与驱动螺母130之间的初始接触例如一般是在成形端面128的中间，但在每个应用中不需要这样。初始接触点将是整个管接头设计的函数，包括锥形外壁131的几何形状、凹槽140、端头部分127、前卡套116的轮廓等等。但与本发明的一般方面相一致，成形端面128在突缘126的径向的内及外部分之间的区域将是凸出的或轴向地变化的，以便使作用在驱动螺母132上的上紧力更加均匀地分布，以使当与具有基本平直的非成形被驱动表面(成形端面128)的传统后卡套设计相比较时减少了因磨损而咬住和上紧扭矩。
[0048]图20图示了本发明的一实施例，其中后卡套122’具有基本是圆筒形的内壁150’，但另外包含:具有成形驱动表面(端面128’)的突缘126’及带前斜面127的端头部分124’，以及锥形的外壁131’。
[0049]图22图示了本发明的另一个实施例，其中后卡套22’的设计可以具有在轴向向后移动、通常在突缘26’的轴向尺寸内的凹槽40’。
[0050]参考图23A?F，我们图示出成形端面128的一些变化。在图23A中端面128制成椭圆形轮廓。在图23B中，端面128由弯曲的多半径部分构成，例如部分128a、128b及128c (图上的圆点标明各弧的交点而非端面的物理特征)。在图23C中，端面128包含：具有第一半径轮廓的中央部分128a，和由第二半径轮廓构成的外部分128b。在图23D中，端面128包含：中央部分128a，部分128a具有由圆弧构成的轮廓；和外部分128b及128c，夕卜部分128b及128c被制成平直表面(在局部表面似乎是平直的，仍被理解成锥形表面)。在图23E中，端面128含有椭圆部分128a及平直部分128b。而在图23F中，端面128具有由椭圆128a、平直部分128b及弧形部分128c 3个几何形状构成的轮廓。在图23A?F的所有例子中，制作的要点是：为成形端面128所选择的轮廓及几何形状，正如本文以前描述过的先前实施例那样，被设计成用来实现后卡套122铰接状端头所需的塑性变形，以达到管子的极佳夹握而同时保持与前卡套的恰当顺序上紧操作。
[0051]参考图24A?F，本发明也可通过在螺母130的驱动表面132上装设成形轮廓来实现。在这些实施例中，后被驱动表面(端面128)是圆锥形的。另一种情况是，驱动表面132与被驱动表面128两者都可以是成形的。在应用于驱动螺母表面132的成形形状上，
图24A?F与图23A?F是对应的。因此，图24A图示了椭圆的轮廓；图248图示了多圆轮廓；图24C图示了两个弧形表面；图24D图示了圆弧表面及两个平直部分；图24E图示了带有平直部分的椭圆轮廓；而图24F图示了圆弧、平直及椭圆部分的组合(轮廓）。在图24G还有的另一个实施例中，螺母驱动表面132可由连接于顶点129D的两个平面部分构成。
[0052]参考图25，在还有的实施例中，后卡套522含有内圆筒形壁上的凹槽540。然而，在这个实施例中，后平直部分542是由卡套体522上的较大直径孔构成的，该较大直径是与构成前平面544的孔的直径相比较来说的。由于用较大直径构成后表面542，可应用单种工具通过卡套体522去制造凹口 540及中央孔。两个直径的差异在图25中用尺寸D来表示。注意：凹口或凹槽540被布置在卡套体522的后面部分。这提供了轴向细长的前表面554，因为后部分542不是那么紧密地包围着管子表面554在装配期间帮助保持卡套对正(准)。但是，该领域普通技术人员将容易理解，扩大直径的后部分542可以和许多此处或别处图示的凹口 40轮廓一起使用，包括复合凹口结构。后卡套522也可以含有成形的后壁，如本文描述的实施例中那样。
[0053]图26图示了后卡套22’的另一个实施例。在这个实施例中，除中央通孔上的双凹口 40’外，卡套还含有在卡套的外直径表面50’上的凹口或凹槽300。这个凹口 300可用作“铰接”设计部分以在上紧期间进一步控制卡套端头部分52’的塑性变形。图27图示了后卡套622的另一个例子，后卡套622含有：装入中央凹槽640;具有外直径凹槽或凹口 300’的锥形外直径(表面）650;以及较大直径的后部分或径向突缘626，突缘626具有成形的或弧形的被驱动表面628。后表面642具有的直径略大于前表面644的，如同在本文中的其它例子，用尺寸D”表示。可以选择所有的有效尺寸及轮廓，用作用于管子表面的所需负载引起卡套622塑性变形和减小对螺母驱动表面的负载集中并且还保证把合适的驱动力传入前卡套中。正如本文图示的各种其它后卡套设计一样，后卡套设计的各种原理可应用于单卡套接头中。
