用于金属管子和管道的配件的制作方法

专利名称：用于金属管子和管道的配件的制作方法
相关申请本申请是2003年8月6日提交的名称为“用于不锈钢管道的管配件”的共同未决的美国国家专利申请(系列号为)No._____的部分继续，其为来自于2002年2月6日提交的题目为“用于不锈钢管道的管配件”的国际专利申请No.PCT/US02/03430的国家阶段申请，这两件申请均要求享有于2001年2月6日提交的名称为“带一体式螺母和箍的管配件”的美国临时专利申请(系列号为)No.60/266735的优先权，所有这些申请的全部公开内容通过引用而完全地结合于本文中。
发明技术领域题述发明大体上涉及不锈钢管子和管配件的技术领域。更具体地说，本发明涉及非扩口式配件，其包括管夹持机构、例如箍或管夹持环的材料的较陡角度凸轮面和/或几何形状和性能。
背景技术：
管配件用于将管端结合或连接在另一部件上，无论其它的部件是另一管端，例如通过T-配件和肘管配件，或者是需要与管端流体连通的装置，例如阀。本文所用的用语″管″和″管道″旨在包括但不限于管子。任何管配件必须在管配件设计成可满足的压力、温度和振动标准下能实现两个重要功能。首先，管配件必须能够夹持管端，以便防止丧失密封或管喷出。其次，管配件必须保持主密封以防止泄漏。管配件实现这两个功能的要求几十年来一直是管配件设计的驱动因素。多种因素影响管配件的设计，以满足所需的夹持和密封性能标准，但是对于任何管配件设计而言基本的是1)配件必须使用于其上的管道的特征，包括材料、外直径和壁厚度；和2)管配件用于其预定应用所需的管夹持和密封性能水平。目的是能够通过在市场上有竞争力的设计，在强加于产品上的任何成本制约条件内，能够设计出能够可靠地实现所需的管夹持和密封功能的管配件。
非扩口式管配件一般指与其中管端在配件部件上向外扩口的扩口式管配件相比，其中管端保持基本上管状的管配件类型。扩口式管端常常与塑料管道和塑料管配件一起使用。本发明并不涉及塑料的管道或管配件，因为这类配件具有明显不同的挑战性问题和材料性能，其会影响配件夹持管以及提供充分密封的能力。工作压力和温度一般在塑料技术领域中也要低得多。换句话说，就管夹持和密封而言，塑料管配件中的任何功能对非塑料的管配件几乎未提供很少或未提供任何指导。
例如，预期用于不锈钢管道的管配件，在设计上尤其是具有挑战性的，以便实现所需的管夹持和密封功能。这是由于不锈钢的性质，其在典型的可购买到的管道材料方面是非常坚硬的材料，通常高达大约200维氏硬度。不锈钢管道也用于其中管道壁厚度比较坚固的高压力应用中(在相关技术领域中称为“厚壁”管道)。厚壁管道难于夹持，因为它不仅坚硬，而且它也尤其是没有延展性。低延展性使得管道更难于塑性地变形以便实现所需的管夹持。
用于不锈钢管道的管配件典型地包括组件1)管夹持机构，通常为箍的形式，或夹持环状的结构，和2)上紧机制，用于使管夹持机构安装在管端上以便夹持管端以及提供防止泄漏的密封。用语″上紧″简单地指上紧管配件组件的操作，用于将配件安装在管端上，从而实现所需的管夹持和密封。
通常，不锈钢管配件安装成处于″手指拧紧″状态下，然后采用扳手或其它的合适工具来紧固或″上紧″配件，直到其达到最终的初始状态和完全的组装状态。在一些情形下，尤其是用于更大尺寸的管，接套工具用于将箍预安装在管道上。最常用的上紧机制是阴螺纹式螺母部件和阳螺纹式主体部件的螺纹式连接，其中管夹持机构通过这两个部件作用于其上，好象它们旋拧和上紧在一起一样。主体包括管端接受孔，其带有该孔外部分处的斜角凸轮面。最常用的凸轮面是截头锥体，因此用语″凸轮角″指凸轮面相对于管端纵轴线或外表面的锥角。夹持机构滑动地套在管端上，并且将管端轴向地插入主体孔中并延伸穿过截头锥体凸轮面。螺母部分地旋拧在主体上而到达手指拧紧位置，使得管夹持机构被轴向地保持在凸轮面和螺母之间。螺母典型地包括向内的台肩，其在螺母和主体部件螺纹式地上紧在一起时，可驱动管夹持机构与主体上的斜角凸轮面形成接合。斜角凸轮面将径向的压力传递至管夹持机构，从而迫使管夹持机构与管端夹持接合。管夹持机构典型地用于形成靠在管道外表面上并且也靠在斜角凸轮面上的密封。
如今不锈钢管配件(最常用的是箍-类型管配件)中最常用的管夹持机构通过促使管夹持机构的前或凸头部分咬合在管端外表面中来实现管夹持。这里所用的用语″咬合″指管夹持机构塑料变形进入管端外表面以便以非常类似于切割的动作塑性地变形和压入管道中，以便在管夹持机构的前端形成大致径向的台肩或壁。这种″咬合″因此用作高强度的特征以防止在高压力下形成管喷出，尤其是用于更大的直径管道例如1/2英寸或更大。
多年来，具有不依赖于″咬合″类型动作的大量管配件设计，而是仅仅径向地将管夹持机构压在管道外表面上，其中一些设计带有压入管道中而未形成咬合的效应。这些设计不适用于高压力的不锈钢管配件。尤其用于高压力应用的最常见的可买到的不锈钢管配件是两种完全不同设计的管夹持机构，即，单一箍管配件和两个箍管配件。
单一箍管配件，如其名一样，使用单一箍来实现管夹持和密封功能。然而，越来越认识到，当设计可满足所需的管夹持和密封性能标准的管配件时，这两个功能相互不一致。这是因为确保管配件实现充分的管夹持所需的设计标准通常对单一箍还能提供有效密封的能力有不利影响。因此，尽管在一些情形下，现有技术的单一箍配件可实现充分的管夹持，然而，这种管夹持性能需要付出降低有效密封的代价。这种情形的一种结果就是，一些单一箍管配件已设计成带有另外的部件和技术，以实现充分的密封。略逊于最佳的密封性能尤其在试图密封气体、尤其是高压力气体的单一箍配件中是比较显眼的。因此，单一箍管配件通常更适用于更低压力的液体应用例如液压应用，然而，即使在这种更低的压力应用中，单一箍密封性能仍然比所需的要低。
对于单一箍管配件，咬合动作通常与单一箍相关联，其设计成从单一箍主体的其前端和后端之间的中心区域或中部中的管壁在径向向外向上弓出。箍的前端通过推压在箍后端的螺母而被驱动靠在主体的斜角凸轮面上。弓出动作有助于将单一箍的前端引导至管端中。弓出动作也用于使箍的后端同样地接合并夹持管端。这通常通过提供位于螺母台肩上的斜角驱动面来实现，其与单一箍的后端相接合，以便径向地对箍的后端压紧而形成作用于管端上的夹持动作。在一些单一箍设计中，箍的后端似乎用于咬合到管端中。这种后端管夹持有时与单一箍一起使用，以便试图改善管配件在振动下的性能，因为后端夹持试图用于隔离来自配件外部的振动以免影响前端管咬合，配件外部例如在配件安装中包括泵。
后端管夹持的使用实际上对在单一箍的前端夹持住管端有不利影响。理论上，为了更有效地耐受夹持管在压力下作用于箍前端上的负荷，单一箍应在螺母和主体的凸轮面之间基本上处于三维的(轴向、径向和环向)压力下。提供后端夹持实际上将反作用的张力或变小的轴向压力施加在单一箍上，其对用于提供管夹持的前端压力有不利影响。另外，向外弓出动作倾向于对在单一箍的前端夹持住管的努力有不利影响，因为，为了促成向外弓出动作，单一箍要求在相邻于管夹持″咬合″部位具有较少的质量。向外弓出动作将箍主体中心的箍质量径向地移动离开管端。因此，向外弓出的单一箍配件可能更易于出现箍破坏，从而丧失密封以及在更高的压力下可能出现管喷出。
为了实现在不锈钢管道上的充分管夹持，单一箍不锈钢管配件以前采用十和二十度之间的相当浅的凸轮角度。在这里称为″浅的″该角度范围仅仅是出于方便的目的，来表示该角度相当小。浅的凸轮角度已用于单一箍配件以实现机械优点，因为浅的角度提供了轴向地延长的凸轮面，以便在该凸轮面上滑动以及对单一箍前端径向地压紧，以便咬合到管端外表面中。坚硬的不锈钢管道材料使得必须有这种延长的滑动凸轮动作，以便能够使单一箍形成充分的咬合以用于管夹持。多年来，单一箍是完全硬化或表面硬化的，以便比不锈钢管道要硬得多，然而，浅的凸轮角度如今仍然用于这种单一箍配件中，以便从箍沿着凸轮面滑动以产生″咬合″而确保充分的管夹持中，来实现机械优点。使用表面硬化的箍和大约二十度的浅凸轮角度的可买到的单一箍管配件示例是CPI配件管线，其可从Parker-Hannifin Corporation公司得到。另一示例是可从Ermeto GmbH得到的EO配件管线，其采用完全硬化的单一箍和十二度的凸轮角度。
在一些单一箍设计中，已尝试采用非锥形的凸轮面，以便试图仅仅将箍压在管端的外表面上，从而不形成咬合。然而在这种情况下所得的效果是低夹持或低压力，仅仅是不能很好地适于不锈钢配件的配件。
