本申请要求2016年2月9日提交的名为“ferruleforaconduitfitting(用于管道配件的套圈)”的美国临时专利申请系列号62/292959的优先权和全部权益，其全部的公开内容通过引用的方式完全并入本文。
发明技术领域
本公开内容涉及用于在管道和另一个流体组件之间进行机械连接的配件，用于容纳液体或气体流体。更具体地，本公开内容涉及使用管道夹持装置例如套圈的管子和管道的配件。
发明概要
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的实施方式，用于管道配件的套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上。套圈的第一端部包括相对于中心轴线以60°-90°的第一角度设置的轴向外侧第一端从动表面，以及相对于中心轴线以0°-40°的第二角度设置的轴向内侧第一端凸轮表面。套圈的第二端部包括以基本上等于第一角度的第三角度设置的轴向外侧第二端从动表面，以及以基本上等于第二角度的第四角度设置的轴向内侧第二端凸轮表面。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，用于管道配件的套圈包括沿着中心轴线穿过套圈延伸的内壁，使得套圈能够安装在管道端部上；扩大的第一端部，包括相对于中心轴线以第一角度设置的第一端凸轮表面；在扩大的第一端部的轴向内侧并从扩大的第一端部向下缩颈的第一窄部；扩大的第二端部，该扩大的第二端部包括相对于中心轴线以第二角度设置的第二端从动表面，第二角度大于第一角度；在扩大的第二端部的轴向向内并从扩大的第二端部向下缩颈的第二窄部；以及轴向设置在第一窄部和第二窄部之间并且从第一窄部和第二窄部径向向外延伸的中央凸台部分。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，套圈与第一装配组件(例如阴螺纹装配螺母)结合设置，该第一装配组件包括用于容纳在此通过的管道端部的内孔以及形成驱动表面的环形内肩。该套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上，在第一端部的轴向内侧的第一铰接部分，以及在第二端部的轴向内侧的第二铰接部分。套圈的第一端部包括相对于中心轴线以60°-90°的第一角度设置的第一端从动表面。套圈的第二端部包括相对于中心轴线以第二角度设置的第二端从动表面，第二角度基本上等于第一角度。当套圈和第一装配组件与第二装配组件(例如阳螺纹配件主体)组装在一起时，套圈的第一端部接合第二装配组件，并且套圈的第二端部接合第一装配组件，以及管道配件完全安装(例如完全拉紧)在管道端部上以将第一端部压缩成与管道端部夹紧和密封接合，第二铰接部分径向向内铰接以防止将第二端部压靠在管道端部上。当套圈和第一装配组件与第二装配组件组装在一起时，套圈的第一端部与第一装配组件接合，套圈的第二端部与第二装配组件接合，并且管道配件完全安装在管道端部上以将第二端部压缩成与管道端部夹紧和密封接合，第一铰接部分径向向内铰接以防止第一端部压靠管道端部。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，套圈与第一装配组件(例如阴螺纹装配螺母)结合设置，该第一装配组件包括容纳在此通过的管道端部的内孔以及形成驱动表面的环形内肩。该套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上。套圈的第一端部包括相对于中心轴线以70°-90°的第一角度设置的第一端从动表面。套圈的第二端部包括相对于中心轴线以第二角度设置的第二端从动表面，第二角度基本上等于第一角度。当套圈和第一装配组件组装在一起时，第一端部接合第一装配组件的肩部，第一装配组件的驱动表面接合套圈的第一端从动表面以在第一端从动表面和驱动表面之间形成径向向内开口的第一差角。当套圈安装在第一装配组件中时，第二端部接合第一装配组件的肩部，第一装配组件的驱动表面接合套圈的第二端从动表面以在第二端从动表面和驱动表面之间形成径向向内开口的第二差角，第二差角基本上等于第一差角。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，套圈与第一配件组件(例如阳螺纹配件主体)结合设置，该第一装配组件包括容纳管道端部的内孔和限定了装配组件凸轮表面的凸轮口。该套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上；在第一端部的轴向内侧的第一铰接部分；以及在第二端部的轴向内侧的第二铰接部分。套圈的第一端部包括相对于中心轴线以0°-40°的第一角度设置的第一端凸轮表面。套圈的第二端部包括以基本上等于第一角度的第二角度设置的第二端凸轮表面。当套圈和第一装配组件与第二配件组件(例如阴螺纹装配螺母)组装在一起时，套圈的第一端部接合第一装配组件，套圈的第二端部接合第二装配组件，并且管道配件完全安装(例如完全拉紧)在管道端部上，第一铰接部分径向向内铰接以夹紧管道端部。当套圈和第一装配组件与第二装配组件组装在一起时，套圈的第一端部接合第二装配组件，并且套圈的第二端部接合第一装配组件，管道配件完全安装在管道端部上，第二铰接部分径向向内铰接以夹紧管道端部。
根据本公开内仍然中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，套圈与第一装配组件(例如阳螺纹配件主体)结合设置，第一装配组件包括用于容纳管道端部的内孔和限定了装配组件凸轮表面的凸轮口。该套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上。套圈的第一端部包括相对于中心轴线以0°-40°的第一角度设置的第一端凸轮表面，以及相对于中心轴线以第二角度设置的第一端从动表面，第二角度大于第一角度，第一端凸轮表面和第一端从动表面由第一半径部分连接。套圈的第二端部包括以基本上等于第一角度的第三角度设置的第二端凸轮表面，以及相对于中心轴线以第四角度设置的第二端从动表面，第四角度大于第三角度，第二端凸轮表面和第二端从动表面由第二半径部分连接。当套圈安装在第一装配组件中时，第一端部与第一装配组件的凸轮口接合，第一装配组件的装配组件凸轮表面在第一半径部分处接合套圈的第一端凸轮表面，以在第一端凸轮表面和装配组件凸轮表面之间形成径向向外开口的第一差角。当套圈安装在第一装配组件中时，第二端部接合第一装配组件的凸轮口，第一装配组件的装配组件凸轮表面在第二半径部分处接合套圈的第二端凸轮表面，以在第二端凸轮表面和配合组件凸轮表面之间形成径向向外开口的第二差角。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，配件组件包括第一配件组件(例如阳螺纹配件主体)，该第一配件组件具有用于容纳管道端部的内孔和限定了装配组件凸轮表面的凸轮口；第二装配组件(例如阴螺纹装配螺母)，其可与第一装配组件连接并且具有用于容纳在此通过的管道端部的内孔以及形成驱动表面的环形内肩；以及套圈，其包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上；第一铰接部分在第一端部的轴向内侧，第二铰接部分在第二端部的轴向内侧。