管道连接器的制造方法_2

文档序号:9872231阅读:来源:国知局
包括一个或多个孔,这些孔限定从该连接器本体的前表面、穿过该连接器本体的一部分到径向内表面的多个通道或膛孔,该径向内表面在使用中基本上邻近于该第一金属元件定位。
[0093]在示例性实施例中,每个通道或膛孔包括内螺纹,使得具有对应外螺纹的螺栓可被可旋转地插入到每个通道中,以便提供在轴向方向中作用在该第一金属元件上的力。
[0094]在示例性实施例中,该机械接合装置包括位于该连接器本体的内表面上的至少一个突出部或倒钩。
[0095]在示例性实施例中,该倒钩为圆周的。
[0096]在示例性实施例中,该倒钩为锥形的。
[0097]在示例性实施例中,该连接器本体被作为单独的第一部分和第二部分提供,使得它们可在使用中被围绕管道集合在一起。
[0098]在示例性实施例中,该连接器本体的外轮廓的横截面基本上呈正方形。
[0099]在示例性实施例中,该连接器本体被沿着水平面分开以限定该第一部分和该第二部分。
[0100]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于至少一个管道的外表面上的沟槽以及位于该连接器本体的内表面上的突出部,二者被构造成使得该突出部与该沟槽接合,以防止或限制该连接器本体相对于管道的轴向运动。
[0101]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于该连接器本体的内表面上的至少一个圆周沟槽。在这种实施例中,该沟槽被意在用于与位于被插入到该连接器中的该管道的外表面上的对应沟槽对齐,以便在该连接器本体和该管道之间限定用于接收诸如线材段之类的锁定元件的膛孔或通道,以便抵抗该管道和该连接器本体的分离。
[0102]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括至少一个线材段,例如用于定位在形成在该连接器本体和被接收在其中的管道之间的膛孔或通道中。
[0103]有利地,由于可将该连接器本体的第一部分和第二部分在横向方向中围绕该设备的其余部件集合在一起,因此简化了该设备的安装。
[0104]在示例性实施例中,该连接器本体的第一部分和第二部分包括在垂直于该水平面的方向中延伸的膛孔,这些膛孔被构造成接受连接部件,以便使该连接器本体的第一部分和第二部分彼此联接。
[0105]在示例性实施例中,该连接器本体被作为单独的端部或部分提供,使得第一部分位于第一管道自由端上或周围,并且第二部分位于第二管道自由端上或周围。在示例性实施例中,该连接器本体被沿着垂直平面分开。
[0106]在示例性实施例中,每个膛孔均包括具有平行于该水平面的平面的环形表面,该环形表面被构造成在使用中由连接部件接合。
[0107]本发明的另一方面提供了一种用于密封管道接头的环形密封元件,该密封元件包括:
[0108]装载表面、中间部和接触部;
[0109]该装载表面被构造成接收轴向力并经由该中间部将该力传递到该接触部,并且该接触部被构造成在该管道和周围的辅助密封元件之间提供密封;
[0110]其中,该接触部被构造成径向地突出超过该中间部,并且由此提供预定的环形变形区域,该环形变形区域被构造成在施加预定的轴向力时,与该辅助密封元件相符且封靠在该辅助密封元件上。
[0111]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向外地突出超过该中间部。
[0112]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向内地突出超过该中间部。
[0113]在示例性实施例中,该接触部的横截面为基本上部分圆形的。
[0114]在示例性实施例中,该中间部的轮廓在横截面中是至少部分凹入的。
[0115]在示例性实施例中,该中间部朝向该接触部逐渐变细。
[0116]在示例性实施例中,该密封元件为金属的。
