專利名稱：用于管子和管道的配件的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2004年4月22日提交的序列號(hào)為60/564,358、發(fā)明名稱為“HARDENED TUBE FITTING(硬化管子配件)”和于2004年12月7日提交的序列號(hào)為60/633,885、發(fā)明名稱為“FITTING FORTUBE AND PIPE(用于管子和管道的配件)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考完全結(jié)合在本發(fā)明之中。
背景技術(shù)：
幾十年以來(lái)，非擴(kuò)口式配件一直用于導(dǎo)管，如管子和管道。非擴(kuò)口式配件用于連接或結(jié)合兩個(gè)管子或管道，或者將導(dǎo)管端連接到另一個(gè)組件，如容器、閥門、歧管等等。與配件一起使用的組件有多少種類，配件的用途就有多少種類。一種非常普遍的非擴(kuò)口式配件是箍式配件。在箍式配件中，使用一個(gè)或多個(gè)箍來(lái)將導(dǎo)管端連接到配件構(gòu)件，這種配件構(gòu)件典型地稱為配件體。然后可將配件體連接到另一個(gè)組件(或者成為另一個(gè)組件的一部分)。在箍式配件中，一個(gè)或多個(gè)箍必須建立流體密封，尤其是在壓力下，并且足夠地將導(dǎo)管夾緊并保護(hù)不受振動(dòng)疲勞的影響。高性能配件，如可從俄亥俄州Solon市的Swagelok公司得到的配件，能夠多次經(jīng)受配件的額定壓力，而并不泄漏、沒(méi)有振動(dòng)疲勞而且也不會(huì)爆裂到導(dǎo)管將在密封受到損害或箍可能失去對(duì)導(dǎo)管的夾緊之前爆裂的點(diǎn)。
與其它端連接相比，箍式配件的優(yōu)點(diǎn)在于除了低成本的矩形成形和修邊之外，它們并不依賴于管子或管道端的特別準(zhǔn)備。這是因?yàn)楣慨a(chǎn)生密封和管的夾緊。
由于其高可靠性，使用箍的非擴(kuò)口式配件廣泛地用于精密化學(xué)處理裝置。例如，在半導(dǎo)體工業(yè)中，這樣的配件確保昂貴的或有毒化學(xué)物質(zhì)不泄漏。典型地來(lái)講，這些用途高度潔凈，并因此而依賴于用不銹鋼或其它低腐蝕性高強(qiáng)度合金制成的導(dǎo)管。
低成本市場(chǎng)，如汽車產(chǎn)業(yè)，對(duì)流體連接有著其本身的性能要求。最明顯的是，汽車組裝要求較為簡(jiǎn)單的組裝程序。汽車產(chǎn)業(yè)一直以來(lái)堅(jiān)持使用箍式配件，不僅僅是出于成本的原因，還因?yàn)榻M裝的需要。箍是低成本高產(chǎn)量設(shè)備中成本可以降低或減少的非常小的環(huán)狀構(gòu)件。典型的箍式配件也通過(guò)旋轉(zhuǎn)用一般稱為上緊的方式組裝。兩個(gè)螺紋元件，如螺帽和本體，容納導(dǎo)管端和一個(gè)或多個(gè)箍。組裝首先是緊到手緊(finger tight)狀態(tài)，然后，規(guī)定的圈數(shù)，如1又1/4圈或1又1/2圈，用于將配件上緊到其最終的組裝狀態(tài)。小心地對(duì)圈數(shù)做出規(guī)定以避免過(guò)轉(zhuǎn)矩或上緊不足。而從另一方面來(lái)講，汽車產(chǎn)業(yè)典型地需要通過(guò)轉(zhuǎn)矩來(lái)組裝零件。這就允許使用轉(zhuǎn)矩扳手或工具來(lái)進(jìn)行最終的組裝，以確保配件已正確組裝。
下一代機(jī)動(dòng)車輛，尤其是客用車輛，可能會(huì)屬于替代燃料領(lǐng)域，如高壓氫，將會(huì)要求的壓力等級(jí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前的箍式非擴(kuò)口式配件的額定壓力(雖然并不是高性能箍式非擴(kuò)口式配件的壓力容量)。例如，預(yù)計(jì)氣態(tài)氫將會(huì)需要以15,000psi(15ksi)的壓力來(lái)容納。目前的非擴(kuò)口式管道配件的額定壓力在10ksi以下。
對(duì)于目前的高壓非擴(kuò)口式配件來(lái)講，在至少某些用途中，必須將用于配件的流體元件的材料進(jìn)行硬化。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，制造配件體的材料?？梢允峭ㄟ^(guò)熱處理硬化的材料，或者在奧氏體不銹鋼示例中，可用加工硬化棒料制造。對(duì)于直的連接配件來(lái)講，用加工硬化棒料制造是適當(dāng)?shù)摹２贿^(guò)，更復(fù)雜的構(gòu)造，如彎頭和T形，基本上要求更大的材料模。對(duì)于這些類型的配件來(lái)講，必須將大量的材料排除，這樣就提高了制造成本。
另一方面，一些螺紋管道配件用緊密鍛件制造，緊密鍛件既節(jié)約材料又節(jié)約成本。鍛造配件元件在低壓用途中被廣泛地接受。不過(guò)，鍛造工序會(huì)導(dǎo)致材料退火，而退火導(dǎo)致不能夠進(jìn)行任何前期的加工硬化。因此，鍛造元件典型地不適于高壓用途。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種配件，這種配件在高壓等級(jí)下運(yùn)行，而并不降低由較早的兩個(gè)箍管道配件所實(shí)現(xiàn)的泄漏。夾緊和振動(dòng)性能方面的品質(zhì)，甚至在利用低成本制造工藝和材料的一些實(shí)施例中也是這樣。在一個(gè)實(shí)施例中，陽(yáng)配件元件，如螺帽，包括結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)限制管道夾緊裝置，如一個(gè)或多個(gè)箍。這樣，配合陰配件元件就無(wú)需用硬化材料制造。因此，根據(jù)本發(fā)明的其它方面，本發(fā)明提供利用一種材料的配件體的高壓配件，且配合螺帽用較硬的材料制成。例如，配件體可以是退火不銹鋼，且螺帽可以是加工硬化不銹鋼。這種組合可用于具有大于8ksi甚至大于12ksi的額定壓力的較高壓力的用途中。這部分地是因?yàn)槁菝钡氖褂?，這種螺帽具有約1.3∶1至2∶1(維氏硬度表)甚至更大的相對(duì)于配件體的硬度比。在另一個(gè)實(shí)施例中，利用如低溫滲碳工藝將箍進(jìn)行表面硬化以提供非常硬的箍。在另一個(gè)實(shí)施例中，螺帽提供對(duì)配件體的表面的二次壓力密封。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種配件，這種配件具有第一元件，第一元件具有適于限定管子夾緊裝置的部分，將該元件的外部加工硬化，例如，在徑向限定的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，將配件的選定部分加工硬化，例如，通過(guò)將陰配件元件外部部分上或表面上的材料物理變形來(lái)將陰配件元件加工硬化。由于將選定的部分加工硬化，所以陰配件元件可在最初通過(guò)鍛造或鑄造方式用非硬化材料制成。在另一個(gè)實(shí)施例中，加工硬化向配件提供更有用的構(gòu)造。例如，加工硬化可包括允許配件與另一裝置或結(jié)構(gòu)連接的外螺紋匝。本發(fā)明還涉及選擇性地加工硬化的方法，如通過(guò)軋制圓周脊或螺紋，例如，在陰螺紋配件元件上，陰螺紋配件元件可在最初制成鍛件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種箍式非擴(kuò)口式配件，可通過(guò)轉(zhuǎn)矩而不是旋轉(zhuǎn)將這種配件有選擇地上緊到其最終組裝狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，陽(yáng)配件元件如螺帽包括一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有表面，該表面與陰配件元件上的表面接合以便于通過(guò)轉(zhuǎn)矩上緊。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供箍，且凸緣與陰配件元件上的表面接合以便于通過(guò)轉(zhuǎn)矩上緊。在另一個(gè)實(shí)施例中，螺帽包括與配件體上的外表面接合的外表面，例如，工具接合部分的表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種箍式非擴(kuò)口式配件，這種配件允許通過(guò)提供單一的組件來(lái)容易地安裝，該單一組件具有用配件元件夾持的一個(gè)或多個(gè)箍。在一個(gè)實(shí)施例中，管頭(cartridge)螺帽組件允許將一個(gè)或多個(gè)箍在安裝之前牢固地保持在配件元件上，以使這些箍和配件元件在安裝之前分離。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種工具，這種工具將一個(gè)或多個(gè)箍在安裝之前牢固地保持在配件元件上，并且在組裝期間可以拆去。
