CN101356383A - 用于金属管材和管道系统的配装件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配装件构造(700),其具有用于在使用配装件主体(420)的配装件中使用的配接件(706)、和如上所述的某些通常使用的尺寸的螺母(440),并同时保持夹紧能力。配接件是有效地抵靠主体密封的环,而同时呈示了用于与套箍(708)接合的较浅的凸轮表面。这种部件组合使得有效的管夹持、流体密封和振动保护可行。
Description
[0001]本发明是2005年12月5日提交的美国专利申请序列第10/559,316号的部分继续申请,且其主张于2004年11月3日提交的PCT申请PCT/US2004/036677号的权益,该PCT申请主张于2003年11月3日提交的美国临时申请第60/481,593号的申请日,所述美国临时申请的全部披露内容在本文中被援引作为参考。
技术领域
[0002]本发明总体上涉及用于管材和管道系统的配装件的领域。更具体地,本发明涉及包括了带有浅角倾斜表面的配装件主体和诸如套箍或管夹持环这样的管夹紧装置的非扩口配装件。
[0003]本申请整体援引了于2002年2月6日提交的题为“用于不锈钢管的管配装件(TUBE FITTING FOR STAINLESS STEEL TUBING)”的国际专利申请PCT/US02/03430号的全部披露内容作为参考。
背景技术
[0004]某些已知的管配装件利用了至少在尺寸或构形方面部分标准化的零部件,因而被普遍采用。例如,许多配装件主体具有浅的凸轮入口(camming mouth)或倾斜表面,例如,12度(12°)或20度(20°),当套箍被螺母推压抵靠所述凸轮入口或倾斜表面时通过套箍来接合。许多螺母在它们的接触套箍以驱动套箍抵靠主体的凸轮入口的驱动表面上具有45度(45°)角。主体上的12°的凸轮角的渐变特性有助于将套箍嵌入管表面以提供夹持。然而,该12°角无助于在套箍与主体之间建立良好的密封。因而,在使用这样的零部件的配装件中,夹持和密封功能常常相互不一致。常通过增加弹性密封件到配装件来增强密封功能。尽管使用弹性密封件的配装件大致有效地密封,但它们可能具有某些缺点。例如,由于弹性(非金属的)元件的存在,可能在配装件上设置温度限制。可能在弹性密封件和某些系统流体之间存在不兼容性。另外,在构造配装件期间,可能发生密封限制(seal clipping)或损坏,或者密封件可能在构成配装件之前脱落或遗失。
发明内容
[0005]本发明是针对改进使用了配装件主体和如上所述的某些普遍使用的尺寸的螺母的配装件的密封能力,而同时保持夹持能力。这是通过提供以“金属到金属”方式抵靠主体而有效地密封的金属配装件来完成的,而同时呈示了较浅的凸轮入口用于与套箍接合。部件的这种组合使得有效的管夹持、流体密封和振动保护可行。
附图说明
[0006]如上所述,考虑到附图,从优选实施例的下列说明,本发明的这些和其它方面和优点对于本领域的技术人员将是显而易见的,其中:
[0007]图1是本发明的用于包括适配环(或适配器环)的单一套箍管配装件的实施例;
[0008]图2是包括适配环的类似于图1的另一实施例;
[0009]图3是包括适配环的类似于图1的另一实施例;
[0010]图4是包括适配环的类似于图1的另一实施例;
[0011]图5是包括适配环的类似于图1的另一实施例;
[0012]图6是包括适配环的类似于图1的另一实施例;
[0013]图7到9是作为本发明的其它实施例的部分适配环的示意图;
[0014]图10图示出与单一套箍管配装件一起使用的另一适配环;
[0015]图11图示出与两个套箍管配装件一起使用的适配环;
[0016]图12图示出本发明的管配装件的自激励效应;
[0017]图13是配装件的另一实施例的适配环和套箍的部分的示意图;以及
[0018]图14是图13图示的套箍和适配环的各部分在配装件拉动(或拉升(pullup))状态的示意图。
具体实施方式
[0019]在许多管配装件中,套箍的鼻状部(nose)通过配装件主体上的倾斜表面或浅的(例如,12°或20°)凸轮表面向内朝着管而凸轮式驱动、并进入管。该角度适合于通过套箍实现管的夹持效果、但对于同时由套箍实现主体上的密封效果则不是最佳的。另一方面,较陡峭(例如,45°)的凸轮角在由套箍实现密封效果方面可能更好,但是在产生所需的夹紧方面则可能效能更低。如下所述的参考了具体(但非限制性的)实施例的本发明解决了此问题。
