CN101631983A - 带有台阶的球形接合管箍以及用于该管箍的预连接部件 - Google Patents

Abstract

一种管箍，用在形成于第一管的球状端部与第二管的扩口端部之间的球形接合上。所述管箍具有带和箍紧机构。所述带从第一边缘轴向地延伸至第二边缘并从第一端部周向地延伸至第二端部。所述带具有台阶，所述台阶在所述第一边缘与所述第二边缘之间并在所述带箍的主体内周向地形成。所述台阶容纳带台阶的接缝，当所述球状端部和所述扩口端部关于彼此重叠时，在二者之间产生所述接缝。所述箍紧机构使所述带的所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或彼此远离以分别箍紧和松开所述管箍。

Description

带有台阶的球形接合管箍以及用于该管箍的预连接部件

技术领域

本发明涉及用于使两个管端部互相连接的管箍和球形接合。

背景技术

管箍通常用于在汽车排气系统中接合不同构造的管端部。一个示例是接合两个管端部的管联接器，两个管端部被伸缩地连接使得较小管端部的中心轴线与较大管端部的中心轴线重合。该管箍包括台肩以容纳管直径的差异以有助于获得作用在较大和较小直径的管端部上的强大的箍紧力。例如参见Cassel的第4,261,600号和第4,312,526号美国专利。另一示例是用于球形和扩口接合的那一类型管箍，在该球形和扩口接合中，当两管端部配装时，扩口端部与球状端部部分地重叠。这类接合在本文中被称为球形接合，球形接合允许球状端部在箍紧管箍之前相对于扩口端部进行一定量的旋转。一旦球形接合被箍紧，即使可能存在一定量的管端部的角偏差，球形接合也会在管端部之间提供流体密封连接。如本文中所使用地，角偏差意味着两个管端部的轴向中心线相对于彼此成一定的角度并且因此不重合。适用于汽车排气系统应用的通常的球形接合例如可被设计为容许高达大约5度的管轴线的角偏差。

第2005/0029813 A1号美国专利申请公开文本公开了球形接合以及相关联的桶形箍。一个管的球状插入端部分包括两不同的球形区域，并且第二区域位于管的末端处并具有较小的外部半径，该外部半径容纳另一个管的接收端部分的壁厚。这允许第一区域和接收端部分的对应的外部半径R₁和R₃相等，从而第一区域和接收端部分共同与桶形箍的内表面结构实质上匹配。这种构造采用管端部的多半径的部分球形结构。

发明内容

本发明的一方面旨在一种球形接合管箍，这种球形接合管箍用于连接第一管的球状端部和第二管的重叠的扩口端部。所述球形接合管箍包括带和箍紧机构。所述带从第一边缘在轴向上延伸至第二边缘并从第一端部在周向上延伸至第二端部。所述带具有台阶，所述台阶形成于所述带的主体中并容纳产生于重叠的所述球状端部与所述扩口端部之间的接缝。所述箍紧机构使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或者彼此远离以分别箍紧和松开所述带。

本发明的另一方面旨在一种球形接合，这种球形接合包括球状端部、扩口端部和管箍。所述球状端部包括具有第一半径的外表面。所述扩口端部重叠在所述球状端部上并包括具有第二半径的内表面。所述管箍包括带，所述带重叠在所述球状端部和所述扩口端部上。所述第一半径大于所述第二半径，导致产生于所述外表面与所述内表面之间的周向密封接触，并且所述外表面和所述内表面在离开所述密封接触的方向上彼此分叉。

本发明的另一方面旨在一种球形接合组件，这种球形接合组件包括第一管、第二管和管箍。所述第一管具有球状端部，所述球状端部包括具有第一半径的外表面。所述第二管具有重叠在所述球状端部上的扩口端部。所述扩口端部包括自由端和内表面，所述内表面具有小于所述第一半径的第二半径。所述管箍包括带，所述带重叠在所述球状端部和所述扩口端部上。所述带箍从第一边缘在轴向上延伸至第二边缘并从第一端部在周向上延伸至第二端部。所述带具有台阶，所述台阶在所述带的主体中周向地形成。所述台阶容纳产生于所述第一边缘与所述第二边缘之间的周向接缝。所述带在邻近所述带的所述第二边缘的焊接点处连接至所述扩口端部。所述管箍包括箍紧机构，所述箍紧机构使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或者彼此远离以分别箍紧和松开所述带。周向密封接触产生于所述球状端部的中部的所述外表面与所述扩口端部的自由端处的所述内表面之间。所述外表面和所述内表面彼此分叉以容纳所述扩口端部的内表面中的不平度，可能在将所述管箍焊接在所述扩口端部上时引入了所述不平度。