本發(fā)明還提供具有退火陰配件體和陽(yáng)硬化螺帽組合的配件，這種配件具有通過(guò)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的上緊功能。本發(fā)明還提供具有上緊至轉(zhuǎn)矩功能組合的配件，這種配件的螺帽具有將一個(gè)或多個(gè)箍保持在未安裝狀態(tài)的功能。本發(fā)明還提供具有上緊至轉(zhuǎn)矩功能組合的配件，這種配件的螺帽具有對(duì)配件體形成密封的功能。本發(fā)明還提供一種具有陰螺紋體的配件，陰螺紋體具有至少兩個(gè)錐形或凸輪形表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種箍式非擴(kuò)口式配件，這種配件包括陽(yáng)螺帽，當(dāng)配件處于上緊狀態(tài)時(shí)，陽(yáng)螺帽與配件體平齊或凹入配件體。在一個(gè)實(shí)施例中，提供對(duì)應(yīng)于楔形工具的楔形陽(yáng)螺帽，將這種楔形陽(yáng)螺帽的六角形區(qū)域去除以減少其總長(zhǎng)度。


通過(guò)下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的描述并參考附圖，本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會(huì)明白前面所描述的本發(fā)明的特征，在這些圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的配件的一個(gè)示范性實(shí)施例的縱向截面圖；圖1A、B和C示出了用于示于圖1的示范性配件的配件元件的不同螺紋選擇；圖2是示于圖1的示范性配件的第一箍的放大截面圖；圖3是示于圖1的示范性配件的第二箍的放大截面圖；圖4是示于圖1的示范性配件的螺帽的截面圖；圖5是示于圖5的螺帽的截面圖，在管頭區(qū)域放大；圖6是示于圖1的示范性配件的配件體的截面圖；圖7是示于圖1的示范性配件的半縱向截面圖，該配件處于手緊狀態(tài)，且在箍區(qū)域放大；圖8是示于圖1的示范性配件的半縱向截面圖，該配件處于上緊狀態(tài)，在箍區(qū)域放大；圖9是用于示于圖1的示范性配件的轉(zhuǎn)矩與螺帽的解釋性數(shù)據(jù)曲線圖；圖10是示于圖1的示范性配件的螺帽和兩個(gè)箍的縱向截面圖，螺帽和兩個(gè)箍安裝在工具上；圖11示于圖10中的工具的透視圖；圖12A和B是示于圖1的示范性配件的截面?zhèn)纫晥D，該圖示出了利用工具裝配配件的不同步驟；圖13是本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件的縱向截面圖，圖中示出的配件處于手緊狀態(tài)；圖14是示于圖13的示范性配件的半縱向截面圖，該配件處于上緊狀態(tài)，且在箍區(qū)域放大；圖15是示于圖13的示范性配件的螺帽的截面圖；圖16是示于圖15的螺帽的截面圖，該圖在管頭區(qū)域放大；圖17是示于圖13的示范性配件的第一箍的放大截面圖；圖18是示于圖13的示范性配件的第二箍的放大截面圖；
圖19是本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件的縱向截面圖，圖中示出的配件處于手緊狀態(tài)；圖20是示于圖19的示范性配件的半縱向截面圖，該配件處于上緊狀態(tài)，且在箍區(qū)域放大；圖21是本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，圖中示出的配件處于手緊狀態(tài)；圖22是與示于圖21的示范性配件一起使用的楔形工具的透視圖；圖23是本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，圖中示出的配件處于上緊狀態(tài)；圖24是本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，該配件處于手緊狀態(tài)，且在箍區(qū)域放大；圖25是本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，該配件處于手緊狀態(tài)，且在箍區(qū)域放大。
具體實(shí)施例方式
雖然本說(shuō)明書通過(guò)具體參考多種結(jié)構(gòu)性特征和材料特征對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但這些描述在本質(zhì)上是示范性的，且不應(yīng)在限制的意義上進(jìn)行解釋。例如，主要對(duì)用于汽車用途的不銹鋼管子配件的示范性實(shí)施例進(jìn)行描述。不過(guò)，本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會(huì)容易地理解本發(fā)明的任何一個(gè)或多個(gè)方面和特征均可用于汽車產(chǎn)業(yè)之外的領(lǐng)域，可與不銹鋼之外的其它材料一起使用，而且可與許多導(dǎo)管一起使用，這些導(dǎo)管包括但并不僅限于管子或管道。而且，本發(fā)明的許多方面可用于低壓配件，或者，本說(shuō)明書中所公開(kāi)的更高的額定壓力概念甚至在配件本身將用于低壓用途中時(shí)也可用在配件中。更進(jìn)一步來(lái)講，本說(shuō)明書中的示范性實(shí)施例說(shuō)明了通常所稱的陰式配件，也就是指陰(即內(nèi)部)螺紋元件容納并鄰接導(dǎo)管端部。正如本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會(huì)明白的那樣，本發(fā)明的許多方面可用于陽(yáng)式配件用途中。本發(fā)明還可用于并不要求配件元件之間的螺紋連接的配件組件用途中，例如，可以使用夾持或螺栓結(jié)合的配件。本發(fā)明還可用于遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本說(shuō)明書中的示范性實(shí)施例的連接用途中，這些連接可用于寬廣且非常廣大種類的流體元件中，這些流體元件包括但并不僅限于其它導(dǎo)管、流控設(shè)備、容器和歧管，等等。
雖然本說(shuō)明書結(jié)合示范性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的不同方面進(jìn)行描述和說(shuō)明，但這些不同方面可單獨(dú)或以不同組合或這些組合的分組合在許多替代實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。除非明確排除在本說(shuō)明書之外，所有的這些組合和分組合均旨在包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。進(jìn)一步來(lái)講，雖然本發(fā)明的不同方面和特征的不同替代實(shí)施例可在本說(shuō)明書中進(jìn)行描述，如替代材料、結(jié)構(gòu)、管子、方法、設(shè)備、軟件、硬件、控制邏輯等等，但這些描述并不旨在可得到的替代實(shí)施例的完整或詳盡清單，無(wú)論是目前所知的或以后提出的。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可容易地將本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面、概念或特征用于本發(fā)明的范圍之內(nèi)的另外的實(shí)施例中，即便是在這些實(shí)施例并沒(méi)有在本說(shuō)明書中明確地公開(kāi)的情況下也是如此。此外，雖然本發(fā)明的某些特征、概念或方面在本說(shuō)明書中可描述為優(yōu)選排列或方法，但這樣的描述并不旨在建議這樣的特征是所要求的或必需的，除非本說(shuō)明書中有明確的說(shuō)明。而且，可包括示范性或具有代表性的值和范圍以有助于對(duì)本發(fā)明的理解，不過(guò)，這些值和范圍不應(yīng)在限制的意義上進(jìn)行解釋，且如果有這樣的明確說(shuō)明，僅應(yīng)解釋為嚴(yán)格的值或范圍。