[0020]图1到4图示出根据本发明的不同的管配装件400、400a、400b和400c。各种配装件400-400c包括不同的结构(或特点或者部件)及这些结构的组合。根据本发明的管配装件可以包括不同组合中的一个或多个这样的结构。
[0021]示出一个典型实施例,图1图示出根据本发明的管配装件400,用于在将管410联接到主体420中使用。配装件400包括驱动(或传动)器或驱动螺母440、适配环450和套箍302。主体420和驱动螺母440可以具有某些“标准的”结构或尺寸,即,如下所述的在某些配装件上通常发现的若干结构或方面。
[0022]如图示的管410具有在轴线414上居中的圆柱形侧壁412。侧壁412限定出在管410中的流体流动通道416。侧壁412具有在轴线414上居中的圆柱形外表面418。(如本文中所使用的,术语“管”意在包含不同的且变动直径的中空圆柱形管,包括那些通常被称为管子、管道或导管的管道。)
[0023]主体420具有在轴线上居中的圆柱形内表面422。表面422限定出其中接纳了管410的端部的孔或管座424。主体420具有外螺纹旋圈426用于接合螺母440。如下面所述。配装件400适于在主体420和管410之间密封、以及适于将它们相互紧固从而使得管不会从主体中的孔424脱离出来。
[0024]主体420具有从螺纹旋圈426径向向内延伸的环形端表面或背面428。主体420也具有在内表面422与端表面428之间延伸的截头圆锥形凸轮表面或倾斜表面430。凸轮表面430以一个角度延伸到轴线414。在一个具体实施例中,如所示的,凸轮表面430以大约12°角向轴线414延伸。凸轮表面可以按例如20°的另一浅角延伸。凸轮表面430呈现为在径向上向内朝着轴线414、且在轴向上在朝向驱动螺母440的方向上。凸轮表面430位于邻近表面422处、并限定出位于邻近管座424处的主体420的凸轮入口432。主体420具有在凸轮表面430和端表面428的交叉处的边缘434。
[0025]驱动器或螺母440包括在轴线414上居中的第一圆柱形表面或内表面442。表面442限定出管410贯穿延伸的孔444。在径向向外并与内表面442轴向间隔开的位置处,螺母440具有内螺纹旋圈446用于与主体420上的外螺纹426接合。
[0026]螺母440具有在内表面442与内螺纹446之间径向和轴向延伸的截头圆锥形驱动(或传动)表面或驱动面448。驱动面448以一个角度向轴线414延伸,并呈现为在径向上朝向轴线且在轴向上朝向主体420。在图1所示的实施例中,驱动表面448以大约45°角向轴线414延伸。螺母传动角可以是除45°外的角度。
[0027]适配环450和套箍302位于螺母440的驱动表面448与主体420之间的空间内。适配环450可以是由与套箍302相同的材料制成,但不必须是这样的。
[0028]图1中的实施例的适配环450具有由颈部456结合的径向外部452和径向内部454。适配环450的外部452具有平行于轴线414延伸的圆柱形外表面458。适配环450的外部452具有在与外表面和轴线414正交的方向上、从外表面458的后端径向向内延伸的环形背面460。背面460呈现为在轴向上位于朝螺母440的方向。
[0029]环450的外部452也具有在与外表面458和轴线414正交的方向上、从外表面458的前端径向向内延伸的环状前面462。前面462呈现为在轴向上位于朝主体420的端表面428的方向。在图1所示的特定适配环450中,前面462具有比背面460更大的径向宽度(或范围),例如,两倍于背面的径向宽度。
[0030]在朝向螺母440的驱动表面448的方向上,适配环450具有呈现为在径向上向内朝向轴线414且也呈现为在轴向上朝向配装件的后方的凸轮表面464。凸轮表面464以一个角度朝轴线414延伸,这个角度在图1所示的实施例中是大约45°的角。
[0031]适配环450的内部454具有平行于轴线414延伸的圆柱形内表面466。内表面466限定出滑动地接纳管410的孔468。在构成配装件400以前,内表面466覆盖管410的外表面418并与之间隔开。适配环450具有在内表面466和凸轮表面464的交叉处的边缘470。
[0032]环450的内部454具有在与内表面和与轴线414正交的方向上、从内表面466径向向外延伸的环状前面472。前面472呈现为在轴向上位于朝向主体420的凸轮入口432的方向上。环的内部454的前面472与环的外部452的前面462相比,是在配装件400内的向前更远处,即,位于更接近主体420并更远离螺母440处。一个斜面截断了由表面462和表面472限定的边缘。
