CN112368502A - 安装设备 - Google Patents

Abstract

一种用于将第一管道和第二管道以端对端方式安装在一起的安装设备。该安装设备包括：第一抵接构件，该第一抵接构件能够在距第一管道的端部预定距离处安装在第一管道上；以及第二抵接构件，该第二抵接构件能够在距第二管道的端部预定距离处安装在第二管道上。所述设备还包括密封构件和紧固装置，所述密封构件能够定位在管道的端部之间，所述紧固装置用于将安装在第一管道和第二管道上的第一抵接构件和第二抵接构件朝向彼此推压并由此在管道之间提供密封。

Description

安装设备

本发明涉及用于将两个管道以端对端方式安装在一起的安装设备、两个管道之间的接头、以及将两个管道以端对端方式接合的方法。

在许多情况下，需要将两种长度的管道以端对端方式接合，以提供连续长度的管道。在一些情况下，在这样的接头周围仅能获取有限的空间。这会导致难以安装这种接头，并且还难以在必要时将各长度的管道分开以例如更换密封件。管道长度的仅有限的相对纵向运动是可能的，这又会使管道的分离变得困难。

在许多情况下，例如在食品或饮料生产、制药或化学产品生产中，要求这样的接头不妨碍通过管道的流，也不能提供材料可能积聚的区域，这些可能导致污染或感染。

已经提出了许多先前的装置。这些装置中的一种装置要求通过对带有端部凸缘的套管在每个管道端部上进行焊接来安装。提供了密封件，该密封件通常是位于凸缘之间的O形环，并且提供了能够与凸缘上的倒角部接合的夹持件，以用于将凸缘推压在一起。这是相对昂贵的解决方案，需要许多部件。一旦套管已被焊接至每个管道端部，则需要对管道端部和套管进行打磨和抛光，从而增加了提供这样的接头的成本和工作量。在实践中还发现，密封件一旦被夹持则往往会侵占到管道的内部中，因此影响通过管道的流。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于将第一管道和第二管道以端对端方式安装在一起的安装设备，该设备包括：第一抵接构件，该第一抵接构件能够在与第一管道的端部相距预定距离处安装在第一管道上，第一抵接构件使得在被安装于第一管道上时夹持第一管道；第二抵接构件，该第二抵接构件能够在与第二管道的端部相距预定距离处安装在第二管道上，第一抵接构件使得在被安装于第二管道上时夹持第二管道；密封构件，该密封构件能够定位在管道的端部之间；以及紧固装置，该紧固装置用于将安装在第一管道和第二管道上的第一抵接构件和第二抵接构件朝向彼此推压，该紧固装置包括：第一表面，该第一表面用于向第一抵接构件施加第一力，从而将第一管道朝向第二管道推压；第二表面，该第二表面用于向第二抵接构件施加第二力，从而将第二管道朝向第一管道推压；以及可调节连接部，该可调节连接部用于调节向第一抵接构件和第二抵接构件施加的第一力和第二力，以将第一管道和第二管道朝向彼此推压。

可调节连接部可以是螺纹连接部。

在一些实施方式中，紧固装置包括：第一壳体构件，该第一壳体构件包括第一表面以及管道可以滑动地延伸穿过的通路，第一壳体构件的通路能够定位在第一抵接构件的与第一管道的端部相对的侧部上，其中，管道中的第一管道延伸穿过该通路；以及第二壳体构件，该第二壳体构件包括第二表面以及管道可以滑动地延伸穿过的通路，第二壳体构件能够定位在第二抵接构件的与第二管道的端部相对的侧部上。

第一壳体构件和第二壳体构件能够通过螺纹连接部以螺纹连接的方式接合在一起，使得在第一壳体构件和第二壳体构件以螺纹连接的方式移动在一起时，第一表面接合抵靠第一抵接构件以施加第一力，并且第二表面接合抵靠第一抵接构件以施加第二力。

