用于流体联接装置的模锻可视指示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如通过联接装置相互连接的流体输送构件，更具体地，涉及具有结合了固定在联接装置上的相应法兰的端部的流体输送构件，其中流体输送构件和法兰通过模锻/锻压/旋锻工艺被连结。
【背景技术】
[0002]有许多发明涉及流体输送构件或导管，以及可用于使流体输送构件相互连接的各种联接装置。联接装置的具体设计，以及流体输送构件的设计通常通过与被输送的流体的类型相关联的特殊要求来决定。为了输送非挥发性液体例如水，联接装置可具有更简单的结构，因为许多应用中的潜在泄漏可能不引起显著的健康或安全问题。相反，对于输送燃料或其它易挥发或有害液体的流体输送构件，该输送构件的结构通常要求冗余的密封特征，以及冗余的锁定或防篡改特征。
[0003]对于输送用于特别是危险应用例如飞机内的燃料的流体输送构件，已经制定严格的行业标准以确保燃料处理的安全性。在这样的环境中的任何燃料泄漏可导致灾难性的燃烧或爆炸。
[0004]飞机中的流体输送构件通常使用坚固且可靠的联接器相互连接，所述联接器确保在所连接的流体输送构件之间实现防漏密封。所述流体输送构件的对接端包括被联接器接收且保持的金属法兰。金属法兰通常借助于模锻过程附接在流体输送管的端部，法兰或管在模锻过程中被模锻，因而在法兰和管的端部之间实现流体紧密的密封。
[0005]公开了模锻接头的一个示例参考包括美国专利N0.5，452，921。该接头用于附接到包括筒形套管的管，所述套管具有锥形外表面和用于接收所述管的内表面。具有锥形内表面的筒形模锻环接合套管的锥形外表面，使得所述环关于所述套管向前的轴向移动导致所述环对套管施加径向力以使其模锻到所述管。所述模锻环在模锻之前以及之后都通过套管外表面上的一个或多个突出部被锁定在套管上，所述突出部使环形槽协作地结合在模锻环中。
[0006]公开了用于管道和相关联的套管或法兰的模锻配置的另一示例参考包括美国专利N0.3，730，567。具体地，公开了用于模锻附接到管道的连接套管。所述套管具有一对环形槽，该环形槽在内圆周壁中设置有预定深度，所述槽通过从槽的底部升起的环形环部被分开。环形环部在轴向方向的宽度设置成使得模锻到槽内的管道倾向于在邻近每个区域边缘处呈现单独的弯曲部，并在两个边缘中间的区域保持大致平坦。环形环部的区域中的筒状体的内直径布置成使其小于环形槽的体部的内直径并且大于筒形体部的远离所述槽的内直径，从而导致在模锻附接操作过程中向管壁施加力的两个阶段。
[0007]公开了用于管道和相关联的联接装置的另一参考示例包括美国专利N0.7，900，976。该装置包括联接装置主体和适于使管状构件以永久模锻连接接合的套环。所述联接装置包括轴向间隔开的前套圈和后套圈，所述套圈在模锻过程中接合以提供多个以套圈、管状构件以及联接装置主体为介质的密封。后套圈包括具有大致柱形的壁的中央区域，所述壁在模锻过程中变形成波纹管状形状以加强密封件的维持。一种用于将接头主体和套环模锻到管状构件上的便携式安装工具被液压致动。
[0008]关于诸如管/管道和相应的法兰/套圈的流体输送构件之间的模锻连接部，通常有两种类型的模锻工艺。内部模锻是一种工艺，其中内部构件(管/管道)在内部膨胀以使管/管道材料压靠相应的法兰/套圈的内表面。这种内部模锻可通过使较大直径的硬化工具被拉动穿过管/管道的内部以使其抵靠法兰/套圈的内表面膨胀来实现。外部模锻是外法兰/套圈被压靠到内部管/管道上的模锻工艺。外部模锻可通过推动待连结的部件以穿过内径小于法兰/套圈的外径的硬化模具来实现。在两种情况下，施加到部件的压缩力使材料流入波纹状空腔，从而提供了牢固的防漏机械结合。
[0009]虽然已知模锻是连结用于输送有害流体的法兰和管的可靠方法，仍必须进行质量控制检查以便确认模锻过程已成功地创建防漏连接。用于质量控制的当前做法包括模锻连接部的统计抽样的破坏性试验。具体地，模锻的样品或“抽样”被横剖以分析连结处或连接部以确定模锻连接部的质量。由于这种破坏性取样仅在统计基础上进行，待使用的流体输送构件仍有可能存在模锻连接部对预期用途并不完全足够的情况。