[0117]本发明的另一方面提供了一种用于将两个管道连接成处于流体连通的设备,该设备包括具有相反开放端的连接器本体,每个开放端被构造成用于接收管道的自由端;机械联锁装置,其用于防止或限制该连接器本体相对于管道的自由端的轴向运动;以及机械密封装置,其用于为该连接器本体提供金属对金属的密封。
[0118]在使用中,在该连接器本体的内表面和被接收在该连接器本体的开放端中的管道之间提供该金属对金属的密封。该金属对金属的装置提供了适用于承受高压和高温的非常牢固的密封件。金属密封件也具有高耐腐蚀性,从而增加了该密封件的寿命,特别是在与诸如橡胶或石棉O型环或垫圈之类的常规密封件相比时更是如此。该机械联锁装置有利地将所有部件锁定在一起以限制轴向运动,而无需使用需要被焊接在一起的法兰或部件。
[0119]在示例性实施例中,该机械密封装置包括被构造成装配在管道的自由端上以及被接收在该连接器本体的一端中的金属元件。在示例性实施例中,该金属元件被具体地确定尺寸以装配在管道上,从而确保该机械密封装置可与该连接器本体相结合地形成牢固的密封。在示例性实施例中,该金属元件的几何形状确保了当在使用中被压缩时,该金属元件与该管道保持同心。
[0120]在示例性实施例中,该金属元件为具有锥形部的O形圈,该锥形部包括被布置成接触该连接器本体的对应倾斜表面的倾斜表面。在示例性实施例中,这两个倾斜表面具有略微不同的角度。在使用中,这些表面相接触并且该O形圈表面邻接该连接器本体表面,从而形成非常牢固的密封。
[0121]在示例性实施例中,该第一金属元件是用于密封管道接头的环形密封元件,该密封元件包括:
[0122]装载表面、中共部和接触部;
[0123]该装载表面被构造成接收轴向力并经由该中间部将该力传递到该接触部,并且该接触部被构造成在该管道和周围的辅助密封元件之间提供密封;
[0124]其中,该接触部被构造成径向地突出超过该中间部,并且由此提供预定的环形变形区域,该环形变形区域被构造成在施加预定的轴向力时,与该辅助密封元件相符且封靠在该辅助密封元件上。
[0125]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向外地突出超过该中间部。
[0126]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向内地突出超过该中间部。
[0127]在示例性实施例中,该接触部的横截面基本上呈圆形。在示例性实施例中,该中间部的轮廓在横截面中是凹入的。在示例性实施例中,该中间部朝向该接触部逐渐变细。在示例性实施例中,该密封元件为金属的。
[0128]在示例性实施例中,该机械密封装置还包括被构造成在使用中向该金属元件施力的盖罩。
[0129]在示例性实施例中,该盖罩为被构造成接收该连接器本体的开放端的螺母。
[0130]在示例性实施例中,该连接器本体包括止动部,该止动部被布置成限制该螺母在轴向向内的方向中相对于该连接器本体的运动,使得在使用中,该螺母基本上覆盖该连接器本体的一端。
[0131]在示例性实施例中,该机械密封装置还包括弹性垫圈,该弹性垫圈被布置成用于保持由该盖罩施加在该金属元件上的力。在示例性实施例中,该垫圈解决了由该盖罩所施加的力的任何变化(例如,由于螺栓或施力的其它适当方法随着时间的流逝而变松,因此所施加的力减少),以确保维持该机械密封装置和该连接器本体之间的牢固密封。
[0132]在示例性实施例中,该垫圈被构造成被定位在该盖罩和该金属元件之间。在示例性实施例中,在使用中,该垫圈有利地保护该金属元件使其免受损伤,该损伤例如为在该旋紧装置接触该O形圈的情况下会发生的磨损。
[0133]在示例性实施例中,该连接器本体具有位于内表面上的至少一个圆周沟槽。
[0134]在示例性实施例中,该盖罩具有位于内表面上的圆周沟槽,并且该连接器本体具有位于外表面上的圆周沟槽,并且在使用中,位于该盖罩上的沟槽与位于该连接器本体上的沟槽对齐,从而在该盖罩和该连接器本体之间限定通道。
[0135]在示例性实施例中,该连接器本体被作为单独的第一部分和第二部分提供,使得在使用中,它们可被围绕该管道集合在一起。
[0136]在示例性实施例中,该连接器本体被沿着水平面分开以限定该第一部分和该第二部分。
