具有改进密封的凹槽管道联接件的制作方法

1.本发明的实施例总体涉及机械联接元件的领域，并且更具体地涉及管道联接和密封元件。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术根据35usc
§
119(e)要求于2019年3月14日提交的美国临时专利申请第62/818,217号的权益，其内容通过引用其整体并入本文。


背景技术：

4.管道联接件一般允许两个管道被连结。通常，管道的端部同轴对齐，并且橡胶垫圈被配合在管道端部上方以提供流体紧密密封。两部分金属联接件被定位在管道端部和橡胶垫圈周围，并与(一个或多个)螺栓和(一个或多个)螺母一起拧紧以便即使在高内部压力下也将管道保持在一起。凹槽联接件具有充当键(key)的边，该边接合围绕每个待连结管道元件延伸的周向凹槽。
5.相关技术的前述示例和与前述示例相关的限制旨在是说明性的，而不是排他性的。在阅读说明书和研究附图后，相关技术的其他限制对本领域技术人员而言将变得显而易见。


技术实现要素：

6.结合意在示例性和说明性而非限制范围的系统、工具和方法来描述和说明以下实施例及其方面。
7.根据本发明的一些实施例，提供一种与密封件一起使用的管道联接组件，该密封件被配置为密封管道元件的端部部分。
8.在一些实施例中，管道联接组件包括至少两个联接区段(例如，第一联接区段和第二联接区段)。通常，每个联接区段包括弯曲部分，该弯曲部分具有第一端部和第二端部，以及在第一端部和第二端部之间延伸的内表面和外表面，该内表面的形状被设为限定内表面环形通道，该内表面环形通道的形状和尺寸被设为在其中接收密封件。
9.在一些实施例中，密封件包括弹性又柔性的弹性体环，该弹性体环被配置为接合管道元件的端部(当管道元件以端对端关系同轴对齐时)以与联接区段一起提供流体紧密密封。
10.在一些实施例中，联接区段中的每一个包括从弯曲部分的第一端部向外延伸的紧固凸耳构件，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳构件被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时至少部分地重叠。凸耳被配置为使用紧固件(例如螺母和螺栓)拉拽到一起，该紧固件被用于收紧凸耳，从而将联接区段拉拽到一起以联接管道元件。
11.在一些实施例中，提供了从紧固凸耳构件的端部延伸并与联接区段中的至少一个的弯曲部分的内表面连续的至少一个限制器。当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，限制器抑制在紧固凸耳构件之间卡住密封件。因此，限制器通过维持密封件的完整性来防止损坏
密封件，从而延长密封件的寿命。
12.通常，限制器沿密封件的外表面滑动以物理地阻挡密封件的径向变形(例如，突起)。附加地或替代地，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，限制器合拢(close)第一区段和第二区段之间的间隙，从而抑制密封件的向外凸出，该凸出可能导致在第一区段和第二区段的紧固凸耳之间挤压和卡住密封件。
13.在一些实施例中，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳构件的相对端部各自包括至少一个限制器，并且对于一些实施例，相对端部的限制器以交错方式布置，使得当紧固凸耳被朝向彼此拉拽时限制器互锁。
14.因此，根据本发明的一些实施例，提供了一种与密封件一起使用的管道联接组件，该密封件被配置为密封管道元件的端部部分，该管道联接组件包括：第一联接区段和第二联接区段，每个联接区段包括：弯曲部分，其具有第一端部和第二端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的内表面，该内表面的形状被设为限定环形通道，该环形通道的形状和尺寸被设为在其中接收密封件；紧固凸耳构件，其从弯曲部分的第一端部向外延伸，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时至少部分地重叠；至少一个限制器，其从紧固凸耳构件的端部延伸并与联接区段中的至少一个的弯曲部分的内表面连续，并且被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时抑制在紧固凸耳构件之间卡住密封件。
15.在一些实施例中，该至少一个限制器被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时通过抵靠密封件的外表面滑动并阻挡密封件的径向向外变形来抑制在凸耳构件之间卡住密封件。
16.在一些实施例中，该至少一个限制器被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时通过合拢第一区段和第二区段之间的至少一个间隙来抑制卡住密封件。
17.在一些实施例中，该至少一个限制器包括第一联接区段中的第一限制器，并且管道联接组件包括第二联接区段中的第二限制器。
18.在一些实施例中，第一联接区段或第二联接区段中的至少一个的形状被设为在弯曲部分的端部的内表面上限定凹槽，该凹槽的形状和尺寸被设为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时滑动地接收相对联接区段的对应端部的限制器。