每个壳体构件可以各自包括凸缘，并且紧固装置可以包括封闭夹持件，该封闭夹持件包括可调节连接部以及第一表面和第二表面，其中，封闭夹持件能够安装至壳体构件上的凸缘。

抵接构件可以各自包括凸缘，并且紧固装置可以包括封闭夹持件，该封闭夹持件包括可调节连接部以及第一表面和第二表面，其中，封闭夹持件能够安装至抵接构件上的凸缘。

凸缘可以各自包括用于与封闭夹持件的第一表面和第二表面接合的斜切表面。

壳体构件可以具有螺纹部，使得螺纹部中的一个或更多个螺纹部的端部将达到壳体构件紧固在一起所需的量。

抵接构件可以呈夹持在管道上的夹持环的形式。夹持环可以构造成使得当在一个方向上向设置在管道上的夹持环施加轴向力时，这导致夹持环较强地夹持抵靠管道。

夹持环可以夹持抵靠管道中的周向凹口。

可以设置保持构件，以用于在抵接构件在管道上滑动至预定距离时保持该抵接构件。

可以设置引导装置，以用于在管道中在距管道端部预定距离处形成凹口。套筒构件能够围绕管道定位在抵接构件之间。

可以在每个管道上设置单独的套筒构件。可以在管道中的一个管道上设置不连续的环，该环可以选择性地从管道径向地移除。

密封构件可以由塑料材料制成并且可以由PTFE制成。

抵接构件可以由比不锈钢软的材料制成，并且可以由红铜或黄铜制成。

本公开的又一方面提供了一种将两个管道以端对端方式接合的方法，该方法包括：在两个管道的端部上设置根据前面的十六个段落中的任一段落的安装设备；以及调节可调节连接部以将两个管道推压在一起。

在调节可调节连接部之前，可以在管道上在距管道端部预定距离处设置凹口。

在调节可调节连接部之前，可以将抵接构件安装在管道上。

在将抵接构件安装至管道之前，可以对抵接构件进行加热以使抵接构件膨胀。

根据本公开的又一方面，提供了一种位于两个管道之间的接头，该接头由根据前面的十六个段落中的任一段落的设备形成。

现在将仅通过示例的方式并参考附图来描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是第一接头的示意性立体图；

图2是图1的接头的分解立体图，示出了两个力的方向；

图3是图1的接头的第一部件的示意性立体图；

图4是第一部件的示意性侧视图；

图5是图1的接头的第二部件的端视图；

图6是沿着图5的线A-A的横截面图；

图7是第二部件的示意性侧视图；

图8是图1的接头的第三部件的示意性立体图；

图9是图1的接头的第四部件的示意性立体图；

图10是第四部件的示意性侧视图；

图11是图1的接头的第五部件的示意性立体图；

图12是第五部件的示意性立体图；

图13是图1的接头的第六部件的示意性侧视图；

图14是沿着图15的线A-A的横截面图；

图15是第六部件的示意性立体端视图；

图16是图1的接头的第七部件的示意性侧视图；

图17是第七部件的示意性立体端视图；

图18是第七部件的横截面图；

图19是第二接头的示意性横截面图，示出了两个力的方向；

图20是第三接头的示意性横截面图，示出了两个力的方向；

图21是第三接头的局部分解示意性横截面图；

图22是第三接头的第一部件的分解示意性横截面图；

图23是第四接头的示意性横截面图，示出了两个力的方向；以及

图24是图23的放大图，示出了第四接头。

图1至图20示出了第一接头10和在接头10中使用的用于将第一管道12和第二管道14的端部安装在一起的部件，为清楚起见仅示出了管道12、14的端部部分。接头10包括紧固装置，该紧固装置包括具有第一较长的阴型部分18和第二较短的阳型部分20的两部分壳体16。每个壳体构件18、20例如滑动配装在管道上。壳体构件18、20各自具有通向筒形本体26、28的相应的截头锥形端部22、24，阴型部分18上的截头锥形端部22明显比阳型部分20上的截头锥形端部24长。在阴型部分18的筒形本体26的远离截头锥形端部22的端部上设置有内螺纹部30，而在阳型部分20的远离截头锥形端部24的端部上设置有外螺纹部32。两个螺纹部30、32形成可调节连接部。

壳体构件18、20分别滑动到管道12、14上并使其相应端部移开。

在阴型部分18中朝向截头锥形端部22定位有呈环的形式的夹持环支撑件34，该夹持环支撑件34滑动地配装在管道12、14上，并且在环的远离截头锥形端部22的侧部上具有向外倾斜的斜切边缘36。

在每个管道12、14上在与管道的端部相距所需距离处安装有呈夹持环38、39形式的抵接构件，其中，第一夹持环38安装在第一管道12上，并且第二夹持环39安装在第二管道14上。如所示出的，在诸如不锈钢管道之类的金属管道的情况下，在与金属管道的端部相距所需距离处围绕管道刻有周向凹槽40。为此，可以提供专用工具以在距管道端部所需间隔处提供凹槽40。

夹持环38、39包括具有多个向内倾斜齿44的外环42，向内倾斜齿44能够接合在凹槽40中以将相应的夹持环38、39安装至管道。如图2所示，夹持环38、39具有朝向相应的管道12、14的端部的倾斜齿44。这意味着，实际上，如果朝向管道的端部推压，则夹持环将增加其在相应的管道12、14上的夹持力。

