CN1201120A - 管件连接装置 - Google Patents

Abstract

本装置包括:第一支承机构(22),该第一支承机构与第一管件(2)相连,并且至少有一个手柄(38);第二支承机构(20),该第二支承机构与第二管件(4)相连,和至少一个连杆(80),该连杆一方面与手柄的端部配合,另一方面在第二支承机构(20)上绕一根轴转动。连杆(80)和第二支承机构(20)包括集合在一起的止动设备(64,104),止动设备沿至少一个方向限制连杆(80)相对于所述第二支承机构(20)的转动。用于连接装有径向压缩密封件的管接头。

Description

管件连接装置

本发明涉及的是光滑插管和承插管的管件连接装置，承插管有一个径向耐压密封件，该装置包括：

-第一支承机构，该第一支承机构与第一管件相连，并且至少有一个手柄；

-第二支承机构，该第二支承机构与第二管件相连，和

-至少一个连杆，该连杆一方面与手柄的端部配合，另一方面在第二支承机构上绕一根轴转动，特别是通过使连杆上的一个孔与所述第二支承机构外周上的轴颈配合后，该连杆绕轴进行转动。

通常，将第一管件的光滑圆柱形端部或光滑插管引入到第二管件的相应承插管中，使这两个管件进行连接，承插管内有一个密封件，当进行连接时，该密封件径向地压在两个管件之间。

为了进行这样的操作，公知的是用一个辅助连接设备，该辅助连接设备包括两个分别与各个管件相连的连接机构。

在德国HALBERGERHUTTE公司出售的公知装置中，第一支承机构为紧固机构，该紧固机构由固定在光滑插管外周上的活动环构成。紧固机构有两个径向对置的圆柱形轴颈，轴颈沿径向朝光滑插管的外部突起。各相应的手柄机构可以在这些轴颈上绕轴转动，各个手柄均由六角螺母构成，六角螺母上装有一个枢轴。该枢轴和六角螺母的轴彼此平行，并留有一定的间隔，从而在手柄机构绕圆柱形轴颈转动时，使该手柄机构形成一个传动柄。

第二支承机构由装在承插件上的半个环构成，用一个链加长该支承机构，该链在承插件的剩余部分上延伸，以便使支承机构定位。此外支承机构还有两个径向反置的轴颈，轴颈沿径向朝承插管的外部突起。

用两个连杆完善连接装置，各个连杆一方面与传动柄的手柄配合，另一方面可动地装在一个轴颈上，该轴颈上具有第二支承机构。

因此需一个操作人员，甚至在密封件压力达到最大时需两个操作人员转动光滑插管的紧固机构的两个六角螺母。在连杆的拉力作用下，承插管靠近固定的光滑外插管，直至该外插管碰到承插管底部的轴向挡块。所以这两个管件彼此靠近，径向压住密封件。

但是，这种连接装置并不适用于所有形式的密封件，特别不适用于具有锁定件的密封构件，这些锁定件可以锁定管件的连接。

因为在连接前，仅仅由操作人员保证两个管件的相对调整，而不用测量设备或辅助校正设备加以调整。这样，在两个管件的轴线之间就会出现偏差，这种偏差有6至8度。在初始安装状态下，光滑插管不沿着承插管的轴线进入，从而造成密封件的不均匀性。这可能导致设备损坏，甚至造成该密封件的破裂，特别是在轴之间的偏差大于3度时更易于破裂。

为了克服这些问题，本发明旨在提供一种结构简单的管件连接装置，在初始安装状态下，这种装置可以进行精确的定位，并可以使两个管件在安装时具有比较满意的导向，在组装操作期间，使两个管件的纵轴之间的偏差尽可能小。

为此，本发明的目的在于提供上述连接装置，其特征在于连杆和第二支承机构包括集合在一起的止动设备，止动设备沿至少一个方向限制连杆相对于所述第二支承机构的转动。

本发明可以实现上述所有目的。为此，具有与承插管连接在一起的支承机构和连杆的止动设备，在自身重量所产生的力矩作用下，可以防止具有承插管的管件摆动。这样，在安装管件时，可以限定这两个管件纵轴之间的偏差。