[0033]适配环450的内部也具有在环的内部454的前面472与环的外部452的前面462之间延伸并将此二者互连的接合表面474。接合表面474可以是单一凹入的或平坦的表面、或可以是一系列凹入或平坦的表面、或者各种类型的表面的组合。接合表面474跨越在内部454的前面472和外部452的前面462之间延伸的适配环450的颈部456。接合表面474呈现为朝向主体420、且准确地是朝向主体上的边缘434。在适配环450的相对侧上,适配环450的凸轮表面464跨越了在内表面466与外部452的背面460之间延伸的适配环的颈部456。
[0034]选择适配环450的尺寸使得其径向内部454可以移入主体420的凸轮入口432,而同时径向外部452不能移入。准确地说,如下面说明的,通过适配环接合表面474(或前面462)与主体420的接合,阻挡适配环450在轴向朝主体420的凸轮入口430的方向的运动。
[0035]当构成配装件400时,螺母被拧紧在主体420上,并在轴向朝主体(在如图1所示的向左的方向上)运动。螺母的45°的驱动面448接合套箍302的后壁324。向前驱动套箍302直至其接合适配环450。套箍302的鼻状部310接合适配环450的45°背面464。
[0036]通过套箍302向前移动适配环450直至其接合主体420。适配环450的接合表面474接合主体420上的边缘434以用作适配环的止动件。此接合阻碍了适配环450朝主体420的任何其它显著运动,且可以通过检测螺母400上的扭矩来感测此接合以确定足够的张力(或拉动作用(pull up))。适配环450被固定(或锁位)在套箍302和主体420之间,且套箍被固定(湖或锁位)在适配环和螺母440之间。
[0037]适配环450的内部454位于主体420的凸轮开口432内,在径向上在凸轮表面430之内、但是不与凸轮表面接合。备选地,适配环450可以接合凸轮表面430。适配环450的外部452定位在径向上在主体420的凸轮表面430之外,且在轴向上介于主体的端面428和螺母440的驱动面448之间。
[0038]随着螺母440被进一步拧紧,套箍302被压缩并发生塑性变形,且被驱动到与适配环450和管410成夹紧密封接合。套箍302可以铰接和/或镶嵌、且可以被硬化以使其更适于以适配环450的相对陡峭的45°凸轮角来使用。
[0039]如上文所述,在单一套箍配装件中,套箍可以接合配装件主体的浅凸轮表面(例如12°或20°)。使用单一套箍需要套箍同时夹持管并密封抵靠非优化设计的配装件主体。相反,在图1所示的例子中,套箍的鼻状部310接合适配环上的45°凸轮表面464,而不是接合可以限定12°、20°、或其它浅凸轮角的浅凸轮表面430。因而,套箍302的鼻状部310径向向内朝管410作凸轮传动,并以45°的凸轮表面、而不是以诸如12°或20°的凸轮表面这样的浅凸轮表面朝向管410进入管410。
[0040]在适配环450的接合表面474与主体420的边缘434之间建立密封。这个密封防止了来自管410的流体径向向外流出适配环450。这个密封不是滑动密封,即,不是当套箍抵靠配装件主体的凸轮表面作凸轮传动或滑动时所建立的那种类型的密封。相反,适配环450主动停止其相对于主体420的运动,且接合表面474因而以固定的方式抵靠主体的边缘434密封。适配环450不必建立抵靠管410的密封。
[0041]在套箍302的鼻状部310与配接件405的凸轮表面464之间建立另一密封。在套箍302的鼻状部310与管410之间建立第三密封。这些密封一起提供了配装件400所需的密封功能,防止流体径向向内流入适配环。与此同时,套箍302的鼻状部310被驱动到鼻状部310的材料中以形成大致径向肩部476,阻止管从主体420中的孔424移出并因而提供配装件400的所需的夹紧功能。适配环的下侧可以被构造为留出空间,用于被套箍鼻状部卷起的管的碎片。因而,在使用适配环450情况下,配装件400可以放弃诸如12°或20°凸轮表面这样的浅凸轮表面的增强夹持的好处,因为通过适配环的45°凸轮表面凸轮式驱动到管中的套箍302提供了良好的夹持。
[0042]图2图示出类似于管配装件400但使用了不同的适配环的管配装件400a。用于在将管410联接到主体420时使用的配装件400a包括相同的驱动螺母440和相同的套箍302。配装件400a也包括与图1示出的适配环450略有不同的适配环450a。准确地说,在适配环450a中,径向内部454a与适配环450中的径向内部454不同。同样,在适配环450a中的接合表面474a与适配环400中的接合表面474不同。