当装配组件与接合第一装配组件的套圈的第一端部以及接合第二装配组件的套圈的第二端部组装在一起，并且管道配件完全安装(例如完全拉紧)在管道端部上时，套圈的第一铰接部分径向向内铰接以夹紧管道端部，并且套圈的第二铰接部分径向向内铰接，以防止套圈的第二端部压靠管道端部。当装配组件与接合第一装配组件的套圈的第二端部以及接合第二装配组件的套圈的第一端部组装在一起，并且管道配件完全安装在管道端部上时，套圈的第二铰接部分径向向内铰接以夹紧管道端部，并且套圈的第一铰接部分径向向内铰接，以防止第二端部压靠管道端部。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一实施方式，装配组件包括第一装配组件(例如阳螺纹配件主体)，该第一配件组件具有用于容纳管道端部的内孔和限定了装配组件凸轮表面的凸轮口；第二装配组件(例如阴螺纹装配螺母)，其可与第一装配组件连接并且具有用于容纳在此通过的管道端部的内孔以及形成驱动表面的环形内肩；以及套圈，该套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上；第一端部具有相对于中心轴线以第一角度设置的第一端凸轮表面，第二端部具有相对于中心轴线以第二角度设置的第二端从动表面，第二角度大于第一角度，第一铰接部分在第一端部的轴向内侧，第二铰接部分在第二端部的轴向内侧，并且中央凸台部分轴向设置在第一铰接部分和第二铰接部分之间。当装配组件与接合第一装配组件的套圈的第一端部以及接合第二装配组件的套圈的第二端部组装在一起，并且管道配件完全安装(例如完全拉紧)在管道端部上时，套圈的第一铰接部分径向向内铰接以夹紧管道端部，并且套圈的第二铰接部分径向向内铰接，以防止套圈的第二端部压靠管道端部，并且中央凸台部分径向向外弯曲以接合第二装配组件的内表面。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，用于管道配件的套圈包括沿着中心轴线穿过套圈延伸的内壁，使得套圈能够安装在管道端部上。套圈包括扩大的第一端部和第二端部，以及从相应扩大的第一端部和第二端部轴向向内并向下缩颈的第一变窄部分和第二变窄部分。套圈的扩大的中央部分轴向设置在第一变窄部分和第二变窄部分之间并从第一变窄部分和第二变窄部分径向向外延伸。套圈关于将套圈的轴向中心点一分为二的平面对称。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，用于管道配件的套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在套圈的第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上。套圈的第一端部包括相对于中心轴线以第一角度设置的轴向外侧第一端从动表面，相对于中心轴线以第二角度设置的轴向内侧第一端凸轮表面，第二角度小于第一角度，以及连接第一端从动表面和第一端凸轮表面的第一半径部分。套圈的第二端部包括以基本上等于第一角度的第三角度设置的轴向外侧第二端从动表面，以基本上等于第二角度的第四角度设置的轴向内侧第二端凸轮表面，以及连接第二端从动表面与第二端凸轮表面的第二半径部分。套圈关于将套圈的轴向中心点一分为二的平面对称。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，用于管道配件的套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线在第一端部和第二端部之间延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上，套圈包括第一轴向侧面和第二轴向侧面。套圈的第一轴向侧面包括相对于中心轴线以第一角度设置的轴向外侧和径向内侧的第一端凸轮表面，相对于中心以第二角度设置的轴向内侧和径向外侧的第一端从动表面，第二角度大于第一角度，以及在第一端凸轮表面和第一端从动表面之间延伸的第一铰接部分。套圈的第二轴向侧面包括以基本上等于第一角度的第三角度设置的轴向外侧和径向内侧的第二端凸轮表面，以基本上等于第二角度的第四角度设置的轴向内侧和径向外侧的第二端从动表面，以及在第二端凸轮表面和第二端从动表面之间延伸的第二铰接部分。套圈关于将套圈的第一轴向侧面和第二轴向侧面之间的轴向中心点一分为二的平面对称。
根据本公开内容中呈现的一个或多个发明的另一个实施方式，用于管道配件的套圈包括内壁，该内壁沿着中心轴线延伸穿过套圈，使得套圈能够安装在管道端部上，套圈包括第一轴向侧面和第二轴向侧面。扩大的第一端部设置在套圈的第一轴向侧面上，并包括相对于中心轴线以第一角度设置的第一端凸轮表面。第一变窄部分设置在套圈的第一轴向侧面上，在扩大的第一端部轴向内侧并从扩大的第一端部向下颈缩。中心凸台部分设置在套圈的轴向中心点处并从第一变窄部分径向向外延伸，中心凸台部分限定了第二端从动表面，该第二端从动表面相对于中心轴线以第二角度设置在套圈的第二轴向侧面上，第二角度大于第一角度。
鉴于附图，本领域技术人员将容易领会和理解本文描述的本发明的这些以及其它方面和优点。
附图简要说明
图1a是管道装配组件的半纵向横截面示意图，以指形张紧状态示出；
图1b是图1a的管道装配组件的半纵向横截面示意图，以拉紧状态示出；
图1c是用于管道装配组件的另一个套圈的半纵向剖视图，该图复制了图1a的套圈的一些特征；
图2是管道装配组件的半纵向剖视图，以指形张紧状态示出；
图2a是标记为2a的图2的圆圈区域的放大视图；
图2b是标记为2b的图2的圆圈区域的放大视图；
图2c是用于管道装配组件的另一个套圈的半纵向剖视图，该图复制了图2的套圈的一些特征；
图3是图2的管道装配组件的半纵向剖视图，以拉紧状态示出；
图4是管道装配组件的半纵向剖视图，以指形张紧状态示出；
图4a是标记为4a的图4的圆圈区域的放大视图；
图4b是标记为4b的图4的圆圈区域的放大视图；
图4c是用于管道装配组件的另一个套圈的半纵向剖视图，该图复制了图4的套圈的一些特征；
图5是图4的管道装配组件的半纵向剖视图，以拉紧状态示出；
图6是管道装配组件的半纵向剖视图，以指形张紧状态示出；
图6a是标记为6a的图6的圆圈区域的放大视图；
图6b是标记为6b的图6的圆圈区域的放大视图；
图6c是用于管道装配组件的另一个套圈的半纵向剖视图，该图复制了图6的套圈的一些特征；
图7是图6的管道装配组件的半纵向剖视图，以拉紧状态示出；
图8是管道装配组件的半纵向剖视图，以指形张紧状态示出；
图8a是用于管道装配组件的另一个套圈的半纵向剖视图，该图复制了图8的套圈的一些特征；以及
图9是图8的管道装配组件的半纵向剖视图，以拉紧状态示出。
示例性实施方式描述
尽管本文的示例性实施方式是在不锈钢管道配件的背景下呈现的，但是本文的发明不限于这种应用，而是可以用于许多不同的管道，例如管子和导管以及除了316不锈钢之外的不同材料，包括用于管道、夹紧装置或装配组件或其任何组合的金属(例如黄铜、钢、镍合金)和非金属。本发明还可用于液体或气体流体系统。尽管本文的发明是关于管道夹持装置和装配组件的特定设计进行说明的，但是本发明不限于与这种设计一起使用，并且可以应用于使用一个或多个管道夹持装置的许多不同配件的设计中。我们使用术语“常规”来指代商业上可获得的或以后开发的部件或多个部件，这些部件或部件以其它方式通常是已知的、使用的或本领域普通技术人员通常熟悉的，区别于可以根据本文的教导进行修改的部件。本发明可用于管子和导管，因此我们使用术语“管道”来包括管子或导管或两者都有。我们通常可互换地使用术语“装配组件”或“配件”作为通常第一和第二装配组件与一个或多个管道夹持装置的组件的简写参考。因此，“装配组件”的概念可包括将部件组装到管道上，或者处于指形张紧位置、部分拉紧位置或完全拉紧位置；但是术语“装配组件”也意图包括在没有管道的情况下将部件组装在一起，例如用于运输或处理，以及即使没有组装在一起也可以包括组成部件本身。