雖然本說(shuō)明書通過(guò)具體參考用不銹鋼制成的配件元件對(duì)不同的實(shí)施例進(jìn)行描述，但這樣的描述在本質(zhì)上旨在是示范性的，且不應(yīng)在限制的意義上進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會(huì)容易地理解，可通過(guò)使用任何數(shù)量的不同種類的配件元件材料以及金屬管道材料來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，這些金屬管道材料包括但并不僅限于316、316L、304和304L；任何奧氏體或鐵素體不銹鋼；任何雙不銹鋼；任何鎳合金，如哈氏合金(HASTALLOY)、英科合金(INCONEL)、蒙乃爾合金(MONEL)、合金825和合金625；任何沉淀硬化型不銹鋼，如17-4PH；黃銅和銅合金；任何碳或低合金鋼，如12L14鋼。材料選擇的一個(gè)重要方面是最好應(yīng)將管道夾持裝置滲碳或穿透硬化到一個(gè)比率，這個(gè)比率大于配件將使用的最硬的管道材料的比率至少3.3倍，優(yōu)選4倍或更大。因此，管道夾持裝置不必用與管道本身相同的材料制造。例如，管道夾持材料可選自前面所提到的不銹鋼材料，或者可碳滲硬化的其它適當(dāng)?shù)牟牧希珂V、鈦和鋁，這些材料在其它的示例中列出。
參看圖1，配件10包括第一配件元件12，第一配件元件12可以以陰螺紋體的形式實(shí)現(xiàn)，陰螺紋體具有內(nèi)螺紋14。第一配件元件12接合或連接第二配件元件16，第二配件元件16可以以陽(yáng)螺紋螺帽的形式實(shí)現(xiàn)，陽(yáng)螺紋螺帽具有外螺紋18，外螺紋18在配件10裝配或組裝時(shí)與第一元件12的螺紋14螺紋配合。不同的螺紋選擇和非螺紋連接設(shè)計(jì)可用于第一和第二配件元件。
圖1A、B和C示出了用于體12與螺帽16之間的螺紋連接的不同螺紋選擇。圖1A示出了與法線(即60度的包括角)成30°角的對(duì)稱螺紋面19a和19b。圖1B示出了斜梯形螺紋設(shè)計(jì)的選擇使用，在這種斜梯形螺紋設(shè)計(jì)中，這些螺紋面非對(duì)稱，且一個(gè)螺紋面19a典型地在與法線成約45度的范圍內(nèi)，相鄰的螺紋面在與法線成約3度至約7度的范圍內(nèi)。這種斜梯形螺紋設(shè)計(jì)在一側(cè)提供高強(qiáng)度負(fù)載，以在高轉(zhuǎn)矩組裝期間和高壓用途中幫助降低螺帽的擴(kuò)口。圖1C示出了梯形螺紋的使用，其中螺紋面再次對(duì)稱，但角度更陡，如與法線成約3度至約7度。與60度的螺紋相比，這種梯形螺紋設(shè)計(jì)均勻地提供更高強(qiáng)度的負(fù)載。
配件10還包括管子夾持裝置。箍是管子夾持裝置的示例，且在本示例中包括兩個(gè)箍前第一箍20和后或第二箍22。不過(guò)，可將配件設(shè)計(jì)成使用單一的箍或替代管子夾持裝置。螺帽16以及箍20和22安裝在導(dǎo)管端部T中，導(dǎo)管端部T由體12所容納。
圖2是示于圖1中的示范性配件的第一或前箍的放大截面圖。第一箍20是具有一般呈圓柱形的內(nèi)壁24的通常呈環(huán)狀的部件，內(nèi)壁24在管子端部T(見(jiàn)圖1)的外表面S上方滑動(dòng)。第一箍20具有外表面26，外表面26通常以錐形方式從向前部分28到向后部分30向外逐漸變細(xì)。向前部分28可包括尖前邊緣32和圓鼻部分34。向后部分30包括截頭圓錐體凹槽36，截頭圓錐體凹槽36形成凸輪表面38。變細(xì)的外表面26可匯聚于軸向?qū)R的凸緣40(其中X軸線是導(dǎo)管和配件10的中心縱向軸線)。
圖3是示于圖1中的示范性配件的第二或后箍的放大截面圖。第二箍22是具有一般呈圓柱形的內(nèi)壁42的通常呈環(huán)狀的部件，內(nèi)壁42在管子端部T(見(jiàn)圖1)的外表面S上方滑動(dòng)。第二箍22還包括鼻部分46和軸向延伸的外表面44，軸向延伸的外表面44在箍的向后部分48的周圍延伸。鼻部分46包括尖前邊緣50和第一錐形部分52，第一錐形部分52以如約15度的前角α從尖邊緣50朝著后部分48延伸。第一錐形部分52沿著第一彎曲部分56如半徑與第二錐形部分54合并或結(jié)合。第二錐形部分54在角或邊緣58與軸向部分44合并或結(jié)合，角或邊緣58也可以是半徑。第二錐形部分54以如約35度的角β延伸。
第二箍22還包括后端部分60，后端部分60具有從動(dòng)表面62。從動(dòng)表面62以如約5度(以與X軸垂直為參考)的角δ徑向向外延伸。從動(dòng)表面62沿著第二彎曲部分64與軸向部分44合并或結(jié)合。
圖4至圖5示出了示于圖1中的示范性配件的螺帽的截面圖。螺帽16具有限定中心孔66的總圓柱形構(gòu)造，在組裝期間，中心孔66容納管子端部T。螺帽16具有限定承座、凹槽或籠70的前端部68。承座70由圓柱形第一部分72和截頭圓錐體部分74限定，截頭圓錐體部分74朝著螺帽16的后端部75徑向向內(nèi)逐漸變細(xì)。截頭圓錐體部分74形成驅(qū)動(dòng)表面，在上緊期間，該驅(qū)動(dòng)表面與第二或后箍的從動(dòng)表面62接觸。驅(qū)動(dòng)表面74以如約15度的角度τ形成。由于角度τ不同于角度δ，所以后箍22的從動(dòng)表面62最初在外半徑64與驅(qū)動(dòng)表面74接觸(見(jiàn)圖7)。差異角度φ確保螺帽16與第二箍22之間的接觸與管子端部T徑向隔開(kāi)，其中φ＝τ-δ；這樣，從動(dòng)表面62與驅(qū)動(dòng)表面74之間的接觸就并不平齊。
承座70在徑向延伸并通常呈圓柱形的壁或管頭76內(nèi)形成。管頭76按照尺寸要求制成以在其內(nèi)部保持后箍22并保持前箍20的向后部分30的至少一部分，以形成螺帽和箍組件或管頭螺帽組件78(見(jiàn)圖10)。本說(shuō)明書中所使用的詞語(yǔ)管頭是配件元件概念的簡(jiǎn)略涵義，在本示例中是具有一種結(jié)構(gòu)的陽(yáng)螺紋螺帽16，這種結(jié)構(gòu)可在其中保持一個(gè)或多個(gè)箍，甚至在組件并未與配合配件元件安裝時(shí)也是如此。因此，包括管頭螺帽16和一個(gè)或多個(gè)箍20和22的管頭螺帽組件78既可在組件未安裝時(shí)也可在組件以手緊狀態(tài)僅安裝在體12中時(shí)用于將這些箍和螺帽保持在一起。
許多不同的技術(shù)可用于在最終的上緊之前將一個(gè)或多個(gè)箍20和22保持在管頭螺帽16中，或者甚至將最初的組件保持在配合配件元件中。例如，無(wú)污染膠或粘合劑可用于將箍20和22保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，且膠在上緊力下釋放其夾持力?；蛘?，可使管頭壁76略微地徑向向內(nèi)卷曲，以將箍20和22保持在管頭壁76之中。而且可使用粘合劑，該粘合劑在上緊時(shí)拆分成潤(rùn)滑劑，以幫助減少上緊轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明所公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例中，利用工具將這些部件保持在一起而作為組件78(見(jiàn)圖10)。
參看圖5，管頭76可包括錐形部分82，錐形部分82朝著螺帽16的后端部75徑向向外逐漸變細(xì)。錐形部分82以如約45度的角度θ延伸。
螺帽16還包括工具接合部分80，工具接合部分80允許使用轉(zhuǎn)矩扳手或其它工具以擰緊并上緊配件10。圖1中示范性實(shí)施例的工具接合部分80作為六角形部分80來(lái)實(shí)現(xiàn)。工具接合部分80可以以多種方式形成。例如，螺帽16可包括楔形孔，這種楔形孔允許使用相應(yīng)的楔形扳手以擰緊并上緊配件，如在與圖21和22相關(guān)的描述中那樣。