本发明的装置可以具有下面的一个或多个特征：

-在使用过程中，当两个管件彼此嵌合时，止动设备沿至少一个方向将连杆相对于所述第二管件的轴线的偏移限制在最多等于这两个管件可以接受的最大值上；

-止动设备将所述偏移值限制在小于5度，最好至多等于3度；

-止动设备沿两个方向限制连杆相对于第二支承机构的转动；

-止动设备包括一个设置在连杆中的开口，第二支承机构外周上的销装在该开口中并留有间隙，该销偏离该机构上的连杆的转轴；

-第二支承机构具有一个径向轴颈，以便连杆绕轴转动，销的纵轴与轴颈的纵轴平行，销在轴颈正上方不远处；

-相对于连杆的转孔来讲，连杆的开口偏向该连杆靠近手柄的那一端；

-手柄包括与第一支承机构外周上的制动块配合的台肩，以便限制手柄的转动，转动主要限制在180度；

-手柄有一个可以操作的多角螺母，将一个轴颈固定在该螺母上，轴颈的纵轴通过所述螺母的顶部；

-第二支承机构包括一个圆形支承体，该支承体在一个大于180度的区域上延伸；

-所述支承体与在承插管剩余外周上延伸的剩余区域相连；

-所述支承体的内部形状，也可以说是所述剩余区域的形状与承插管的含有台肩的外形配合；

-该装置有一个环形适配器，适配器的内部形状与承插管的外形配合，将该适配器装到承插管和第二支承机构之间；

-环形适配器的形状与所述第二支承机构的内部形状配合；

-连杆的与手柄相邻的端部具有至少一个切口，该切口由一个基本为横向的槽构成，从该切口延伸的圆形槽口在朝向所述连杆端部的方向上偏离所述的槽；

-连杆有两个切口。

下面结合仅作为例子的附图描述本发明，其中：

-图1是用于连接的管件的局部轴向剖视图；

-图2是用于固定到第一管件上的第一支承机构的前视图；

-图3A和3B分别为用于与图2所示的支承机构配合的手柄机构的正视图和侧视图；

-图4是用于固定到第二管件上的第二支承机构的前视图；

-图5是用于与第二支承机构配合的连杆的前视图；

-图6表示根据图4的VI箭头将连杆安装到图4的支承机构上的视图；

-图7A至7C是表示按顺序连接两个管件的轴向剖视图；

-图8的轴向剖视图表示适于安装在另一个管件的承插管上的第二支承机构的环。

如图1所示，本发明在于将第一管件2连接到第二管件4中。

通过将管件2的光滑圆筒端(也称作光滑插管)6引入管件4的相应的承插管8中来确保这两个管件的连接。

该承插管8的直径大于管件4的管身10的直径，该承插管还有一个在底部的轴向突台12，在完成连接操作后，光滑插管6紧靠该突台。

承插管还有一个安装环形密封件16的内槽14。该密封件，例如FR-A-2679622所述的密封件和PONT-A-MOUSSON公司出售的规格为Vi的密封件具有金属锁定插件17，当将这两个管件进行连接时，就可以锁闭住组装好的这两个管件。

承插管8的外部还有一个环形台肩18，图示的支承构件20处于该台肩的旁边，图4将对该支承件进行描述。

同样，将支承件22固定在管件2的外周上，并与其光滑插管6的端部相隔一定的距离。

如图2所示，支承机构22是具有能绕接头26进行相对转动的三个部件24的紧固机构，以便使它们能够围绕管件2的外周。没有用接头连接的部件24和24可以利用螺杆千斤顶28彼此进行连接，从而可以使紧固构件与管件2牢固地组装在一起。

紧固构件22有两个径向相对的圆柱形轴颈30，它们成为径向向外的突起。此外，成为向外突起的凸件36与圆柱形轴颈相隔一定的距离。这些凸件对称于YY轴，YY轴与连接轴颈30的直径轴垂直。