[0137]有利地,由于该连接器本体的第一部分和第二部分可被在横向方向中围绕该设备的其余部件集合在一起,因此简化了该设备的安装。
[0138]在示例性实施例中,该连接器本体的第一部分和第二部分包括在垂直于该水平面的方向中延伸的膛孔,这些膛孔被构造成接受连接部件,以便使该连接器本体的第一部分和第二部分彼此联接。
[0139]在示例性实施例中,每个膛孔包括具有平行于该水平面的平面的环形表面,该环形表面被构造成在使用中由连接部件接合。
[0140]在示例性实施例中,该连接器本体被作为单独的端部或部分提供,使得第一部分位于第一管道自由端上或周围,并且第二部分位于第二管道自由端上或周围。在示例性实施例中,该连接器本体被沿着垂直平面分开。
[0141]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括至少一个线材段,用于定位在位于该连接器本体的内表面上的沟槽和被限定在该盖罩和该连接器本体之间的该通道中的一个中。
[0142]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于至少一个管道的外表面上的沟槽以及位于该连接器本体的内表面上的突出部,二者被构造成使得该突出部与该沟槽接合以防止或限制该连接器本体相对于管道的轴向运动。
[0143]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于该连接器本体的内表面上的至少一个突出部或倒钩。在示例性实施例中,该倒钩为圆周的。在示例性实施例中,该倒钩为锥形的。
[0144]本发明的另一方面提供了一种将两个管道连接成处于流体连通的管道组件,该管道组件包括两个管道,每个管道都具有自由端;具有相反的开放端的连接器本体,每个开放端均被确定尺寸以接收管道中的一个的自由端;以及被定位于该连接器本体的每个开放端的机械联锁装置,其用于为该连接器本体提供金属对金属的密封。
[0145]在示例性实施例中,所有部件可被有利地作为一个组装单元供给。这在制造以及到场运输方面可提供成本节省。与现有方法相比,由于在现场相对较少地需要安装该组件,这也极大地简化了该安装过程。
[0146]在示例性实施例中,该连接器本体包括肩部,该肩部从该连接器本体的内表面向内径向地突出,被布置成限制管道在轴向向内的方向中相对于该连接器本体的运动。在示例性实施例中,每个管道的自由端由该内肩部限制,使得该连接器本体可被始终定位在相对于管道的正确位置中。
[0147]在示例性实施例中,该肩部围绕该套筒的内表面圆周地延伸,并且径向向内地突出,直到该肩部的内径基本等于管道的内径。在示例性实施例中,这使该流体流内的紊流量最小化,从而进一步降低了泄漏的风险并增加了该管道内的效率。
[0148]在示例性实施例中,每个管道均包括位于外表面上的至少一个圆周沟槽,并且该连接器本体包括位于内表面上的多个圆周沟槽,使得位于该管道上的沟槽与位于该连接器本体上的沟槽对齐,从而在该管道组件内限定至少一个通道。在示例性实施例中,由于该连接器本体的内肩部将管道始终定位在相对于该连接器本体的正确位置中,对应的沟槽对齐,从而在该管道组件内形成通道。
[0149]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于至少一个管道的外表面上的沟槽以及位于该连接器本体的内表面上的突出部,二者被构造成使得该突出部与该沟槽接合以防止或限制该连接器本体相对于管道的轴向运动。
[0150]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于该连接器本体的内表面上的至少一个突出部或倒钩。在示例性实施例中,该倒钩为圆周的。在示例性实施例中,该倒钩为锥形的。
[0151]在示例性实施例中,每个机械密封装置包括金属元件,该金属元件被构造成定位在所述管道中的一个的自由端上并接触该连接器本体,从而形成密封。
[0152]在示例性实施例中,该金属元件是具有锥形部的O形圈,该锥形部包括被布置成接触该连接器本体的对应倾斜表面的倾斜表面。