19.在一些实施例中，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳构件的相对端部各自包括至少一个限制器，相对端部的限制器以交错方式布置。
20.在一些实施例中，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，第一联接区段和第二联接区段的相对端部的限制器互锁。
21.在一些实施例中，第一联接区段中的至少两个限制器定位成在两个限制器之间限定凹部，并且第二联接区段中的至少一个限制器被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时配合在凹部内。
22.在一些实施例中，每个联接区段包括从弯曲部分的第二端部向外延伸的可铰接凸耳构件，并且管道联接组件还包括铰接构件，该铰接构件被配置为铰接地联接第一联接区段和第二联接区段的可铰接凸耳构件，从而在第一区段和第二区段之间提供铰接接头。
23.在一些实施例中，第一联接区段或第二联接区段中的一个的可铰接凸耳构件包括弓形唇缘，并且第一联接区段或第二联接区段中的另一个的可铰接凸耳构件包括圆形凸
耳，并且圆形凸耳被接收在弓形唇缘的内部区域中，从而在第一区段和第二区段之间创建铰接接头。
24.在一些实施例中，每个联接区段包括两个弓形侧边表面，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，该两个弓形侧边表面可与管道元件的外表面接合。
25.在一些实施例中，两个弓形侧边表面中的每一个包括：两个端部部分，每个端部部分具有端部部分曲率半径；以及中间部分，其被设置在两个端部部分之间并具有中间部分曲率半径；并且端部部分曲率半径中的至少一个不同于中间部分的曲率半径。
26.在一些实施例中，中间部分的曲率半径大于端部部分中的每一个的曲率半径。
27.在一些实施例中，管道联接组件还包括至少一个引导表面，该至少一个引导表面形成在弓形侧边表面中的至少一个的一部分上，该至少一个引导表面被配置为朝向弯曲部分的内表面引导密封件。
28.在一些实施例中，引导表面被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时抑制密封件被弓形侧边卡住。
29.在一些实施例中，引导表面还包括至少一个促进抓握的锯齿状突出部，该至少一个促进抓握的锯齿状突出部被配置为刺入密封件以抵靠管道元件按压密封件。
30.在一些实施例中，管道联接组件还包括紧固件，该紧固件被配置为被插入到第一区段和第二区段的紧固凸耳构件中以将紧固凸耳构件朝向彼此拉拽。
31.在一些实施例中，密封件包括弹性环，该弹性环的形状被设为限定外环形部分，左侧部分和右侧部分从该外环形部分径向向内延伸，并且左内环形部分和右内环形部分分别从左侧部分和右侧部分轴向向内延伸。
32.在一些实施例中，左中央环形翼片和右中央环形翼片分别从左内环形部分和右内环形部分径向向内延伸。
33.在一些实施例中，管道联接组件还包括从外环形部分延伸并围绕外环形部分的周界以彼此间隔开的关系定位的多个突起凸舌，该多个突起凸舌被设置在左内环形部分和右内环形部分之间并且径向向内突起。
34.在一些实施例中，管道联接组件还包括至少一个抬高突出部，该至少一个抬高突出部从弯曲部分的内表面突出并且被配置为(i)当密封件被设置在环形通道中时接触密封件的外表面，(ii)使弯曲部分的内表面与密封件的外表面保持距离，使得间隙被形成在不与抬高突出部接触的密封件的外表面和弯曲部分的内表面之间；(iii)沿密封件的外表面施加非均匀压力。
35.根据本发明的一些实施例，还进一步提供了一种与密封件一起使用的管道联接组件，该密封件被配置为密封管道元件的端部部分，该管道联接组件包括：第一联接区段和第二联接区段，每个联接区段包括：弯曲部分，其具有第一端部和第二端部，以及在第一端部和第二端部之间延伸的内表面，该内表面的形状被设为限定环形通道，该环形通道的形状和尺寸被设为在其中接收密封件；紧固凸耳构件，其从弯曲部分的第一端部向外延伸，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时至少部分地重叠；以及至少一个抬高突出部，该至少一个抬高突出部从弯曲部分的内表面突出并被配置为(i)当密封件被设置在环形通道中时接触密封件的外表面，(ii)使弯曲部分的内表面与密封件的外表面保持距离，使得间隙被形成在不与抬高突出部接触的密封件的外表
面和弯曲部分的内表面之间；(iii)沿密封件的外表面施加非均匀压力。
36.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时使密封件局部变形到间隙中。
37.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部被配置为通过向与抬高突出部接触的密封件的一部分施加局部压力来施加非均匀压力。
38.在一些实施例中，密封件被配置为与第一管道元件和第二管道元件的端部部分一起使用；并且该至少一个抬高突出部被配置为增加密封件和第一管道元件之间的摩擦点，以当第一管道元件被设置在密封件中时在第二管道元件插入到密封件之前减少第一管道元件的移动。
39.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部被配置为增加密封件和第一管道元件之间的摩擦点，以当第一管道元件被设置在密封件中时在第二管道元件插入到密封件期间减少第一管道元件的移动。