呈环形密封件46形式的密封构件设置成能够定位在管道12、14的端部之间，并且环形密封件46可以由诸如PTFE之类的塑料材料制成。

设置有第一较长套筒48，该套筒48能够围绕管道12定位在阴型壳体构件18内。套筒48定尺寸成使得密封件46最初可以定位在套筒48的端部中以辅助定位在两个管道12、14的端部之间。

类似的较短套筒50能够围绕管道14定位在阳型壳体构件20内。例如，由塑料材料制成的开口环52设置在较短套筒50的内端部处并且可以容易地从管道14手动移除。

在使用中，如上面概述的那样安装夹持环38、39，并且可以提供专用工具以在将夹持环38、39推压到管道端部上时保持夹持环38、39，直到夹持环38、39接合在相应的凹槽40中为止。套筒48、50和开口环52在管道12、14的端部上定位在安装于管道12、14的端部上的夹持环38、39内部。

然后，两个壳体构件18、20可以一起移动并且彼此螺纹接合以紧固接头10。在使用中，在壳体构件18、20一起移动时，第一壳体构件18内部的第一表面71接合抵靠第一夹持环38并对第一夹持环38施加第一力81，从而将第一夹持环38(以及安装第一夹持环38的第一管道12)朝向第二管道14推压。同时，位于第二壳体构件20的螺纹部32的端部处的第二表面72接合抵靠第二夹持环39并对第二夹持环39施加第二力81，从而将第二夹持环39(以及安装第二夹持环39的第二管道14)朝向第一管道12推压。第一力81和第二力82同时施加，并且可以通过以螺纹连接的方式旋转第一壳体构件18和/或第二壳体构件20来调节。

壳体构件18、20上的螺纹部30、32的范围可以提供接头10所需的紧固，但是避免了过度紧固。

如果需要松开接头10，则可以将壳体构件18、20彼此旋松并滑动分开。然后可以移除开口环52以提供密封件的可以被拉开或推开的通路，例如以使密封件46能够被更换。

图21示出了第二接头100，第二接头100包括与第一接头10类似的紧固装置，并且具有第一壳体构件118和第二壳体构件120，第一壳体构件118和第二壳体构件120能够通过可调节连接部以螺纹连接的方式接合在一起。密封构件146定位在第一管道112和第二管道114的端部之间。

呈环状形式的第一抵接构件138和第二抵接构件139能够在距第一管道112和第二管道114的端部所需距离处安装在相应的第一管道112和第二管道114上。在这种情况下，抵接构件138安装在相应的管道112、114的端部处。

在该示例中，抵接构件138、139呈金属环的形式并且能够通过热收缩过程安装在相应的管道112、114上，这意味着不需要管道中的凹槽来安装抵接构件138、139。例如，呈黄铜或红铜环形式的抵接构件138、139可以使用感应加热器或使环膨胀的其他方式被加热。然后可以将环在距管道的端部所需距离处布置到管道上，并使环冷却。在环冷却和收缩时，环夹持到管道上。黄铜或红铜环可以用作不锈钢管的抵接构件，因为红铜和黄铜比钢软(例如，使用布氏硬度计测量)，并且因此在收缩到管道上时不太可能损坏钢管。在一些但并非全部实施方式中，可以使用冷却剂或其他方式来冷却管道，使得管道112、114收缩以使抵接构件138、139能够安装在管道112、114上。在其他实施方式中，可以使用粘合剂将抵接构件138、139安装至管道。

在使用中，壳体构件118、120滑动到相应的第一管道112和第二管道114上并从其各自的端部移开，然后抵接构件138、139安装至各自的管道112、114。当壳体构件118、120彼此以螺纹连接的方式接合以紧固接头时，第一壳体构件118内的第一表面171接合抵靠第一抵接构件138并对第一抵接构件138施加第一力181，从而将第一抵接构件138(以及安装第一抵接构件138的第一管道112)朝向第二管道114推压。同时，位于第二壳体构件120的端部处的第二表面172接合抵靠第二抵接构件139并向第二抵接构件139施加第二力182，从而将第二抵接构件139(以及安装第二抵接构件139的第二管道114)朝向第一管道112推压。第一力181和第二力182可以通过以螺纹连接的方式旋转第一壳体构件118和/或第二壳体构件120来调节。

图22至图24示出了第三接头200。该接头与第二接头100相似地包括第一抵接构件238和第二抵接构件239，第一抵接构件238和第二抵接构件239能够安装至相应的第一管道212和第二管道214。