[0010]由于统计取样和破坏性试验所固有的缺点，有必要提供确认模锻连接部充分的能力，特别是对于那些输送挥发性液体的环境。还需要提供这种能力而不显著改变流体输送管线、法兰或联接装置的结构。还需要提供这种能力，其易于由用户或检查者确认而而不需要特殊的检测设备。
【发明内容】
[0011]根据本发明，公开了用于流体联接装置的模锻可视指示器和对模锻连接部执行质量测试的方法。模锻可视指示器通过借助于穿过填充有指示材料的法兰形成的一个或多个模锻孔对模锻过程的非破坏性可见指示来实现。所述(多个)孔定位成对准法兰的模锻槽。当进行模锻过程时，管材料被压入法兰的模锻槽。指示材料的一部分在模锻之前延伸到相应的槽内。当管材料进入槽时，所述指示材料在朝向法兰的暴露外表面的方向移动。更具体地，当模锻发生时，被压入槽内的管材料迫使指示材料离开所述槽并通过所述孔被压向外表面。在成功的模锻过程中，指示材料被移动到一个程度，使得所述指示材料可通过裸眼观察可见。
[0012]在可视指示器的一个方面中，其结合使用指示材料，该指示材料在视觉上与周围材料不同并且能够被移动，使得指示材料能提供对模锻过程是否成功的一致且可靠的指不ο
[0013]在可视指示器的另一方面中，其结合使用保持在法兰中形成的一个或多个孔内的所需的量的指示材料，使得当进行所述模锻过程时，足量的指示材料发生移动，因此指示材料可容易地被裸眼看到以确定模锻过程是否成功。因此，可以进行可视检查来避免破坏性测试方法。
[0014]在可视指示器的又一方面中，其包括使用与法兰相比更软的材料，使得指示材料能够在冷成型模锻过程下变形和移动。许多模锻过程是冷成型工艺，其中模锻连接部不要求加热。因此，一个优选实施例中的指示材料包括能够在发生冷成型过程的温度下容易地被移动的材料。
[0015]在可视指示器的另一方面中，优选的是，指示材料耐电化腐蚀，从而不损害流体输送构件和法兰之间的连接部。
[0016]在可视指示器的又一方面中，优选的是，所述指示材料与被模锻的相邻部件具有相同数量级的导电性，因此指示材料将不会干扰连接部的所需导电性。
[0017]在本发明的另一方面中，如果选择用于指示材料的具体材料的导电性未达到所需程度，那么指示材料的位置被放置成使其不干扰可用于实现相关联的联接装置的电结合的结合线或结合卡扣的导电率。
[0018]在本发明的又一方面中，多个可视指示器设置在法兰与流体输送构件之间的连结部上，其中可视指示器围绕法兰的周边径向隔开地布置成螺旋形。螺旋形布置允许通过径向以及轴向地贯穿连结部可视地确定所述模锻操作是成功的。这个螺旋布置还降低了这样的潜在可能性:线性排列的一组孔会导致沿着法兰产生被不可接受地削弱的区域。
[0019]在本发明的另一方面中，可以认为是包括一对抵接法兰与相应输送管由联接装置连结的组合。这种组合为轴向对齐的流体输送构件提供了防漏连接，其中两个法兰都可被检测在法兰与其相应流体输送构件之间是否有足够的模锻。
[0020]根据本发明的方法，形成在法兰中的一个或多个孔填充有指示材料。每个孔具有测定体积的指示材料，使得当进行模锻过程时，指示材料在孔中移动一孔内距离以允许可视检查。在该方法的一个方面中，所述指示材料的移动在所述孔内实现，使得所述指示材料与法兰的暴露的外表面平齐或几乎平齐，因此指示了已经进行了适当的模锻过程。相反，如果指示材料仍然在孔内凹进并且不容易看见，那么可以得出结论，该模锻过程不成功，因为模锻并未导致管或法兰材料充分膨胀或变形。
[0021]考虑到本发明的上述特征和方面，根据一个优选实施例，本发明可以被认为是一种用于流体联接装置的可视指示器，包括(i)流体联接部件，具有限定中空内部的侧壁，和形成在所述侧壁的内表面上的多个槽；(ii)孔，该孔穿过所述侧壁形成并与所述槽之一相交；(iii)放置在所述孔中的指示材料；和(iv)流体输送构件，其通过模锻过程一一其中材料从所述流体输送构件被压到所述槽内，因此在所述孔内移动所述指示材料一一连接至所述流体联接部件。
[0022]根据另一实施例，本发明可被认为是一种提供用于流体输送构件的可视指示器的方法，包括(i)提供流体联接部件，其具有限定中空内部的侧壁，和形成在所述侧壁的内表面