虽然本发明的各种创造性的方面、概念和特征可以在本文的示例性实施方式中以组合方式体现来描述和说明，但是这些不同方面、概念和特征可以在许多替代实施方式中单独地或以各种组合及其子组合来使用。除非在此明确排除，否则所有这些组合和子组合都在本发明的范围内。更进一步，尽管关于本发明的各个方面、概念和特征的各种替代实施方式--例如替代材料、结构、配置、方法、电路、设备和组件、软件、硬件、控制逻辑，关于形式、适配和功能等的替代方案在本文中可以描述，这些描述并不旨在是可用的替代实施方式的完整或详尽列表，无论是目前已知的还是以后开发的。本领域技术人员可以容易地将一个或多个创造性的方面、概念或特征采用到本发明范围内的其它实施方式和用途中，即使这些实施方式未在本文中明确公开。另外，即使本发明的一些特征、概念或方面可以在本文中描述为优选的布置或方法，但是除非明确说明，否则这种描述并不意味着要求或必须具有这样的特征。更进一步地，可以包括示例性或代表性的数值和范围以帮助理解本公开内容，然而，这些数值和范围不应被解释为限制意义，并且仅在如此明确说明的情况下意味着关键数值或范围。除非另有明确说明，否则标识为“近似”或“约”指定值的参数意味着包括指定值和指定值的10％以内的值。此外，应该理解，伴随本申请的附图可以但不是必须按比例绘制，因此可以理解为教导附图中显而易见的各种比率和比例。此外，虽然各种方面、特征和概念在本文中可以明确地标识为具有创造性或形成本发明的一部分，但是这样的标识不旨在是排他性的，而可以是存在本文中充分描述的创造性方面、概念和特征，没有明确地将所述的创造性方面、概念和特征识别为特定发明或作为特定发明的一部分，本发明改为在附加权利要求中阐述。示例性方法或过程的描述不限于包括在所有情况下都需要的所有步骤，也不应将呈现的步骤顺序视为需要或必要的，除非明确说明。
配件通常包括连接在一起的两个装配组件(通常是螺纹配件主体和螺母)，以及一个或多个夹持装置(通常是套圈或多个套圈)，然而，本文的发明可以与包括附加组件的配件一起使用。例如，联合配件可包括主体和两个螺母。我们还使用术语“配件重制”和本文中的衍生术语来指代已经至少一次紧固或完全拉紧(pulled-up)、松开然后重新紧固到另一个完全拉紧位置的装配组件。例如，可以用相同的装配组件部件(例如螺母、主体、套圈)进行重制，或者可以包括更换装配组件的一个或多个部件。这里提到的“外侧”和“内侧”是为了方便而简单地指代方向是朝向配件的中心(内侧)或者远离中心(外侧)。在附图中，为了清楚或由于附图的比例，部件之间的各种间隙和空间(例如，在指形张紧位置套圈和管道之间的间隙)可能有些夸大。
配件主体和螺母(或其它这样的装配组件)通常设置有拉紧机构，用于使夹持装置安装在管道端部上，以便夹紧管道端部并提供防止泄漏的密封。术语“拉紧”仅指紧固管装配组件的操作，以便完成将配件组装到管道端部上并具有所需的管夹和密封。在本申请考虑的其它实施方式中，压缩配件可包括第一和第二装配组件和/或仅设计为一次安装而无需重新制作的装配组件，所述第一和第二装配组件通过在管道端部上安装第一和第二装配组件而压在一起、夹紧或以其它方式安装，以压缩套圈。
通常，金属管配件首先以“指形张紧”状态组装，然后使用扳手或其它合适的工具将配件紧固或“拉紧”至金属管配件最终的初始和完全组装状态。在某些情况下，特别是对于较大的管尺寸，使用型锻工具将套圈预安装到管子上。最常用的拉紧机构是阴螺纹螺母组件和阳螺纹主体组件的螺纹连接，当这两个组件螺纹紧固在一起时，管道夹持装置受到这两个组件的作用。所述主体包括管端容纳孔，在该孔的外部具有成角度的主体凸轮表面。最常用的凸轮表面是截头圆锥形，使得术语“凸轮角度”指代凸轮表面相对于管端纵向轴线或外表面的锥角。管端轴向插入主体孔中并延伸经过截头圆锥形凸轮表面。夹紧装置滑动到管端上，并且螺母部分地拧到主体上至指形张紧位置，使得管道夹紧装置轴向地被捕获在凸轮表面和螺母之间。螺母通常包括具有驱动表面的向内肩部，当螺母和主体组件螺纹紧固在一起时，驱动表面驱动管道夹持装置与主体上的成角度凸轮表面接合。成角度凸轮表面对管道夹持装置施加径向压缩，迫使管道夹持装置与管端夹紧接合。压缩的管道夹持装置通常形成抵靠管的外表面并且还抵靠成角度凸轮表面的密封。
在传统的两个套圈管配件中，第一或前套圈通过在拉紧期间凸轮抵靠配件本体凸轮表面和在咬合动作中压靠管端来实现密封，并且第二或后套圈通过在拉紧过程中凸轮抵靠前套圈的后凸轮表面来执行管道夹持功能，后套圈的前端向内压缩以夹紧管端。示例性的两个套圈配件在美国专利号6,131,963和3,103,373中有所描述，其全部公开内容通过引用的方式并入本文。
顾名思义，单个套圈管配件使用单个套圈来实现管道夹紧和密封功能。对于许多传统的单套圈管配件，通过使单个套圈从中心区域的管壁或套圈的前端和后端之间的单个套圈主体的中间部分沿径向向外的方向弯曲来实现咬合动作(如通过传统的两个套圈设计中的前套圈实现)。在这种单个套圈配件的拉紧期间，套圈的前端通过螺母推靠套圈的后端而被驱动抵靠主体的成角度凸轮表面。这种弯曲动作有助于将单个套圈的前端引导到管端，并且还使得单个套圈的后端同样接合并夹紧管端。这通常通过在螺母肩部上设置成角度驱动表面来实现，该螺母肩部与单个套圈的后端接合，以便径向地将套圈的后端压缩成在管端上的夹紧动作。在一些这样的单个套圈设计中，套圈的后端显然是为了咬入管端中。该后端管夹有时与单个套圈一起使用，以试图改善管配件在振动下的性能，因为后端夹紧试图隔离外侧管振动而不影响前端管咬合。
后端管夹的使用实际上抵抗了在单个套圈的前端处夹持管端的努力。理想地，单个套圈应该在螺母和主体的凸轮表面之间完全处于三维压缩状态。提供后端夹紧实际上是将反作用力施加到单个套圈上，该单个套圈抵抗用于提供管夹的前端压缩。另外，向外弯曲动作倾向于抵抗在单个套圈的前端处夹紧管子的努力，因为为了能够实现向外弯曲动作，单个套圈需要减小的质量，该单个套圈邻近管夹“咬合”。因此，传统的弯曲单个套圈通常在将轴向力传递到套圈咬合方面效率较低，因为在弯曲的径向作用中损失能量。
作为本申请的一个方面，单个套圈可以配置为提供足够的前端夹紧和密封，而不会将套圈后端压靠在管端上。在一个这样的实施方式中，套圈可以包括第一铰接部分，该第一铰接部分在套圈的第一端部的轴向内侧并且配置为在完全拉紧而抵靠配件主体时径向向内铰接以将第一铰接部分夹紧在管端上，并且第二铰接部分在套圈的第二端部的轴向内侧并且配置为在拉紧而抵靠装配螺母时径向向内铰接，以将第二端部保持在径向未压缩状态。虽然套圈的中心部分可以在拉紧期间径向向外弯曲，但套圈的双铰接部分限制了这种向外弯曲动作并且保持套圈的压缩和夹紧前部。