然而，利用单一箍配件实现充分的管夹持所需的浅凸轮角度和延长的凸轮面以及轴向的运动，对单一箍实现密封功能的能力有不利影响，尤其在极端环境下和用于密封气体时。这是因为单一箍的前端试图实现轴向地压在延长凸轮面上的密封。径向地向外弓出的动作导致单一箍前端的外表面的更大部分与其将被驱动至靠在其上的凸轮面形成接触。结果是在单一箍的外表面和凸轮面之间具有更大的密封表面积。这种加大的密封面积导致在单一箍和凸轮面之间的密封力的非所需分布，并且也产生了允许发生泄漏的更大面积的表面缺陷。这尤其是金属至金属密封的问题(与非金属至非金属的密封相比例如，在塑料配件中，通常需要提供增大的密封接触面积，因为更高延展性的塑料材料可更好地形成两个表面之间的密封)。
因为过去单一箍配件采用浅的凸轮角度来实现充分的管夹持，因此小于最佳的密封功能作为配件应用上的已知局限性而得以容许，或者另外的特征设计到单一箍配件中，最值得注意的尝试是在单一箍中包括一个或多个弹性体密封件或与单一箍相配合，以提供与不锈钢管道的更好密封。例如见美国专利No.6073976和5351998。美国专利No.6073976显示了单一″箍″(在专利中称为″切环″)配件的典型示例，其试图利用增加的弹性体密封来解决″密封″问题。专利5351998专利介绍了通过将管夹持和密封功能分开到两个单独的部件中所得到的好处。
用于管道的可买到的和非常成功的两个箍配件可从Ohio州Solon的Swagelok Company公司买到，并且在美国专利No.5882050、6131963(以下称为963专利″)和3103373中有介绍，所有这些专利都由本发明的受让人拥有，并且这些专利的全部公开内容均通过引用而完全地结合于本文中。在这两个箍配件中，管夹持和密封功能也通过使用两个箍而单独地实现。向前箍或前箍提供了极好的密封，即使是在用于密封气体时，并且后箍提供了极好的管夹持。
前箍通过在浅的凸轮面角度例如二十度上的凸轮运动，而实现了极好的密封。这是因为前箍不必为了实现管夹持功能而在凸轮面过度地滑动。同样地，前箍未经表面硬化，因为前箍的主要用途是密封而非咬合到管端中。因此，相对″更柔软的″前箍实现了极好的密封，尤其是密封气体，即使主体的锥形凸轮面呈大约二十度的凸轮角度。
后箍在上述两个箍管配件中实现了管夹持功能。后箍是表面硬化的，从而比管端硬得多。后箍凸轮的前端作用在形成于前箍的后端中的截头锥体凸轮面上。该凸轮面的名义角度是45度，但是由于前箍的滑动运动，有效的凸轮角度实际上为大约十五至二十度的浅角度。尽管用于后箍的有效的凸轮角度是较浅的，然而，并不要求后箍提供主密封(尽管它可形成次级或备用密封)。后箍也未展示非所需的弓出动作，而是与径向向内的铰接动作相关联地夹持住管端。这里所用的用语″铰接″指箍的受控变形，使得箍主体的中心区域或中部承受径向向内的压力，这与弓出或向外径向的位移形成鲜明的对比。因此，有效的浅的凸轮角度不仅不损害配件密封能力，它实际上还显著地提高了尤其是用于不锈钢管道的管配件的总体性能。
使用单独的箍，用于各自主要实现键式管配件功能之一，两个箍管配件实现了极好的管夹持和密封功能。该现有技术的两个箍管配件因此取得了巨大的商业成功，尤其在不锈钢管道技术领域中，这是部分地因为其性能特征，例如大约15000psi的高压力等级，低温至1200°F的宽的温度等级，以及在许多应用中大量的重制(″重制″指配件在最初上紧之后的松开和重新上紧)。
美国专利No.3248136显示了单一锁定环的使用，这与箍相反，其中锁定环作用于具有似乎大于二十度或更大角度的表面上，但是环似乎并不塑性地变形到管道中，而是保持弹性，因此环设计成可在上紧后保持其原始形状，这都是不适用于本文所考虑的不锈钢管配件类型的特征。日本实用新型专利出版物44-29659显示了上紧环，其显示为预定具有弓出效应以及在前端和后端夹持住管。这些配件似乎并不适用于不锈钢管道，因为这种管覆盖有树脂覆层。
所述两个箍管配件的许多应用和用途并不要求这种高的压力、温度和重制性能特征。本发明涉及新颖的配件构思，其可满足更低的性能特征，而不会有损于总体的配件完整性和性能。另外，本发明涉及新颖的单一箍管配件及其变型，其可展示出比现有技术的单一箍管配件大大提高的性能，尤其是用于不要求上述两个箍管配件的端部高性能特征的应用。

发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种用于不锈钢管道或管子的单一箍管配件，其实现了比现有单一箍管配件大大提高的密封功能，同时也实现了极好的管夹持功能。这种密封功能的实现无需使用另外的弹性体或其它的非金属密封。在一个实施例中，单一箍管配件利用了用于配件主体的凸轮面的比较陡的凸轮角度。根据本发明的这一方面，在一个实施例中凸轮角度在至少大约35度至大约60度的范围内，优选在大约40至大约50度的范围内，最优选为大约45度。根据本发明的另一方面，单一箍管配件设置成可提供形成于较陡斜角凸轮面上的主密封。在该主实施例中，这种密封通过箍的外渐缩的表面来形成，其不象凸轮面那样陡地成斜角，而是利用在上述范围内的凸轮面角度上的大致较窄线接触来塑性变形或精压出。根据本发明的另一方面，通过采用带有设计成改善箍管夹持的几何形状的表面硬化箍，来构思出具有改进的管夹持的单一箍管配件。在一个实施例中，箍表面硬化至在维氏硬度标度上为不锈钢管道的硬度的至少大约3.3倍，更优选为不锈钢管道的硬度的至少4倍。表面硬化可在部分或全部的箍表面上形成。这就允许单一箍充分地咬合到坚硬的不锈钢表面中，以便利用更陡的凸轮角度和更小的轴向行程来夹持管端。根据本发明的另一方面，单一箍在带有铰接效应的上紧过程中发生塑性变形。该铰接动作从咬合入管端的箍的前端轴向地产生作用于箍主体的中心或中部上的径向向内的压力。该铰接效应将更多的箍材料设在管夹持咬合的位置，并且在箍的中心或中部产生集中类型或接套的动作，这可有助于将管的夹持咬合与振动效应隔开。在一个选择性实施例中，箍几何形状包括至少一个内圆周凹口，以在上紧过程中改进铰接动作。铰接动作也有助于促使箍的外渐缩表面选择性地与凸轮面形成一般的较窄线接触。在另外的实施例中，通过具有一定轮廓如凸型的后壁，或具有可选凹型的渐缩外壁的箍，可进一步促进铰接效应。选择用于箍的各种几何形状也可选择成可产生所需的铰接和集中效应，同时选择性地导致箍的后端在上紧后与管端径向地间隔开。本发明因此考虑了对于单一箍管配件而言，设计者可以较宽的各种组合和子组合来采用许多选择的箍几何形状和材料性能，以通过铰接和集中效应来实现所需的管夹持，和/或选择用于实现所需的密封特征。
本发明还涉及新颖的管配件构思，其只利用两个部件，即配件主体和改进的配件螺母。螺母和主体适于通过这两者之间的相对的旋转而螺纹式地接合或以其它方式结合在一起。例如可为阴螺纹式螺母的螺母包括一体的管夹持环，其在装配配件时与主体上的凸轮面相配合。主体包括凸轮面，管夹持环的前部分或凸头在上紧过程中被驱动而靠在该凸轮面上。根据本发明的一个可选方面，凸轮面比用于管配件凸轮面的传统技术更陡。在一个实施例中更陡的凸轮面在大约35度至大约60度的范围内。管夹持环可机加工而带有螺母，或者例如通过任何方便的工艺如铜焊、焊接或钎焊而单独地连接于其上。环被径向地压紧并塑性变形而靠在管外壁上，以形成密封和紧密的管夹持咬合。环也形成靠在更陡的凸轮面上的密封。在一个实施例中，环包括渐缩的外表面，即不象凸轮面角度那样陡，从而形成了靠在更陡凸轮面上的一般较窄线接触类型的密封。在一个实施例中，环设计成在上紧过程中具有铰接动作并塑料变形，以便将凸头部分嵌入管道壁中以用于形成极好的管夹持，并且具有用于将嵌入的凸头部分与振动效应隔离的轴向相邻的接套或集中区。配件部件、尤其是环优选但并非必须是表面硬化的。新颖的配件尤其用作不锈钢管配件，然而本发明并不限于任何特定的金属。根据本发明的另一方面，配件可包括自测量特征，以显示充分的上紧以及用于防止部件过度上紧。环可选择性地利用针对相对于单一箍管配件所述的几何形状和材料性能的一种或多种，反之亦然。
从结合附图来看的优选实施例的以下描述中，本发明的这些和其它的方面和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的。


本发明可在部件的某些部分和设置中采取一定的物理形式，其优选的实施例和方法将在本说明书中详细描述，并且在形成了本说明书一部分的附图中显示出，其中图1以纵向半剖面显示了处于手指拧紧位置中的根据本发明的管配件的第一实施例；图2显示了上紧位置中的图1所示实施例；图3显示了根据本发明的一体式螺母和管夹持机构；图3和4显示了带有自测量特征的本发明的另一方面，其中配件分别处于手指拧紧位置和上紧位置；图5和6显示了本发明的测量特征的另一实施例；图7、7A和8显示了分别处于手指拧紧位置和上紧位置中的根据本发明的单一箍和单一箍管配件的凸轮面的纵向半剖视图；图9-12显示了用于与螺母成一体的管夹持环的另外的几何形状示例；图13是用于单一箍管配件的本发明的另一实施例；图13A是图13所示配件的一部分的放大图，显示了不同角度的构思；图14显示了处于上紧状态中的图13所示配件；和图15A、15B和15C显示了可用在用于螺纹式接合的本发明实施例的管配件部件上的不同螺纹选择。