40.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部包括1
‑
3个抬高突出部。
41.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部具有2
‑
6mm的高度。
42.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部具有15
‑
20mm的长度。
43.在一些实施例中，该至少一个抬高突出部具有5
‑
10mm的宽度。
44.在一些实施例中，每个联接区段包括两个弓形侧边表面，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，该两个弓形侧边表面可与管道元件的外表面接合。
45.在一些实施例中，两个弓形侧边表面中的每一个包括：两个端部部分，每个端部部分具有端部部分曲率半径；以及中间部分，其被设置在两个端部部分之间并具有中间部分曲率半径；并且端部部分曲率半径中的至少一个不同于中间部分的曲率半径。
46.在一些实施例中，中间部分的曲率半径大于端部部分中的每一个的曲率半径。
47.在一些实施例中，密封件包括弹性环，该弹性环的形状被设为限定外环形部分，左侧部分和右侧部分从该外环形部分径向向内延伸，并且左内环形部分和右内环形部分分别从左侧部分和右侧部分轴向向内延伸，并且密封件还包括从外环形部分延伸并围绕外环形部分的周界以彼此间隔开的关系定位的多个突起凸舌，该多个突起凸舌被设置在左内环形部分和右内环形部分之间并且径向向内突起。
48.根据本发明的一些实施例，附加地提供一种与密封件一起使用的管道联接组件，该密封件被配置为密封管道元件的端部部分，该管道联接组件包括：第一联接区段和第二联接区段，每个联接区段包括：两个弓形侧边表面，其被配置为与管道元件的外表面接合；弯曲部分，其设置在两个弓形侧边表面之间，该弯曲部分具有第一端部和第二端部，以及在第一端部和第二端部之间延伸的内表面，该内表面的形状被设为限定环形通道，该环形通道的形状和尺寸被设为在其中接收密封件；紧固凸耳构件，其从弯曲部分的第一端部向外延伸，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时至少部分地重叠；至少一个引导表面，其形成在弓形侧边表面中的至少一个的一部分上，该至少一个引导表面被配置为朝向弯曲部分的内表面引导密封件。
49.在一些实施例中，引导表面被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时抑制密封件被弓形侧边卡住。
50.在一些实施例中，引导表面还包括至少一个促进抓握的锯齿状突出部，该至少一
个促进抓握的锯齿状突出部被配置为刺入密封件以抵靠管道元件按压密封件。
51.根据本发明的一些实施例，还附加地提供了一种与密封件一起使用的管道联接组件，该密封件被配置为密封管道元件的端部部分，该管道联接组件包括：第一联接区段和第二联接区段，每个联接区段包括：两个弓形侧边表面，其被配置为与管道元件的外表面接合；弯曲部分，其设置在两个弓形侧边表面之间，该弯曲部分具有第一端部和第二端部、在第一端部和第二端部之间延伸的外表面和内表面，该内表面的形状被设为限定环形通道，该环形通道的形状和尺寸被设为在其中接收密封件；以及紧固凸耳构件，其从弯曲部分的第一端部向外延伸，第一联接区段和第二联接区段的紧固凸耳被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时至少部分地重叠；两个弓形侧边表面中的每一个包括：两个端部部分，每个端部部分具有端部部分曲率半径；以及中间部分，其被设置在两个端部部分之间并具有中间部分曲率半径；并且端部部分中的每一个的端部部分曲率半径中的至少一个不同于中间部分的曲率半径。
52.在一些实施例中，中间部分的曲率半径大于端部部分中的每一个的曲率半径。
53.在一些实施例中，端部部分中的每一个的曲率半径相同。
54.根据本发明的一些实施例，还进一步提供了一种管道联接组件，其包括：至少两个区段，每个区段包括：具有内环形凹部的弯曲部分；紧固耳部，其从弯曲部的第一端部径向向外延伸，该紧固耳部包括紧固结构；铰接构件，其从弯曲部分的第二端部径向向外延伸；两个侧外环形边；以及防挤压结构，其包括从内环形凹部的周边延伸的周向舌状延伸部。
55.在一些实施例中，防挤压结构周向延伸超出紧固耳部。
56.在一些实施例中，防挤压结构包括外表面倾斜的斜坡。
57.在一些实施例中，防挤压结构被定位在两个侧外环形边之间。
58.在一些实施例中，铰接构件包括彼此侧向相邻的弓形唇缘和圆形凸耳，并且区段中的一个的圆形凸耳被接收在区段中的另一个的弓形唇缘的内部区域中，从而在区段之间创建铰接接头。
59.在一些实施例中，区段与铰接构件在毗连的管道区段上方联接在一起并且紧固件将紧固耳部朝向彼此收紧。
60.在一些实施例中，每个管道元件被形成有与管道元件的端部轴向间隔开的环形凹槽，并且侧外环形边被接收在环形凹槽中并且密封件被接收在内环形凹部中。
61.在一些实施例中，密封件包括外环形部分，左侧部分和右侧部分从该外环形部分径向向内延伸，并且左内环形部分和右内环形部分分别从左侧和右侧部分轴向向内延伸，并且左中央环形翼片和右中央环形翼片分别从左内环形部分和右内环形部分径向向内延伸，并且左中央环形翼片和右中央环形翼片被定位在管道元件的毗连端部之间。