图1a和1b示意性地示出了包括单个套圈10的示例性装配组件5，该单个套圈10组装在第一装配组件50(例如配件主体)和第二装配组件60(例如装配螺母)之间。第一装配组件50包括中心纵向孔51，该中心纵向孔51的尺寸设计成容纳管道端部c，管道端部c可以在第一装配组件50内靠着沉孔52底部向下延伸。纵向孔51延伸到限定凸轮表面55的凸轮口54。第二装配组件60包括尺寸设计成容纳管道端部c的中心孔61以及限定驱动表面67的环形内肩部64。套管10和第一装配组件50和第二装配组件60可以设置在316不锈钢或任何其它合适的材料中，包括其它金属，例如黄铜、钢和镍合金。套圈10可以是例如部分或完全壳体硬化的不锈钢套圈(例如低温渗碳或其它方式表面硬化的，或完全通过硬化的不锈钢套圈)。
注意，在本文的附图中，配件或装配组件以纵向或半纵向横截面示出，本领域技术人员理解的是装配组件实际上是围绕纵向中心轴线或中心轴线x的环形部件。除非另有说明，否则本文中对“径向”和“轴向”的所有引用均以该中心轴线为参考。在本文所示的实施方式中，套圈沿周向均匀，或围绕中心轴线旋转对称。在其它实施方式中，包括本文所述的一个或多个发明特征的套圈可以是周向不连续的，例如包括围绕套圈圆周的一个或多个纵向裂缝、肋或凹槽。
套圈10包括在套圈的第一端部和第二端部20,40之间并沿中心纵向轴线x延伸的内壁15，以容纳管道端部c。示例性套圈还包括第一铰接部分22和第二铰接部分42，第一铰接部分22和第二铰接部分42设置在端部20,40的轴向内侧。套管10可以组装在第一装配组件50和第二装配组件60之间，使得套管10的第一端部20接合第一装配组件50，并且第二端部40接合第二装配组件60。当第二装配组件60利用第一装配组件50在管道c上拉紧时，如图1b所示，套圈10在第一装配组件的凸轮表面55和第二装配组件60的驱动表面67之间被轴向压缩。该轴向压缩使得第一铰接部分22和第二铰接部分42径向向内铰接，压缩第一铰接部分22以与管道端部c夹紧接合，并使第二端部40绕第二铰接部分42径向向外枢转。而套圈10的中心部分30可径向向外弯曲，与没有这些双铰接部分的传统单个套圈相比，铰接部分22,42在套圈端部20,40的轴向向内的位置可用于限制这种向外弯曲变形。
可以利用许多不同类型的铰接部分来提供由套圈的轴向压缩引起的径向向内铰接。例如，材料特性(例如材料类型、硬度等)、套圈表面轮廓和/或铰接部分处的壁厚的变化可以促进铰接动作。在所示的示意性实施例中，铰接部分22,42相对于套圈10的端部20,40缩窄或者从从端部20,40向下颈缩，限定了外周凹口或凹槽23,43，该外周凹口或凹槽23,43促进了铰接部分22,42的径向向内铰接，这响应于抵抗相对较大的套圈端部20,40的轴向压缩力。为了便于在轴向间隔开的铰接部分22,42处的两个离散的径向向内铰接动作，套圈10的中心部分30可以包括一个扩大的、径向延伸的中央凸台部分32，以抵抗该中心部分的铰接变形，并在变窄的铰接部分处集中铰接变形。附加地或可替代地，套圈10的中心部分30可包括内周凹口或凹槽33，以通过促进套圈10的类似手风琴的轴向压缩而进一步促进第一铰接部分22和第二铰接部分42处的间隔铰接动作。
在配件拉紧期间，套圈10的双径向向内铰接和轴向压缩导致套圈的中心部分30在铰接部分22,42之间径向向外弯曲。根据本申请的另一方面，限定了套圈的径向最外侧表面的套圈10的扩大的中央凸台部分32的尺寸可以设计成在配件拉紧期间由于该径向向外弯曲而接合第二装配组件60的内壁62。与第二装配组件的这种接触可以限制套圈的进一步向外弯曲，并且可以为铰接部分22,42提供附加的铰接载荷，并且为第一铰接部分22提供附加的夹紧载荷。
为了在套圈10的第一端部20处以及第一铰接部分22的轴向外侧延伸管道接合，第一装配组件50的凸轮表面55可相对于套圈10的中心轴线x设置相对较浅的凸轮角度，选择为在拉紧期间向第一端部20施加期望的径向压缩力，以引导第一端部的咬合边缘21围绕套圈内壁15延伸，以咬合管道端部c。为了进一步引导该咬合边缘21与管道端部咬合，套圈的第一端部20可设置有凸轮表面25，该凸轮表面25接合第一组件凸轮表面55以形成径向向外开口差角a1。当配件拉紧时，来自组件凸轮表面55的径向压缩力被施加到套圈的第一端凸轮表面25上的接触窄带，使得该部分径向向内变形，从而减小差角a1直到第一端凸轮表面的较大部分接合并密封组件凸轮表面55。
根据本申请的另一个方面，套圈的管道咬合第一端部可以设置有一个或多个附加的咬合边缘或环，用于管道端部的附加咬合。如图1a和1b的示意性实施方式所示，外咬合边缘21的后方是周向凹口24，该周向凹口24将外咬合边缘与第二轴向内咬合边缘28轴向地间隔开，以在拉紧期间形成与管道端部c接合的独立外咬合环和内咬合环。由于在拉紧期间第一端部的径向压缩集中在外咬合边缘21处，外咬合边缘可设置有比内咬合边缘28更大的直径d1，选择咬合边缘直径的这种差异以在配件拉紧期间允许外部和内部咬合边缘同步地接触管道端部。在其它实施方式中，如图1c所示，可以设置套圈10a没有周向凹口，使得在拉紧期间在外咬合边缘21a处形成单个外咬合环。
为了进一步限制或防止套圈10的第二端部40的径向向内压缩，在第二铰接部分42的轴向外侧，第二装配组件60的驱动表面67可以相对于套圈中心轴线x以相对陡的角度设置，足以使套圈充分地在第二装配组件内居中，同时使抵靠套圈的第二端部的任何径向压缩力最小化。为了进一步引导第二端部40远离与管道端部c的接合，套圈的第二端部可设置有从动表面47，该从动表面47接合第二组件驱动表面67以形成径向向内开口差角a2。随着配件拉紧，来自组件驱动表面67的轴向压缩力被施加到套圈10的第二端从动表面47上的接触窄带，导致第二端部40的径向内侧部分轴向和径向地向外变形，减小了差角a2直到第二端从动表面的较大部分接合抵靠组件驱动表面67。
根据本申请的另一个方面，套圈可配置为在配件内功能性对称或可逆以用于安装，第一端部或第二端部接合第一配件组件(例如配件主体)的凸轮表面，并且第一端部和第二端部中的另一个接合第二装配组件(例如装配螺母)的驱动表面，使得主体接合端部提供足够的前端夹紧和密封而没有螺母接合端部的后端压靠管道端部。通过提供功能性对称或可逆的套圈配置，可以提供套圈在配件中的“防误操作”装置，因为在任一方向安装套圈时配件都能正常工作。根据本申请的示例性实施方式，如上所述并且在下面更详细描述的一个或多个铰接特征、凸轮表面接合特征、驱动表面接合特征、套圈咬合特征和装配螺母孔接合特征可以关于将套圈的轴向中心点一分为二的平面对称，以提供功能性对称或可逆的套圈，该套圈提供了足够的前端夹紧和密封，而没有后端压靠管道端部。
如本文所使用的，“功能性对称”套圈可包括具有特征或元件的套圈，所述特征或元件围绕将所述套圈的轴向中心点一分为二的平面不对称，但不影响套圈的夹持、夹紧、铰接或其它此类动作。例如，可以设置这些不对称元件用于工具加工、机械加工或标记目的。在其它实施方式中，套圈可以关于将套圈的轴向中心点一分为二的平面完全对称。
图2和图3示出了示例性装配组件100，该装配组件100包括单个可逆套圈110、配件主体150和装配螺母160。配件主体150包括中央纵向孔151，该中央纵向孔151的尺寸适于容纳管道端部c，其可以抵靠配件主体150内的沉孔152并向下延伸。纵向孔151延伸到限定主体凸轮表面155的凸轮口154。装配螺母160包括尺寸适于容纳管道端部c的中心孔161以及限定驱动表面167的内肩部164。