附图说明

下文将结合附图描述本发明的优选的示例性实施方式，其中，类似的标记表示类似的元件，在附图中：

图1是第一管、管箍和第二管的分解图；

图2是示出为与第一管和第二管组装在一起的图1的管箍的侧视图；

图3是图2的管箍的截面图；

图4是示出为与第一管和第二管组装在一起的管箍的第二实施方式的立体图；

图5是示出为与第一管和第二管组装在一起的管箍的第三实施方式的立体图；

图6是用于将管箍预连接至管的连接托架的立体图；

图7是用于将管箍保持至管的连接夹的立体图；以及

图8是任一先前附图中的管箍的断续的截面图，其示出了通过焊接点将所述管箍与管端部预连接，所述管端部的尺寸被确定为在与所述焊接点轴向间隔的位置获得密封接触。

具体实施方式

现在参照附图，图1-8示出了可用于固定形成于第一管12与第二管14之间的球形接合的管箍10和预连接部件的若干实施方式。管箍10尤其在关于彼此重叠的球状端部16与扩口端部18之间提供具有高拉断强度(pull-apart strength)的流体密封。在管箍10中形成的台阶20使管箍与通过重叠的端部形成的球形接合的带有台阶的外表面相符。由于将部件描述为具有大体上为圆形的横截面，因此本文所使用的轴向地、径向地和周向地这些术语指相对于该圆形的方向，从而轴向方向沿着圆形的轴线延伸，径向方向离开该轴线径向地延伸，而周向方向绕着圆形的圆周延伸。

图1示出了汽车排气系统的第一管12和第二管14。如图所示，这些管本身具有相同的标称直径，并且球状端部16的外表面22的形状被确定为与扩口端部18的内表面24相配，从而在第一管12与第二管14之间形成球形接合。球状端部16和扩口端部18具有某种程度的互补的球形轮廓，当球状端部16与扩口端部18配装且管箍10被箍紧时，球状端部16与扩口端部18具有的某种程度的互补的球形轮廓在外表面22与内表面24之间的交界处形成至少一个密封(图3)。球状端部16的球形轮廓的弧长大于扩口端部18的弧长。当球状端部16与扩口端部18配装但不一定被箍紧时，径向偏置的球状端部16和扩口端部18形成周向接缝25。在该情况下，第一管12可关于第二管14绕着球形接合旋转以限定角度Θ(图2)。角度Θ代表两个管端部的角偏差量，并且在图示的实施方式中可达到大约5°的最大值，同时当管箍10被箍紧时仍然在球形接合处实现有效密封。对于其它的实施方式，根据具体的应用，两管端部的球形接合可被设计为容许大于或小于该偏差的最大偏差。

图1-3示出了管箍10的第一实施方式。通常，管箍10环绕配装的端部16和18，并且可被箍紧以施加密封和加强端部的均匀分布的轴向和径向力。管箍10被构造成密封与所图示和描述的球形接合类似的球形接合。为此，管箍10包括包绕配装的端部16和18的带26并从而通过箍紧机构28绕着这些端部被箍紧。

带26的尺寸被确定为包绕球形接合以及在被箍紧时在球形接合处提供各种力。可由金属片材(例如，不锈钢、镀锌钢等)冲模或切割出带26，然后通过已知的金属加工工艺对带26进行冲模或拉制以形成其圆形。当形成带26的圆形时，可在带26中同时形成台阶20，并且用以形成带台阶的带26及其箍紧机构28的适当材料、工具和技术对本领域的技术人员来说是众所周知的。带26一旦形成则具有从第一边缘32轴向地延伸至第二边缘34并从第一端部36周向地延伸至第二端部38的圆形主体30。