[0043]适配环450a的径向内部454a具有凸起构形,所述凸起构形包括呈现为朝向主体420的凸轮表面430的凸起外表面478。凸起外表面478合并到凹入接合表面474a内,凹入接合表面474a归并入适配环450a的径向外部452a的前面462a。适配环450a的最终构形包括“牛鼻”形内部454a,所述“牛鼻”形内部454a仍配装到主体420的凸轮入口432、但也充分地径向向外突出,以在构成配装件400a时接合主体的凸轮表面430。
[0044]当驱动螺母440将套箍302推入适配环450a时,适配环被推压成与主体420接合,如图2所示。适配环的内部454a的外表面478被楔入为与主体420的凸轮表面430紧密接合。适配环450的外部452a的径向延伸的前面462a优选地接合主体的端面428以提供止动。适配环450a的凹入接合表面474a可以是或不是与主体420的边缘434接合的。
[0045]在图2的实施例中,适配环450a居间置于套箍302和主体420之间,从而使得套箍的鼻状部310接合适配环上的45°凸轮表面464a、而不是接合主体420上的诸如12°或20°凸轮表面这样的浅凸轮表面430。在适配环450a的径向内部454a上的凸起外表面478与主体420的凸轮表面430之间建立一个密封。在套箍302的鼻状部310与适配环450a的凸轮表面464a之间建立另一密封。在套箍302的鼻状部310与管420之间建立第三密封。这些密封一起提供了配装件400a的所需的密封功能。与此同时,套箍302的鼻状部310被驱动到鼻状部310的材料内,以形成大致径向肩部476,阻止管从主体420移出并因而提供了配装件400a的所需的夹紧功能。
[0046]图3图示出类似于配装件400和400a但包括不同的适配环的管配装件400b。用于在将管410联接到主体420时使用的配装件400b包括相同的驱动螺母440和相同的套箍302(带有缩短的后壁324)。配装件400b也包括与图1所示的适配环450和图2所示的适配环450a不同的适配环450b。
[0047]适配环450b具有在轴向比环450和450a中任一个的外部更长的外部452b。适配环450b的外部452b包括向前突伸的(在朝向主体420的方向上)、覆盖环的内部454b并延伸经过表面474b的鼻状部480。外部452b也包括向后突伸的(在朝向螺母440的方向上)、比适配环450的外部452(图1)覆盖套箍302的显著更大部分(在图示的实施例中,大部分套箍上方)的尾部482。
[0048]如图3所示,当构成配装件400b时,适配环的鼻状部480接合主体420的端面428以作为适配环的运动的止动件。这个接合限制了适配环450b在朝主体420的方向上的进一步运动,并在适配环和主体间提供了密封。套箍302的鼻状部310接合适配环450b的凸轮表面464b以提供密封、且如上所述,所述鼻状部310被凸轮式驱动进入管410内来夹持并提供额外的密封。
[0049]当构成配装件400b时,尾部482接合螺母440的驱动面448以作为限制螺母440在朝主体420的方向上的运动的止动件。这可以提供扭矩传感以确保配装件400b的足够张力。
[0050]图4示出了类似于配装件400、400a和400b、且包括不同的适配环和套箍的管配装件400c。用于在将管410联接到主体420时使用的配装件400c包括相同的驱动螺母440。配装件400c也包括与适配环450、450a、和450b不同的适配环450c。配装件400c也包括与套箍302不同的套箍302c。
[0051]套箍302c的后壁324c比套箍302的后壁324(图1)径向向外延伸更远。在套箍302c的后壁324c上的止动表面480呈现为朝向主体420。
[0052]适配环450c的外部452c包括向后突伸的(在朝螺母440的方向上)、较之适配环450的外部452(图1)覆盖套箍302的明显更多部分的尾部482c。适配环450c的尾部482c包括呈现为朝向螺母440和套箍302c的后壁324c的止动表面486。
[0053]与适配环450的内部454相比(图1),适配环450c的内部454c在向前的方向上轴向伸长。适配环450c的内部454c,如同适配环454a上的“牛鼻”般(图2),移入主体420的凸轮入口432、并接合主体的凸轮表面430。适配环450c的内部454c密封抵靠主体420的倾斜表面430。适配环450c的凹入接合表面474c、以及环的外部452c的径向延伸的前面462c,可以是、或不是与主体420的边缘434和/或主体的端面428接合的。