套圈110包括在套圈的第一端部120和第二端部140之间并且沿着中心纵向轴线x延伸的内壁115，以容纳管道端部c。为了允许套圈用作可逆套圈，该可逆套圈可安装在装配组件100中，其中第一端部120和第二端部140中的任一个与配件主体150接合，第一端部120和第二端部140中的另一个与装配螺母160接合，则第一端部和第二端部中的每一个设置有凸轮表面125,145和从动表面127,147。第一端凸轮表面125和第二端凸轮表面145各自具有轮廓和定位成在套圈110安装并使相应的套圈端部120,140面向配件主体150时接合主体凸轮表面155。第一端从动表面127和第二端从动表面147各自具有轮廓和定位成在套圈110安装并使相应的套圈端部120,140面向装配螺母160时接合螺母驱动表面167。为了一致的可逆功能，第一凸轮表面125和第二凸轮表面145可以相对于中心轴线x成基本相等(例如在制造公差内)和相反的角度设置。同样，第一和第二从动表面127,147可以相对于中心轴线x成基本相等和相反的角度设置。
在所示实施方式中，第一端从动表面127和第二端从动表面147设置在相应凸轮表面125,145的径向内侧和轴向外侧，从动表面限定了套圈110的轴向最外侧或最末端表面。从动表面127,147相对于套圈中心轴线x以较陡的角度(例如70°-90°或大约85°)设置，以进一步限制或防止套圈110的螺母接合端部的径向向内压缩，并且凸轮表面125,145相对于套圈中心轴线以较浅的角度(例如0°-40°，或大约15°)设置，以将套圈的主体接合端部径向压靠管道端部c。在所示的实施方式中，从动表面127,147和凸轮表面125,145各自基本上是截头圆锥形的，并且从动表面通过相应的第一半径部分126和第二半径部分146与相应的凸轮表面连接。在其它实施方式中，可以使用其它轮廓(例如凸形凸轮表面和/或从动表面)和几何形状(例如凸轮表面和从动表面之间的阶梯或圆柱形表面)。在所示的实施方式中，套圈的最末端表面中的任一个或两个可以设置有基本上平坦的(即垂直于中心轴线x)端面129,149，例如以简化套圈110的机械加工。
当套圈110安装在装配组件100中且第一端部120面向配件主体150时，以及装配螺母160与配件主体150在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面155接合第一端凸轮表面125并且驱动表面167接合第二端从动表面147，以在配件主体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第一端部120及套圈110的咬合边缘121抵靠管道端部c。当套圈110安装成使第二端部140面向配件主体150，并且装配螺母160与配件主体150在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面155接合第二端凸轮表面145，并且驱动表面167接合第一端从动表面127，以在配件本体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第二端部140及套圈110的咬合边缘141抵靠管道端部c。
如图3所示，该轴向压缩导致套圈110的第一铰接部分122和第二铰接部分142径向向内铰接，并将邻近套圈的主体接合端部的铰接部分122径向压缩成与管道端部c夹紧接合，并使套圈的螺母接合端部142围绕邻近螺母接合端部的铰接部分142径向向外枢转。在所示实施方式中，铰接部分122,142相对于套圈110的端部120,140变窄或向下颈缩，套圈110的端部120,140限定了外周凹口或凹槽123,143，该外周凹口或凹槽123,143促进铰接部分122,142处的径向向内铰接，这响应于抵抗相对较大的套圈端部120,140的轴向压缩力。
为了在轴向间隔开的铰接部分122,142处促进两个离散的径向向内铰接动作，套圈110的中心部分130包括扩大的径向延伸的中央凸台部分132，以抵抗该中心部分处的铰接变形并在狭窄的铰接部分处集中铰接变形。套圈110的中心部分130还包括内部中央周向凹口或凹槽133，该凹口或凹槽133与套圈的轴向中心点对齐，以通过促进套圈10的类似手风琴的轴向压缩而进一步促进第一铰接部分122和第二铰接部分142处的间隔铰接动作。在配件拉紧期间套圈110的双径向向内铰接和轴向压缩导致铰接部分122,142之间的套圈中心部分130的径向向外弯曲。套圈110的扩大的中央凸台部分132的尺寸设计成在配件拉紧期间由于该径向向外弯曲而与装配螺母160的内壁162接合。与第二装配组件的这种接触可以限制套圈110的进一步向外弯曲，并且可以向铰接部分122,142提供附加的铰接负载，并且向邻近套圈的主体接合端部120的铰接部分122提供附加的夹紧载荷。
为了进一步引导主体接合套圈端部的咬合边缘与管道端部c的咬合，凸轮表面125,145的轮廓可以与主体凸轮表面155接合以形成径向向外开口差角a1。当配件拉紧时，来自主体凸轮表面155的径向压缩力被施加到在相应半径部分处的套圈的主体接合端部的凸轮表面上的接触窄带，这导致该部分径向向内变形，减小了差角a1直到主体接合端凸轮表面的较大部分抵靠主体凸轮表面155接合并密封。虽然可以使用任何合适的差角a1，但在一个示例性实施方式中，主体凸轮表面155以及第一端凸轮表面125和第二端凸轮表面145的轮廓设计为提供0°-15°的差角。在一个这样的实施方式中，主体凸轮表面155相对于中心轴线x以大约15°的角度设置，并且第一端凸轮表面125和第二端凸轮表面145各自相对于中心轴线x以大约20°的角度设置，从而当套圈110安装在配件100中且套圈端部120,140的任一个面向装配主体150时提供大约5°的差角a1。
示例性套圈110的端部120,140各自设置有附加的轴向内部咬合边缘或环，该咬合边缘或环围绕套圈内壁延伸，用于管道端部的附加咬合。类似于图1a和1b的示意性实施方式中所示的套圈10，外咬合边缘121,141的轴向内侧是周向凹口或凹槽124,144，使外咬合边缘与轴向内咬合边缘128,148轴向间隔开，以在拉紧期间在套圈的主体接合端部和管道端部c之间形成独立的外部和内部咬合环。由于在拉紧期间主体接合端部的径向压缩集中在外咬合边缘处，外咬合边缘121,141可设置有比内咬合边缘128,148更大的直径，选择这种咬合边缘直径的差异以允许外部和内部咬合边缘在配件拉紧期间分别同步地接触管道端部。在其它实施方式中，如图2c所示，可以设置套圈110a没有这些周向凹口，使得在拉紧期间在外咬合边缘121a,141a处形成单个外咬合环。
为了进一步引导螺母接合端部远离与管道端c的接合，套圈的端部120,140可各自设置有从动表面127,147，该从动表面127,147与螺母驱动表面167接合以形成径向向内开口差角a2。当配件拉紧时，来自螺母驱动表面167的轴向压缩力被施加到相应半径部分处的套圈的螺母接合端从动表面上的接触窄带，导致螺母接合端部的径向内侧部分沿轴向和径向向外变形，减小了差角a2直到第二端从动表面的较大部分接合抵靠组件驱动表面167。虽然可以使用任何合适的差角a2，但在一个示例性实施方式中，螺母驱动表面167以及第一端从动表面127和第二端从动表面147的轮廓设计为提供0°-20°的差角。在一个这样的实施方式中，螺母驱动表面相对于中心轴线x以约85°的角度设置，并且第一端从动表面和第二端从动表面各自相对于中心轴线以约75°的角度设置，从而当套圈110安装在配件100中且套圈端部120,140的任一个面向装配螺母160时提供大约10°的差角a2。
