性或合成材料。 

现在参照图1-2描述本发明的使用。将阀体12和阀凸缘20拧在一起。转动阀凸缘20，直到凸缘24内的螺栓孔与阀配件10所要连接的管状件44的联接凸缘内的螺栓孔几何上对准为止。一种特别有效的方法是，将阀凸缘和阀体拧紧在一起，直到不能进一步转动为止。然后，可以稍微反转阀凸缘，直到将螺栓孔对准。对于通常的管道联接凸缘的螺栓形式而言，可以在转动小于90°的情况下完成上述对准。 

然后转动定位螺钉26，将其延伸到其第二延伸位置，从而使它们支承在阀体12的加载表面18上。对定位螺钉26施加足够的扭矩，以充分地对配合螺纹进行轴向加载，使得螺纹摩擦接合。然后，使阀凸缘20上的凸缘24和管状件44上的联接凸缘螺栓连接在一起。或者，可以在轴向装载件延伸到其第二位置之前，用螺栓将这些凸缘连接在 一起。如果阀配件具有用以联接第二管状件的第二螺纹端，则重复这个过程。 

对本领域技术人员明显的是，在不背离本发明在这里所要求保护的范围的情况下，可以做出上述具体公开内容的各种修改、改进和变化。所述本发明的各个特征和元件可以以不同于这里描述或声明的方式结合起来，而不会背离本发明的范围。 

Claims (29)

1.一种具有纵向轴线的阀配件，用于连接具有联接凸缘的管状件，所述阀配件包括：

阀体，其具有限定出口的螺纹端，和加载表面；

阀凸缘，其包括与阀体螺纹端相结合的螺纹端；用于与管状件联接凸缘相结合的凸缘；和能够在第一位置和第二延伸位置之间活动的轴向加载件，所述第一位置远离加载表面缩回，所述第二延伸位置突出，以支承在阀体加载表面上，从而在阀体和阀凸缘之间施加轴向拉伸力；和

阀体的加载表面限定出用于当轴向加载件处于其第二延伸位置时容纳轴向加载件的凹槽。

2.权利要求1的阀配件，其中所述轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在所述凹槽内。

3.权利要求1的阀配件，其中凹槽为锥形。

4.权利要求3的阀配件，其中所述轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在所述凹槽内。

5.权利要求1，2，3或4的阀配件，其中轴向加载件大致平行于所述阀配件的纵向轴线。

6.权利要求1，2，3或4的阀配件，其中阀凸缘抵靠加载表面或紧邻加载表面，且限定出容纳轴向加载件的通道。

7.权利要求6的阀配件，其中所述轴向加载件包括定位螺钉，且所述通道具有螺纹。

8.权利要求7的阀配件，其中轴向加载件为具有渐缩端部的定位螺钉。

9.权利要求1，2，3，4，7或8的阀配件，其中阀配件为用于连接在管道中的清管器喷射器阀。

10.权利要求1，2，3，4，7或8的阀配件，其中阀配件为用于将清管器插入管道或从管道抽出的球阀。

11.权利要求1，2，3，4，7或8的阀配件，其中阀配件为具有孔口和密封帽的清管器喷射器阀。

12.一种具有纵向轴线的阀配件，用于连接具有联接凸缘的管状件，所述阀配件包括：

阀体，其具有出口、螺纹端和与阀配件的纵向轴线大致成直角的周向加载表面；和

阀凸缘，其包括用于与阀体螺纹端相结合的第一螺纹端；用于与管状件联接凸缘相结合的凸缘；和多个轴向加载件，每个轴向加载件能够在第一位置和第二延伸位置之间活动，所述第一位置远离加载表面缩回，所述第二延伸位置突出，以支承在阀体加载表面上，从而在阀体和阀凸缘之间施加轴向拉伸力；和

位于阀体加载表面中的多个凹槽，用于当轴向加载件处于其第二延伸位置时容纳轴向加载件。

13.权利要求12的阀配件，其中每个轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在多个凹槽中的一个内。

14.权利要求12的阀配件，其中多个凹槽中每一个都为锥形。

15.权利要求14的阀配件，其中每个轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在多个凹槽中的一个内。

16.权利要求12，13，14或15的阀配件，其中阀凸缘抵靠加载表面或紧邻加载表面，且限定出容纳多个轴向加载件的多个通道。

17.权利要求16的阀配件，其中每个轴向加载件包括定位螺钉，其中每个所述通道具有螺纹。

18.权利要求12，13，14，15或17的阀配件，其中阀配件为用于连接在管道中的清管器喷射器阀。

19.一种用于连接第一螺纹件和第二螺纹件的方法，所述两个螺纹件中的一个、或两个都包括凸缘，所述方法包括以下步骤：

将第一螺纹件和第二螺纹件拧紧在一起；

将轴向加载件穿过第一螺纹件限定出的开口，使轴向加载件在由第二螺纹件的加载表面限定的凹槽内支承在第二螺纹件上，从而在两个螺纹件之间施加轴向拉伸力。

20.权利要求19的方法，其中轴向加载件为定位螺钉。

21.权利要求20的方法，其中，所述开口为螺纹开口，所述螺纹开口的纵向轴线大致平行于第一螺纹件的纵向轴线，并且其中，定位螺钉在所述螺纹开口内与第一螺纹件相结合。

22.权利要求19，20或21的方法，其中轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在凹槽内。

23.权利要求19，20或21的方法，其中凹槽为锥形。

24.权利要求23的方法，其中轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在凹槽内。

25.一种螺纹接头，包括：

轴向加载件，其能够在第一缩回位置和第二延伸位置之间活动；

第一螺纹件，其限定有开口，用于使轴向加载件通过其中，其中当轴向加载件位于第二延伸位置时，轴向加载件从第一螺纹件突出；

第二螺纹件，其与第一螺纹件螺纹连接，其中第二螺纹件具有加载表面，该加载表面其中限定有凹槽，用于当轴向加载件处于第二延伸位置时容纳轴向加载件，使得轴向加载件支承在加载表面上，并且在第一螺纹件和第二螺纹件之间施加轴向拉伸力。

26.权利要求25的螺纹接头，其中轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在凹槽内。

27.权利要求25的螺纹接头，其中凹槽为锥形。

28.权利要求27的螺纹接头，其中轴向加载件具有渐缩端，用于容纳在凹槽内。

29.权利要求25，26，27或28的螺纹接头，其中轴向加载件包括定位螺钉，且开口具有螺纹。

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