图3A和3B表示的是用于在紧固机构的轴颈30上转动的手柄机构38。

手柄机构38包括一个凸缘40，该凸缘大体由两个半圆部分42构成，这两个半圆部分具有相同的圆心，但直径不同，它们由两个倾斜的台肩44相连，这两个台肩形成阻挡面。所述手柄机构的转动角度限制在半圆上。因为机构38具有两个末端转动部分，如图3A的虚线所示，末端转动部分由紧靠凸件36的台肩44限定(相关位置)。

将一个六角螺母46固定到构成凸缘40的两个半圆上。将偏心元件48装到该螺母上，偏心元件上有一个枢轴，枢轴的自由端有一个直径比该枢轴直径大的圆柱形凸肩54。该枢轴的纵轴通过六角螺母46的顶部56。

此外，凸缘40、六角螺母46和偏心元件48有一个用于让圆柱形轴颈30通过的横向孔57。

所以，通过用合适的工具操作六角螺母46，就可使手柄机构38绕轴颈30转动。这如上面所述的那样，凸缘挡块的两个表面44限制这种转动。

此外还可用未示出的设备，例如用可以将手柄机构固定在轴颈30上的螺母，但这不影响手柄的转动。

图4表示的是用于固定到管件4上的支承机构20。该机构20是一个包括支承体58的环，从正面看，该环的内部形状确定了圆形部分C，该圆形部分沿大体为240度的区域延伸。为了安装支承体58，首先将其装到直径比承插管8直径小的管件4的管身10上。然后格该支承体沿轴向移动，直至其贴近承插管的外周上。

为此(图1)，管体58的纵向内部形状有一个台肩59，该台肩与承插管8外侧台肩18配合，以便保证彼此间的最佳连接。

延伸到管体58的水平径向X’X’轴以外的区域Z有一些挡块，在连接这两个管件2、4时，挡块可以不使管体沿径向脱开承插管8。

在靠近挡块区域的地方，紧固机构20的管体58的外周形成两个与垂直轴Y′Y′对称的扁平物60。各个扁平物60上构成两个径向轴颈62，这些轴颈成为向紧固机构20外部凸出的径向突起。

此外，还有两个对称于轴Y′Y′的辅助销64。这些辅助销在径向轴颈62的正上方，辅助销的纵轴平行于径向轴颈的轴。

构成紧固机构20的管体58的上部有一个轮缘74，将一些安装槽76设置在该轮缘中。

如有必要，也可将管体58与未示出的下部辅助制动区域相连，该辅助区域具有相同的内部纵向形状，当管件直径很大时尤其如此。管体和辅助区域可以通过任何固定设备相连，例如用螺杆千斤顶相连。

仅由管体58构成或配有所述区域的支承机构20的管体可以不损坏承插管的涂层。因此特别适于用在腐蚀环境中的管件，管件的外部涂有环氧树脂或聚乙烯涂层时可以保护管件不受腐蚀。

图5表示的是用于与手柄机构38配合及与轴颈62和支承机构20所配有的销配合的连杆80。

该连杆80为L形，它包括一个大的水平支件81和一个引向高处的小的垂直支件82。L角中有一个下孔84，支件82的端部有一个直径更大的上孔86。孔86在孔84上部不远处，但朝支件81稍微偏离孔84。

如图6所示，下孔84没有间隙地套在机构20的径向轴颈62上。上孔86的一部分带有间隙地接收辅助销64。这样，在连杆80和销64之间就存在有限的转动自由度。

连杆80的另一端88有两个槽90和92，这两个槽按顺序与手柄机构38的枢轴52配合。

每一个槽90和92都由垂直槽口94构成，槽口的与连杆端部88对着的边缘96有一个四分之一圆的切向延伸部分98，紧跟该切向部分的是水平的扁平部分100。该水平的扁平部分朝着连杆端部88延伸，所延伸的是限定成一个凹口102的圆形部分，凹口对着槽口94。这样，在下面将要描述的连接操作中，手柄机构38的枢轴52处于凹口102中，以便防止连杆相对于手柄机构的任何不适时的脱离。