本发明的详细描述然后根据本发明的一方面，管配件设置成具有管夹持机构，其作用于其中一个配件部件的陡的凸轮角度表面上。当管夹持机构的硬度在维氏硬度标度上为管道材料硬度的至少大约3.3倍并且优选为至少4倍时，陡的凸轮面角度尤其是有利的。本公开在两个不同的一般实施例中利用了本发明的这些方面。将介绍的第一一般实施例是这样的管配件设置，其中管夹持机构设置成与两个螺纹式部件中的其中一个、即阴螺纹式螺母部件成一体。第二一般实施例是用于不锈钢管道的管配件，其使用单独的单一箍作为带有阳和阴螺纹式部件的管夹持机构。这两个一般实施例可分享本发明的许多共用方面，其中许多方面是可用于各种组合和子组合的可选备选方面，例如凸轮面轮廓、凸轮面角度、管夹持机构的几何形状选择，以及管夹持机构相对于管道材料的硬度特征。
尽管本发明的许多方面在本文中结合于示例性实施例中来进行介绍，然而，这些描述不应视为具有限制意义。对于任何特定应用，本发明的各种方面可根据其不同的组合和子组合的要求来应用。另外，尽管本公开介绍和/或显示了许多设计选择和备选实施例，但这些描述并非试图并且不应解释为是对这类选择和备选的穷举性列举。本领域的技术人员容易理解和懂得属于所附权利要求所述的本发明的精神和范围内的其它备选和设计选择。
尽管具体参考配件部件于本文中所述的各种实施例由不锈钢、尤其是316不锈钢制成，但这种描述本质上是示例性的，不应解释为具有限制意义。本领域的技术人员容易理解，本发明可利用用于配件部件的任何数量的不同类型金属材料、以及金属管道和管子材料来实现，包括但不限于316，316L，304，304L，任何奥氏体或铁素体不锈钢，任何双炼不锈钢，任何镍合金例如HASTALLOY，INCONEL或MONEL，任何沉淀硬化不锈钢如17-4PH，例如黄铜，铜合金，例如，任何碳或低合金钢如1018钢，以及任何加铅的、再磷化的或再硫化的钢，例如12L14钢。材料选择的重要方面在于，管夹持机构应优选被表面硬化或完全硬化至在维氏硬度标度上是其上将使用配件的最硬管道材料硬度的至少大约3.3倍，优选为4倍或更多倍。因此，管夹持机构不必由与管道本身相同的材料制成。例如，如下文所述，管夹持机构可选自上述不锈钢材料，或者可表面硬化的其它合适材料，例如镁、钛和铝，即一些另外的示例。尽管本发明在本文中具体参考管配件来进行介绍，然而，这里的用语″管″不应解释为具有限制意义，相反，管和管子作为金属管道的一般引用而可互换地使用，并且本发明覆盖了这两种用法。
参见图1，本发明构思出管配件50，其中只有两个分开的部件，即阴螺纹式螺母52和阳螺纹式主体54。螺母52明显不同于用于金属管道的现有技术箍类型管配件所用的典型螺母。主体54可在设计上类似于用于现有配件的典型主体，然而，如本文中进一步所述，优选但并非必须的是，主体54也可优化以用于适当地装配上新颖的螺母52。另外，主体54不必是分开的单独部件，而是可连接在另一部件如阀体、歧管或其它部件上，或者与其形成为一体。
可以注意到，在附图中，配件以纵剖面显示，但只是显示了一半剖面，可以理解，另一半是相同的，为了清楚和易于说明起见而被省略掉。在本文所示的所有图示中，各种间隙和尺寸被稍微地放大以便易于图示。
主体54是大致圆柱形主体56，其具有一体的延伸部或端56a。例如，端延伸部56a可以是六角形主体，或者是如上所述的另一部件如阀体的一部分。主体56可由与端延伸部56a相同的材料加工而成，或者可通过其它方式而相连，例如通过焊接或其它的合适技术。主体56包括第一中心纵向孔58，其在尺寸上适当地设置成可紧密地和可滑动地接受管端1 3。第一孔58在直径上稍微大于同轴的第二孔59，其延伸穿过主体54的端延伸部56a。当然，如果配件50是封闭端接头，则内孔59可不是通孔。
管端13优选底靠在埋头孔60上。主体56机加工或以其它方式形成有外阳螺纹62，其与在螺母52中形成或机加工出的相应的阴螺纹64螺纹式地相配。可以构思出，为了避免新、旧样式的主体及螺母部件与现有技术的配件部件的无意相混，本发明的螺母和主体上的螺距可基本上不同于现有技术箍类型管配件螺母和主体的螺距值。这就避免了互换问题，并且也允许用于滑道节距，其通过较少的螺母旋转而提供高的轴向行程，以用于完全的上紧。例如，本发明所涉及的配件可使用滑道节距螺纹，其提供了充分的轴向位移以便以半圈来实现适当的上紧。作为对比，典型的现有技术配件通过1又1/4至1又1/2圈来上紧。然而，设计者可采取任何值的螺距以适用于特定的应用，因为有其它的技术以避免互换问题。因此，二分之一圈用于上紧只是各种可得设计选择的一个示例。
中心的主体孔58优选但并非必需地形成有相对于管端13的纵轴线X(图1)的稍微径向向内的渐缩α，使得孔58的直径在朝着埋头孔60的轴向方向上径向地减小。例如，尽管所选的角度不是特别重要，但这种渐缩可为大约2度至大约4度。埋头孔台肩处的孔58直径仅仅略小于管端13的外径。这样，管端13例如与孔58具有千分之几英寸的略微径向干涉配合。孔58和管端13之间的这种干涉提供了防旋转作用，以便有助于防止管端13在上紧过程中旋转。这也减小了可因上紧过程中管夹持件80的旋转而被引入管端中的残余扭转应力。管端13不必完全地底靠在埋头孔台肩60上。这是因为干涉配合有助于在孔58和管端13之间提供良好的主密封。干涉配合也可通过在上紧过程中轴向地保持管端固定而有助于改善管夹持件80所提供的管夹持，因此管夹持件80的完全轴向位移用于适当的变形和管夹持，而非在上紧过程中丧失管端的任何轴向动作或运动。孔58的渐缩可沿着其整个轴向长度或相邻于埋头孔60的更短轴向部分逐渐地延伸。
在图1和2的实施例中，螺母52和主体54在轴向尺寸上设置成使得通过适当的上紧，例如螺母52相对于主体54的二分之一圈，螺母的前端66轴向地接触端台肩68或主体54的其它轴向止挡表面。因此，该特征将自测量特征结合在配件50上，以便由此而可指示螺母52的充分上紧以及可防止过度上紧。然而，对于可能需要允许螺母52相对于主体54的另外轴向位移的情况而言，例如在配件50的重制的情况下，螺母52和主体54可在轴向尺寸上设置成通过完成初始的适当上紧，来保持这两者之间的(例如各自的端66和68之间)轴向间隙。在后一种情况下，测量工具可用于证实适当的初始上紧，例如，间隙测量器件可证实表面66和68之间的轴向间隙不超过预定的值或尺寸。止挡特征也可用于为配件50实施有限数量的重制。
还参见图3，螺母52包括第一中心孔70，其具有相对于配件50的纵轴线的第一直径D1。螺母52还包括第二孔72，其具有相对于配件50的中心纵轴线的第二直径D2。在该实施例中，直径D2小于直径D1。另外，直径D2在尺寸上设置成使得孔72限定了可接受管端13(图1)的大致圆柱形壁。第一孔70终止在与螺母后端74轴向地间隔开以形成套孔75的位置处，使得螺母52包括径向地向内延伸的套圈76。套圈76通过螺母52的后端壁74、更小的直径孔72和更大的直径孔70来限定。
根据本发明的一个重要方面，螺母52包括管夹持机构80，其以从套圈76稍微悬出的方式轴向向内地延伸。管夹持机构在该示例中一般形式为夹持环80，并且包括限定了紧密地接受管端13(图1)的大致圆柱形壁的内孔82。环孔82的直径D3可相同于或不同于第二螺母孔72的直径。限定了夹持环孔82的圆柱形壁从夹持环80的渐缩前部分或凸头部分84轴向地延伸。凸头部分84包括轴向渐缩的外表面86，其在径向尺寸上朝着环80的后端增加。渐缩的外表面86从夹持机构80的大致径向前端85延伸。该一般径向的前端85可具有小的角度或渐缩，并且在优选锐利转角87处结合在内圆柱形孔82上。或者，然而，可在环80的前端中设有周向凹口或台阶或槽口或其它的几何形状(未示出)，其具有稍微大于直径D3的直径，并且从螺母52的前端85朝着后端74轴向地延伸。
渐缩的表面86′优选通过半径部分89以及在其轴向的相对端通过半径86a而将前端85结合在大致圆柱形部分91上，其又经由半径93而结合在渐缩的外壁部分95上。渐缩的外壁部分95沿着半径结合在套孔75上。
就此而言，可以注意到，管夹持机构80(例如，各种凹口、槽口、渐缩的部分、半径部分等等)的各种几何形状特征选择成以便进行适当的径向向内的铰接动作，如下文中进一步解释的。因此，管夹持机构80的几何形状将取决于管道材料的特征如硬度和配件部件、管道尺寸以及用于特定应用所要求的管夹持和密封性能。因此，本文所示的具体实施例在本质上是示例性的，而并不限于管夹持机构的几何形状。通过示例的方式，但并非具有限制性的是，图9-12显示了用于管夹持机构的其它几何形状变型。以上所引用的用于两个箍配件的专利也显示了有助于铰接作用的另外的几何形状变型，以获得所需的管夹持。