62.在一些实施例中，外环形部分、左侧部分和右侧部分以及左内环形部分和右内环形部分限定环形腔室，该环形腔室与管道元件中的流动的流体进行流体连通。
63.在一些实施例中，左中央环形翼片和右中央环形翼片包括支座(abutments)，当密封件被安装在管道元件之间时，该支座彼此抵靠相互按压。
64.在一些实施例中，左中央环形翼片和右中央环形翼片包括左径向向外延伸隆起(protuberance)和右径向向外延伸隆起。
65.在一些实施例中，区段包括具有非半圆内环形凹部的弯曲部分。
66.在一些实施例中，区段包括径向向内凸块。
67.在一些实施例中，密封件包括一个或多个径向突出部，该一个或多个径向突出部被接收在形成于每个弯曲部分的内环形凹部中的一个或多个凹部中。
68.根据本发明的一些实施例，还提供了一种密封件，该密封件包括外环形部分，左侧部分和右侧部分从该外环形部分径向向内延伸，并且左内环形部分和右内环形部分分别从左侧部分和右侧部分轴向向内延伸，并且左中央环形翼片和右中央环形翼片分别从左内环形部分和右内环形部分径向向内延伸。
69.在一些实施例中，外环形部分、左侧部分和右侧部分以及左内环形部分和右内环形部分限定环形腔室。
70.在一些实施例中，左中央环形翼片和右中央环形翼片包括彼此抵靠可相互按压的支座。
71.在一些实施例中，左中央环形翼片和右中央环形翼片包括左径向向外延伸隆起和右径向向外延伸隆起。
72.在一些实施例中，密封件包括一个或多个径向突出部。
73.除了上述示例性方面和实施例之外，通过参考附图和研究以下详细描述，进一步的方面和实施例将变得显而易见。
附图说明
74.示例性实施例在参考附图中示出。附图所示的部件和特征的尺寸通常是为了方便和呈现的清晰性而选择的，并且不一定按比例示出。下面列出了附图。
75.图1是根据本发明的非限制性实施例构造和操作的管道联接组件的联接区段的视图的简化绘制图示。
76.图2a、图2b和图2c是根据本发明的非限制性实施例的，分别在收紧之前、部分收紧和完全收紧，安装在管道元件上的由图1的区段制成的管道联接件的简化局部截面图示；
77.图3a和图3b分别是根据本发明的非限制性实施例的安装在管道元件上的包括图1的联接区段的管道联接组件的简化前视绘制图示和后视绘制图示。
78.图3c、图3d、图3e和图3f是根据本发明的非限制性实施例的管道联接组件的示意图示，该管道联接组件在每个联接区段中包括至少一个限制器；以及
79.图4是根据本发明的非限制性实施例在管道联接件中使用的密封件的简化截面图示；
80.图5a、图5b和图5c分别是根据本发明的非限制性实施例的在管道联接件中使用的密封件的简化横截面图示、局部截面图示和透视图示。
81.图6a、图6b、图6c、图6d和图6e分别是根据本发明的附加非限制性实施例的在管道联接件中使用的密封件的简化横截面图示、局部截面图示和透视图示。
82.图7a和图7b是管道联接件的区段的两种不同堆叠布置的简化绘制图示；
83.图8、图9和图10a
‑
图10b是根据本发明的非限制性实施例的具有改进对齐结构的密封件的简化图示，图8是沿图9中的线8
‑
8的截面图示，并且图9是沿图10a中的线9
‑
9的截面图示。
84.图11a、图11b和图11c是根据本发明的非限制性实施例的管道联接件的区段的简
化图示；
85.图12a和图12b是根据本发明的非限制性实施例的管道联接件的区段的简化截面图示，其中该区段包括从弯曲部分的内表面突出的抬高突出部(面向径向向内的凸块)；
86.图12c、图12d和图12e是根据本发明的非限制性实施例的联接区段的附加示意图示，其中该区段包括从弯曲部分的内表面突出的抬高突出部。
具体实施方式
87.根据本发明的一些实施例，本文公开了一种与密封件一起使用的管道联接组件，并且该密封件被配置为密封管道元件的端部部分。
88.术语“管道元件”在本文中用于描述具有管状形式的任何管状物品或部件。管道元件包括但不限于管道原料、管道配件(诸如弯头、帽和三通)以及流体控制部件(诸如阀、异径管、过滤器、限流器、压力调节器和类似物)。
89.根据本发明的一些方面，管道联接组件包括两个联接区段(在一些方面，该两个区段在区段的一个端部处铰接地联接)，该两个联接区段被配置为围绕管道元件端部被收紧以将管道连结在一起。
90.根据本发明的一些方面，管道联接区段被提供有至少一个限制器，该限制器被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时抑制在紧固凸耳构件之间卡住密封件。因此，限制器通过维持密封件的完整性来防止损坏密封件，从而延长密封件的工作寿命。通常，限制器沿密封件的外表面滑动以物理地阻挡密封件的径向变形(例如，突起)。附加地或替代地，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，限制器合拢第一区段和第二区段之间的间隙，从而抑制密封件的向外凸出，该凸出可能导致在第一区段和第二区段的紧固凸耳之间挤压和卡住密封件。
91.根据本发明的一些方面，联接区段的形状被设为限定从联接区段的弯曲部分的内表面通道突出的抬高突出部。当密封件被设置在内表面环形通道中时，抬高突出部接触密封件的外表面，并且抬高突出部使联接区段的弯曲部分的内表面与密封件的外表面保持距离，使得间隙被形成在不与抬高突出部接触的密封件的外表面和弯曲部分的内表面之间。此外，抬高突出部沿密封件的外表面(外周界)施加非均匀压力。通常，抬高突出部通过向与抬高突出部120接触的密封件的一部分施加局部压力来施加非均匀压力。在一些方面，抬高突出部120增加密封件16和第一管道元件之间的摩擦点，以当第一管道元件被设置在密封件内时在第二管道元件插入到密封件之前和/或期间减少第一管道元件的移动。