现在结合图1至7C描述用上述装置连接两个管件的方法。首先假定管件2是固定的，因为该管件已经连接到其它未描述的管件上。

首先将紧固机构22固定到管件2的周围，使该紧固机构与管件2的端部相隔预定的距离。手柄机构38的凸缘40在其一表面44的高度处受到阻挡，从而使手柄机构38的枢轴52和紧固机构22的圆柱形轴颈30沿着管件2的纵轴对齐，枢轴此时靠近光滑插管。

然后将各个连杆80装到支承机构20的管体58上，而支承机构装到管件4的承插管8上。为此，将轴颈62装到孔84中，将销64装到孔86中。此后将未示出的固定设备(例如螺母)装到圆形轴颈62上。

然后通过与承插管的各个台肩18、59的配合，再把机构20的管体58装到承插管8的部分外周上。如上所述，在管件直径较大的情况下，就将补充区域固定到管体上，以便使这样形成的支承构件在承插管的所有外周延伸。

然后用起重机，如果尺寸不大就手动地将管件4装到管件2上，以便使枢轴52位于两个连杆80的端槽92的凹口102中，并使光滑插管6定位在承插管8的入口环9中(图7A)。

开始将紧固机构22安装在管件2上可以满足这两个条件。

在这种情况下，管件2和4的纵轴之间的偏差不可避免地包括在两个极端值中，这两个值分别由销64碰到侧面104、106的阻挡部位限定，所述的两个侧面在两个连杆的上孔86的相对两侧。

所以能很好地控制偏差值，并根据上孔86和辅助销64之间的间隙以及销和开口之间的相对位置改变偏差值。因而在连接两个管件的初始阶段，本发明可以使这两个管件之间具有几乎和预定位置相同的位置。

在这种情况下，根据图7A，将管件4的管身10稍微抬高一些，以便将连杆装在两个枢轴上，管件4在自重作用下有可能晃动。这样，环20的上销64碰到管件4一侧的孔86的垂直壁104。由此使管身10的轴停留在管件2的上部，两个管件的轴之间有相同的角度α，在该实施例中，角度为2度。

在图7B中，操作人员将六角螺母沿箭头F的方向转动30度左右。这样连杆向上倾斜与水平线成α’角，在这种情况下的角度为2度。由此，连杆80的上孔86朝着管件4的方向也以同样的角度α’绕下开口84转动。

管件4因其重量产生的力矩而晃动，从而使环20的上销64仍与孔86的壁104接触。因而管件4与管件2可以理想地对齐。在这种情况下，将光滑插管插入密封件16中，一直到达该密封件一半的长度处。

在图7C中，将六角螺母46从其初始位置转动四分之一圈。连杆80相对于水平线偏离α”角，该角度大于α’角，例如为4度。同样，连杆上孔86绕下开口84相对于其初始位置转动α”角。

但是，与上述其它附图不同的是紧固机构20的辅助销64不再接触壁104。因为此后密封件16的所有内表面均与管件2的光滑插管6接触。所以该密封件16保证了对管件4的导向，补偿了该管件重量引起的力矩。此后是密封件16，而不再是开口的侧壁104防止管件4朝下晃动。

安装操作(未示出)以后，密封件起到导向作用，以便管件4进行平移移动，没有晃动分量。

在这种情况下可以看到，辅助销64和连杆上孔86之间所留的间隙使这两个管件移动而没有卡住。因而，当密封件16引导外管件4时，可以使各自的移动一致，也就是说，在有辅助销的情况下，基本为平移，而对于连杆的孔来讲，平移时带有转动分量。

应注意的是，在上述实施例中，管件2和4相对于安装的初始状态(图7A)来讲稍有偏离。由于在以后的对完整密封件非常关键的工序(图7B和7C)来讲，连杆晃动，所以可使它们在操作中对齐，特别是在到达图7B所示的位置时，密封件开始受压，确保对管件4的导向。