参见图1、2和4，渐缩的凸头部分84最初接合在轴向地渐缩的凸轮面88上，其形成通往主体56中的管孔58的开口。渐缩的凸轮面88是将孔58壁结合在主体54的后端壁90上的表面。在图1和2的实施例中，该凸轮面88具有大致凸形轮廓的特征。然而，表面88的形状可选择其它的形状，这取决于特定应用中配件50所要求的特定环变形和管夹持特征。因此，如图4所示，凸轮面88′例如可以为截头锥体形状。也应注意，图4显示了轴向渐缩管孔58可仅在相邻于埋头孔60的轴向更短部分处渐缩的构思。
管夹持环80形成为可执行配件50的若干重要功能。夹持环80必须提供适当的上紧来提供密封在渐缩的凸轮面88上的流体不能透过的主密封。该密封可以是用于管配件50的主要外密封，或者实际上次级或备用密封以至任何密封可形成于管端13和主体54之间，例如沿着孔壁58和/或埋头孔60。夹持环80也将在环80咬合到管端13的外表面中的位置处形成主密封，该咬合区域位于环80的圆柱形孔82与管端外表面相接合之处。而且，该主密封实际上可以是通过管端13靠在主体54上所形成的备用或次级密封至任何密封。在任何情况下，夹持环80必须形成靠在凸轮面88和管端13的外表面上的主密封。另外，环80必须充分地夹持管端13以便在压力、温度和振动效应下保持密封的完整性，以及可防止管端在这种情形下与配件分离。
为了实现流体不能透过的密封和管夹持动作，环80设计成可通过上紧而塑性变形并接套在管端中，如图2所示。这种结果通过设计出具有铰接动作的环80来实现，因此渐缩的凸头部分84不仅在螺母52旋拧在主体54上时被轴向向前地驱动，而且也被径向地移动或驱动至与管端13壁的外表面形成接合。凸头部分84的前端92因此被压紧并嵌入管道壁中，并且所得的应力集中凹槽或咬合形成于图2中的区域94中。前端咬合94产生了大致径向延伸的壁或台肩99，其形成于塑性变形的管端材料之外。台肩99接合在夹持环80的嵌入前端上，从而形成对更高压力下的管喷出的非常牢固的机械阻力。嵌入的凸头部分92因此在管端13上提供了极好的密封和牢固的夹持。环80还设计成可展示上述径向向内的铰接动作，以便在轴向相邻于或位于应力集中凹槽咬合94后面的位置(一般以标号96表示)处，将圆柱形壁82接套在或夹靠在管端上。这种接套和集中效应大大地改善了管夹持功能，并且用于将嵌入的凸头部分和咬合94与下管振动效应和温度变化隔离开。
尽管本发明在本文中在各种实施例中描述为可执行嵌入的凸头部分和伴随的接套动作，但是，本领域的技术人员可以理解，在一些应用中，并非总是需要这些严格的设计标准，尤其是用于要暴露于一般的温度、振动和压力效应下的配件。因此，本发明的基本构思之一是提供非扩口式管配件，其未采用一个或多个箍，而是采用了管与螺纹式配件部件之一成一体的夹持环。因此，在本文中描述为优选实施例的螺母、主体和夹持环的其它设计方面不应解释为具有限制性意义，而是作为对本发明的基本概念的可选改进以适于特定应用的要求。
为了实现所需的接套动作和管夹持，环80设计成可展示铰接动作，其在夹持环80与主体56的渐缩的凸轮口部88相接合时，允许渐缩的凸头部分84和夹持环80的中心或中部(如在圆柱形孔82的区域或区域94)径向向内地压紧。该铰接动作也用于提供圆柱形壁82的重要径向位移和压力，以便将环80接套在管端13上且轴向地相邻于应力集中凹槽94。在图1-4的实施例中，通过提供轴向地设在圆柱形部分72和82之间的优选为但并非一律要求的径向内周向槽口98，可有助于铰接动作。槽口98适当地成形为可允许环80塑性变形并以受控的方式破坏，以便利用所需的集中效应将圆柱形壁82径向地压紧靠在管端上。这种结果可通过在夹持环80的外壁部分中包括外槽口100来改进。因此，夹持环80的特定几何形状将设计成使得当螺母52旋拧在主体54上时，夹持环铰接并塑性地变形，以便夹持管端，并将这两者密封在管端和渐缩的凸轮口部88上。标准设计程序如有限元分析可用于根据可变因素如管道材料、管道硬度和壁厚度以及所需的压力、温度和振动性能特征，来优化环80的几何形状。
夹持环80的适当变形可通过选择用于渐缩表面88的合适轮廓来进一步受控。该表面与环80的渐缩凸头相接合，因此将部分地确定环80铰接、压紧和塑性变形的时间和方式，以便适当地嵌入凸头部分以便咬合入管道中，并且也提供了所需的集中或接套动作。另外，凸轮面88的轮廓可设计成在环80凸头部分和渐缩的表面88之间实现所需的密封。这种密封对于配件的总体性能是重要的，如同设在夹持环80和管端13之间的密封一样。
螺母52及其一体式夹持环80可通过标准的机加工操作来制造，并且典型地包括套孔操作以形成环80的外轮廓，例如第二槽口100。螺母52的其它特征可通过众所周知的机加工操作来实现。优选但是并非必须的是，螺母52包括扳手卡面102，以允许使用者将螺母52上紧在主体54上。本领域的技术人员容易理解，配件50的使用只要求螺母52和主体54之间的相对旋转，使得任一部件或两者可在上紧操作过程中根据需要来旋转。
已经发现，特别理想的是，凸轮面88可相对于配件50和管端13的纵轴线X而形成大约35°-60°的凸轮角度θ。凸轮面88的更优选角度θ应为40度-50度，最优选角度θ应为大约45度。用于凸轮面88的该角度范围与已知的金属管配件设计显著不同。常用的管配件具有10度-25度范围内的凸轮面角度，其具有比本明发要浅得多的凸轮角度。更浅的凸轮角度在现有技术配件中是必须的，以便使箍沿着凸轮面滑动更大的轴向距离，这是因为一些现有技术的箍不具有高的硬度差别。更浅的凸轮角度提供了逐渐的变化或机械优点，以便将螺母加在箍上的轴向负荷转化成箍前端径向地进入管中的放大负荷。这种更大的滑动动作允许管夹持机构更渐变地径向地变形至管端中，以形成夹持或咬合在管上的作用。这种更大的滑动动作还允许箍前端逐渐咬入管中，并且犁出变形管道材料的积聚物。包括看起来更陡凸轮角度的现有管配件实际上或者依靠凸轮面的浅部分，或者不产生进入管道中的咬合，从而限制了配件的抗压性能。然而，现有技术的浅凸轮角度，对单一箍形成可悬挂式密封的能力有不利影响，并且还使得必须具有箍前部分，其尤其不是高强度的，因为箍的凸头必须类似地渐缩以便滑入浅凸轮口部中。作为鲜明的对比，本发明利用了陡得多的凸轮面角度θ，这就允许夹持环凸头部分84实际上无需较大的滑动动作而压入凸轮面88中，从而形成极好的密封。然而本领域的技术人员可以理解，更陡的凸轮角度是可选的并且不是在所有应用中都有要求，尤其是用于其中不要求牢固密封例如气体密封的应用中。
在这里的示例性实施例中，凸头部分84包括过渡至渐缩外表面86的半径部分89。该外表面86一般以没有凸轮面88角度那么陡的角度来渐缩。渐缩的外表面86优选轴向地渐缩，同时径向尺寸朝着夹持环80的后端而增大。该渐缩的外部分86和/或半径部分89使凸轮面88实际上通过上紧与具有高应力和材料压紧的一般较窄区或线接触区接触，以允许夹持环80的前端压入凸轮面88中。用语″一般较窄线接触″并不排除渐缩外表面86和凸轮面88之间的另外接触面积，而是更普遍地适用于如下构思，即接近或处在凸轮面88的高应力和压紧材料的最内范围的局部接触区，该压紧材料处于渐缩外表面86和/或靠在凸轮面88上的半径部分89之间。″压紧″简单地指通过形成其中抛光金属压在金属上以实现气密式主密封的一般较窄圆周线接触，夹持环80实现了靠在凸轮面88上的金属至金属良好密封。
重要的是要注意，特定凸轮角度的使用并不必取决于表面88的轮廓。换句话说，所关注的角度是夹持环80的前端接触凸轮面88以便在此形成密封的角度。因此，凸轮面88实际上可制成为带有非截头锥体的轮廓，例如图1和2所示的凸形，但是密封仍然通过与陡角度表面88相接触的夹持环80的前端而形成。凸轮面88的另外的复合角度或轮廓可用于更好地促进夹持环80所实现的铰接动作和管咬合。
无论凸轮面88是否形成为复合角度的表面，该复合角度的表面带有更陡的或更浅的另外斜角部分以便促进夹持环80进入管端13的铰接动作和咬合，根据本发明的这方面，夹持环80的前端的密封部分(在示例性实施例为半径部分89)都会形成凸轮面88的陡角度部分上的主密封，陡角度部分优选角度θ范围为相对于配件50和管端13的纵轴线X的大约35度至60度，凸轮面88的更优选角度θ应为40度50度，最优选的角度θ在待形成主密封的位置应为大约45度。优选但并非必须的是，该主密封通过夹持环80的前端和凸轮面88之间的线接触型接合来执行。