[0054]当构成配装件400c时,适配环450c的尾部482c上的止动表面486接合套箍302c的后壁324c上的止动表面480。与此同时,适配环450c的前面462c接合主体420的端表面428。结果,适配环450c的外部452c和套箍302的后壁324c一起作为止动件,以限制螺母440在朝主体420的方向上的运动。这可以提供扭矩传感以确保配装件400c的足够的张力。
[0055]图5图示出用于在将管410联接到配装件主体420时使用的管配装件400d。配装件主体420具有限定出凸轮入口432的12°的凸轮表面430。配装件400d包括驱动螺母440。配装件400d也包括适配环450d和套箍302d。
[0056]适配环450d具有配装入凸轮表面432的延伸鼻状部490。鼻状部490具有在组装时深入凸轮表面430以提供介于适配环450d和配装件主体420间的密封的尖锐边缘492。套箍302d具有相对小的鼻状部496,所述鼻状部496适配在适配环450d的相对小的45°凸轮入口494下面。套箍302d密封抵靠该45°后端或适配环450d的凸轮入口494,并夹紧到管410上。
[0057]配装件400d不具有内建的主动止动件。替代地,配装件400d设计为被向上拉动了特定数目的螺母转数,由此确保了配装件的足够张力。
[0058]图6图示出用于在将管410联接到配装件主体420时使用的管配装件400e。配装件400e包括驱动螺母440。配装件400e也包括图示的三个适配环500、502和504之一,以及图示的三个套箍510、512和514之一。结果,有九种图示部件的可能组合。
[0059]一个适配环500具有配装入凸轮入口432的细长鼻状部520。鼻状部520具有深入凸轮表面以提供介于适配环500和配装件主体420间的密封的尖锐边缘522。因为鼻状部520是细而长的,当构成配装件400d时,其产生了较小的使配装件主体420隆起的趋势。
[0060]相反,适配环504具有在适配环与配装件主体420之间密封的较短较厚的鼻状部524。因为适配环504的鼻状部524横截面较短较厚,其在负荷下具有对轴向压缩的较大阻力。图示的中间适配环502的质量介于环500和504的质量之间。这三个鼻状部设计被图示出以显示:鼻状部的长度和厚度是变量,且设计者可以在它们之间选择、或可以选择具有不同长度和厚度的鼻状部。
[0061]配装件400e具有内建的主动止动件。这可以提供扭矩传感以确保配装件的足够张力。准确地说,螺母440被设计为在适配环500-504上触底(bottom out)。图6中图示的三个不同套箍510-514具有不同长度和高度,且因此当螺母440在适配环500-504的背部上触底之前容许有不同量值的螺母行程。三个套箍设计510-514图示为示出了:套箍大小可变且设计者可以在它们之间选择、或可以选择具有不同尺寸的套箍。适配环的选择取决于:哪个适配环有效地形成了抵靠凸轮开口的密封而不使主体隆起、且同时在负荷下承受轴向压缩。套箍的选择是基于:截止到螺母抵靠适配环的后侧止动时,需要有什么程度的套箍夹紧。
[0062]如上所述,套箍夹紧管以防止管从配装件主体中的管座脱离出来。在高压下,可以呈示出管内有大量张力,被证明为是作用于管上的、以及附接到管的或夹持管的任何构件上的轴向向外指向的力。管上的充足的张力如果传导到适配环,则可以破坏或减少适配环和主体间的密封。优选的是防止这种情况发生。
[0063]如图7所示,适配环532的鼻状部530即位于凸轮表面534的径向向内处的部分,可以具有圆形顶端536。这有助于避免高压下管张力传导到适配环。
[0064]在第二种方式中,适配环的鼻状部即凸轮表面径向向内的部分,可以径向向外斜弯或斜切、远离管的外表面,如图8中示意性示出的。图8中示出的适配环图示为具有内部斜坡表面或斜面542,正如在从环后部朝向环顶端的方向上测出的,所述斜面542径向向外倾斜。
[0065]第三,适配环的鼻状部可以同时是圆形和斜面形的,正如图9中图示的适配环544示意性示出的。
[0066]以这些方式或其它方式,使用这样构造的适配环,随后在高压下管可以自由地移动和向外张紧。如其它例子,可以提供椭圆形端部、或鼻状部可以例如被拉削破碎,来提供所需的不锐利的构造用于鼻状部或适配环端部。锥形和弯曲表面的组合也是有可能的。图7到9所示的适配环的特征及本文所述的特征可以同样应用于图示的所有适配环。在拉动期间,如果适配环的内部向前部分与管接触,则其以相对于管表面的负的倾角发生接触,即,介于管表面和适配环的内部向前部分的表面之间的锐角。
[0067]图10和11示出了本发明的两个其它实施例。图10图示出管配装件590,其包括:具有接纳了管596的一端部的管座594的配装件主体592、套箍598和适配环600。适配环600图示为具有锥度和圆形顶端602。