第三接头200包括带凸缘的第一壳体构件218和第二壳体构件220，在图21至图23所示的示例中，带凸缘的第一壳体构件218和第二壳体构件220不包括用于彼此螺纹接合的螺纹部分。然而，在一些但并非全部实施方式中，带凸缘的壳体构件218、220可以包括以与第一接头10和第二接头100的壳体构件18、20、118、120类似的方式彼此接合的螺纹部分。

带凸缘的壳体构件218、220各自包括周向凸缘256，凸缘256各自包括斜切表面258。带凸缘的壳体构件218、220还各自包括用于接纳相应的抵接构件238、239的接纳部分290、291。

提供了一种紧固装置，该紧固装置包括封闭夹持件254和壳体构件218、220。封闭夹持件254构造成将壳体构件218、220的凸缘256推压在一起。

封闭夹持件254基本上类似于用于公知的三夹钳式或三叶草式配件的夹持件。夹持件254包括经由枢轴安装至彼此的两个c形部段。枢轴使两个c形部段能够围绕壳体构件218、220的周向凸缘256夹持。c形部段的与枢轴相对的侧部处是两个c形部段之间的可调节连接部。可调节连接部可以是螺纹连接部。

当封闭夹持件254的c形部段围绕周向凸缘定位时，可调节连接部的紧固导致c形部段的内表面接合抵靠凸缘256的斜切部分258，从而将相对的壳体构件218、220推压在一起。当壳体构件218、220被推压在一起时，第一壳体构件218的接纳部分290内的第一表面271接合抵靠第一抵接构件238并施加第一力281，从而将第一抵接构件238(以及安装第一抵接构件238的第一管道212)朝向第二管道214推压。同时，位于第二壳体构件220的接纳部分291内的第二表面272接合抵靠第二邻接构件239并施加第二力281，从而将第二抵接构件239(以及安装第二抵接构件239的第二管道214)朝向第一管道212推压。第一力281和第二力282可以通过调节封闭夹持件254的可调节连接部而同时改变。

密封构件246设置成能够定位在凸缘256之间以对接头200进行密封。

图24和图25示出了第四接头300。该接头300包括能够安装至相应的第一管道312和第二管道314的带凸缘的第一抵接构件338和第二抵接构件339、以及与接头200的封闭夹持件254相同的封闭夹持件354。

带凸缘的抵接构件338、339可以呈周向带凸缘的环的形式，周向带凸缘的环可以通过先前描述的过程、例如通过机械手段或摩擦配合(即，夹持环或环使用先前描述的热收缩过程而附接)或使用粘合剂而安装至管道并夹持管道。抵接构件338、339的凸缘360各自包括斜切部分358。

封闭夹持件354提供了紧固装置。封闭夹持件354能够安装至带凸缘的抵接构件338、339。封闭夹持件354的c形部段的内部接合表面提供用于向第一抵接构件施加第一力381的第一表面371和用于向第二抵接构件施加第二力382的第二表面372。封闭夹持件354的可调节连接部的紧固导致第一表面371接合抵靠第一抵接构件338的斜切部分358，并且第二表面372接合抵靠第二抵接构件339的斜切部分358，这将相对的抵接构件338和管道312、314推压在一起。第一力381和第二力382可以通过调节封闭夹持件354的可调节连接部而同时改变。

密封构件346设置成能够定位在凸缘360与管道312、314之间以对接头200进行密封。

因此，这提供了易于使用的接头和能够在接头中使用的部件，这样的接头和部件使两个管道端部能够容易地接合在一起并且在需要的情况下用手分开。即使在非常狭窄的条件下，两个管道的端部也可以移开，例如可以彼此远离地侧向滑动。该设备被认为具有相对传统的构造，并且因此可以廉价地制造以用于长期使用。

在不脱离本发明的范围的情况下可以做出各种改型。例如，可以使用不同的材料。可以使用除了螺纹连接部以外的可调节连接部。

尽管在前述说明书中尽力关注对本发明的被认为特别重要的那些特征，但是应当理解的是，无论是否已特别强调，本申请人要求保护在此之前参考和/或在附图中示出的任何有专利性的特征或特征的组合。

Claims (23)