[0153]在示例性实施例中,该第一金属元件是用于密封管道接头的环形密封元件,该密封元件包括:
[0154]装载表面、中间部和接触部;
[0155]该装载表面被构造成接收轴向力并经由该中间部将该力传递到该接触部,并且该接触部被构造成在该管道和周围的辅助密封元件之间提供密封;
[0156]其中,该接触部被构造成径向地突出超过该中间部,并由此提供预定的环形变形区域,该环形变形区域被构造成在施加预定的轴向力时,与该辅助密封元件相符且封靠在该辅助密封元件上。
[0157]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向外地突出超过该中间部。
[0158]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向内地突出超过该中间部。
[0159]在示例性实施例中,该接触部的横截面基本上呈圆形。在示例性实施例中,该中间部的轮廓在横截面中为凹入的。在示例性实施例中,该中间部朝向该接触部逐渐变细。在示例性实施例中,该密封元件为金属的。
[0160]在示例性实施例中,每个机械密封装置还包括被构造成定位在该管道的自由端上并向该金属元件施力的盖罩。
[0161 ]在示例性实施例中,该盖罩基本上覆盖住该管道的自由端和该金属元件。
[0162]在示例性实施例中,每个机械密封装置还包括位于该盖罩和该金属元件之间的弹性垫圈,以确保在使用中保持由该盖罩施加在该金属元件上的力。
[0163]在示例性实施例中,该连接器本体被作为单独的第一部分和第二部分提供,使得它们可在使用中被围绕该管道集合在一起。
[0164]在示例性实施例中,该连接器本体被沿着水平面分开以限定该第一部分和该第二部分。
[0165]有利地,由于该连接器本体的第一部分和第二部分可被在横向方向中围绕该设备的其余部件集合在一起,因此简化了该设备的安装。
[0166]在示例性实施例中,该连接器本体的第一部分和第二部分包括在垂直于该水平面的方向中延伸的膛孔,这些膛孔被构造成接受连接部件,以便使该连接器本体的第一部分和第二部分彼此联接。
[0167]在示例性实施例中,每个膛孔均包括具有平行于该水平面的平面的环形表面,该环形表面被构造成在使用中由连接部件接合。
[0168]在示例性实施例中,该连接器本体被作为单独的端部或部分提供,使得第一部分位于第一管道自由端上或周围,并且第二部分位于第二管道自由端上或周围。在示例性实施例中,该连接器本体被沿着垂直平面分开。
[0169]本发明的另一方面提供了一种将两个管道连接成处于流体连通的方法,该方法包括提供两个管道,每个管道均具有自由端;在每个管道的自由端上定位用于形成金属对金属的密封的机械密封装置;以及将该管道的每个自由端定位在连接器本体内,使得该连接器本体桥接这两个管道;其中,该机械密封装置被构造成为该连接器本体提供金属对金属的密封。
[0170]在示例性实施例中,连接这两个管道的该组装方法是非常简单的且是易于重复的,这个意味着因此需要最少的培训来实施该方法。同样,在管道维修的情况下,与当前方法相比,极大地减少了停机时间,从而使任何维修的成本最小化。
[0171]在示例性实施例中,该方法还包括提供用于防止或限制该连接器本体相对于管道的自由端的轴向运动的机械联锁装置。
[0172]在示例性实施例中,该方法还包括在至少一个管道的外表面上形成圆周沟槽,并使该圆周沟槽与位于该连接器本体的内表面上的多个圆周沟槽中的至少一个对齐,从而限定至少一个通道。
[0173]在替代实施例中,该方法进一步包括形成在至少一个管道的外表面上至少一个圆周沟槽,并使该圆周沟槽与在该盖罩的内表面上的多个圆周沟槽的至少一个对齐,以便限定至少一个通道。
[0174]在示例性实施例中,该方法还包括将线材段穿过该至少一个通道,以便防止或限制该连接器本体相对于管道的自由端的轴向运动。
[0175]在示例性实施例中,该机械密封装置也包括圆周沟槽,该圆周沟槽与位于该连接器本体的外表面上的圆周沟槽相结合限定通道,并且其中,线材段被穿过该通道,以便防止或限制该机械密封装置相对于该连接器本体的轴向运动。