[0068]图11图示出两个套箍管配装件560,其包括具有接纳了管568的一端部566的管座564的配装件主体562。螺母形式的驱动器570联接至配装件主体562以驱动后套箍572、前套箍574、和适配环576。适配环576具有抵靠配装件主体562上的相对浅的、12度到20度的倾斜表面582而密封的鼻状部578。适配环576具有形成了在大约30度到大约45度范围内的相对较浅的凸轮表面的背面584,所述凸轮表面被前套箍574的鼻状部接合。后套箍572被锁位在前套箍574和螺母570之间。在构造配装件560(未示出)时,前套箍574和后套箍572都夹持并密封到管568上。在此实施例中,以及在图10的实施例中,可以通过扭矩传感或另外的方式(诸如通过确保由螺母的转数决定的螺母的充分轴向行程)确保足够的配装件张力。
[0069]图12图示出根据本发明的适配环在高压下的自激励效应。图示的环是参考图4在上面讨论的适配环450c。在非常高的压力下,管410可以开始脱离出配装件主体420中的管410。随着这种情况发生,套箍302c更深地咬入管410的材料以更好地阻挡管退出并密封。受压流体流入位于管410的径向向外处和适配环450c的径向向内处的环形空腔。流体压力推压适配环450c远离管410。适配环450c的鼻状部454c更紧密地压靠配装件主体420的凸轮表面430。适配环450c也更紧密地压靠套箍302c。结果,由于管410中增加的压力,适配环450c的密封能力增加。
[0070]图13和14图示出另一个典型的配装件700。在此实施例中,配装件700包括配装件主体420(在图1-12中示出)、驱动件440、适配环706、和套箍708。如图1-12所示般,配装件702接纳管410的端部。驱动件440可以如图1-12所示般、或以任何其它适合的技术与主体420结合。驱动件440具有套箍驱动表面或面448。适配环706可以采取图1-12所示的任何适配环的形式、或可以具有不同构造。当配装件被拉动时(见图1-12的例子),适配环706与配装件主体420成密封接合。适配环706包括限定出凸轮表面710的后部。在图13和14图示的实施例中,套箍708具有接合凸轮表面710的倾斜鼻状部712。套箍708具有限定从动表面718的后部716。在图示的实施例中,在拉动前,套箍708的从动表面718以差角φ与驱动件的驱动表面448相交合。参看图14,当拉动配装件700时,驱动表面448接合从动表面718以向前推压倾斜的鼻状部712的前边缘448与管成夹紧密封接合。在套箍的鼻状部712和适配环的凸轮表面710之间也形成了密封。在图14所示的例子中,套箍708变形,使得套箍承受铰接动作。在具体实施例中,当拉动配装件时,配接件706保持与配装件主体702成密封接触,而同时允许管410相对于配接件轴向运动。
[0071]参看图13和14,差角φ优选地确保驱动件的驱动表面448与套箍的从动表面718之间的初始接触是与管410径向间隔开的、且不齐平。随着配装件被拉动,差角φ导致后套箍部分716的从管410的外表面径向向外的运动。结果,套箍708承受图14所示的铰接动作。当铰接动作发生以增强密封和管夹持时,套箍708塑性变形并模压入管。当套箍708承受铰接动作时,倾斜的鼻状部712不仅随着驱动件440结合到主体702而被轴向向前驱动,还以受控和预定的方式被径向移位或驱动成与管410的外表面接合。鼻状部712的前端720因而被压缩并带着产生的应力梯度而嵌入管壁、或啮入图14中标记为732的区域。前端咬合区域732产生了由塑性变形的管端材料形成的大致径向延伸的壁或肩部734。肩部734接合套箍708的嵌入前端720,以因此形成在较高压力下对管滑移的特别强的机械阻力。嵌入的鼻状部712因而在管410上提供了极好的密封和强力的夹具。套箍708还被设计成展示前述的径向向内的铰接动作,以便将圆柱形壁714模压或嵌入成在轴向邻近应力梯度咬合区732的位置处、或在此咬合区732后方被大致标记为数字740的位置处抵靠管410。嵌入区域或部分740保护咬合区732不受振动。随着套箍承受铰接动作,后部716被径向推压远离管410。