安装以后的情况(未示出)在于使手柄38的凸缘40紧靠突件36，以便将螺母转半圈。然后，枢轴52脱开连杆80的端槽92，使螺母沿反方向转半圈，枢轴位于连杆的另一个槽90中。此后再使螺母46沿方向F转半圈，以便使管件4在承插管底部挡块12的高度处与管件2的端面接触。

图8示出的是另一个实施例，其中承插管8的外周边上不再象图1那样具有凸缘，其形状基本为锥形。用一个环形适配器108保证承插管8和紧固机构20的连接，适配器的材料和紧固机构的材料相同，将该适配器固定到紧固机构上。该环的内部形状对应于承插管的外部形状，也为锥形，环的外部形状与管体58的内部形状配合。

本发明的连接装置可以手动地将标称直径通常达300mm的管件连接起来。

特别是可以将三通管或直管的承插管或管接头连接到光滑管上。

也可以连接大尺寸的管道，例如几米长的铸铁管。

Claims (16)

1.一种光滑插管和承插管的管件(2，4)连接装置，承插管(8)有一个径向耐压密封件(16)，该装置包括：

-第一支承机构(22)，该第一支承机构与第一管件(2)相连，并且至少有一个手柄(38)；

-第二支承机构(20)，该第二支承机构与第二管件(4)相连，和

-至少一个连杆(80)，该连杆一方面与手柄的端部配合，另一方面在第二支承机构(20)上绕一根轴转动，特别是通过使连杆上的一个孔(84)与所述第二支承机构外周上的轴颈(62)配合后，该连杆绕轴进行转动，

其特征在于连杆(80)和第二支承机构(20)包括集合在一起的止动设备(64，104，106)，止动设备沿至少一个方向限制连杆(80)相对于所述第二支承机构(20)的转动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在使用过程中，当两个管件彼此嵌合时，止动设备(64，104，106)沿至少一个方向将连杆(80)相对于所述第二管件(4)的轴线的偏移限制在最多等于这两个管件(2，4)可以接受的最大值上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于止动设备(64，104)将所述偏移值限制在小于5度，最好至多等于3度。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于止动设备(64，104，106)沿两个方向限制连杆(80)相对于第二支承机构(20)的转动。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于止动设备包括一个设置在连杆(80)中的开口(86)，第二支承机构(20)外周上的销(64)装在该开口中并留有间隙，该销偏离该机构上的连杆的转轴(62)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于第二支承机构(20)具有一个径向轴颈(62)，以便连杆(80)绕轴转动，销(64)的纵轴与轴颈的纵轴平行，销在轴颈正上方不远处。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于相对于连杆的转动孔(84)来讲，连杆的开口(86)偏向该连杆(80)靠近手柄(38)的那一端。

8.根据权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于手柄(38)包括与第一支承机构(22)外周上的制动块(36)配合的台肩(441，442)，以便限制手柄的转动，转动主要限制在180度。

9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于手柄(38)有一个可以操作的多角螺母(46)，将一个轴颈(52)固定在该螺母上，轴颈的纵轴通过所述螺母(46)的顶部(56)。

10.根据权利要求1至9之一所述的装置，其特征在于第二支承机构(20)包括一个圆形支承体(58)，该支承体在一个大于180度的区域上延伸。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述支承体(58)与在承插管(8)剩余外周上延伸的辅助区域相连。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于所述支承体(58)的内部形状(59)，也可以说是所述剩余区域的形状与承插管(8)的含有台肩(18)的外形配合。

13，根据权利要求1至12之一所述的装置，其特征在于该装置有一个环形适配器(108)，适配器的内部形状与承插管(8)的外形配合，将该适配器装到该承插管和第二支承机构(20)之间。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于环形适配器(108)的形状与所述第二支承机构(20)的内部形状配合。

15.根据权利要求1至14之一所述的装置，其特征在于连杆(80)的与手柄(38)相邻的端部(88)具有至少一个切口(90，92)，该切口由一个基本为横向的槽(94)构成，从该切口延伸的圆形凹口(102)在朝向所述连杆(80)端部(88)的方向上偏离所述的槽(94)。

16.根据权利要求1至15之一所述的装置，其特征在于连杆(80)有两个切口(90，92)。

Images