更陡的凸轮面角度具有的另外的优点是，与前部分必须接合现有技术单一箍和夹持环设计中的更浅凸轮面角度相比，管夹持机构80的凸头或前部分可形成具有多得多的质量。这种质量的增加以及铰接动作，倾向于将多得多的材料定位在管咬合94的位置或其附近。与现有技术单一箍或夹持环设计相比，这就大大增强了管夹持机构耐受压力的性能，并且也强化了使咬合与振动和温度效应隔开的集中效应。在箍前部分的更大质量连同不同的硬度，具有另外的优点，即允许正前角γ帮助将箍的前边缘压入管端中。通过箍前端在嵌入管壁中时候变形至一定程度，正前角γ不可能变得大于90度。如果前角将变得大于90度，则它会倾向于将箍前端引导至脱离其管压痕。铰接动作也防止管夹持机构的后端(即与凸头端84相反的端)接触管端，因此整个管夹持机构处于轴向的和径向的受压下。
一般而言，为了管夹持机构嵌入、咬合和夹持住管端，管夹持机构必须更硬于管端。这尤其是对于更厚的壁管道而言。箍在现有技术的浅角度凸轮口部中的更大轴向运动允许箍嵌入管中，即使在箍只是比管一般程度地更硬时。在这些情形下，如果管夹持机构80只是比管端一般程度地更硬，则对于陡的角度凸轮面而言，该装置就不能充分地夹持住管，因为由更陡的凸轮角度造成的管夹持机构在上紧过程中的短得多的轴向运动。然而，根据本发明，通过制作比管道硬很多的管夹持机构，就可以使用更陡的角度凸轮面，并且可用于使管夹持机构充分地咬合入管端中，以便夹持住管。
本发明的更陡的凸轮角度θ也导致在上紧过程中环80的短得多的轴向位移距离。因此，凸头部分84将需要通过短得多的轴向位移或滑动运动而径向地变形和压入管端13中。因此，为了实现适当的管夹持，夹持环80优选表面硬化至这样的硬度，其在维氏硬度标度上为管道材料硬度的至少大约3.3倍。例如，如果管道材料是不锈钢，它可具有高达大约200维氏硬度的硬度。因此，根据本发明的这一方面，当配件50与这种坚硬的材料一起使用时，管夹持机构应被硬化至其硬度为管道硬度的至少大约3.3倍的程度。更优选地，管夹持机构应被硬化至其硬度为管道硬度的至少4倍。另外，不必对整个夹持环80进行表面硬化，而可仅对凸头部分84进行选择性的表面硬化。
根据本发明的该方面，全部或一部分螺母52和主体54可被完全硬化或表面硬化，以便在与更硬的管道材料例如不锈钢一起使用时，可提高配件50的管夹持能力。合适表面硬化工艺在公布给本发明的受让人的美国专利No.6547888、No.6461448、No.6165597和No.6093303中进行了全面的描述，这些专利的全部公开内容通过引用而全面地结合于本文中。这些工艺产生了管夹持机构的大约800至1000维氏硬度或更高的硬度，同时不会有损于配件的防腐性能。然而，可根据要求使用其它的表面硬化技术。管夹持环80的表面硬化允许环80充分地夹持和密封在管道材料上，例如包括二联不锈钢在内的不锈钢。以上引用的表面硬化专利具有另外的优点，即，在环80上提供了可减轻或防止环80(其与螺母52一同旋转)和管道之间的磨损擦伤的表面。
各种润滑剂也可与管夹持环80一起使用，以减轻磨损擦伤和残余的扭转，例如PTFE润滑脂，以及含有二硫化钼或二硫化钨的润滑脂。
表面硬化技术一般会导致整个螺母52和一体的管夹持环80表面硬化。当在不锈钢上进行表面硬化，例如如以上所引用的专利或专利申请中所述的那样时，就会形成附着的氧化膜。在本发明的另一实施例中，固体润滑剂可施加在不锈钢螺母52的螺纹上，以减小紧固过程中的摩擦和上紧扭矩。可用于该用途的任何固体润滑剂和许多这类固体润滑剂是众所周知的。若干示例为石墨、二硫化钼、二硫化钨和UHMWPE(超高分子量聚乙烯)。这些润滑剂可单独地使用，即不与另一材料组合，或与另一材料例如树脂载体等相混合。另外，这些润滑剂可以基本上任何固体形式来使用，包括粉末、颗粒和膏状物。
这种类型的固体润滑剂是众所周知的商品。示例包括可从密歇根州Midland的Dow Corning Corporation公司得到的DowCorning321干膜润滑剂，以及可从加利福尼亚州Monrovia的TransChem Coatings公司得到的SlickoteDry Lube100。
这些润滑剂可通过任何标准的方法来施加，例如通过手，通过气溶胶或喷雾或通过自动化设备来进行。可提供润滑性能的任何涂层厚度都是可使用的。通常不要求超过标准等级2螺纹间隙的固体润滑剂厚度。如果合适，润滑剂可也可被加热以提高其附着力。例如，一些润滑剂，尤其是以树脂粘合剂来提供的润滑剂，可被加热以便实现粘合剂的固化。例如，SlickoteDry Lube100可遵循制造商的使用说明例如在300华氏度加热1小时。
在本发明的一个具体实施例中，如上所述的干型润滑剂用在不锈钢螺母52上，螺母52已接受了利用一氧化碳作为碳源的低温渗碳处理。不锈钢是不会生锈的，这是因为当钢暴露于空气中时，自然地形成的薄的固有铬氧化膜。不锈钢部件、例如由AISI316和316L不锈钢制成的不锈钢部件的低温度渗碳，通常使部件表面涂覆有少量的烟灰。在使用前，这些烟灰通常通过清洗而去掉。当一氧化碳在低温渗碳中用作碳源时，不仅可形成烟灰，而且另外还会形成较厚的氧化膜。这种厚氧化膜与使不锈钢不生锈的固有铬氧化膜的明显不同之处在于，它更厚，并且明显不是钝化膜。一般情况下，这种膜也在使用前去掉，以便露出部件的渗碳表面。
根据该特定实施例，该较厚氧化膜在施加固体润滑剂之前不去掉。相反，它留在渗碳部件表面上，或至少部分的待润滑渗碳表面上。根据该特定实施例，已经发现，这种较厚氧化膜的天然多孔结构用作锚固结构，以用于将润滑剂结合在部件表面上。结果，润滑剂就更具附着性，并因此而能够承受重复的配件重制(即，螺母的松开和重新上紧)，而不会被去掉。2003年2月5日提交的共同未决的美国专利申请(系列号为)No.10/358946“润滑的低温渗碳不锈钢部件”介绍了润滑氧化膜的其它的方面，其整个公开内容通过引用而完全地结合于本文中。
参见图5和6，在本发明的另一实施例中，配件50′包括螺母52，其与如上所述的螺母相同。主体54′如下所述地改动。在这种情况下，主体后端壁110轴向地延伸。过渡部轮廓112可用于将端壁110结合在轴向渐缩的凸轮口部88上。配件50′的所有其它方面与参见图1-4的上述配件50相同。端壁110的延伸轴向长度导致在螺母的前壁66接合在主体端壁68上之前，螺母内台肩或套孔114轴向地接触主体端壁110。这显示于图6的上紧位置中。换句话说，自测量特征设在螺母和主体的后部分处，并且只要求在主体后端壁110的套孔面积和轴向长度上的紧密公差控制，而在图1和2的实施例中，会涉及更多的尺寸和公差，以确保因更大量公差重叠而导致的精确自测量。
根据本发明，也可考虑单一箍管配件。单一箍管配件将设计成带有利用本文所述的一体式螺母和管夹持机构设计(反之亦然)实现的许多相同的构思和优点(其中，单一箍现在为管夹持机构)，尤其是但并不限于铰接的各种可选特征，管咬合，集中或接套效应，一定轮廓的后壁，带有可选凹型的渐缩形外壁，内槽口或凹口的选择性使用，在凸轮面处的线接触，在上紧后的径向间隔开的后端，以及与管端相比的高硬度差别。因此，这些好处具体并不重复，可以认识到，一体的螺母和管夹持环功能非常类似于本文的单一箍实施例，但是带有与阴螺纹式螺母成一体的箍。
图7，7A和8显示了本发明的单一箍管配件181的实施例。在该示例中，箍180是单独的部件，从而提供了三件式的管配件181，包括螺母182、主体184和单一箍180。该配件尤其是并非排他地很好地适用于不锈钢管道。
主体184包括斜角凸轮面186，其优选在上述角度θ范围内，并且最优选为大约45度。单一箍180也优选表面硬化至大约800或更大的维氏硬度，或为管端13的至少大约3.3倍硬。箍的前部分188包括半径过渡部190，其在配件上紧过程中接触陡角度的凸轮面186，以形成靠在陡角度的凸轮面186上的线接触型主密封。箍的前部分188包括大致径向的前端表面188a，其中箍的前锐利边缘192咬合在管端13的外表面中。箍产生塑性变形，并且在管咬合位置处形成了大致径向延伸的台肩194。箍180展示出相对于管夹持件80的上述铰接效应，使得箍主体的中心部分或中部196承受径向向内的压力，以便在管咬合194处或附近进行集中或接套。箍的特定几何形状可根据要求来选择，以便促进铰接动作和管夹持咬合和集中动作，如上所述并且也在关于两个箍配件的以上所包含专利中进行了描述。箍180可设有内圆周槽口或凹口198以便促进铰接作用，还可设有上述的渐缩外壁200。箍180包括渐缩的后壁202，其在上紧过程中通过螺母台肩204驱动。箍180还包括中心的纵向的和大致圆柱形的孔部分206，其轴向地设在前端188a和凹口198之间。优选的是，渐缩的凸头部分208是斜角，以便在上紧过程中保持与凸轮面脱离接触，从而有助于形成线接触主密封。