[0072]为了完成所需的模压动作和管夹持,套箍被设计为展示铰接动作,即,随着倾斜的鼻状部712接合适配环的倾斜的凸轮表面710,所述铰接动作允许倾斜的鼻状部712和介于鼻状部712与后部716之间的部分740径向向内压缩。此铰接动作也被用作提供圆柱形壁71 4的显著的径向位移和压缩,以将套箍708模压到轴向邻近应力梯度732或与应力梯度732间隔开的管410上。在图13和14的实施例中,通过提供在轴向上介于鼻状部712和后部716之间的、优选的(尽管不要求均一的)径向外圆周凹口746,便利了铰接动作。凹口746合适地构形以允许套箍708以受控方式塑性变形,以便用所需的“嵌入效应”径向压缩圆柱形壁714抵靠管端。将因而设计套箍708的特殊的几何形状,从而使得随着驱动件440联接到主体702,套箍708铰接并塑性变形以夹持管端并同时密封抵靠管端和倾斜的凸轮表面710。
[0073]套箍708可以采取多种不同形式。在图13和14所示的例子中,套箍708具有倾斜的鼻状部712和后部716。圆柱形孔延伸贯穿套箍708以限定连续的圆柱形壁714。在图13和14所示的例子中,在圆柱形壁714中没有限定凹部。凹口746在后部716和冠部802之间径向向内延伸。在图13和14图示的例子中,后部的从动表面718大致与圆柱形壁714正交。在图13所示的例子中,从动表面718包括以直角相对于圆柱形壁714径向向外延伸的径向内部804、和朝向鼻状部712以小角度从内部804径向向外延伸的径向外部806。介于内部804和外部806之间的图示角度大约为2度。尽管从动表面718图示为由两个相交的平坦表面形成,从动表面718也可以采取多种不同形式,包括但不限于:平坦表面、弯曲表面或另外的波状表面。凹口746和差角φ产生明显的铰接效应,如图14所示。当管是薄壁的、或是在配装件构成期间易于变形的时候,冠部802作用为防止套箍708的鼻状部在适配环706下面的滑移(例如,以伸缩方式)。在一个实施例中,配接件是表面硬化的。例如,配接件的整个暴露的外表面可以是表面硬化的。
[0074]配接件706可以采取多种不同形式,以允许配接件保持与配装件主体702成密封接合、而同时在拉动配装件700时允许管410相对于配接件轴向运动,包括但不限于图1-12所示的例子中图示的形式。例如,配接件706可以包括在构成配装件之前与所述管径向间隔开的内部倾斜前端部,像图8和9图示的配接件540和544。当构成所述配装件时,内部倾斜前端部可以与所述管接触、并仍允许在管410和配接件706之间的相对轴向运动。当构成所述配装件时,内部倾斜前端部可以与所述管径向间隔开。内部倾斜前端部可以包括斜面以提供径向间隙。配接件706可以包括具有圆形顶端的前端部,像图7-9所示的配接件。在一个实施例中,配接件是表面硬化的。例如,配接件的整个暴露外表面可以是表面硬化的。
[0075]当拉动配装件时,套箍的前端720被推压成与管410接合,从而使得前端部夹紧管。套箍的后部716被径向推压离开管。套箍708塑性变形,使得套箍后部承受关于套箍前部的铰接动作。允许管端部相对于配接件的相对轴向运动,而同时保持配接件与联接件之间的密封接合。
[0076]从本发明的上述说明,本领域的技术人员将理解到本发明的改进、变化和修改。在本领域的技术内的这样的改进、变化和修改意在被包括在所附权利要求的范畴内。
Claims (31)
1、一种用于与管的端部液密连接的配装件,所述配装件包括:
配装件主体,其接纳管的端部;
驱动件,其可以与所述主体结合并具有套箍驱动表面;
适配器,当配装件被拉动时其与配装件主体密封接合;所述适配器包括限定出凸轮表面的后部;
套箍,其具有接合所述凸轮表面的倾斜鼻状部、紧密围绕管端的大致连续圆柱形壁、和包括相对于套箍驱动表面形成差角的从动表面的后部。
其中当拉动配装件时,套箍驱动表面接合从动表面以迫使倾斜鼻状部的前边缘与管成夹紧接合,并使套箍变形,从而使得在轴向上在所述前边缘之后的所述大致连续壁的嵌入夹头部分发生径向变形抵靠管端的所述外表面;和
其中适配器保持与配装件主体的密封接合,而同时当拉动配装件时允许管相对于适配器轴向运动。
2、如权利要求1所述的配装件,其特征在于,在驱动表面和从动表面之间的接合导致铰接动作,所述铰接动作包括将嵌入夹头的后方的一部分套箍从所述管的外表面径向向外移动。
3、如权利要求2所述的配装件,其特征在于,套箍包括便于所述铰接动作的外直径凹部。
4、如权利要求1所述的配装件,其特征在于,所述适配器包括在构成配装件之前与所述管径向间隔开的内部倾斜前端部。
5、如权利要求4所述的配装件,其特征在于,当构成所述配装件时,内部倾斜前端部与所述管接触。
6、如权利要求4所述的配装件,其特征在于,当构成所述配装件时,内部倾斜前端部与所述管径向间隔开。
7、如权利要求4所述的配装件,其特征在于,所述内部倾斜前端部包括斜面。
8、如权利要求1所述的配装件,其特征在于,适配器是表面硬化的。
9、如权利要求1所述的配装件,其特征在于,套箍是表面硬化的。