台阶20允许主体30与周向接缝25相符。换句话说，台阶20容纳周向接缝25，从而管箍10可有效地密封球形接合。如图1所示，台阶20绕着主体30的周缘连续地形成，并与第一边缘32和第二边缘34平行且位于第一边缘32与第二边缘34之间。台阶20轴向地位于沿着主体30的大致中部，从而当管箍10被箍紧时，在台阶的每一侧提供充分的带材料以提供有效的密封。如图3所示，台阶20可由主体30中的倾斜部分限定，并且尽管图中未示出，但是台阶20还可由更加垂直(径向地延伸)的部分限定。在这两种情况下，台阶20使主体30的一侧关于其另一侧升高从而限定具有一个半径的周向连续的升高侧以及半径的值小于升高侧的未升高侧。升高侧高于未升高侧一定距离，该距离可近似于扩口端部18的壁厚，从而当管箍10被组装在球形接合上时，升高侧限定了空间40以容纳扩口端部18。如果需要，台阶的阶差量可略小于或大于扩口端18的壁厚，以控制在箍紧管箍的过程中施加在两个管端部中的每一个上的压力的相对量。

参照图1，第一端部36和第二端部38在箍紧机构28处彼此相对。通过将主体30的一体的延伸部径向向外折叠并接着折叠回到其自身上以形成金属片的双层部分，将第一端部36和第二端部38均形成为径向延伸凸缘。该形成操作还用于限定凸缘的外部径向端部处的第一环42和第二环44。每个双层部分带有孔(未示出)以用于容纳箍紧机构28的一部分。

箍紧机构28使第一端部36和第二端部38彼此拉近或彼此远离以分别箍紧和松开管箍10。本领域的技术人员将理解，可与管箍10一起使用不同于如图所示箍紧机构的箍紧机构。如图所示，箍紧机构28连接至带26的第一端部36和第二端部38。箍紧机构28可包括分离第一端部36和第二端部38的反作用构件46，并可包括位于第二端部38的相反侧的间隔块48。反作用构件46和间隔块48带有孔以容纳通过螺母52和垫圈54紧固的螺栓50。这类箍紧机构的进一步构造和操作对本领域的技术人员来说是众所周知的。

在使用中，球状端部16和扩口端部18以扩口端部在球状端部之上的重叠方式配装在一起，以形成球形接合。在完全配装之前，可将管箍10安装在扩口端部18上，从而球状端部16可插入管箍中并抵靠扩口端部18的内表面24。管箍10在升高带侧处位于扩口端部18的上方直到扩口端部的最边缘到达台阶20。因而，台阶20用于将管箍10定位在扩口端部18上。在一个实施方式中，带26可在邻近于第二边缘34的焊接点55(图3和8)处被焊接至扩口端部18，以将带预组装至第二管。焊接点55可以是周向的焊线、绕着带26周向隔开的一个或多个焊点等。接着将球状端部16插入管箍10中以及扩口端部18中。第一管12可绕着球形接合旋转至期望的方位。当管箍被箍紧时，带26的未升高侧可在某些情况下实质上紧靠球状端部16的外表面22，而带26的升高侧可实质上紧靠扩口端部18的外表面。轴向载荷将两个管端部压在一起以在外表面22与内表面24之间形成至少一个密封。甚至在存在管端部的角偏差的情况下，也形成这种密封。

在球状端部16与扩口端部18之间产生的精确的密封可尤其依赖于球状端部、扩口端部和带26的对应半径。在一个示例中，球状端部16的外表面22的半径等于扩口端部18的内表面24的半径，在外表面22紧靠内表面24的情况下，这在理论上产生表面与表面的密封。但是在某些情况下，如在通过焊接将管箍预连接至扩口端部18的情况下，这种状况可能是不理想的。将管箍焊接至扩口端部18的焊接可能使内表面24弯曲，或者影响内表面24的平整度或平滑度，这可能干扰或破坏表面与表面的密封，从而对密封的质量产生不利的影响。图8示出了避免这种情况的一个解决方案，该方案中，球状端部16的外表面22可具有从中心C1测量的第一半径R1，扩口端部18的内表面24可具有从中心C2测量的不同的第二半径R2。用于将管箍10预连接至管14上的焊接点55位于管箍的边缘34与扩口端部18的中间部分，并且第一半径R1比第二半径R2大数值x。由于将扩口端部18的半径设置为小于球状端部16的半径，同时将焊接定位在与管箍的外部轴向边缘34邻近的点55处，因此所导致的构造产生了如图所示的轴向地离开焊接点55的密封接触57。