图4和图5示出了示例性装配组件200，该装配组件200包括单个可逆套圈210、配件主体250和装配螺母260。配件主体250包括中央纵向孔251，该中央纵向孔251的尺寸适于容纳管道端部c，该管道端部c可以抵靠配件主体250内的沉孔252并向下延伸。纵向孔251延伸到限定主体凸轮表面255的凸轮口254。装配螺母260包括尺寸适于容纳管道端部c的中心孔261以及限定驱动表面267的内肩部264。
套圈210包括在套圈的第一端部220和第二端部240之间并沿着中心纵向轴线x延伸的内壁215，以容纳管道端部c。为了允许套圈用作可逆套圈并可安装在装配组件200中，以及第一端部220和第二端部240中的任一个与配件主体250接合，第一端部220和第二端部240中的另一个与装配螺母260配合，则第一端部和第二端部中的每一个都设有轴向内部凸轮表面225,245以及轴向外部从动表面227,247。第一端凸轮表面225和第二端凸轮表面245的每一个具有轮廓并定位成当套圈210安装并且相应的套圈端部220,240面向配件主体250时与主体凸轮表面255接合。第一端驱动表面227和第二端驱动表面247各自具有轮廓并定位成当套圈210安装并且相应的套圈端部220,240面向装配螺母260时与螺母驱动表面267接合。
在所示的实施方式中，第一端从动表面227和第二端从动表面247设置在相应的凸轮表面225,245的径向内侧和轴向外侧，从动表面限定套圈210的轴向最外或最末端表面。从动表面227,247相对于套圈中心轴线x以较陡的角度(例如70°-90°或大约85°)设置，以进一步限制或防止套圈210的螺母接合端部的径向向内压缩，并且凸轮表面225,245相对于套圈中心轴线以较浅的角度(例如0°-40°，或大约15°)设置，以将套圈的主体接合端部径向压靠到管道端部c。在所示的实施方式中，从动表面227,247以及凸轮表面225,245各自基本上是截头圆锥形的，并且从动表面通过相应的第一半径部分226和第二半径部分246与相应的凸轮表面连接。在其它实施方式中，可以使用其它轮廓(例如凸形凸轮表面和/或从动表面)和几何形状(例如凸轮表面和从动表面之间的阶梯或圆柱形表面)。在所示的实施方式中，套圈的最末端表面中的任一个或两个可以设置有基本上平坦的(即垂直于中心轴线x)端面229,249，例如以简化套圈210的机械加工。
当套圈210安装在装配组件200中且第一端部220面向配件主体250时，以及装配螺母260与配件主体250在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面255接合第一端凸轮表面225并且驱动表面267接合第二端从动表面247，以在配件主体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第一端部220及套圈210的咬合边缘221抵靠管道端部c。当套圈210安装成使第二端部240面向配件主体250，并且装配螺母260与配件主体250在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面255接合第二端凸轮表面245，并且驱动表面267接合第一端从动表面227，以在配件本体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第二端部240及套圈210的咬合边缘241抵靠管道端部c。
如图5所示，该轴向压缩导致套圈210的第一铰接部分222和第二铰接部分242径向向内铰接，并将邻近套圈的主体接合端部的铰接部分径向压缩成与管道端部c夹紧接合，并使套圈的螺母接合端部围绕邻近螺母接合端部的铰接部分径向向外枢转。在所示实施方式中，铰接部分222,242相对于套圈210的端部220,240变窄或向下颈缩，套圈210的端部220,240限定了外周凹口或凹槽223,243，该外周凹口或凹槽223,243促进铰接部分222,242处的径向向内铰接，这响应于抵抗相对较大的套圈端部220,240的轴向压缩力。
为了在轴向间隔开的铰接部分222,242处促进两个离散的径向向内铰接动作，套圈210的中心部分230包括扩大的并从颈缩铰接部分222,242径向向外延伸的中央凸台部分232，以抵抗该中心部分处的铰接变形并在狭窄的铰接部分处集中铰接变形。套圈210的中心部分230还包括内部周向凹口或凹槽233，以通过促进套圈210的类似手风琴的轴向压缩而进一步促进第一铰接部分222和第二铰接部分242处的间隔铰接动作。在配件拉紧期间套圈210的双径向向内铰接和轴向压缩导致铰接部分122,142之间的套圈中心部分130的径向向外弯曲。与图2和3的套圈110的扩大的中央凸台部分132不同，如图4和5所示的套圈210的扩大的中央凸台部分232基本上不在套圈端部220,240的径向外侧延伸。这允许在拉紧期间中心部分230进一步弯曲变形而不会通过凸台部分232与装配螺母260的内壁262接合。
为了进一步引导主体接合套圈端部的咬合边缘与管道端部c的咬合，凸轮表面225,245的轮廓可以与主体凸轮表面255接合以形成径向向外开口差角a1。当配件拉紧时，来自主体凸轮表面255的径向压缩力被施加到在相应半径部分处的套圈的主体接合端部的凸轮表面上的接触窄带，这导致该部分径向向内变形，减小了差角a1直到主体接合端凸轮表面的较大部分抵靠主体凸轮表面255接合并密封。虽然可以使用任何合适的差角a1，但在一个示例性实施方式中，主体凸轮表面255以及第一端凸轮表面225和第二端凸轮表面245的轮廓设计为提供0°-15°的差角。在一个这样的实施方式中，主体凸轮表面255相对于中心轴线x以大约15°的角度设置，并且第一端凸轮表面225和第二端凸轮表面245各自相对于中心轴线x以大约20°的角度设置，从而当套圈210安装在配件200中且套圈端部220,240的任一个面向装配主体250时提供大约5°的差角a1。
示例性套圈210的端部220,240各自设置有附加的轴向内部咬合边缘或环，用于管道端部的附加咬合。在所示的实施例中，外咬合边缘221,241的轴向内侧是周向凹口或凹槽224,244，使外咬合边缘与轴向内咬合边缘228,248轴向间隔开，以在拉紧期间在套圈的主体接合端部和管道端部c之间形成独立的外部咬合环和内部咬合环。由于在拉紧期间主体接合端部的径向压缩集中在外咬合边缘处，外咬合边缘221,241可设置有比内咬合边缘228,248更大的直径，选择这种咬合边缘直径的差异以允许外部咬合边缘和内部咬合边缘在配件拉紧期间同步地接触管道端部。在其它实施方式中，如图4c所示，可以设置套圈210a没有这些周向凹口，使得在拉紧期间在外咬合边缘221a,241a处形成单个外咬合环。
为了进一步引导螺母接合端部远离与管道端部c的接合，套圈的端部220,240可各自设置有从动表面227,247，该从动表面227,247与螺母驱动表面267接合以形成径向向内开口差角a2。当配件拉紧时，来自螺母驱动表面267的轴向压缩力被施加到相应半径部分处的套圈的螺母接合端从动表面上的接触窄带，导致螺母接合端部的径向内侧部分沿轴向和径向向外变形，减小了差角a2直到第二端从动表面的较大部分接合抵靠组件驱动表面267。虽然可以使用任何合适的差角a2，但在一个示例性实施方式中，螺母驱动表面267以及第一端从动表面227和第二端从动表面247的轮廓设计为提供0°-20°的差角。在一个这样的实施方式中，螺母驱动表面相对于中心轴线x以约85°的角度设置，并且第一端从动表面227和第二端从动表面247各自相对于中心轴线以约75°的角度设置，从而当套圈210安装在配件200中且套圈端部220,240的任一个面向装配螺母260时提供大约10°的差角a2。