螺帽16還可包括頸部77，頸部77的外徑稍微減小并位于螺紋18與工具接合部分80之間。頸部77可用于提供固有計(jì)量(intrinsicgauge)功能以驗(yàn)證通過(guò)轉(zhuǎn)矩的進(jìn)行的上緊和通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行的上緊的正確上緊。固有計(jì)量是指與配件本身(與單獨(dú)的工具或量具相反)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)或器件，這種結(jié)構(gòu)或器件向組裝人員提供配件已正確組裝和上緊的指示。多種結(jié)構(gòu)或器件可實(shí)現(xiàn)這種固有計(jì)量功能，它們的示例在國(guó)際申請(qǐng)No.03/07739以及美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/711,353和美國(guó)專利No.6,640,457 B2中公開(kāi)，這些專利/申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考整體地結(jié)合在本發(fā)明之中?？梢砸砸阎姆绞绞褂孟兑?guī)，以確認(rèn)配件10的正確上緊。
參看圖6，陰螺紋體12是置于X軸線的中心位置上的總體上呈圓柱形的部件。體12具有位于向前端部84的開(kāi)口83，向前端部84適于容納管子端部T。中心鉆孔86延伸穿過(guò)體12并形成端口88，端口88限定流體流通道。端口88可用于建立與另一個(gè)部件的流體連通，如閥門、T形管、彎管和歧管等。應(yīng)注意到，雖然所示出的陰螺紋配件元件12是單一的獨(dú)立部件，但在建立與陽(yáng)螺紋配件元件的流體連接時(shí)所利用的該元件的特征可結(jié)合在塊體85軸，如歧管、閥門、泵、罐等，一般稱為流體端口。
該陽(yáng)螺紋體還包括形成肩部90的埋頭孔89。管子端部T在由體12容納時(shí)位于肩部90的底部。埋頭孔89可具有略微的錐度，以在配件10上緊時(shí)幫助在管子端部T周圍形成密封。
陰配件元件12還包括第一錐形表面和第二錐形表面，第一錐形表面如截頭圓錐體表面92，第二錐形表面如截頭圓錐體表面94。第一截頭圓錐體表面92在體12中形成第一或箍凸輪表面并可軸向鄰接于埋頭孔89的向前端部。第二截頭圓錐體表面94在體12中形成第二或管頭凸輪表面并可軸向鄰接于第一凸輪表面92的向前端部，或位于第一凸輪表面92的向前端部附近。第一或箍凸輪表面以角σ形成。可對(duì)角σ進(jìn)行選擇以優(yōu)化與第一箍20的鼻部分34的凸輪作用。在典型的雙箍和單箍配件中，這個(gè)角可約為20度，但可以是從約10度到45度之間任何適當(dāng)?shù)闹怠?br> 第二或管頭凸輪表面94以角ρ形成。在此示例中，這個(gè)角約為45度，但并不要求這個(gè)角。角σ和ρ相互之間可以相同或不同。在本說(shuō)明書的示例中，這兩個(gè)角不同，所以有將兩個(gè)凸輪表面92和94結(jié)合在一起的徑向梯級(jí)96。這個(gè)梯級(jí)可以是徑向的或者可根據(jù)需要而具有其本身的角度或錐度或其它型面。
體12還包括與陽(yáng)螺帽16上的螺紋18螺紋配合的陰螺紋14。應(yīng)注意到還可以通過(guò)關(guān)閉或去除端口86來(lái)將體84形成帽，如用于蓋在流體線的端部上的帽。體12可設(shè)有六角形平坦部分，以在上緊期間向下擰緊螺帽16時(shí)便于夾持該體。當(dāng)然，上緊涉及配件元件、螺帽16和體12之間的相對(duì)軸向平移，在此情況下，這種相對(duì)軸向平移由螺帽與體之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致，無(wú)論夾持哪個(gè)配件元件和旋轉(zhuǎn)哪一個(gè)。在非螺紋連接中，上緊涉及通過(guò)兩個(gè)螺紋元件之外的方式進(jìn)行的兩個(gè)配件元件之間的相對(duì)軸向平移，例如，由夾持裝置使兩個(gè)元件在一起。
體12還可包括從箍20和22通常徑向向外形成的加工硬化部分81。除了從管子夾持裝置20和22徑向向外以外，還可對(duì)加工硬化的量和位置進(jìn)行適當(dāng)選擇以用于指定用途。優(yōu)選加工硬化部分從配件體12的向前端部84延伸到徑向梯級(jí)96的徑向向外的至少一個(gè)位置。不過(guò)，加工硬化部分可延伸到如第一凸輪表面92的向后端部的徑向向外的位置或者延伸體12的外表面的整個(gè)長(zhǎng)度。加工硬化通過(guò)將配件元件12的外部部分上的材料塑性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢砸远喾N方式將這種材料塑性變形。例如，加工硬化可通過(guò)產(chǎn)生一系列通常軋制的圓周脊來(lái)實(shí)現(xiàn)或者通過(guò)軋制配件體12上的外陽(yáng)螺紋98來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖7和8分別示出了在手緊狀態(tài)和上緊狀態(tài)的配件體10，這些圖在箍區(qū)域放大。在圖7示出的手緊狀態(tài)中，第一或前箍鼻部分28部分地位于由箍凸輪表面92所形成的凸輪口中。應(yīng)注意后箍22以差異角φ與螺帽16的驅(qū)動(dòng)表面74接合。這就確保在上緊期間第二箍22的后端部分60會(huì)從管子端部T的外表面S徑向向外移動(dòng)或保持。同時(shí)，將后箍22的鼻部分46塑性變形以使尖邊緣50咬入或凹進(jìn)表面S，這樣就產(chǎn)生有力的管子夾持肩部100和流體密封。箍鼻46還依鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，以使圓柱形壁42的部分102徑向壓縮在管子壁表面S上，以將后箍22擠壓(swage)或嵌入在與咬合裝置100軸向隔開(kāi)的表面上。后箍22的這種高度徑向壓縮和嵌入的區(qū)域提供對(duì)咬合或凹口100的很好的保護(hù)而不受振動(dòng)的影響。因此，將后箍22設(shè)計(jì)成在變形時(shí)依鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在上緊時(shí)影響咬合或凹口100與箍的后端部60之間的嵌入?yún)^(qū)域(collect area)102，而使后端部部分60從管子端部T的外表面S徑向向外移動(dòng)或徑向向外保持。除了其它手段之外，嵌入?yún)^(qū)域102的精確位置還由箍22的尺寸所確定。在某些情況下，嵌入?yún)^(qū)域102可鄰接于咬合或凹口100，而在其它情況下，該嵌入?yún)^(qū)域與該咬合或凹口徑向隔開(kāi)而出現(xiàn)。在某些情況下，嵌入?yún)^(qū)域102還以凸面外形為特點(diǎn)，這種凸面外形擠壓管子端部。
在兩個(gè)配件元件12和16之間進(jìn)行相對(duì)軸向平移，以使管頭76的向前錐形表面82與體12的第二錐形表面94接觸并在體12的第二錐形表面94上呈凸輪形。管頭76與v形表面94之間的接觸產(chǎn)生類似模壓的動(dòng)作，以使管頭錐形表面82形成對(duì)凸輪表面94的有力流體密封。同時(shí)，前箍表面，尤其是在半徑34處的前箍表面，形成對(duì)第一凸輪表面92的密封。前箍20可選擇擠壓或咬入管子壁S，以提供對(duì)管子的夾持。
箍20和22的基本功能是流體密封和管子夾持以及抵抗來(lái)自外部系統(tǒng)所引致的振動(dòng)疲勞。前箍20基本上用于對(duì)體12和管子外表面S的密封，而后箍22用于對(duì)管子外表面S的備用密封并提供良好的管子夾持。在這些用途中，可根據(jù)具體用途的要求和所使用的材料種類來(lái)選擇多個(gè)或單個(gè)箍的具體幾何形狀和操作方法。例如，后箍22可設(shè)有在箍的內(nèi)圓柱形壁42中的一個(gè)或多個(gè)凹槽，且箍的從動(dòng)表面62可仿形制造。而且，可將箍20和22中的一個(gè)或兩個(gè)都進(jìn)行表面硬化，例如，通過(guò)低溫滲碳工藝來(lái)提供非常硬的抗腐蝕箍?？蓪?duì)箍表面的部分或全部進(jìn)行表面硬化。多個(gè)已公告的專利公開(kāi)了可用于這些箍的表面硬化和幾何形狀概念，如美國(guó)專利No.6,629,708、No.6,547,888、No.6,165,597和No.6,093,303以及PCT國(guó)際申請(qǐng)WO02/063195A2和WO 02/063194A3，這些美國(guó)專利在授權(quán)給了本發(fā)明的受讓人，這些專利的所有公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考整體地結(jié)合在本發(fā)明中，且這些PCT國(guó)際申請(qǐng)也通過(guò)參考結(jié)合在本發(fā)明中。不過(guò)，這些專利和本說(shuō)明書中的概念在本質(zhì)上是對(duì)本發(fā)明的示范，而且不應(yīng)在限定的意義上進(jìn)行解釋。許多不同的表面硬化工藝和多種幾何構(gòu)造可用于在上緊期間對(duì)箍的塑性變形進(jìn)行適當(dāng)控制，以確保足夠的密封和管子夾持。