轴向地处在箍后端202和凹口198之间的圆柱形孔部分206a可具有与圆柱形前部分206相同的直径或不同的直径。另外，可实现铰接效应，使得内圆柱形孔的后端部分206a在上紧后保持与管端13径向地间隔开并脱离接触。
单一箍180完全硬化或表面硬化至为管端13硬度的至少大约3.3倍硬，更优选为至少大约4倍硬。关于表面硬化的上述专利可引用为合适的工艺，然而可根据要求采用其它的工艺。
因此，与现有技术单一箍配件设计相比，通过使用更陡的凸轮面角度以用于金属至金属密封、使用比管道硬得多的箍，以及牢固的管夹持咬合动作，单一箍配件181就提供了极好的管夹持和密封功能。比管道硬度硬得多的箍允许即使在更陡的凸轮角度下也可形成极好的管夹持，而更陡的凸轮角度可促进金属至金属密封。
上述本发明构思了许多方面和特征，其可应用于单一箍和一体的管夹持环实施例之一或两者上，可促进密封和管夹持的主要的但非排他的性能特征。例如，在一些应用中重要的另一性能特征是管配件耐受温度效应的能力。其它的标准可包括制造成本、装配的容易程度和装配检验。本发明为设计者提供了用于设计管配件的各种方面和构思，其可满足特定应用或应用范围的性能要求。这些不同的设计方面包括管夹持机构(它为单一箍或一体的管夹持环)材料的几何形状和特征的各种选择，以及管配件部件如示例性实施例的螺纹式阳主体和阴螺母的可选方面。本发明的单一方面或特征或其组合在所有的设计中都不是完全必要的，作为示例，本发明可很好地应用于管配件，其未利用构成配件的管配件第一和第二部件之间的螺纹式接合。因此在广义上，本发明提供了单一箍(一体的或单独的)管配件，其与现有技术的单一箍管配件不同，当箍在上紧过程中塑性变形时包含铰接动作，而导致通过箍的中心部分靠在管端上的径向压力所形成的集中效应，来实现了管夹持和密封。因此该铰接动作产生了在所有应用中优选但并非必须的箍凸部分，其径向地压紧在管端上(而在现有技术中，单一箍管配件的箍凹形地弓出离开管端)。铰接和集中效应允许利用箍在上紧过程中的更短的凸轮行程或轴向位移，即使在更硬的管道材料上也能够形成充分的管夹持，因此也确保了靠在凸轮面上的充分密封。
设计者根据本发明可用于实现所需的管夹持和密封的各种方面和选择包括但不限于以下所述。一方面是使用如上所述的更陡凸轮角度θ。另一方面是使用硬化技术，例如上述示例性工艺，使得箍/夹持环在维氏硬度标度上为管道硬度的至少大约3.3倍。硬化可以是在管夹持机构/箍的部分或全部表面上的表面硬化或完全硬化。另一方面是箍/夹持环的合适的几何形状，以便在上述的配件上紧过程中形成铰接功能或效应，以便确保凸头利用处于压痕轴向后面的集中或接套效应，而适当地压入管道壁中。箍/管夹持机构可设计成咬合入管端中，这在更高的压力应用中是典型的，或径向地压紧在管端上，这在薄壁管道或更软管道中是典型的。几何形状的考虑可包括使用内槽口/凹口或凹型，使用带有或没有凹型的外渐缩壁，以及使用一定轮廓的后壁，例如凸面。另外的几何形状特征可包括使用半径部分，以便利用一般线接触而接合在凸轮面上，以用于执行牢固的密封以及将箍的前边缘压入管壁中，以形成牢固的咬合和管夹持。另一方面是设计铰接动作，使得在完全上紧后箍的后部分保持与管端径向地间隔开。这有助于防止形成应力集中凹槽或区域，其会受到沿着管道的振动效应的影响。另一方面是在管配件部件之一的驱动面和相关的箍从动面之间、例如在螺母压靠在箍的后端之处提供不同的角度。不同角度促进了适当的铰接动作，以便有效地将箍集中在管端上，并且也促进了箍后部分与管端的径向间隔开。
因此，本领域的技术人员可以理解，本发明对现有技术的单一箍管配件进行了显著的增加，尤其是用于结合了更陡凸轮角度、不同的硬度和铰接动作选择的示例性实施例。这三个方面的工作一起导致单一箍管配件展示良好密封和管夹持特征，这与现有技术单一箍管配件不一样。另外，在许多应用中，使用铰接动作和单独使用硬度差也足够了。
我们发现，对于单一箍180(因此也包括一体式管夹持环实施例)的一些应用，尤其是但并非排他地对于1/2″和更大的管道或对于非常坚硬的管道，并不要求内槽口198。在更小的管道中，内槽口也可在一些应用中被忽略，尽管在这些情形下，箍的适当铰接在没有槽口时会更难于实现，这是因为更小的箍具有更高的刚度。
铰接动作尤其可用于管道材料比较坚硬例如为二联不锈钢时的应用中，使得箍必须充分地表面硬化，以允许箍凸头压入管道壁中。箍制作成更硬，则就更难于使箍以合适方式变形，以确保适当的管夹持和密封。铰接动作允许箍适当地变形和夹持住管道。对于更软的管道材料如铜，更陡的凸轮角度θ就可单独地足以确保管夹持和密封。
如上所述，铰接动作可通过各种设计选择来执行，这些设计选择可单独地或以任何数量的各种组合和子组合来使用。这些选择之一是所知的内槽口或凹口。另一选择是渐缩的外壁200。另外，箍的后端202可形成如′963专利中所述的一定轮廓，例如带有凸形，这就区别于如图7和7A所示的直锥形轮廓。在箍后端202采用凸形轮廓(或者螺母182的一定轮廓的驱动面204，或这两者)通过更均匀地分布箍和螺母之间的相互作用力，而减小了磨损擦伤和上紧用扭矩。本领域的技术人员容易理解，一定轮廓的后端可采取许多不同的形状，例如在2000年12月20日提交的国际专利申请No.PCT/US00/34828“带有可减小磨损擦伤的间隙的箍”，及其1999年12月22日提交的相应美国专利申请(系列号为)No.09/469549(未决公布)“带有可减小磨损擦伤的间隙的箍”中所述，这些专利申请的整个公开内容通过引用而完全地结合于本文中。这些应用的讲述内容不需用于本发明的理解和实践，而是提供了一定轮廓后壁的另外的备选设计构造以及用于铰接操作的其它几何形状构思，或者用于两个箍管配件的后箍，或用于单一箍管配件。一定轮廓的后壁也促进了铰接动作，因此箍的后端可在如上所述的上紧之后，与管道径向地间隔开。防止箍后端和管道壁之间的接触就防止形成应力集中凹槽，其易于受到有害的振动影响。
参见图13，在本发明的另一实施例中，单一箍管配件300以局部纵向半剖面而显示了管端13上的松装配状态。在附图中，如同其它附图一样，各种间隙和空间被放大，以出于清楚和易于理解的目的，这对于本领域的技术人员而言是显而易见的。
配件300包括箍302、主体304和螺母306，其例如可通过这两者之间的传统螺纹式连接而结合在主体304上。主体304包括如上所述的陡的凸轮面304a。在该实施例中，箍302为大致圆柱形装置，并且由任何上述示例性材料和表面硬化工艺制成，以便优选但并非在所有情况下都要求在维氏硬度标度上具有为管道材料的至少大约3.3倍硬度的不同硬度。箍302包括管端13可穿过其中的中心孔。孔由从箍的凸头或前部分310延伸至后端或向后端312的大致连续圆柱形壁308来限定。凸头部分310可包括前边缘314，其通过半径部分318结合在渐缩的部分316上。
箍302在该示例性实施例中还包括外壁320，其可选择性地具有褶皱、凹口或槽口或其它的凹形322。该外凹形322在这种情况下由大致圆柱形壁部分320a和轴向渐缩的壁部分320b形成。凹形322在功能上类似于图7所示实施例的渐缩壁200，并且可用于在上紧过程中促进箍302的径向向内压力，以实现所需的铰接操作，其形成了压入凸头314(和所得的应力集中凹槽)以及位于压痕的轴向后面的集中区。
箍还包括一定轮廓的后壁324。一定轮廓的后壁324在该示例中可根据以上结合的专利和专利申请的讲述内容，或如图所示包括在后壁的径向外端结合在半径或其它的凸形324b上的大致直锥形部分324a。通过使箍302和螺母306沿着一定轮廓的表面初始接触并与管端13径向地间隔开，这就在上紧过程中具有更少的磨损擦伤以及用于最终装配的更低扭矩。这种构造也有助于使箍的后端312在作为所需铰接操作结果的上紧之后，与管端径向地间隔开(见图14)。
如图13A中更大比例地所示，箍后壁324一般具有凸形轮廓以便在表面324的最外凸形区域的切线Z和螺母的驱动面306a之间形成包括的角度β(在这里称为″不同角度″)。因此，凸形轮廓的表面324的形状可根据需要来选择，以用于特定的应用。螺母表面306a优选在与管端径向地间隔开的位置首先接触凸形表面324。尽管在图13A实施例中，初始接触在表面324的径向远端部分或其附近，然而，这并非要求一定如此。初始接触例如可更多地处于表面324的中心区域内。
使用包括一定轮廓的后壁324、不同角度β和外壁320(例如带有渐缩的部分和凹型)的一个或多个方面有助于铰接动作，其产生了牢固的管咬合和集中，以及在配件上紧后使箍的后端与管端径向地间隔开。