图6和图7示出了示例性装配组件300，该装配组件300包括单个可逆套圈310、配件主体350和装配螺母360。配件主体350包括中央纵向孔351，该中央纵向孔351的尺寸适于容纳管道端部c，该管道端部c可以抵靠配件主体350内的沉孔352并向下延伸。纵向孔351延伸到限定主体凸轮表面355的凸轮口354。装配螺母360包括尺寸适于容纳管道端部c的中心孔361以及限定驱动表面367的内肩部364。
套圈310包括在套圈的第一端部320和第二端部340之间并沿着中心纵向轴线x延伸的内壁315，以容纳管道端部c。为了允许套圈用作可逆套圈并可安装在装配组件300中，以及第一端部320和第二端部340中的任一个与配件主体350接合，第一端部320和第二端部340中的另一个与装配螺母360配合，则第一端部和第二端部中的每一个都设有凸轮表面325,345以及从动表面327,347。第一端凸轮表面325和第二端凸轮表面345的每一个具有轮廓并定位成当套圈310安装并且相应的套圈端部320,340面向配件主体350时与主体凸轮表面355接合。第一端从动表面327和第二端从动表面347各自具有轮廓并定位成当套圈310安装并且相应的套圈端部320,340面向装配螺母360时与螺母驱动表面367接合。
在所示的实施方式中，第一端从动表面327和第二端从动表面347设置在相应的凸轮表面325,345的径向内侧和轴向外侧，从动表面限定套圈310的轴向最外或最末端表面。从动表面327,347相对于套圈中心轴线x以较陡的角度(例如70°-90°或大约85°)设置，以进一步限制或防止套圈310的螺母接合端部的径向向内压缩，并且凸轮表面325,345相对于套圈中心轴线以较浅的角度(例如0°-40°，或大约15°)设置，以将套圈的主体接合端部径向压靠到管道端部c。在所示的实施方式中，从动表面327,347以及凸轮表面325,345各自基本上是截头圆锥形的，并且从动表面通过相应的第一半径部分326和第二半径部分346与相应的凸轮表面连接。在其它实施方式中，可以使用其它轮廓(例如凸形凸轮表面和/或从动表面)和几何形状(例如凸轮表面和从动表面之间的阶梯或圆柱形表面)。在所示的实施方式中，套圈的最末端表面中的任一个或两个可以设置有基本上平坦的(即垂直于中心轴线x)端面329,349，例如以简化套圈310的机械加工。
当套圈310安装在装配组件300中且第一端部320面向配件主体350时，以及装配螺母360与配件主体350在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面355接合第一端凸轮表面325并且驱动表面367接合第二端从动表面347，以在配件主体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第一端部320及套圈310的咬合边缘321抵靠管道端部c。当套圈310安装成使第二端部340面向配件主体350，并且装配螺母360与配件主体350在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面355接合第二端凸轮表面345，并且驱动表面367接合第一端从动表面327，以在配件主体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第二端部340以及套圈310的咬合边缘341抵靠管道端部c。
如图7所示，该轴向压缩导致套圈310的第一铰接部分322和第二铰接部分342径向向内铰接，并将邻近套圈的主体接合端部的铰接部分322径向压缩成与管道端部c夹紧接合，并使套圈的螺母接合端部342围绕邻近螺母接合端部的铰接部分342径向向外枢转。在所示实施方式中，铰接部分322,342相对于套圈310的端部320,340变窄或向下颈缩，套圈310的端部320,340限定了外周凹口或凹槽323,343，该外周凹口或凹槽323,343促进铰接部分322,342处的径向向内铰接，这响应于抵抗相对较大的套圈端部320,340的轴向压缩力。
为了在轴向间隔开的铰接部分322,342处促进两个离散的径向向内铰接动作，套圈310的中心部分330包括扩大的径向延伸的中央凸台部分132，以抵抗该中心部分处的铰接变形并在狭窄的铰接部分处集中铰接变形。与图2-5的套圈110,210不同，套圈310的中心部分330不包括中央内部凹槽(例如，为了便于机械制造套圈310)，而是依赖于中心部分330的径向向外弯曲以及铰接部分322,342的颈缩几何形状，以有利于铰接部分的径向向内铰接。套圈310的扩大的中央凸台部分332的尺寸设计成在配件拉紧期间由于该径向向外弯曲而与装配螺母360的内壁362接合。与第二装配组件的这种接触可以限制套圈310的进一步向外弯曲，并且可以向铰接部分322,342提供附加的铰接负载，并且向邻近套圈的主体接合端部320的铰接部分322提供附加的夹紧载荷。
为了进一步引导主体接合套圈端部的咬合边缘与管道端部c的咬合，凸轮表面325,345的轮廓可以与主体凸轮表面355接合以形成径向向外开口差角a1。当配件拉紧时，来自主体凸轮表面355的径向压缩力被施加到在相应半径部分处的套圈的主体接合端部的凸轮表面上的接触窄带，这导致该部分径向向内变形，减小了差角a1直到主体接合端凸轮表面的较大部分抵靠主体凸轮表面355接合并密封。虽然可以使用任何合适的差角a1，但在一个示例性实施方式中，主体凸轮表面355以及第一端凸轮表面325和第二端凸轮表面345的轮廓设计为提供0°-15°的差角。在一个这样的实施方式中，主体凸轮表面355相对于中心轴线x以大约15°的角度设置，并且第一端凸轮表面325和第二端凸轮表面345各自相对于中心轴线x以大约20°的角度设置，从而当套圈310安装在配件300中且套圈端部320,340的任一个面向装配主体350时提供大约5°的差角a1。
示例性套圈310的端部320,340各自设置有附加的轴向内部咬合边缘或环，用于管道端部的附加咬合。在所示的实施例中，外咬合边缘321,341的轴向内侧是周向凹口或凹槽324,344，使外咬合边缘与轴向内咬合边缘328,348轴向间隔开，以在拉紧期间在套圈的主体接合端部和管道端部c之间形成独立的外部咬合环和内部咬合环。由于在拉紧期间主体接合端部的径向压缩集中在外咬合边缘处，外咬合边缘321,341可设置有比内咬合边缘328,348更大的直径，选择这种咬合边缘直径的差异以允许外部咬合边缘和内部咬合边缘在配件拉紧期间同步地接触管道端部。在其它实施方式中，如图6c所示，可以设置套圈310a没有这些周向凹口，使得在拉紧期间在外咬合边缘321a,341a处形成单个外咬合环。