在升高的壓力下，如15ksi，管子壁往往會(huì)徑向擴(kuò)張并因此而向外推動(dòng)箍20和22。管頭76用于徑向容納箍20和22并避免密封和管子夾持的損失。注意體12對(duì)前箍20的任何部分并沒(méi)有太多的限制。在壓力下徑向容納前箍20的應(yīng)力由管頭76來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于后箍的情況也是如此。這一點(diǎn)非常重要，原因?qū)⒃谙旅孢M(jìn)行描述。還應(yīng)注意特別是在圖1中，選擇性加工硬化外部81還會(huì)通過(guò)將管頭76徑向限制和支撐在組裝狀態(tài)中來(lái)起作用，以容納更高的壓力。
在上緊時(shí)，當(dāng)管頭76與體12中的第二凸輪表面94接合時(shí)，不僅管頭會(huì)形成對(duì)流體壓力的密封，而且組裝人員也會(huì)注意到上緊轉(zhuǎn)矩的急劇而明顯的增加。圖9是轉(zhuǎn)矩與螺帽的解釋性數(shù)據(jù)曲線圖。注意在區(qū)域A中，由于箍20和22在咬入管子T并在體凸輪表面92和前箍凸輪表面38上呈凸輪形時(shí)塑性變形，所以轉(zhuǎn)矩稍慢且穩(wěn)定地增加。不過(guò)，一旦管頭76與體12中的第二凸輪表面94接觸，區(qū)域B中的轉(zhuǎn)矩就急劇而明顯地增加。通過(guò)對(duì)對(duì)應(yīng)于適當(dāng)?shù)纳暇o的轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇，配件10就會(huì)由轉(zhuǎn)矩上緊，而不是由旋轉(zhuǎn)上緊。因此，簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)矩扳手就可以裝配配件10。這與現(xiàn)有技術(shù)中的配件形成了顯明的對(duì)比，在現(xiàn)有技術(shù)中，轉(zhuǎn)矩在箍變形時(shí)逐漸增加。由于太多的因素能夠影響漸次轉(zhuǎn)矩讀數(shù)，所以轉(zhuǎn)矩并不總是可以用于精確地計(jì)量現(xiàn)有技術(shù)中配件的正確上緊。而現(xiàn)有技術(shù)中的配件典型地由計(jì)數(shù)圈數(shù)或螺帽相對(duì)于體的位移來(lái)上緊。例如，圖9中的區(qū)域A表明，與螺帽相對(duì)于體的極大的位移相比，轉(zhuǎn)矩的增加可以相當(dāng)?shù)匦?，這樣就避免轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生與圈數(shù)或位移的太緊密關(guān)系。
使凸輪表面94轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，如以角ρ轉(zhuǎn)動(dòng)，允許配件10重新形成。配件10的每次重新形成使管頭分組件進(jìn)一步地進(jìn)入用于每次重新形成的體中，即便是僅僅一點(diǎn)點(diǎn)。對(duì)于非常急劇的轉(zhuǎn)矩增加來(lái)講，角ρ可接近于90度(相對(duì)于X軸)。這種替代排列將提供轉(zhuǎn)矩的明顯增加，以由轉(zhuǎn)矩進(jìn)行上緊，但在某些情況下可降低初始上緊之后的重新形成配件10的能力。
參看圖8以及如圖14和21中的替代實(shí)施例，管頭向前表面82與體錐形表面94之間用以實(shí)現(xiàn)由轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的上緊的接觸還為管頭在上緊之后產(chǎn)生對(duì)體的徑向支撐。在進(jìn)一步使用時(shí)，這些實(shí)施例的這種特征有利于與轉(zhuǎn)矩所進(jìn)行的上緊功能一道的在高壓時(shí)配件的使用。
其它的替代實(shí)施例可用于實(shí)現(xiàn)由轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的上緊，而不是使管頭76與體12接合。例如，箍可設(shè)計(jì)成以實(shí)現(xiàn)由轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的上緊的方式與體接合，如在下面通過(guò)參考圖19和20所進(jìn)行的描述那樣。此外，螺帽16和體12中的任何兩個(gè)總體上呈徑向的表面可設(shè)計(jì)成在配件的適當(dāng)上緊時(shí)接合，以提供急劇的轉(zhuǎn)矩增加。例如，配件體上的外表面可設(shè)計(jì)成在完全上緊時(shí)與螺帽的外表面接合。這些表面，如凸輪表面94和管頭錐形表面82，可轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，以慮及配件的重新形成。
根據(jù)本發(fā)明的配件可用于壓力低于12ksi甚至8ksi的壓力用途中，但更明顯的是可用作高于8ksi甚至12ksi的較高額定壓力的配件。本發(fā)明的許多特征和方面與配件經(jīng)受較高額定壓力的能力有關(guān)，正如將要進(jìn)行的描述中那樣。
與傳統(tǒng)的陰式配件不同，本發(fā)明提供配件10，在這種配件中，箍20和22尤其是前箍20由陽(yáng)配件元件而不是由陰配件元件徑向進(jìn)行壓力限制。換言之，前箍20以類似于現(xiàn)有技術(shù)中的陰配件設(shè)計(jì)的方式與凸輪表面92接合，但由管頭76進(jìn)行壓力限制并在壓力下保持。
對(duì)于用不銹鋼制成的配件來(lái)講，螺帽16可以是加工硬化部件，如可以用桿材加工，因?yàn)槁菝北仨氉銐虻貓?jiān)固，以在較高壓力下限制箍20和22。不過(guò)，陰體12無(wú)需用加工硬化材料形成，因?yàn)殛庴w12不必用于在壓力下保護(hù)箍20和22。因此，體12可用退火材料形成，如通過(guò)鍛件或鑄件。通過(guò)鍛件或鑄件形成配件體12如奧氏體不銹鋼的成本可大大低于通過(guò)加工用硬化桿材形成配件體的成本。在配件體(或其一部分)的形狀復(fù)雜情況下尤其是這樣，如T形或彎管形。因此，利用本發(fā)明可極大地降低成本。而且，不能夠通過(guò)加熱處理進(jìn)行硬化的奧氏體不銹鋼可用于形成體而無(wú)需將鋼加工硬化。用奧氏體不銹鋼形成體在許多用途中是有好處的，因?yàn)閵W氏體不銹鋼具有極好的抗腐蝕性。
提供能夠在較高額定壓力或工作壓力下運(yùn)行并具有退火體的配件10的能力還極大地?cái)U(kuò)展其有效用途。例如，可通過(guò)在用較軟的退火金屬制成的多種流體元件中提供陰端口來(lái)形成配件體12，這些流體元件如泵外殼、氣缸蓋、歧管和罐，等等。不過(guò)，另一個(gè)替代實(shí)施例規(guī)定，如果有要求，體12可用加工硬化材料制成或者對(duì)體的一部分進(jìn)行加工硬化，尤其是在較高額定壓力和工作壓力情況下。
對(duì)配件體12的一部分有選擇地進(jìn)行加工硬化能夠使配件經(jīng)受高的內(nèi)部壓力，而并不變形或損壞，這種變形或損壞會(huì)導(dǎo)致配件10的泄漏。因此，對(duì)配件體的一部分有選擇地進(jìn)行加工硬化所提供的優(yōu)點(diǎn)類似于不使用體來(lái)在壓力下保護(hù)管子夾持裝置20和22。特別地，體12可用退火材料而不是硬化桿材形成。這樣做的結(jié)果是配件10能夠在較高額定壓力或工作壓力下運(yùn)行，但成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)中的高壓配件。