92.根据一些方面，联接区段的形状被设为限定弓形侧边表面，当管道联接组件围绕管道元件被收紧时，该弓形侧边表面接合管道元件。在一些方面，弓形侧边表面具有变化半径的部分(例如，沿边的周界具有2或3个不同半径)。
93.根据本发明的一些方面，弓形侧边表面的形状进一步被设为限定引导表面，该引导表面包括一个或多个突起引导元件，该一个或多个突起引导元件被配置为当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时抑制密封件被弓形侧边卡住并将密封件引导到联接区段的弯曲部分的内表面通道内的位置中。对于一些方面，引导元件是钝的。附加地或替代地，引导表面还包括至少一个促进抓握的锯齿状(尖锐)突出部，该至少一个促进抓握的锯齿状突出部被配置为刺入(例如，卡入)密封件以抵靠管道元件34按压密封件。
94.首先参考图1、图2a
‑
图2c，和图3a
‑
图3f，其示出了管道联接组件200及其部件。
95.在一些实施例中，管道联接组件包括至少两个联接区段(例如，第一联接区段和第二联接区段)。图1是根据本发明的非限制性实施例构造和操作的联接区段10的视图。如图所示，区段10包括弯曲(诸如但不一定是半圆的)部分12。弯曲部分12具有第一端部52和第二端部54以及在第一端部和第二端部之间延伸的内表面14，该内表面14的形状被设为限定内环形通道(例如，凹部)，该内环形通道的形状和尺寸被设为在其中接收密封件16。密封件16通常包括设置在内表面通道14内并且沿内表面通道14的宽度(例如，根据本发明的一些实施例，内表面通道14具有大约1
‑
2mm的宽度，例如，比密封件16的外径的宽度大约大1.5mm)的主要部分而不是全部部分延伸的周向弹性体环密封件。密封件16的实施例在例如图2a
‑
图2c、图4和图6a
‑
图6e中示出。
96.附加地，如图1所示，区段10包括紧固凸耳构件(例如，紧固耳部)18。紧固凸耳构件18从弯曲部分12的第一端部52向外(例如，径向向外)延伸。如前所述，管道联接组件200包括至少两个区段10(例如，第一相对区段10和第二相对区段10)，使得当紧固凸耳构件18被朝向彼此拉拽时，第一联接区段10和第二联接区段10的紧固凸耳18至少部分地重叠以围绕管道元件合拢区段10。
97.紧固凸耳18通常包括紧固结构，诸如孔口20(图1)，用于接收紧固件22，诸如螺栓和螺母(图2a
‑
图2c)。
98.在一些实施例中，联接区段10包括从弯曲部分12的第二端部(与第一端部相对)(端部52和端部54)向外(例如，径向向外)延伸的可铰接凸耳构件24。在一些实施例中，可铰接凸耳构件24包括彼此侧向相邻定位的弓形唇缘26和圆形凸耳28。如图2a
‑
图2c所示，区段10中的一个的圆形凸耳28被接收在另一区段10的弓形唇缘26的内部区域中，从而在区段10之间创建铰接接头，其中圆形凸耳28用作铰接接头的枢轴或铰接销。
99.在一些实施例中，铰接构件(例如，图3c所示的夹子68)铰接地联接第一联接区段10和第二联接区段10的可铰接凸耳构件24。
100.如下面将参考图4进一步解释的，每个联接区段10包括两个弓形侧边表面17，两个弓形侧边表面17将被接收在管道元件的凹槽中。通常，弓形侧边表面17从联接区段10径向向内突起并接合待连结管道元件的端部上的周向凹槽。当凸耳构件18被朝向彼此拉拽时，区段10可朝向彼此移动，使得弓形侧边表面17接合管道元件。此外，当凸耳构件18被朝向彼此拉拽时，区段10可朝向彼此移动，致使设置在弯曲部分12中的密封件16的压缩。密封件16可通过联接区段10的向内移动而变形。
101.凹槽管道和联接区段连接的一个可能的问题是，随着联接区段朝向彼此被收紧，它们有时可能挤压弹性体密封件。这导致不期望的密封件的不均匀压缩，并且当在压力下变形时可能致使不期望的密封件挤推路径。换句话说，随着联接区段朝向彼此被收紧，密封件可能通过径向向外突起而凸出，导致密封件被紧固凸耳卡住。这些不期望的因素可能危及密封连接的完整性并缩短密封件的工作寿命。
102.相比之下，本发明的一些实施例提供具有至少一个限制器(例如，防挤压结构)30的区段10，该至少一个限制器30被配置为在相对区段10的收紧期间，当凸耳18被朝向彼此拉拽时，抑制(例如，减少或完全防止)密封件16被紧固凸耳18卡住。
103.限制器30的形状通常被设为限定大体垂直于紧固凸耳18延伸的限制突起，以便阻
挡密封件16在大体平行于凸耳18的方向上凸出并进入两个相对区段10的凸耳18之间的间隙中。
104.具体地，限制器30从紧固凸耳构件18的端部(例如，图2a所示的端部58)延伸并且与联接区段10的弯曲部分12的内表面14连续。换句话说，限制器30包括从内表面通道14的周边周向延伸超过紧固凸耳18的周向舌状延伸部。如上所述，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，限制器30抑制在紧固凸耳构件18之间卡住密封件16。
105.在一些实施例中，限制器30包括斜坡32(图1)，该斜坡32的外表面是倾斜的(外被限定为面向远离区段的曲率中心径向向外)。例如，斜坡32的外边缘33(图1)可以是尖锐的或钝的或圆形的。限制器30被定位在两个侧外环形边17之间。每个区段上可以有一个或多个限制器30。