箍302的前部分310包括前边缘314，其在上紧过程中优选但并非必须地咬合并压入管道壁中。箍的前端310a从前边缘314以角度γ大致径向地延伸，该角度γ是与配件300中心轴线X形成的夹角。角γ将取决于每一应用中的配件总体设计标准，但是，对于在超出手指拧紧位置的上紧过程中箍的给定轴向行程而言，该角度在实现入管道壁中的牢固咬合时是重要的。在大多数情况下，该角度将在大约75°至大约85°的近似范围内。
尽管箍302的后端312优选在上紧后与管道径向地间隔开，但这并非在所有应用中都需要这样。对于其中要求这些间隔的那些应用而言，另一备选是在箍的后端312中形成凹口，例如埋头孔313(如虚线所示)。
用于本发明和用于本文所有实施例的铰接动作可参见图14进一步理解。铰接动作与现有技术的单一箍配件中箍的典型弓出或下凹变形不同，而是优选包含图14的方向箭头C1和C2所示的双旋转效应。箍的后端312一般以顺时针方向旋转(这里，用语顺时针和逆时针用于方便引用根据附图所示的方位，而非任何所要求的实际旋转方向)或旋转离开管端13，而凸头部分310一般以逆时针方向(即与后端312的旋转方向相反)旋转。因此，凸头部分的该旋转有助于位于已压入凸头部分310的轴向后面的箍中心部分326的径向压紧。″中心部分″意指箍的后端和前端之间的区域，不必处于箍的中间。相反，这里所用的中心部分指箍主体的径向地压在位于压入前端的轴向后面的管壁上的那部分。这种径向压紧产生了位于压入前端314的轴向后面的内圆柱形壁308的部分308a的所需集中或接套效应。集中区域308a的长度将根据管配件的总体设计特征和性能要求而变动。集中区域308a位于压入前边缘的轴向后方，但开始夹入的精确位置取决于设计选择，因此它可定位成相邻于压入凸头和相关的应力集中凹槽，或者可与之轴向地间隔开或与之连续，即可称作若干示例。所示集中区域308a也可具有压入管道壁中的凸形径向部分的特征，其中铰接操作优选在上紧过程中产生了圆柱形壁308的这种凸形变形。这种效果易于区别于其中箍或者下凹地弓出离开管道的现有技术配件，或可用于将保持大致圆柱形形状的完全硬化的那些箍。
因此，可通过使用箍的各种几何形状特征中的一个或多个来促进双旋转铰接操作，包括但不限于使用箍的一定轮廓的后壁，包括箍和驱动螺母之间的不同角度，以及外壁中的凹型。因此，本领域的技术人员可选择用于箍的最佳几何形状特征以用于特定应用，以促进使用陡的凸轮角度，以及选择性地使用不同硬度的箍。
已经发现，所需的集中结果是，其中正交于管表面而作用的夹入压应力沿着集中区域从箍的压入前端沿着内壁308返回的位置逐渐地且大致地减小。在其中需要减小或消除来自于上紧过程中金属变形导致的应力集中凹槽的应用中，所需的集中效应是优选的。通过提供一般沿着集中区308a减小的集中应力，可减小或消除在集中区的与压入凸头相反的尾部边缘附近的应力集中区域。
图15A、15B和15C显示了用于螺母306和主体304之间的螺纹接合的不同螺纹选择。图15A显示了从法向(即60度的夹角)对称螺纹侧面350和352的传统30°。图15B显示了锯齿螺纹设计的可选使用，其中螺纹侧面与一般在大约45度范围内的一个侧面350以及离法线为大约3度至大约7度范围内的相邻侧面不对称。锯齿螺纹设计在一侧上提供了高强度的加载，以便有助于在高扭矩装配过程中和高压力应用中减小螺母扩口。图15C显示了使用梯形螺纹，其中侧面又是对称的，但具有更陡的角度，例如离法线为大约3度至大约7度。与传统的60度螺纹相比，梯形螺纹设计提供了更高强度的均匀加载。
已经参见优选实施例来描述了本发明。显然，在阅读和理解了本说明书之后，可以构思出各种修改和变化。本发明旨在包括属于所附权利要求及其等效物的范围内的所有这类修改和变化。
权利要求
1.一种用于金属管道的管配件，包括a)可结合在一起的主体和螺母；所述主体具有适于沿着所述配件的中心纵轴线接受金属管端的内孔；所述孔具有在所述孔一端的凸轮面；b)所述螺母具有箍驱动面；和c)具有前端和后端的箍；所述箍的后端具有箍从动面，其在所述配件上紧时与所述螺母箍驱动面相接合；所述箍的前端与所述凸轮面相接合以形成密封；所述箍具有中心孔，其通过在装配过程中紧密地接受在所述管端上的大致连续的圆柱形内壁而形成；d)其中，所述凸轮面相对于所述纵轴线形成了至少大约35度至大约60度的夹角。
2.根据权利要求1所述的管配件，其特征在于，所述箍前端接合在所述凸轮面上，以形成金属至金属主密封。
3.根据权利要求2所述的管配件，其特征在于，所述箍通过铰接动作塑性变形，所述铰接动作在所述箍的中心部分产生了压在所述管端上的径向压力。
4.根据权利要求3所述的管配件，其特征在于，所述箍前端形成了密封在所述凸轮面上的一般较窄线接触。
5.根据权利要求1所述的管配件，其特征在于，所述箍从动面为凸形。
6.根据权利要求1所述的管配件，其特征在于，所述箍前端压入所述管端的外表面中，以形成接触所述前端的台肩；所述箍具有相邻于所述前端的大致圆柱形内孔部分；所述孔部分通过完成所述配件的初始上紧而径向地压入所述管端中。
7.根据权利要求6所述的管配件，其特征在于，所述孔部分的径向压紧是凸式的，并且通过所述前端在上紧过程中的铰接动作而产生。
8.根据权利要求1所述的管配件，其特征在于，所述箍后端在完成所述配件的初始上紧之后与所述管端径向地间隔开。
9.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍在维氏硬度标度上为所述管端硬度的至少大约3.3倍。
10.根据权利要求9所述的配件，其特征在于，所述箍从动面为凸形。
11.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍包括具有凹型的外壁，其可促进所述圆柱形内壁的一部分在所述管端上的径向加压。
12.根据权利要求11所述的配件，其特征在于，所述径向加压的部分在所述箍前端的轴向后面将所述箍集中在所述管端上。
13.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍前端的一部分通过上紧压入所述管端中。
14.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍从动面与所述螺母的箍驱动面相接合并且在这两者之间形成了不同角度，使得所述箍后端与所述管端在完成上紧之后径向地间隔开。
15.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍在上紧过程中通过铰接操作塑性地变形，其中所述箍的前部分在第一方向上旋转，使得其前边缘被向内径向地加压以便压入所述管端中，使得所述箍的中心部分在所述压入的前边缘后面集中在所述管端上，并且所述箍后端在与所述第一方向相反的方向上旋转，以便在上紧之后与所述管端径向地间隔开。
16.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述管端具有至少大约0.5英寸的直径。
17.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述夹角为大约40度至大约50度。
18.根据权利要求17所述的配件，其特征在于，所述夹角为大约45度。
19.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍包括表面硬化的不锈钢。
20.根据权利要求5所述的配件，其特征在于，所述凸形从动面在与所述管端径向地间隔开的位置与所述螺母箍驱动面相接触。
21.根据权利要求20所述的配件，其特征在于，所述箍后端在所述配件上紧后与所述管端径向地间隔开。
22.根据权利要求20所述的配件，其特征在于，所述凸形从动面包括半径部分。
23.根据权利要求22所述的配件，其特征在于，所述凸形从动面还包括笔直部分。
24.根据权利要求11所述的配件，其特征在于，所述外壁凹型通过所述外壁的轴向渐缩的部分和大致圆柱形部分来形成。
25.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，在上紧时，所述箍具有压入所述管端的前端，与所述管端径向地间隔开的后端，以及利用凸形径向加压而集中所述箍的处于所述前端和后端之间的部分。
26.根据权利要求25所述的配件，其特征在于，所述箍是表面硬化的，并且在维氏硬度标度上为所述管端硬度的至少大约3.3倍。
27.根据权利要求1所述的配件，其特征在于，所述箍包括压入所述管端的前边缘，以及轴向地设在所述箍前端和后端之间的部分，其通过所述配件的上紧而径向地压在所述管端上，以便将所述箍集中在所述管端上，所述径向压紧部分沿着所述箍从所述箍的压入前边缘延伸出的长度而具有大致增加的压紧力。