密封接触57(在横截面中显示为点)可以是在扩口端部18的自由端或末端与球状端部16的中部之间周向形成的密封线，同时相对的外表面22和内表面24从密封接触57并在朝向球状端部的自由端的方向上分叉以限定间隙59。间隙59使外表面22与存在于内表面24上的任何焊接不平或弯曲分隔，从而防止任何潜在的密封干扰，确保了接触点57处的有效密封。在第一管12和第二管14的直径大约为45.00mm的一个示例中，第一半径R1可以大约为27.75mm，而在假设数值x大约为0.60mm的情况下，第二半径R2可以大约为27.15mm。这些尺寸可以产生通过密封接触57和分叉的相对表面所描述的状况。在某些实施方式中，两半径之间的标称差x在用于较小直径的管(例如，45mm以下的直径的管)的大约0.4mm至用于较大直径(例如，90mm以上的管)的1.0mm的范围内。在其它实施方式中，具有从大约38mm至大约130mm的任何标称外部管直径的管的两半径之间的差x可以大约为0.6mm。这些管的尺寸(管直径和扩口端部/球状端部半径)的容差例如可以是+/-0.25mm，从而半径的差x可以潜在地从小到0.10mm变化至大到1.1mm。

从对图3的观察可理解，无论管端部之间是否存在角偏差，采用管箍的带台阶的构造导致管箍与球状端部之间以及管箍与扩口端部之间的接触重叠的轴向量在绕着接合的周缘的所有点处保持恒定。也就是说，无论管端部之间是否存在角偏差，通过将管箍定位在球形接合上，使得管箍与扩口端部对准(意味着管箍被定位在与扩口端部的轴向中心线垂直的平面内)，管箍与球状端部之间的接触接合的轴向量在绕着球状端部的所有周向位置处相等。

图4示出了管箍110的第二实施方式。该实施方式的、与图1-3的第一实施方式的类似元件对应的元件通过将第一实施方式中使用的标号偏移100所得到的标号来表示。第二实施方式中的部件中的某些类似于第一实施方式中所描述的部件，如箍紧机构，从而对这些部件的描述在此不再重复。

在此，带126具有多个轴向加强肋或加强筋156，这些加强肋或加强筋156形成于带126的主体130中，以提高施加在球形接合上的轴向力并且还加强了主体130。在某些情况下，筋156赋予带126弹性，这意味着带126能够在被使用或被松开之后回复至或接近其初始形状。可在拉制出主体130本身之后通过单独的金属拉制工艺在主体130中形成筋156。本领域技术人员将理解可以采用其它金属形成工艺来形成筋156。如图所示，筋156是椭圆形的，并且绕着带126的未升高侧的周缘均匀地间隔。筋156可径向延伸至台阶120，使得该台阶在每个筋处不连续。在该实施方式中，每个筋的高度等于台阶120的高度。可以设置更多或更少的筋，并且这些筋可具有适用于具体应用的各种形状。

图5示出了管箍210的第三实施方式。该实施方式的、与图1-3的第一实施方式的类似元件对应的元件通过将第一实施方式中使用的标号偏移200所得到的标号来表示。第三实施方式中的部件中的某些类似于第一实施方式中所描述的部件，如箍紧机构，从而对这些部件的描述在此不再重复。