106.现在参考图3c
‑
图3f，它们是根据本发明的一些实施例的管道联接组件200的示意图示。为清楚起见，图3c
‑
图3d示出了具有密封件16的管道联接组件200，并且图3e
‑
图3f示出了不具有密封件16的管道联接组件。注意，本文所述的密封件的任何实施例(例如，密封件16的实施例和/或密封件80的实施例)可与管道联接组件200和区段10(以及区段10a和区段10b)一起使用，如参考图1a
‑
图3f所述。
107.图3c
‑
图3f示出了管道联接组件200，该管道联接组件200具有相对且铰接地联接的第一联接区段10a和第二联接区段10b。如图所示，区段10a和区段10b中的每一个包括至少一个限制器30。作为说明而非限制，第一联接区段10a包括两个限制器30并且第二联接区段10b包括一个限制器30。注意，对于一些实施例，第一联接区段10a包括一个或不止两个限制器30，并且第二联接区段10b不包括限制器30或包括不止一个限制器30。
108.通常，当紧固凸耳构件18被朝向彼此拉拽时，限制器30通过抵靠密封件16的外环形部分161的外表面176滑动并阻挡密封件16的径向向外变形来抑制在凸耳构件18之间卡住密封件16。附加地或替代地，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，限制器30通过合拢第一区段和第二区段之间的至少一个间隙来抑制卡住密封件。
109.对于一些实施例，第一联接区段10a或第二联接区段10b中的至少一个的形状被设为在弯曲部分12的端部的内表面上限定凹槽，该凹槽的形状和尺寸被设为当紧固凸耳构件18被朝向彼此拉拽时滑动地接收相对联接区段的对应端部的限制器30
110.对于一些实施例，第一联接区段10a和第二联接区段10b的紧固凸耳构件18的相对端部各自包括至少一个限制器30，相对端部的限制器以交错方式布置。
111.通常，第一联接区段10a和第二联接区段10b的相对端部的限制器30互锁以防止在凸耳18之间卡住密封件16。如图所示，联接区段10a的限制器30在两个限制器30之间限定凹部90，并且第二联接区段10b中的限制器30被配置为当紧固凸耳构件18被朝向彼此拉拽时配合在凹部90内。
112.图3c
‑
图3f示出了随着凸耳18被朝向彼此拉拽，区段10a和区段10b合拢的不同阶段下的限制器30。为清楚起见，紧固件22未在图3c
‑
图3d中示出。图3c示出了在朝向彼此拉拽凸耳18之前处于打开配置的限制器30。图3d示出了在朝向彼此拉拽凸耳18期间处于部分合拢配置的限制器30。图3e
‑
图3f是处于完全合拢(即，收紧)配置的管道联接组件200的视图，其中限制器30互锁以合拢凸耳18之间的间隙并抑制密封件16的向外变形，从而当凸耳被朝向彼此拉拽时促进密封件16的均匀压缩并抑制密封件被凸耳卡住。
113.再次注意，图3c
‑
图3f通过说明而非限制的方式示出了如图6d
‑
图6e所示的密封件16。注意，本文所述的密封件的任何其他实施例可以与包括任何数量的限制器30的联接区段一起使用。
114.再次参考图2a、图2b和图2c，其示出了安装在管道元件34上由区段10制成的管道联接件。图2a、图2b和图2c示出了收紧紧固件22的进程：图2a示出了收紧之前的联接件；图2b示出了部分收紧的联接件；并且图2c示出了完全收紧的联接件。随着紧固件22逐渐收紧联接件并使紧固凸耳18朝向彼此，每个区段10的限制器30彼此协作(例如，斜坡在彼此上方滑动)以防止密封件16的聚拢和挤压。因此，在本发明的实施例中，联接件的区段不会聚拢或挤压弹性体密封件，并且收紧紧固件22导致密封件16的均匀压缩而没有不期望的挤推路径，从而维持密封连接的完整性并延长密封件16的工作寿命。
115.再次参考图3a和图3b。图3a
‑
图3b示出了由区段10制成的管道联接件，该管道联接件安装在两个端对端管道元件34上并将两个端对端管道元件34联接在一起。
116.现在参考图4，其示出了根据本发明的非限制性实施例的与管道联接件一起使用的密封件16。管道元件34被形成有与管道元件34的端部轴向间隔开的环形凹槽36。区段10的弓形侧边表面17形成被接收在环形凹槽36中的联接键。
117.现在参考图5a、图5b和图5c，它们分别是管道联接件中使用的密封件16的一些实施例的简化横截面图示、局部截面图示和透视图示。密封件16包括外环形部分161，左侧部分162和右侧部分162从该外环形部分161径向向内延伸。左内环形部分163和右内环形部分163分别从左侧部分162和右侧部分162轴向向内延伸。侧向部分162以及左内环形部分163和右内环形部分163在密封环16的相对侧面上被间隔开定位。部分163朝向彼此基本向内突起并且被配置为接合管道元件34的外表面并且当密封件被区段10压缩时形成流体紧密密封。
118.左内环形部分163和右内环形部分163形成密封件的内表面并且被配置为接合管道元件34的外表面。通常，密封件内表面(由部分163形成)具有尺寸被设为接收管道元件34的直径。通常，密封件16的内直径小于管道元件34的外直径并且不超过最大直径。密封件16通常将区段10保持在打开位置以允许管道元件34插入到密封件16中以及区段10之间。