为了进一步引导螺母接合端部远离与管道端部c的接合，套圈的端部320,340可各自设置有从动表面327,347，该从动表面327,347与螺母驱动表面367接合以形成径向向内开口差角a2。当配件拉紧时，来自螺母驱动表面367的轴向压缩力被施加到相应半径部分处的套圈的螺母接合端从动表面上的接触窄带，导致螺母接合端部的径向内侧部分沿轴向和径向向外变形，减小了差角a2直到第二端从动表面的较大部分接合抵靠组件驱动表面367。虽然可以使用任何合适的差角a2，但在一个示例性实施方式中，螺母驱动表面367以及第一端从动表面327和第二端从动表面347的轮廓设计为提供约0°-约20°的差角。在一个这样的实施方式中，螺母驱动表面相对于中心轴线x以约85°的角度设置，并且第一端从动表面和第二端从动表面各自相对于中心轴线以约75°的角度设置，从而当套圈310安装在配件300中且套圈端部320,340的任一个面向装配螺母360时提供大约10°的差角a2。
在其它实施方式中，配件可以配置为使得装配组件(例如装配螺母)的驱动表面定位和定向成接合设置在套圈的中心部分上的从动表面，而不是如图1-7的实施方式所示的设置在套圈的端部上的从动表面。在这样的实施方式中，根据本申请的另一个方面，套圈可以配置为在配件内功能性对称或可逆。在这样的设置中，套圈可以安装成套圈的第一轴向侧面和第二轴向侧面中的一个的端部接合第一装配组件(例如配件主体)的凸轮表面，并且第一轴向侧面和第二轴向侧面中的另一个的中央从动表面与第二装配组件(例如装配螺母)的驱动表面接合，使得主体接合端部在拉紧期间提供足够的前端夹紧和密封。第二装配组件可以设置有沉孔或其它这样的构造，防止套圈的第一轴向侧面和第二轴向侧面中的另一个的端部变形，从而防止螺母接合端部的后端压靠管道端部。通过提供功能性对称或可逆的套圈配置，可以提供套圈在配件中的“防误操作”装置，因为在任一方向安装套圈时配件都能正常工作。
图8和图9示出了示例性装配组件400，该装配组件400包括单个可逆套圈410、配件主体450和装配螺母460。配件主体450包括中央纵向孔451，该中央纵向孔451的尺寸适于容纳管道端部c，该管道端部c可以抵靠配件主体450内的沉孔452并向下延伸。纵向孔451延伸到限定主体凸轮表面455的凸轮口454。装配螺母460包括尺寸适于容纳管道端部c的中心孔461、限定驱动表面467的内肩部，以及驱动表面467外侧的沉孔468。
套圈410包括在套圈的第一端部420和第二端部440之间并沿着中心纵向轴线x延伸的内壁415，以容纳管道端部c。为了允许套圈用作可逆套圈并可安装在装配组件400中，以及第一端部420和第二端部440中的任一个与配件主体450接合，第一端部和第二端部中的每一个设置有凸轮表面425,445，并且中央凸台部分432设置有相对的第一从动表面227和第二从动表面247。第一端凸轮表面425和第二端凸轮表面445的每一个具有轮廓并定位成当套圈410安装并且相应的套圈端部420,440面向配件主体450时与主体凸轮表面455接合。中央凸台部分432的第一从动表面427和第二从动表面447各自具有轮廓并定位成当套圈510安装并且相应的套圈端部520,540面向装配螺母560时与螺母驱动表面567接合。
在所示的实施方式中，第一从动表面427和第二从动表面447相对于套圈中心轴线x大致径向地(例如约70°-约90°或大约85°)延伸，用于与径向延伸的驱动表面467接合以限制或防止套圈410的螺母接合中心部分的径向向内压缩，并且凸轮表面425,445相对于套圈中心轴线以较浅的角度(例如约0°-约40°，或大约15°)设置，以将套圈的主体接合端部径向压靠到管道端部c。在所示的实施方式中，凸轮表面425,445以及驱动表面427,447各自基本上是截头圆锥形的。在其它实施方式中，可以使用其它轮廓(例如凸形)和几何形状(例如阶梯或圆柱形表面)。在所示的实施方式中，套圈的最末端表面中的任一个或两个可以设置有基本上平坦的(即垂直于中心轴线x)端面，例如以简化套圈410的机械加工。
当套圈410安装在装配组件400中且第一端部420面向配件主体450时，以及装配螺母460与配件主体450在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面455接合第一端凸轮表面425并且驱动表面467接合第二从动表面447，以在配件主体和装配螺母之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第一端部420及套圈410的咬合边缘421抵靠管道端部c。当套圈410安装成使第二端部440面向配件主体450，并且装配螺母460与配件主体450在管道端部c上拉紧时，主体凸轮表面455接合第二端凸轮表面445，并且驱动表面467接合第一从动表面427，以在配件主体450和装配螺母460之间轴向压缩套圈，并径向压缩套圈的第二端部440及套圈410的咬合边缘441抵靠管道端部c。
如图9所示，该轴向压缩导致套圈410的主体接合端420的铰接部分442径向向内铰接，并将邻近套圈的主体接合端部的铰接部分422径向压缩成与管道端部c夹紧接合，而由于端部440和沉孔468之间的间隙，套圈的螺母接合端的铰接部分442保持相对不变形。在所示实施方式中，铰接部分422,442相对于套圈410的端部420,440变窄或向下颈缩，套圈410的端部420,440限定了外周凹口或凹槽423,443，该外周凹口或凹槽423,443促进(套圈的主体接合端的)铰接部分422,442处的径向向内铰接，这响应于抵抗相对较大的套圈端部420,440的轴向压缩力。
虽然图8和图9的示例性实施方式的套圈410被示出为复制了图6和图7的套圈310的许多轮廓和元件，但是可以使用其它合适的轮廓和元件，包括例如图1-5的套圈的一个或多个轮廓和元件。
为了进一步引导主体接合套圈端部的咬合边缘与管道端部c的咬合，凸轮表面425,445的轮廓可以与主体凸轮表面455接合以形成径向向外开口差角。当配件拉紧时，来自主体凸轮表面455的径向压缩力被施加到在相应半径部分处的套圈的主体接合端部的凸轮表面上的接触窄带，这导致该部分径向向内变形，减小了差角直到主体接合端凸轮表面的较大部分抵靠主体凸轮表面455接合并密封。虽然可以使用任何合适的差角，但在一个示例性实施方式中，主体凸轮表面455以及第一端凸轮表面425和第二端凸轮表面445的轮廓设计为提供约0°-约15°的差角。在一个这样的实施方式中，主体凸轮表面455相对于中心轴线x以大约15°的角度设置，并且第一端凸轮表面425和第二端凸轮表面445各自相对于中心轴线x以大约20°的角度设置，从而当套圈410安装在配件400中且套圈端部420,440的任一个面向配件主体450时提供大约5°的差角。
示例性套圈410的端部420,440各自设置有附加的轴向内部咬合边缘或环，用于管道端部的附加咬合。在所示的实施例中，外咬合边缘421,441的轴向内侧是周向凹口或凹槽424,444，使外咬合边缘与轴向内咬合边缘428,448轴向间隔开，以在拉紧期间在套圈的主体接合端部和管道端部c之间形成独立的外部咬合环和内部咬合环。由于在拉紧期间主体接合端部的径向压缩集中在外咬合边缘处，外咬合边缘421,441可设置有比内咬合边缘428,448更大的直径，选择这种咬合边缘直径的差异以允许外部咬合边缘和内部咬合边缘在配件拉紧期间同步地接触管道端部。在其它实施方式中，如图8a所示，可以设置套圈410a没有这些周向凹口，使得在拉紧期间在外咬合边缘421a,441a处形成单个外咬合环。
已经参考示例性实施方式描述了本发明的方面。在阅读和理解本说明书后，其他人将会想到修改和变更。目的在于包括所有这些修改和变更，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围内。