在此，带226具有多个轴向加强肋或加强筋256，这些加强肋或加强筋256形成于带226的主体230中，以提高施加在球形接合上的轴向力并且还加强了主体230。在某些情况下，筋256赋予带226弹性，这意味着带226能够在被使用和被松开之后回复至或接近其初始形状。可在拉制出主体本身之后通过单独的金属拉制工艺在主体230中形成筋256。本领域技术人员将理解可采用其它金属形成工艺形成筋256。如图所示，筋256的一端是椭圆形的，而另一端是圆柱形的。椭圆形的一端可在带226上的未升高侧延伸至台阶220，而圆柱形的一端可在带226的升高侧延伸超出台阶220。这两端共同地横过台阶220延伸。筋256可绕着带226均匀且周向地间隔。该实施方式中的每个筋的高度大于台阶120的高度。可以设置更多或更少的筋，并且这些筋可具有适用于具体应用的各种形状。

图6示出了可用于将管箍预连接至管端部中的一个的连接托架。该附图的、与图1-3的第一实施方式中的类似元件对应的元件通过将第一实施方式中使用的标号偏移300所得到的标号表示。该附图中的部件中的某些类似于第一实施方式中所描述的部件，如箍紧机构，从而对这些部件的描述在此不再重复。

在此，托架358与管箍310一起使用，管箍310可与上述的前三个管箍实施方式中的任何一个相同或不同。当将托架358预组装在第二管314的扩口端部318上时，托架358有助于保持管箍310的定位。这有助于管箍和球形接合的组装。托架358可用作焊接点55的附加或替代。具体地，托架358与箍紧机构328接合并防止管箍310在扩口端部318上扭转或者定向错误。托架358可由回火的不锈钢等制成，以在部件中产生一定量的弹性。托架358具有连接至第二管314的基座360以及以在扩口端部318的上方并超出扩口端部318的方式凸出的凸出部362。基座360略微呈弧形以与第二管314的形状互补。凸出部362与基座360一体并在其整个主体上呈圆筒形，凸出部362的主体的大小被确定为安装在箍紧机构328的第一环342或第二环344中。凸出部362离开基座360径向地延伸，接着在轴向上弯曲。联接部364连接基座360和凸出部362，并为凸出部提供当管箍310被箍紧时可能需要的一定量的径向和周向挠度。托架358可由单一的金属带制成，将该金属带卷曲以形成起始于联接部364的凸出部362。可将金属带的侧向边缘卷曲成彼此抵接以形成带有接缝的圆筒形，接着在沿着将该圆筒形在沿其长度的一半处采用保持管强度的半径弯曲90°。凸出部362的自由端可以是圆形或圆锥形以有助于将凸出部插入环342中。此外，该自由端可形成为扩大的头部，这种扩大的头部需要将凸出部的头部压配穿过环342，从而该自由端不会因相对的轴向移动而容易地脱开。

在使用中，可将托架358在扩口端318附近点焊至第二管314的外表面，从而凸出部362位于扩口端部318的上方并超出该扩口端部。当将管箍310预装配到扩口端部318上时，凸出部362一直插在第一环342或第二环344中。这样将管箍310保持在扩口端部318上，并在形成球形接合以及箍紧管箍310之前防止管箍310定向错误。

图7示出了连接夹，该连接夹与托架358一起使用或者不与托架358一起使用以将管箍预连接至管端部中的一个。该附图的、与图1-3的第一实施方式的类似元件对应的元件通过将第一实施方式中使用的标号偏移400所得到的标号来表示。该附图中的部件中的某些类似于第一实施方式中所描述的部件，如箍紧机构，从而对这些部件的描述在此不再重复。

在此，带426包括具有一对相对设置的指状件466的夹，指状件466以轴向上超出带的第一边缘432并径向上位于带的第一边缘432的下方的方式凸出。如以下所讨论的，指状部466用于将第一管412的球状端部416在管箍410中保持就位。指状部466可由回火的不锈钢等制成以在部件中产生一定量的弹性。指状部可在第一边缘432的下方部分地卷曲以限定卷曲端468。指状部的径向向内面向的表面和自由端径向向管箍内延伸，从而指状部的径向向内的表面和自由端在球状端部416与管端部412的剩余部分的连接处附近与球状端部416的外表面接合。可提供夹的基座470以将指状部466焊接至带426的未升高侧。其它的实施方式可以被实现为没有该底座，相反，这些实施方式可以被实现为具有分别连接至带的单独的指状部，或者实现为具有从带426的侧向边缘432起始的一体的延伸部。