1.一种用于将第一管道和第二管道以端对端方式安装在一起的安装设备，所述设备包括：

第一抵接构件，所述第一抵接构件能够在距所述第一管道的端部预定距离处安装在所述第一管道上，所述第一抵接构件在安装于所述第一管道上时夹持所述第一管道；

第二抵接构件，所述第二抵接构件能够在距所述第二管道的端部预定距离处安装在所述第二管道上，所述第一抵接构件在安装于所述第二管道上时夹持所述第二管道；

密封件，所述密封件能够定位在所述管道的端部之间；以及

紧固装置，所述紧固装置用于将安装在所述第一管道和所述第二管道上的所述第一抵接构件和所述第二抵接构件朝向彼此推压，所述紧固装置包括：

第一表面，所述第一表面用于向所述第一抵接构件施加第一力，从而将所述第一管道朝向所述第二管道推压；

第二表面，所述第二表面用于向所述第二抵接构件施加第二力，从而将所述第二管道朝向所述第一管道推压；以及

可调节连接部，所述可调节连接部用于调节向所述第一抵接构件和所述第二抵接构件施加的所述第一力和所述第二力，以将所述第一管道和所述第二管道朝向彼此推压。

2.根据权利要求1所述的安装设备，其中，所述可调节连接部是螺纹连接部。

3.根据权利要求1或2所述的安装设备，其中，所述紧固装置包括：第一壳体构件，所述第一壳体构件包括所述第一表面以及所述管道能够滑动地延伸穿过的通路，所述第一壳体构件的通路能够定位在所述第一抵接构件的与所述第一管道的端部相对的侧部上，其中，所述管道中的第一管道延伸穿过该通路；以及第二壳体构件，所述第二壳体构件包括第二表面以及所述管道能够滑动地延伸穿过的通路，所述第二壳体构件能够定位在所述第二抵接构件的与所述第二管道的端部相对的侧部上。

4.根据当从属于权利要求2时的权利要求3所述的安装设备，其中，所述第一壳体构件和所述第二壳体构件通过所述螺纹连接部以螺纹连接的方式接合在一起，使得在所述第一壳体构件和所述第二壳体构件以螺纹连接的方式移动在一起时，所述第一表面接合抵靠所述第一抵接构件以施加所述第一力，并且所述第二表面接合抵靠所述第一抵接构件以施加所述第二力。

5.根据权利要求3所述的安装设备，其中，所述壳体构件各自包括凸缘，并且所述紧固装置包括封闭夹持件，所述封闭夹持件包括所述可调节连接部以及所述第一表面和所述第二表面，其中，所述封闭夹持件能够安装至所述壳体构件上的所述凸缘。

6.根据权利要求1所述的安装设备，其中，所述抵接构件各自包括凸缘，并且所述紧固装置包括封闭夹持件，所述封闭夹持件包括所述可调节连接部以及所述第一表面和所述第二表面，其中，所述封闭夹持件能够安装至所述抵接构件上的所述凸缘。

7.根据权利要求5或6所述的安装设备，其中，所述凸缘各自包括用于与所述封闭夹持件的所述第一表面和所述第二表面接合的斜切表面。

8.根据权利要求3所述的安装设备，其中，所述壳体构件具有螺纹部，使得一个或更多个所述螺纹部的端部将达到所述壳体构件紧固在一起所需的量。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，所述抵接构件呈夹持在所述管道上的夹持环的形式。

10.根据权利要求9所述的安装设备，其中，所述夹持环构造成使得当在一个方向上向设置在所述管道上的夹持环施加轴向力时，这导致所述夹持环较强地夹持抵靠所述管道。

11.根据权利要求9或10所述的安装设备，其中，所述夹持环夹持抵靠管道中的周向凹口。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，设置保持构件，以用于在抵接构件在管道上滑动至所述预定距离时保持所述抵接构件。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，设置引导装置，以用于在所述管道中在距所述管道端部预定距离处形成凹口。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，套筒构件能够围绕所述管道定位在所述抵接构件之间。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，在所述管道中的一个管道上设置不连续的环，所述环能够选择性地从管道径向地移除。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，所述密封构件由塑料材料制成。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，所述密封构件由PTFE制成。

18.根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备，其中，所述抵接构件由比不锈钢软的材料制成。

19.一种将两个管道以端对端方式接合的方法，所述方法包括：在所述两个管道的端部上设置根据前述权利要求中的任一项所述的安装设备；以及调节所述可调节连接部以将所述两个管道推压在一起。

20.根据权利要求19所述的方法，其中：在调节所述可调节连接部之前，在所述管道上在距所述管道端部预定距离处设置凹口。

21.根据权利要求19或20所述的安装设备，其中：在调节所述可调节连接部之前，将所述抵接构件安装在所述管道上。

22.根据权利要求21所述的安装设备，其中：在将所述抵接构件安装至所述管道之前，对所述抵接构件进行加热以使所述抵接构件膨胀。

23.一种位于两个管道之间的接头，所述接头由根据权利要求1至18中的任一项所述的设备形成。

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