28.一种用于金属管道的管配件，包括a)可结合在一起的主体和螺母；所述主体具有适于沿着所述配件的中心纵轴线接受金属管端的内孔；所述孔具有在所述孔一端的凸轮面；b)所述螺母具有箍驱动面；和c)具有前端和后端的箍；所述箍的后端具有箍从动面，其在所述配件上紧时与所述螺母箍驱动面相接合；所述箍的前端与所述凸轮面相接合以形成密封；所述箍具有中心孔，其通过在装配过程中紧密地接受在所述管端上的大致连续的圆柱形内壁而形成；d)所述箍从动面是凸形的，并且在与所述管端径向地间隔开的位置初始接触所述螺母箍驱动面；e)其中，所述凸轮面相对于所述纵轴线形成了大约45度的夹角。
29.根据权利要求28所述的配件，其特征在于，在所述配件已上紧之后，所述箍后端与所述管端径向地间隔开。
30.一种用于金属管道的管配件，包括a)可结合的主体和螺母；所述主体具有适于沿着所述配件的中心纵轴线接受金属管端的内孔；所述孔具有在所述孔一端的凸轮面；b)所述螺母具有箍驱动面；和c)具有前部和后端的箍；所述箍的后端具有箍从动面，其在所述配件上紧时与所述螺母箍驱动面相接合；所述箍的前部包括前端，所述前端可与所述凸轮面相接合以形成密封；所述箍具有中心孔，其通过在装配过程中紧密地接受在所述管端上的大致连续的圆柱形内壁而形成；d)所述箍前端包括压入所述管端中的前边缘，所述箍具有在所述压入前边缘轴向后面的位置径向地受压的所述大致圆柱形内壁的一部分，其中压紧应力在离开所述压入前边缘的大致轴向方向上减小。
31.一种用于金属管道的管配件，包括a)可结合的主体和螺母；所述主体具有适于沿着所述配件的中心纵轴线接受金属管端的内孔；所述孔具有在所述孔一端的凸轮面；b)所述螺母具有箍驱动面；和c)具有前部和后端的箍；所述箍的后端具有箍从动面，其在所述配件上紧时与所述螺母箍驱动面相接合；所述箍的前部包括前端，所述前端可与所述凸轮面相接合以形成密封；所述箍具有中心孔，其通过在装配过程中紧密地接受在所述管端上的圆柱形内壁而形成；d)所述箍从动面为凸形，所述箍为所述管端硬度的至少大约3.3倍，所述凸轮面相对于所述纵轴线形成至少大约35度至大约60度的夹角，所述箍圆柱形内壁在所述箍前端的轴向后面径向地压在所述管端上。
32.根据权利要求31所述的管配件，其特征在于，所述箍包括具有凹型的外壁，其有助于所述圆柱形壁部分在所述前端后面的所述径向压紧。
33.根据权利要求31所述的管配件，其特征在于，所述箍是表面硬化的。
34.一种用于金属管道的管配件，包括a)可结合的第一配件部件和第二配件部件；所述第一配件部件具有适于沿着所述管配件的中心纵轴线接受金属管端的内孔；所述孔具有在所述孔一端的凸轮面；b)所述第二配件部件具有箍驱动面；和c)具有前端和后端的单一箍；所述箍的后端具有箍从动面，其在所述配件上紧时与所述第二配件部件箍驱动面相接合；所述箍的前端与所述凸轮面相接合以形成密封；所述箍具有中心孔，其通过在装配过程中紧密地接受在所述管端上的大致圆柱形内壁而形成；d)所述箍在维氏硬度标度上为所述管端硬度的至少大约3.3倍，所述箍在上紧过程中通过铰接操作塑性地变形，其导致所述大致圆柱形内壁的一部分在所述箍前端的轴向后端而径向地压在所述管端上，以便将所述箍集中在所述管端上。
35.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述圆柱形内壁的径向地受压的所述部分在上紧时形成了凸形轮廓。
36.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述凸轮面为大约40度至大约50度，所述从动面为凸形。
37.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述箍后端在所述配件上紧之后与所述管端径向地间隔开。
38.根据权利要求37所述的管配件，其特征在于，所述箍后端包括内埋头孔。
39.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述圆柱形内壁基本上沿着其整个轴向长度连续。
40.根据权利要求39所述的管配件，其特征在于，所述箍后端包括内埋头孔。
41.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述圆柱形内壁包括径向的凹口，其与所述箍的前边缘轴向地间隔开。
42.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述箍包括轴向渐缩的外壁。
43.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述箍包括具有在所述前端和后端之间的凹型的外壁，以便促进所述铰接动作。
44.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述第一和第二部件通过螺纹式连接结合。
45.根据权利要求44所述的管配件，其特征在于，所述螺纹式连接包括锯齿螺纹。
46.根据权利要求44所述的管配件，其特征在于，所述螺纹式连接包括梯形螺纹。
47.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，当所述箍从动面和所述第二部件箍驱动面在所述配件装配过程中初始相遇时，所述表面形成这两者之间的不同角度。
48.根据权利要求47所述的管配件，其特征在于，所述不同角度使得所述驱动面在与所述管端径向地间隔开的位置处接触所述从动面。
49.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述箍前端与所述管端的表面形成角度α，所述角度离法线为大约三度至大约五度。
50.在具有可螺纹式地结合在第二配件部件上的第一配件部件类型的非扩口式管配件中，其中至少一个箍包含在由所述结合的部件所限定的空腔中，所述的改进包括具有锯齿螺纹的所述螺纹式连接。
51.在具有可螺纹式地结合在第二配件部件上的第一配件部件类型的非扩口式管配件中，其中至少一个箍包含在由所述结合的部件所限定的空腔中，所述的改进包括具有梯形螺纹的所述螺纹式连接。
52.根据权利要求28所述的管配件，其特征在于，所述箍在上紧过程中通过将所述箍集中在所述管端上的铰接动作而塑性地变形。
53.一种用于金属管道的管配件，包括可沿着所述配件的中心轴线结合在一起的第一配件部件和第二配件部件；所述第一和第二配件部件由金属制成；所述第一配件部件包括可滑动地接受管端的孔和在所述孔一端的渐缩形凸轮面；所述第二配件部件具有管夹持机构，其一体地连接于其上并且可在装配所述配件时与所述凸轮面接合。
54.根据权利要求53所述的管配件，其特征在于，所述管夹持机构以悬臂方式从所述第二配件部件的一部分中延伸出。
55.根据权利要求53所述的管配件，其特征在于，所述第一和第二部件包括不锈钢。
56.一种用于非扩口式金属管配件的金属配件部件，包括其中具有中心孔的金属主体；和一体地连接在所述主体上并且延伸入所述中心孔中的金属管夹持机构。
57.根据权利要求55所述的管配件，其特征在于，所述管夹持机构以悬臂方式从所述主体的一部分中延伸出。
58.根据权利要求56所述的管配件，其特征在于，所述管夹持机构用作箍。
59.根据权利要求34所述的管配件，其特征在于，所述箍在其部分或全部表面上进行了表面硬化。
60.根据权利要求31所述的配件，其特征在于，所述圆柱形内壁包括径向的圆周凹口。
61.根据权利要求31所述的配件，其特征在于，所述圆柱形内壁沿着基本上其整个轴向长度而基本上连续。
全文摘要
一种仅使用两个部件、即配件主体(54)和配件螺母(52)的管配件(50)。螺母(52)和主体(54)适于通过这两者之间的相对旋转而螺纹式地接合在一起。螺母(52)包括一体的管夹持环(80)，其在装配配件时与主体(54)上的凸轮面(88)相配合。凸轮面(88)优选具有陡的凸轮角度。环(80)径向地压在管(13)外壁上，以形成密封和紧密的管夹持。环还形成了靠在凸轮面上的线接触型密封。环(80)设计成在上紧过程中具有铰接动作并且塑性地变形以便嵌入管道中，以便用于实现极好的管夹持，以及轴向相邻的接套或集中区，其将来自于嵌入动作的任何应力集中凹槽与振动效应隔离开。配件部件、尤其是环(80)可以是表面硬化的。配件(50)可包括自测量特征，以指示充分的上紧以及用于防止过度的上紧。还提供了单一箍管配件，其采用陡的凸轮面，并且具有在维氏硬度标度上为不锈钢管端硬度的至少大约3.3倍的硬度比。
文档编号F16L19/08GK1836128SQ200480023125
公开日2006年9月20日 申请日期2004年8月12日 优先权日2003年8月15日
发明者P·C·威廉斯 申请人:斯瓦戈洛克公司