例如，如果配件10的額定壓力為15ksi，那么，按照工業(yè)上的習(xí)慣，典型地對(duì)配件進(jìn)行達(dá)到或超過(guò)額定壓力4倍(4∶1的管子夾持性能因素)的液壓試驗(yàn)，或者60ksi。對(duì)統(tǒng)計(jì)上大量的配件進(jìn)行達(dá)到和超過(guò)60ksi的試驗(yàn)，以有信心而可靠地預(yù)測(cè)配件會(huì)耐受預(yù)期工作壓力的至少4倍而并不泄漏。申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的配件10可以耐受約75ksi及更大的壓力，這樣就提供了至少5∶1的管子夾持性能因素。因此，對(duì)配件10的一部分有選擇地進(jìn)行加工硬化也允許相對(duì)較軟的鍛件用于配件體20。
正如前面描述的那樣，可通過(guò)將配件的部分81塑性變形來(lái)選擇性地將配件10加工硬化。通過(guò)軋制配件體12上的一組周緣脊或外陽(yáng)螺紋98將從箍20和22徑向向外的配件10的一部分進(jìn)行加工硬化。加工硬化可與配件體12或其它部件的加工同時(shí)進(jìn)行。明確地來(lái)講，對(duì)一個(gè)部分如配件體12典型地在多軸機(jī)器上進(jìn)行加工，這種多軸機(jī)器具有多個(gè)分度位置，不同的加工操作在這些分度位置連續(xù)進(jìn)行。在這些操作中的一個(gè)是軋制脊或螺紋98的情況下，在加工硬化配件體12時(shí)，該體就無(wú)需進(jìn)行單獨(dú)的加工操作(離開(kāi)機(jī)器)來(lái)將其硬化。部分12可裝在機(jī)器上一次，其加工與加工硬化一起進(jìn)行，以形成螺紋98，然后將其卸載。
此外，能夠在加工硬化過(guò)程中形成的陽(yáng)螺紋98可向配件10提供更加有用的構(gòu)造。特別地，螺紋98可用于將某些配件增強(qiáng)附在配件上。例如，可將鎖緊螺帽螺紋連接到陽(yáng)螺紋98上以進(jìn)一步加強(qiáng)配件10。另外的示例可包括利用螺紋98將配件體12安裝在面板上或者附著一種裝置，這種裝置能夠支撐管子T、幫助將管子保持在配件10中、幫助衰減外部振動(dòng)的影響或者其它提供功能。
可利用本發(fā)明中所公開(kāi)的配件10來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)較高的額定壓力，如15ksi或更高，因?yàn)橛斜砻嬗不驖B碳箍的能力。這就允許箍20和22咬合加工硬化導(dǎo)管并對(duì)加工硬化導(dǎo)管密封，加工硬化導(dǎo)管如較高壓力用途中所需的厚壁管子或1/8硬或應(yīng)變硬化材料。配件10提供具有堅(jiān)固大體積材料的后箍22，以使箍在夾持導(dǎo)管時(shí)更有力，并且能夠咬入導(dǎo)管。更進(jìn)一步地來(lái)講，由管頭76對(duì)第二凸輪表面94所形成的密封向由前箍20對(duì)第一凸輪表面92的密封所形成的體密封提供二次或備用密封。通過(guò)較軟退火體的使用可有利于管頭對(duì)第二凸輪表面94的密封。
不過(guò)，本發(fā)明并不僅限于與不銹鋼材料一起使用。例如，汽車工業(yè)，尤其是對(duì)于替代燃料車輛來(lái)講，可決定推行碳鋼而不是不銹鋼來(lái)用于不同的配件和導(dǎo)管。即使可通過(guò)退火來(lái)將碳鋼硬化，但本發(fā)明還提供在碳鋼的使用中的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括但并不僅限于用于更易于組裝的管頭概念(在下面進(jìn)行詳細(xì)描述)、提供管頭對(duì)體的密封以及提供通過(guò)轉(zhuǎn)矩上緊而不是通過(guò)旋轉(zhuǎn)上緊的配件。
圖10是示于圖1中的螺帽16以及兩個(gè)箍20和22的縱向截面圖，其中，這兩個(gè)箍安裝在工具103上。工具103提供在配件10裝配之前將管頭16以及一個(gè)或多個(gè)箍20和22夾持在一起而作為單獨(dú)的組件。因此，組件78和工具103共同提供單獨(dú)的單元104，單元104可安裝在配合配件元件中，如陰配件元件12中，以使組裝人員僅需處理兩個(gè)配件部分。這樣就沒(méi)有松散箍來(lái)進(jìn)行組裝，并且這些箍可在制造廠進(jìn)行安裝，以避免安裝錯(cuò)誤。提供管頭螺帽組件如粘合劑的使用的其它技術(shù)已在前面進(jìn)行了描述。
圖11示出了工具103的示范性實(shí)施例的透視圖。參看圖10和11，工具103包括頭部105，頭部105可以手動(dòng)夾持或者由簡(jiǎn)單的工具夾持，如鉗子。工具103是單獨(dú)的塑料元件，但根據(jù)要求也可以使用其它材料。柔性指部106a和106b從頭部105伸出并在它們各自的遠(yuǎn)端包括凸唇部107a和107b。唇部107a和107b以及頭部105限定狹槽或管頭108，管頭螺帽16以及箍20和22可安裝在狹槽或管頭108上。柔性指部106a和106b徑向足夠地壓縮，以允許螺帽16且然后允許箍20和22朝著頭部105移動(dòng)并到達(dá)唇部107a和107b上方。一旦經(jīng)過(guò)唇部107a和107b，指部106a和106b迅速向外返回并因此而將箍20和22以及螺帽16作為單獨(dú)的組件78保持在一起并位于工具103上。
圖12A和12B示出了利用工具103裝配配件10中的不同步驟。為了裝配配件10，將組件78插入陰體12中，且組裝人員可容易地使用指壓來(lái)旋轉(zhuǎn)并螺紋接合螺帽16和體12(或者旋轉(zhuǎn)螺帽進(jìn)入另一個(gè)體中的陰端口中)。由于螺帽16螺紋連接到體12中，唇部107a和107b將與體12內(nèi)的表面接合，在本示例的情況下是第一凸輪表面92。組件78和工具103向體12中的進(jìn)一步的軸向位移使指部106a和106b由于對(duì)體12的凸輪作用而徑向壓縮。
組件78和工具103的連續(xù)軸向位移使指部106a和106b足夠地壓縮，以使唇部107a和107b在尺寸上小于箍20和22以及螺帽16的內(nèi)部直徑。因此，工具103自身與這些箍斷開(kāi)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，可將工具103容易地從組件78和體12中拔出。注意工具103可容易地適用于任何尺寸的配件，并且可以進(jìn)行色彩編碼或設(shè)有其它標(biāo)記，以指示與組件78有關(guān)的信息，如尺寸、材料和上緊轉(zhuǎn)矩，等等。例如，可將凹槽109或其它適當(dāng)?shù)挠浱?hào)、標(biāo)記或結(jié)構(gòu)設(shè)在工具103上，以向用戶提供視覺(jué)指示，這種視覺(jué)指示表明已將配件充分地裝配在手緊位置以允許容易地將工具取下。
圖13至18示出了本發(fā)明中的另一個(gè)示范性配件。本實(shí)施例的許多功能性特征類似于前面的實(shí)施例，除非另有說(shuō)明。圖13至18中的示范性配件110包括陰螺紋體112和陽(yáng)螺紋螺帽114。體112包括第一凸輪表面116和第二凸輪表面118。第二凸輪表面118與有角度的表面120接合，表面120在管頭124的內(nèi)端部122上，在上緊期間，管頭124作為螺帽114的一部分而形成(圖14)。表面120的角θ可相對(duì)于配件110的中心縱向X軸呈約45度，但按照要求也可使用其它角度。不過(guò)，在此實(shí)施例中，管頭124包括錐形或圓錐形壁126，壁126形成用于后箍130的錐形承座128以及前箍132的至少一部分。在拆卸期間，錐形承座128能夠使螺帽114容易地取出，因?yàn)樵诼菝比〕銎陂g，這些箍可從與壁126的接觸中斷開(kāi)。壁126可以以相對(duì)于中心縱向X軸呈約5至約20度的角度ε逐漸變細(xì)，但按照要求也可使用其它角度。后箍130可包括錐形外壁部分134以便于拆卸，且前箍132也可包括錐形外壁部分136。后箍和前箍錐形外壁134和136可以以適于實(shí)現(xiàn)所希望的效果的角度形成，例如，相對(duì)于X軸呈約5至約20度，但根據(jù)需要也可使用其它角度。因此，本發(fā)明構(gòu)思出一種管頭設(shè)計(jì)，在這種設(shè)計(jì)中，在拆卸時(shí)，可將由螺帽114以及兩個(gè)箍130和132所組成的整個(gè)組件取出或者將螺帽單獨(dú)拆下。將錐形承座包括在內(nèi)對(duì)于較高壓力用途可能會(huì)特別有用，因?yàn)檫@些箍在上緊或施加高壓時(shí)不會(huì)粘結(jié)或“焊接”到錐形承座壁。在螺帽取出時(shí)，這些箍會(huì)與錐形承座壁斷開(kāi)，以在拆卸期間不會(huì)將轉(zhuǎn)矩施加到這些箍上。這樣就有助于確?？捎行У剡M(jìn)行配件的重新形成。