119.可选地，在一些实施例中，密封件16包括分别从左内环形部分163和右内环形部分163径向向内延伸的左中央环形翼片164和右中央环形翼片164。如图4中所见，左中央环形翼片164和右中央环形翼片164被定位在管道元件34的毗连端部之间的间隙中。左中央环形翼片164和右中央环形翼片164用作止动件和流体紧密密封件，当管道元件34在流水线中组装管道元件34或其他安装期间被压或推到一起时，管道元件34紧靠该止动件和流体紧密密封件。外环形部分161、左侧部分162和右侧部分162以及左内环形部分163和右内环形部分163限定环形腔室166(图5a)。环形腔室166与管道元件34中流动的流体(未示出)流体连通。流体进入环形腔室166并在其中施加压力以增加密封件16的收紧。
120.如图5a
‑
图5c所示，左中央环形翼片164和右中央环形翼片164可以包括支座168，当密封件16被安装在毗连管道元件34之间时，支座168抵靠彼此相互按压。由于与翼片164的总面积相比，支座168的面积小，所以这些支座168增加密封件16的密封压力。(密封压力是密封力除以面积；面积越小，压力越大。)
121.现在参考图6a、图6b和图6c，其根据本发明的一些实施例示出了密封件16的替代
可选构造，其中左中央环形翼片164和右中央环形翼片164包括左径向向外延伸隆起167和右径向向外延伸隆起167。当密封件16被完全收紧时，隆起167可以紧靠外环形部分161的内环形周边165，从而创建两个环形子腔室166a和环形子腔室166b。如前所述，流体可以进入环形子腔室166a和环形子腔室166b并在其中施加压力以增加密封件16的收紧。可选地，通道171(见图6b的截面视图并也在图6a中以虚线示出)可以邻近环形子腔室166a和环形子腔室166b被形成在密封件中，以准许流体流到子腔室166a和子腔室166b。通道可以在任何合适的方向以将流分流到子腔室。对于一些实施例，如图6a、图6b和图6c所示的密封件16可以附加地包括本文下面参考图6d
‑
图6e描述的突起凸舌102。
122.现在参考图6d
‑
图6e，它们是根据本发明一些实施例的密封件16的又一可选实施例的示意图示。如图所示，在一些实施例中，密封件16的形状被设为限定从外环形部分161延伸并围绕外环形部分161的周界以彼此间隔开的关系定位的多个突起凸舌102，该多个突起凸舌102被设置在左内环形部163和右内环形部163之间并且径向向内突起。突起凸舌102被设置成促进联接区段10相对于管道元件34定位。与围绕外环形部分161的周界的连续舌状延伸部相反，突起凸舌102便于密封件16的制造。附加地或替代地，由于它们的分段结构，突起凸舌102能够在管道元件34内的流体流动的方向上弯曲，从而不干扰管道中的流体流动，导致最小的水头损失。这与连续舌部形成对比，连续舌部插入到管道元件之间的连结点中并通过干扰管道中的流体流动而增加管道中的阻力。
123.现在参考图7a和图7b，其示出了联接区段10在一起的堆叠以减少用于存储和运输的空间。当然，它们完全相同的事实也降低了制造成本。
124.现在参考图8、图9和图10a
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图10b，其根据本发明的非限制性实施例示出了具有对齐结构的密封件的另一版本，称为密封件80。密封件80可以包括一个或多个径向突出部82，该一个或多个径向突出部82被接收在形成于联接区段10的弯曲部分12的内环形通道14中的一个或多个凹部84中。径向突出部82可以是圆的(在图10b中标记为82c)或矩形的(在图10b中标记为82r)或其他形状。凹部84根据突出部82的形状成形。
125.突出部82的结构可以有助于管道联接件在管道上的安装时正确地对齐密封件80，并且还可以有助于在收紧密封件之前防止密封件80偏离管道联接件的中心移动。突出部可以径向向外(如实线所示)或径向向内(如虚线所示)。
126.现在参考图11a
‑
图11c，它们是根据本发明的一些实施例的联接区段10的示意图。在一些实施例中，区段10包括具有内环形凹部111(用于在其中接收密封件16，未示出)的弯曲部分110，该弯曲部分110不是半圆的，而是可以由两个不同的半径限定。在图11a中，凹部111的中央内轮廓可以具有第一半径，而凹部111的左偏心内轮廓和右偏心内轮廓可以具有不同于第一半径的第二半径。这限定椭圆形状。
127.在图11b中，内环形凹部111由椭圆e限定。促进管道联接件在管道上安装时密封件的正确对齐并防止偏心移动的其他非圆形形状也在本发明的范围。
128.仍然参考图11a
‑
图11c。如本文别处所述，联接区段10通过收紧紧固凸耳18而变形，紧固凸耳18将区段10朝向彼此拉拽并使弓形侧边表面17接合管道元件34的外表面。在一些实施例中，区段10的两个弓形侧边表面17中的每一个包括两个端部部分182，每个端部部分182具有端部部分曲率半径r1。附加地，区段10的两个弓形侧边表面17中的每一个包括中间部分184，该中间部分184设置在两个端部部分182之间并且具有中间部分曲率半径r2。
端部部分曲率半径r1不同于中间部分曲率半径r2。通常，r2大于r1，因为弓形侧边表面17的会聚和变窄(narrowing)，从而促进弓形侧边表面17与管道元件34的增强接合。
129.对于一些实施例，端部部分182中的每一个的曲率半径是相同的。
130.对于一些实施例，边17的多个部分包括不同的半径。在一些实施例中，边17的不同半径不是同心的。在图11c中描绘的示例性实施例中，边17包括三个部分：具有半径(r4)的第一边缘部分17
‑
1、具有半径(r5)的中央部分17
‑