在使用中，指状部466通过卷曲端468部与球状端部416接合，这样允许指状部466压在球状端部416的外表面上。当这种情况发生时，指状部466径向弯曲，从而在球状端部416上施加力，该力将球状端部压向管箍的相对的周缘侧，球状端部在该周缘侧处与管箍的内表面接合。在首先如通过焊接或使用托架358将管箍预连接至扩口端部418的情况下，这种使球状端部416与管箍410和扩口端部418接合的卡合安装保持管箍与管端部的宽松连接，从而安装者在对管箍进行箍紧和最终定位时更加灵活。指状部466仍然允许第一管412在管箍410被完全箍紧之前绕着球形接合旋转。

可以理解，以上描述不是对本发明的限定，而是对本发明的一个或多个优选示例性实施方式的描述。本发明不限于本文所公开的具体实施方式，而仅由下面的权利要求限定。此外，包含在以上描述中的说明与具体的实施方式有关并且不被解释为对本发明的范围的限制，或者不被解释为对权利要求书中所使用的术语的定义的限制，除非以上对术语或短语进行了明确的定义。各种其它实施方式和对所公开的实施方式的各种改变和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。所有这些其它实施方式、改变和修改落在所附的权利要求的范围内。

在说明书和所附的权利要求书中所使用的术语“例如”、“比方”和“比如”，以及动词“包括”、“具有”、“包含”和它们的其它动词形式在与列示的一个或多个部件或其它项目一同使用时，均被解释为是非限制性的，这意味着不认为所列示的项目排除其它的、附加的部件或项目。对其它术语采用其最广泛的合理含义进行解释，除非这些术语用于需要不同解释的语义环境中。

Claims (18)

1.一种球形接合管箍，连接具有球状端部的第一管和具有扩口端部的第二管，所述扩口端部重叠在所述球状端部上，所述球形接合管箍包括：

带，从第一边缘轴向地延伸至第二边缘并从第一端部周向地延伸至第二端部，所述带具有台阶，所述台阶被形成为周向地围绕所述带、轴向地位于所述第一边缘与所述第二边缘之间，所述台阶容纳重叠的所述球状端部与所述扩口端部之间产生的接缝；以及

箍紧机构，连接至所述第一端部和所述第二端部并具有紧固件，所述紧固件用于使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或者彼此远离以分别箍紧和松开所述带。

2.如权利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述台阶在所述带中形成有具有一个半径的升高侧并在所述带中形成有具有另一半径的未升高侧，所述未升高侧的半径小于所述升高侧的半径。

3.如权利要求2所述的球形接合管箍，其中，当所述球形接合管箍被箍紧时，所述带的所述升高侧实质上紧靠所述扩口端部的外表面，所述带的所述未升高侧实质上紧靠所述球状端部的外表面。

4.如权利要求2所述的球形接合管箍，其中，所述带具有多个周向间隔的加强筋，所述多个加强筋中的每一个从所述加强筋的、位于所述带的所述未升高侧的一端轴向地延伸至所述加强筋的、位于所述台阶处的另一端。

5.如权利要求2所述的球形接合管箍，其中，所述带具有多个周向间隔的加强筋，所述多个加强筋中的每一个从所述加强筋的、位于所述带的所述未升高侧的一端轴向地延伸至所述加强筋的、位于所述带的所述升高侧的另一端，所述多个加强筋每个具有在所述加强筋的一部分处的第一形状和在所述加强筋的另一部分处的第二形状。

6.如权利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述第一端部和所述第二端部中的至少一个包括位于所述箍紧机构径向外侧的环，所述球形接合管箍还包括托架，所述托架用于当所述球形接合管箍被预组装在所述扩口端部上时帮助保持所述球形接合管箍的位置，所述托架具有连接至所述第二管的基座和从所述基座延伸的凸出部，所述托架的尺寸和位置被确定成当将所述管箍宽松地组装在所述扩口端部上时使得所述凸出部安装在所述环内。