圖19和20示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中圖19是處于手緊位置的配件的縱向截面圖，圖20示出了處于上緊位置的配件。在此實(shí)施例中，配件150包括螺帽152和體154，螺帽152和體154在設(shè)計(jì)上類似于前面所描述的那些實(shí)施例。不過(guò)，在此實(shí)施例中，將管頭156的軸向長(zhǎng)度155變短，因?yàn)楣茴^156僅用于保持后箍158。前箍160不再容納在管頭156中。與在圖10至12中所示出的工具類似的工具可用于像在前面所描述的實(shí)施例中那樣保持單獨(dú)的元件。
在此示例中，前箍160包括加大的徑向延伸凸緣162。確定凸緣162的尺寸以安裝在配件體154的鉆孔164中。凸緣162還包括位于凸緣的向前部分169處的從動(dòng)后表面166和密封表面168。密封表面168以角度θ延伸，如約45度的角度。在上緊期間，密封表面168與體154的第一凸輪表面170接合。這就為轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)提供了可靠的二次壓力密封和上緊，這種設(shè)計(jì)在功能上類似于前面所描述的實(shí)施例中管頭前端部的接合。
在此示例中，從動(dòng)表面166通常呈徑向且在上緊期間與管頭156的前端部172接合，以使管頭將前箍160直接向前驅(qū)動(dòng)。后箍158也將前箍160向前驅(qū)動(dòng)，直到管頭156與前箍凸緣162接合。前箍160還包括錐形鼻部分174，鼻部分174與體154的第二凸輪表面176接合?？蛇m當(dāng)?shù)卮_定凸緣162的尺寸，以使該凸緣由體壁178所支撐，尤其是在壓力下。因此，體154可用加工硬化原材料形成，或者在退火體有選擇地使用加工硬化。
圖21是本發(fā)明的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，圖中所示出的配件處于手緊狀態(tài)。在此實(shí)施例中，配件180包括體182以及箍184和186，箍184和186在設(shè)計(jì)上類似于前面所描述的那些實(shí)施例。不過(guò)，在此實(shí)施例中，配件180包括不同的螺帽188。螺帽188具有通常呈圓柱形的構(gòu)造，這種構(gòu)造限定容納管子端部T的通道190。螺帽188具有外螺紋192，外螺紋192用于與陰配件元件的內(nèi)螺紋194接合，陰配件元件如配件體182。螺帽188具有包括楔形孔(key hole)198的后部面或外部面196。楔形孔198適于容納楔形扳手202的楔形凸出200。
參看圖22，楔形扳手202具有伸長(zhǎng)的手柄部分203，手柄部分203的截面通常呈矩形。手柄部分203的截面形狀可以是矩形以外的其它形狀。例如，手柄部分203可具有橢圓形或圓形截面。楔形凸出200大約成直角從手柄部分203伸出。楔形凸出200可以以直角以外的其它角度從手柄部分203伸出，但優(yōu)選直角。楔形凸出200適于與楔形孔198配合以允許楔形扳手202將螺帽188足夠地旋轉(zhuǎn)來(lái)上緊配件180。
楔形扳手202還包括隙孔204，隙孔204沿著手柄部分203的中心軸線206延伸。確定隙孔204的尺寸和位置以允許楔形扳手202跨越導(dǎo)管并與螺帽188接合，而并不對(duì)管子造成影響。
對(duì)螺帽188的長(zhǎng)度進(jìn)行選擇，以在螺帽完全旋入配件體182時(shí)螺帽96的后部面196與體182的端部平齊或凹入。沒(méi)有從配件體182凸出的標(biāo)準(zhǔn)六邊形構(gòu)造。因此就會(huì)降低無(wú)意中松開(kāi)螺帽188或?qū)⒙菝?88取下的幾率，因?yàn)椴鹦杜浼?80的能力僅限定在有特定楔形扳手202的人員中。此外，向螺帽188上的楔形孔198提供不同的位置允許特定的產(chǎn)品(尺寸等)與特定的扳手聯(lián)合制造。
進(jìn)一步來(lái)講，由于螺帽188并不從配件體182凸出，所以組裝后的配件180較小。這對(duì)于空間非常珍貴的用途是有利的，例如，在汽車用途中。最后，螺帽188還有利于成本的降低，因?yàn)橥暾穆菝笨梢藻冦y(用于螺紋192的潤(rùn)滑)，而無(wú)需對(duì)螺紋進(jìn)行電鍍或?qū)㈠儗訌牧呅螀^(qū)域剝離(如在標(biāo)準(zhǔn)陰螺帽中所進(jìn)行的那樣)以達(dá)到裝飾性效果。因此，通過(guò)浸漬整個(gè)螺帽188可實(shí)現(xiàn)鍍銀。
圖23是本發(fā)明的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，圖中所示出的配件處于上緊狀態(tài)。在此實(shí)施例中，配件210包括體212、螺帽216以及箍220和222，箍220和222在設(shè)計(jì)上類似于前面所描述的那些實(shí)施例。不過(guò)，在此實(shí)施例中，體212包括外凸輪表面224，在適當(dāng)?shù)厣暇o時(shí)，外凸輪表面224可與螺帽216上的錐形表面226接合。外凸輪表面224可位于體212的向前端部228上。螺帽216的錐形表面226從X軸向外逐漸變細(xì)并離開(kāi)體212。例如，錐形表面226可位于工具接合部分上，如六邊形部分230。
圖24是本發(fā)明的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，圖中所示出的配件處于手緊狀態(tài)。在此實(shí)施例中，配件250包括體252、螺帽256以及箍第一260，第一箍260在設(shè)計(jì)上類似于前面所描述的那些實(shí)施例。不過(guò)，在此實(shí)施例中，螺帽256包括整體箍262，箍262作為第二箍既可以替代第一箍260也可以像在圖24中所示出的那樣。對(duì)整體箍262的幾何形狀(如錐形外表面部分264、半徑部分266和268以及鼻部分270等等)進(jìn)行選擇，以實(shí)現(xiàn)整體箍的適當(dāng)徑向向內(nèi)鉸鏈接合動(dòng)作，以對(duì)將鼻部分驅(qū)動(dòng)進(jìn)入凸輪表面做出回應(yīng)，這種凸輪表面如第一箍260的向后部分274上的凸輪表面272。用在配件中的整體箍的概念已在國(guó)際公布No.WO 02/063194A2中公開(kāi)，該國(guó)際公布的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考整體地結(jié)合于本發(fā)明之中。不過(guò)，該公布及其概念在本質(zhì)上對(duì)于本發(fā)明來(lái)講是示范性的且不應(yīng)在限制的意義上進(jìn)行解釋。
圖25是本發(fā)明的另一個(gè)示范性配件的半縱向截面圖，圖中所示出的配件處于手緊狀態(tài)。在此實(shí)施例中，配件280包括體282、螺帽286以及第一箍290，第一箍290在設(shè)計(jì)上類似于前面所描述的那些實(shí)施例。不過(guò)，在此實(shí)施例中，螺帽286包括可分箍292，箍292作為第二箍既可以替代第一箍290也可以像在圖25中所示出的那樣。可分箍292由易卸網(wǎng)部分294附在螺帽286上。在上緊配件280時(shí)，可分箍292與凸輪表面接合，如第一箍290的向后部分298上的凸輪表面296，并且從螺帽286脫落或分離。一旦分離，可分箍292起到類似于前面所描述的實(shí)施例中的箍的作用。用在配件中的可分箍的概念已在國(guó)際公布No.WO 02/063195A2中公開(kāi)，該國(guó)際公布的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考整體地結(jié)合于本發(fā)明之中。不過(guò)，該公布及其概念在本質(zhì)上對(duì)于本發(fā)明來(lái)講是示范性的且不應(yīng)在限制的意義上進(jìn)行解釋。