2和具有半径(r6)的第二边缘部分17
‑
3。如图11c所示，半径(r4)、(r5)和(r6)源于对应的非同心圆。
131.现在参考图12a
‑
图12e，其示出了本发明的另一可选特征。对于一些实施例，区段10包括从弯曲部分12的内表面14突出的至少一个抬高突出部120。例如，抬高突出部120的形状被设为限定轴枕(pillow)、垫或径向向内的凸块。突出部120可以采取任何形状，例如，抬高突出部120可以是矩形的、正方形的或圆的。通常，抬高突出部120从内表面14延伸并且由与形成弯曲部分12和内表面14相同的金属材料形成。
132.对于一些实施例，当在管道上组装区段10时，甚至在收紧任何紧固件之前，抬高突出部120最初在密封件16上施加径向向内的力，这在与抬高突出部120的接触点处局部地压下密封件的外表面176，使密封件16的侧面(例如，部分163)向与抬高突出部120的左接触点和右接触点凸出，例如张开。这使得更容易将密封件16围绕管道放置并将密封件保持和维持在其正确的位置。附加地或替代地，当将区段10收紧在一起时，密封件16的部分163继续朝向凹槽36向下和向外张开以密封区域520(图12b)。
133.更具体地，抬高突出部120被配置为(i)当密封件16被设置在内表面环形通道14中时接触密封件16的外表面176(也在图3c中示出)，(ii)使弯曲部分12的内表面14与密封件16的外表面保持距离，使得间隙140被形成在不与抬高突出部120接触的密封件16的外表面和弯曲部分12的内表面14之间；(iii)沿密封件16的外表面(外周界)施加非均匀压力。通常，抬高突出部120通过向与抬高突出部120接触的密封件16的一部分施加局部压力来施加非均匀压力。
134.在一些实施例中，抬高突出部120增加密封件16和第一管道元件之间的摩擦点，以当第一管道元件被设置在密封件内时在第二管道元件插入到密封件之前和/或期间减少第一管道元件的移动。这通常促进管道联接组件200与管道元件34组装在一起。例如，在第一管道元件34插入到密封件16后(密封件16维持两个相对区段10处于间隔开的关系)，由于由抬高突出部120向内施加的局部压力，管道元件34被稳固并且牢固地设置在密封件16的一部分内，允许安装者继续将第二管道元件34插入到密封件16的相对侧而通常无需手动保持和稳固第一管道元件。
135.附加地或替代地，当紧固凸耳构件被朝向彼此拉拽时，抬高突出部120施加压力以使密封件16局部变形到间隙140中。
136.在一些实施例中，区段10包括1
‑
5个(例如3个)抬高突出部120。
137.在一些实施例中，抬高突出部120具有2
‑
6mm(例如4mm)的高度h1。
138.在一些实施例中，抬高突出部120具有10
‑
30mm(例如15
‑
20mm，例如19mm)的长度l1。
139.在一些实施例中，抬高突出部120具有5
‑
15mm(例如5
‑
10mm，例如9mm)的宽度w1。
140.在其他实施例中，抬高突出部120沿内表面通道14的大部分延伸。
141.再次参考图12c和图12e。在一些实施例中，至少一个引导表面97形成在弓形侧边表面17中的至少一个的一部分上并且被配置为朝向弯曲部分12的内表面14引导密封件16。对于一些实施例，引导表面97包括一个或多个突起元件95。通常，引导表面97被配置为当紧固凸耳构件18被朝向彼此拉拽时抑制密封件16被弓形侧边17卡住。在一些实施例中，引导表面97还包括至少一个促进抓握的锯齿状突出部92，该至少一个促进抓握的锯齿状突出部92被配置为刺入(例如，卡入)密封件16以抵靠管道元件34按压密封件。
142.贯穿本技术，可以以范围格式呈现本发明的各种实施例。应当理解，以范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，并且不应被解释为对本发明范围的不灵活限制。因此，对范围的描述应该被认为是已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如，对诸如从1到6的范围的描述应被认为具有具体公开的子范围(诸如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等)，以及该范围内的各个数字(例如1、2、3、4、5和6)。无论范围的广度如何，这都适用。
143.无论何时在本文中指示数值范围，其意在包括指示范围内的任何引用的数字(小数或整数)。短语“范围/范围介于第一指示数字和第二指示数字之间”和“范围/范围从第一指示数字到第二指示数字”在本文中可互换使用并且意在包括第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有小数和整数。
144.在本技术的说明书和权利要求中，词语“包括”、“包含”和“具有”及其形式中的每一个不一定限于列表中可以与该词相关联的成员。此外，当本技术与通过引用并入的任何文档之间存在不一致时，特此意图以本技术为准。
145.本发明的各种实施例的描述是出于说明的目的而呈现的，但并不旨在穷举或限于所公开的实施例。在不脱离所描述实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本文使用的术语被选择以最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中发现的技术的技术改进，或者使其他本领域普通技术人员能够理解本文公开的实施例。