10、一种用于与管的端部液密连接的配装件,所述配装件包括:
配装件主体,其接纳管的端部;
驱动件,其可以与所述主体结合并具有套箍驱动表面;
适配器,当配装件被拉动时其与配装件主体成密封接合;所述适配器包括限定出凸轮表面的后部;
套箍,其具有接合所述凸轮表面的倾斜鼻状部、紧密围绕管端的大致连续圆柱形壁、和限定出从动表面的后部。
其中当拉动配装件时,套箍驱动表面接合从动表面以迫使倾斜鼻状部的前边缘与管成夹紧接合;
其中适配器保持与配装件主体的密封接合,而同时当拉动配装件主体时允许管相对于适配器轴向运动。
11、如权利要求10所述的配装件,其特征在于,从动表面形成相对于套箍驱动表面的差角。
12、如权利要求10所述的配装件,其特征在于,配装件的拉动使套箍变形,从而使得套箍承受铰接动作。
13、如权利要求11所述的配装件,其特征在于,套箍的整个外表面是表面硬化的。
14、一种用于与管的端部液密连接的配装件,所述配装件包括:
配装件主体,其接纳管的端部;
驱动件,其可以与所述主体结合并具有套箍驱动表面;
适配器,当配装件被拉动时其与配装件主体成密封接合;所述适配器包括限定出凸轮表面的后部;
套箍,其具有接合所述凸轮表面的倾斜鼻状部、紧密围绕管端的大致连续圆柱形壁、和包括相对于套箍驱动表面形成差角的从动表面的后部。
其中当拉动配装件时,套箍驱动表面接合从动表面以迫使倾斜鼻状部的前边缘与管成夹紧接合,并使套箍变形,从而使得套箍承受铰接动作;
其中适配器保持与配装件主体的密封接合,而同时当拉动配装件主体时允许管相对于适配器轴向运动。
15、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,铰接动作包括:作为在驱动件驱动表面与套箍从动表面之间以所述差角接合的结果,将后部从管的所述外表面径向向外移动。
16、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,铰接动作形成在轴向上在径向变形抵靠管端的所述外表面的所述前边缘之后的所述大致连续壁的嵌入夹头部分。
17、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,套箍包括便于所述铰接动作的外直径凹部。
18、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,所述适配器包括在构成配装件之前与所述管径向间隔开的内部倾斜前端部。
19、如权利要求18所述的配装件,其特征在于,当构成所述配装件之前,内部倾斜前端部与所述管接触。
20、如权利要求18所述的配装件,其特征在于,当构成所属配装件之前,内部倾斜前端部与所述管径向间隔开。
21、如权利要求18所述的配装件,其特征在于,所述径向倾斜前端部包括斜面。
22、如权利要求18所述的配装件,其特征在于,所述前端部包括圆形顶端。
23、如权利要求18所述的配装件,其特征在于,所述内部倾斜前端部在从后部朝前部的方向上径向倾斜远离管的外表面。
24、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,配装件主体限定出相对于配装件的纵向轴线形成大约12度或大约20度的角度的倾斜管座。
25、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,适配器是表面硬化的。
26、如权利要求14所述的配装件,其特征在于,套箍是表面硬化的。
27、一种将管端部连接到包括联接件、适配器、套箍的配装件的方法,所述套箍包括紧密围绕管端部的大致连续圆柱形壁,所述方法包括:
迫使套箍的前部与管端部接合;
将管端部与套箍前部夹紧;
迫使后部径向上远离管端部;
使套箍塑性变形,从而使得套箍的后部承受相对于套箍的前部的铰接动作;
允许管端部相对于适配器的轴向运动;和
在所述相对轴向运动期间,维持在适配器和联接件之间的密封接合。
28、如权利要求27所述的方法,其特征在于,在拉动之前,通过在适配器和管端部之间提供逐渐径向增加的空间,便于相对的轴向运动。
29、如权利要求28所述的方法,其特征在于,在拉动配装件之后,在适配器和管之间保持至少一部分径向增加的空间。
30、如权利要求28所述的方法,其特征在于,在拉动配装件之后,消除一部分径向增加的空间。
31、如权利要求27所述的方法,其特征在于,其还包括,使得在径向上位于所述套箍的前边缘之后的一部分所述大致连续壁变形而径向抵靠所述管端。
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