[0054]图示于图27的卡套含有外凹口 300’。图28的有限元分析图示生动地显示了这个外凹口 300’如何在后卡套的端头部分652处产生显著的铰接效应。外凹口 300被径向延伸的隆起302所界定。这个隆起302的功能是:当管子是薄壁的或另外在构造管接头期间容易变形时，防止后卡套22’的端头在前卡套下面滑动(例如，以套进伸缩的方式)。没有隆起302时，由于薄管壁塌陷，后卡套的端头可能被挤出前卡套的斜口并在前卡套下滑动，阻碍合适的顺序上紧并由于两卡套中任一个而造成不良夹握。最好是在上紧期间隆起302与前卡套的内斜口保持接触。
[0055] 已参考优先实施例描述了本发明。很明显，其它人根据阅读和理解本说明书将可进行各种修改和替换。我们的意图是包括所有这样的修改及替换，因为它们落入附录的各项权利要求或其等同条款的范畴内。
【主权项】
1.一种管接头，包括: 管接头体，该管接头体具有用于容纳管子端部的圆筒形孔并含有在所述孔的一个端部处的锥形口； 驱动件，该驱动件具有与所述管接头体的螺纹接合并具有卡套驱动表面； 第一卡套，该第一卡套具有延伸入管接头体的所述锥形口内的锥形第一端部和具有带锥形凹槽的第二端部，该锥形凹槽轴向地朝所述第一端部延伸；以及 第二卡套，该第二卡套具有:一个圆筒形内壁、一个延伸入所述第一卡套的所述锥形凹槽内的锥形第一端、以及在第二卡套的第二端上的被驱动表面，该被驱动表面与所述驱动件的卡套驱动表面接合； 其中，所述第二卡套的圆筒形内壁具有位于在第二卡套的第一端和第二端之间的第一圆周形凹槽； 所述驱动件的卡套驱动表面(132)被成形:当上紧管接头时，所成形的驱动件卡套驱动表面(132)及所述第一圆周形凹槽(140)减少了在所述驱动件卡套驱动表面(132)上的力集中。2.如权利要求1所述的管接头，其特征在于，所述所成形的驱动件卡套驱动表面包括圆弧部分。3.如权利要求1所述的管接头，其特征在于，所述所成形的驱动件卡套驱动表面包括曲线部分。4.如权利要求1所述的管接头，其特征在于，所述所成形的驱动件卡套驱动表面包括至少两个非平行的平直部分。
【专利摘要】公开具有卸载作用以减少因磨损而咬住的卡套，特别是通过后卡套的恰当改进使作用在前卡套与驱动螺母之间的反作用力改变方向来使双卡套管接头组件的高局部负载、因磨损而咬住及大扭转力得到了基本消除或很大地减小。后卡套具有紧密地包围着管子端部的圆筒形内壁并在圆筒形内壁上设置了圆周形连续的径向凹槽，该径向凹槽位于后卡套的端头与后壁之间。后卡套还具有径向外壁，该外壁基本是圆锥形的并且外形又被构造成径向地向外朝后卡套的扩大直径部分或突缘延伸。后卡套还包含在卡套的后被驱动表面上的成形面和在锥形壁部分上的第二凹槽并可经过表面淬硬，上述成形面与驱动螺母的驱动表面接合。
【IPC分类】F16J15/08, F16L19/10, F16L21/08, F16L19/08, F16L19/00
【公开号】CN105135102
【申请号】CN201510432716
【发明人】P.C.威廉斯, H.C.B.库恩斯
【申请人】斯瓦戈洛克公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2000年12月20日
【公告号】CA2395464A1, CA2395464C, CA2655060A1, CA2655060C, CA2783247A1, CN1199021C, CN1434908A, CN1641254A, CN1896577A, CN100380043C, CN100464104C, CN100538141C, CN100538142C, CN101004232A, CN101033816A, CN101603617A, CN101603617B, CN103267182A, CN103267182B, DE60043199D1, EP1244884A1, EP1244884B1, US6629708, US20030025331, WO2001073333A1