7.如权利要求1所述的球形接合管箍，还包括具有至少一对指状部的夹，所述指状部用于相对于所述球形接合管箍保持所述球状端部的位置，所述指状部中的每一个以轴向上超出所述带箍的所述第一边缘、径向上位于所述带箍的所述第一边缘下方的方式凸出，所述指状部中的每一个限定与所述球状端部的外表面接合的径向向内朝向的表面。

8.如权利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述带通过位于所述第二边缘附近的焊接被预组装至所述扩口端部。

9.如权利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述带具有单一的台阶，所述台阶被形成为周向地围绕所述带、轴向地位于所述第一边缘与所述第二边缘之间。

10.一种球形接合，包括：

第一管的球状端部，所述球状端部包括具有第一半径的外表面；

第二管的扩口端部，重叠在所述球状端部上，所述扩口端部包括具有第二半径的内表面；以及

管箍，包括重叠在所述球状端部和所述扩口端部上的带；

其中，所述第一半径大于所述第二半径，以在所述外表面与所述内表面之间产生周向密封接触，所述密封接触位于所述扩口端部的自由端处以及所述球状端部的中部，并且所述外表面和所述内表面从所述密封接触在朝向所述球状端部的自由端的方向分叉。

11.如权利要求10所述的球形接合，其中，分叉的所述外表面与所述内表面限定了位于所述外表面与所述内表面之间的间隙，所述带从第一边缘轴向地延伸至第二边缘，并且所述带通过焊接连接至所述扩口端部，所述焊接位于邻近所述第二边缘的轴向位置和邻近所述间隙的径向位置。

12.如权利要求10所述的球形接合，其中，所述球状端部和所述扩口端部重叠以在所述扩口端部的所述自由端处产生周向接缝，所述带从第一边缘轴向地延伸至第二边缘并形成周向地围绕所述带、轴向地位于所述第一边缘与所述第二边缘之间的台阶，所述台阶容纳所述接缝。

13.如权利要求12所述的球形接合，其中，所述台阶在所述带中形成有具有一个半径的升高侧并在所述带中形成有具有另一半径的未升高侧，所述未升高侧的半径小于所述升高侧的半径。

14.如权利要求13所述的球形接合，其中，所述升高侧实质上紧靠所述扩口端部的外表面，所述未升高侧实质上紧靠所述球状端部的外表面。

15.一种球形接合组件，包括：

第一管，具有球状端部，所述球状端部包括具有第一半径的外表面；

第二管，具有重叠在所述球状端部上的扩口端部，所述扩口端部包括自由端和具有第二半径的内表面，所述第二半径小于所述第一半径，重叠的所述扩口端部和所述球状端部产生周向接缝；以及

管箍，包括：

带，重叠在所述球状端部和所述扩口端部上，所述带从第一边缘轴向地延伸至第二边缘并从第一端部周向地延伸至第二端部，所述带具有台阶，所述台阶被形成为周向地围绕所述带、轴向地位于所述第一边缘与所述第二边缘之间以容纳所述接缝，所述带在邻近所述第二边缘的焊接点处连接至所述扩口端部；以及箍紧机构，连接至所述第一端部和所述第二端部并具有紧固件，所述紧固件用于使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或者彼此远离以分别箍紧和松开所述带；

其中，周向密封接触产生于所述外表面与所述内表面之间并位于所述扩口端部的所述自由端处以及所述球状端部的中部，并且所述外表面和所述内表面从所述密封接触分叉。

16.如权利要求15所述的球形接合组件，其中，所述台阶在所述带中形成有具有一个半径的升高侧并在所述带中形成有具有另一半径的未升高侧，所述未升高侧的半径小于所述升高侧的半径。

17.如权利要求16所述的球形接合组件，其中，所述升高侧实质上紧靠所述扩口端部的外表面，所述未升高侧实质上紧靠所述球状端部的外表面。

18.如权利要求17所述的球形接合组件，其中，所述带具有单一的台阶，所述台阶被形成为周向地围绕所述带、轴向地位于所述第一边缘与所述第二边缘之间。

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