[0176]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括在至少一个管道的外表面上形成沟槽,并且在该连接器本体的内表面上设置突出部,以及使该突出部与该沟槽接合以防止或限制该连接器本体相对于管道的轴向运动。
[0177]在示例性实施例中,该机械联锁装置包括位于该连接器本体的内表面上的至少一个突出部或倒钩。在示例性实施例中,该倒钩为圆周的。在示例性实施例中,该倒钩为锥形的。
[0178]在示例性实施例中,该方法还包括向该机械密封装置施力以加强该金属对金属的密封。
[0179]本发明的另一方面提供了一种用于将两个管道连接成处于流体连通的设备,该设备包括被构造成用于桥接第一管道和第二管道的连接器本体,每个管道均具有自由端;机械联锁装置,其用于防止或限制该连接器本体相对于该第一管道的自由端和该第二管道的自由端的轴向运动;以及机械密封装置,其用于在该管道和该连接器本体之间提供金属对金属的密封。
[0180]在正常使用中,该组件用于提供处于流体连通的这两个管道并防止管道的不合乎要求的分离。该机械联锁装置有利地将所有部件锁定在一起以限制轴向运动,而无需使用已被焊接在一起的法兰或部件。
[0181]在示例性实施例中,该金属对金属的密封作用在该连接器本体的内表面和通过该连接器本体桥接的管道之间。将会理解的是,在每个管道和该连接器本体之间需要密封件。金属对金属的装置提供了一种适用于承受高压和高温的非常牢固的密封。一种金属密封件也具有高耐腐蚀性,从而增加了该密封件的寿命,特别是在与诸如橡胶或石棉O型环或垫圈之类的常规密封件相比时更是如此。
[0182]在示例性实施例中,该机械密封装置包括第一金属元件,该第一金属元件被构造成装配在第一管道的自由端上。在示例性实施例中,该第一金属元件被具体地确定尺寸以装配在管道上,用于确保该机械密封装置可与该连接器本体相结合形成牢固的密封。在示例性实施例中,该第一金属元件的几何形状确保了该第一金属元件在使用中与该管道保持同心。
[0183]在示例性实施例中,该机械密封装置包括被构造成被定位在该第一金属元件和该连接器本体的内表面之间的第二金属元件。因此,在该第一金属元件和该第二金属元件之间形成密封。
[0184]有利地,该机械密封装置通常被容置在该连接器本体内。这极大地减少了该设备出现灾难性故障(例如大型爆裂)的风险。如果部件失效,将仅存在位于该组件内的流体例如沿着曲折路径的泄漏。在大数多情况下,所相信的是,这会被易于检测到,使得可以尽可能快地注意到该问题。
[0185]在示例性实施例中,该第一金属元件为具有锥形部的O形圈,该锥形部包括被布置成接触该第二金属元件的对应倾斜表面的倾斜表面。在示例性实施例中,该第二金属元件为被构造成在使用中包围住管道的这两个自由端的套筒。在示例性实施例中,该套筒被构造成在使用中桥接管道的自由端。在示例性实施例中,这两个倾斜表面具有不同的角度。在使用中,该O形圈表面紧邻该套筒表面,从而形成了非常牢固的密封。
[0186]在替代实施例中,该套筒与该连接器本体是成一体的,使得在使用中,在该O形圈的接合表面和该连接器本体之间形成该密封。
[0187]在示例性实施例中,该第一金属元件是一种用于密封管道接头的环形密封元件,该密封元件包括:
[0188]装载表面、中间部和接触部;
[0189]该装载表面被构造成接收轴向力并经由该中间部将该力传递到该接触部,并且该接触部被构造成在该管道和周围的辅助密封元件之间提供密封;
[0190]其中,该接触部被构造成径向地突出超过该中间部,并且由此提供预定的环形变形区域,该环形变形区域被构造成在施加预定的轴向力时,与该辅助密封元件相符且封靠在该辅助密封元件上。
[0191]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向外地突出超过该中间部。
[0192]在示例性实施例中,该接触部被构造成径向向内地突出超过该中间部。
[0193]在示例性实施例中,该接触部的横截面基本上呈圆形。在示例性
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