通過(guò)參考優(yōu)選實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。在閱讀并理解了本說(shuō)明書之后，其他人可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和變化。這些修改和變化旨在包括在所附的權(quán)利要求書或與其等同的內(nèi)容的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)管配件，包括第一配件元件，所述第一配件元件適于沿著中心軸線容納導(dǎo)管端部；管子夾持裝置；第二配件元件，所述第二配件元件可連接到所述第一配件元件，以在組裝時(shí)使所述管子夾持裝置夾持所述管子并密封，其中所述第一配件元件用比用于制造所述第二配件元件的材料軟的材料制造；其中所述配件的額定壓力高于約12ksi。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件與所述第一配件元件的硬度比約為維氏硬度表1.3∶1至2∶1。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件用退火材料制成且所述第二配件元件用硬化材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件是鍛件。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件是鑄件。
6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件用奧氏體不銹鋼制成。
7.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于將從所述管子夾持裝置徑向向外定位的所述第一配件元件的一部分選擇性地加工硬化。
8.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述選擇性地加工硬化的部分包括周緣脊組。
9.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件的前端部進(jìn)一步地限定保持部分，所述保持部分用于徑向限制所述管子夾持裝置以抵抗壓力。
10.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件還包括徑向延伸的表面，所述表面適于與所述第一配件元件上的徑向延伸表面接合，以使它們的接合使得連續(xù)上緊所述配件所要求的轉(zhuǎn)矩量急劇增加。
11.如權(quán)利要求10所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件上的徑向延伸表面包括第二凸輪表面，且所述第一配件元件上的徑向延伸表面徑向向外逐漸變細(xì)并離開(kāi)所述第二配件元件的前端部。
12.如權(quán)利要求11所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述螺帽上的徑向延伸表面與所述中心軸線成大約45度的角。
13.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述管子夾持裝置包括至少一個(gè)箍。
14.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述管子夾持裝置包括兩個(gè)箍。
15.一種導(dǎo)管配件，包括第一配件元件，所述第一配件元件適于沿著中心軸線容納導(dǎo)管端部；管子夾持裝置；第二配件元件，所述第二配件元件可連接到所述第一配件元件，以在組裝時(shí)使所述管子夾持裝置夾持所述管子并密封，其中所述第二配件元件包括前端部，所述前端部限定用于所述管子夾持裝置的保持部分；其中所述配件的額定壓力高于約8ksi。
16.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述保持部分徑向限制所述管子夾持裝置以抵抗壓力。
17.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述管子夾持裝置包括第一箍和第二箍，且所述保持部分徑向限制所述兩個(gè)箍以抵抗壓力。
18.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件還包括徑向延伸的表面，所述表面適于與所述第二配件元件上的徑向延伸表面接合，以使它們的接合使得連續(xù)上緊所述配件所要求的轉(zhuǎn)矩量急劇增加。
19.如權(quán)利要求18所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述所述第二配件元件的徑向延伸表面與所述第一配件元件的徑向延伸表面之間的接合形成對(duì)流體壓力的二次密封。
20.如權(quán)利要求18所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件上的徑向延伸表面包括第二凸輪表面，且所述第二配件元件上的徑向延伸表面徑向向外逐漸變細(xì)并離開(kāi)所述第二配件元件的前端部。
21.如權(quán)利要求20所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件上的徑向延伸表面與所述中心軸線成大約45度的角。
22.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件包括加工硬化的外部部分。
23.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述保持部分包括通常徑向延伸的管頭。
24.如權(quán)利要求23所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述通常徑向延伸的管頭包括圓錐形壁，所述圓錐形壁以與所述中心軸線成大約5至20度的角延伸。
25.如權(quán)利要求24所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述管子夾持裝置包括第一箍，所述第一箍具有向后部分和錐形外壁部分，所述錐形外壁部分以與所述中心軸線成大約5至20度的角延伸并離開(kāi)所述向后部分。
26.如權(quán)利要求24所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述管子夾持裝置還包括第二箍，所述第二箍具有第一端部和第二端部，所述第一端部與至少一個(gè)箍接合并包括尖邊緣以咬入所述導(dǎo)管，所述第二端部限定從動(dòng)表面，所述從動(dòng)表面適于與所述第二配件元件的驅(qū)動(dòng)表面接合，所述第二配件元件的驅(qū)動(dòng)表面與所述導(dǎo)管端部徑向隔開(kāi)，其中，所述第二箍由所述保持部分徑向限制。
27.如權(quán)利要求26所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二箍包括錐形外壁部分，所述錐形外壁部分以與所述中心軸線成大約10至15度的角延伸并離開(kāi)所述第二端部。
28.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于在安裝之前將所述管子夾持裝置和所述第二配件元件作為單一的組件夾持在一起并處于手緊狀態(tài)。
29.如權(quán)利要求28所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述組件由工具夾持在一起。
30.如權(quán)利要求28所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述組件由粘合劑夾持在一起。
31.如權(quán)利要求15所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第一配件元件包括陰螺紋部分且所述第二配件元件包括陽(yáng)螺紋部分，所述陽(yáng)螺紋部分適于與所述第一配件元件的陰螺紋部分螺紋接合。
32.一種第一配件元件，所述第一配件元件適于與導(dǎo)管配件的第二配件元件連接以在組裝時(shí)使管子夾持裝置夾持管子并密封，所述第一配件元件包括用于在與所述第二配件元件連接之前將所述管子夾持裝置保持到所述第一配件元件而作為單一組件的結(jié)構(gòu)。
33.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于用于保持所述管子夾持裝置的所述結(jié)構(gòu)還將所述管子夾持裝置保持到所述第一配件元件并處于手緊狀態(tài)。
34.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于所述結(jié)構(gòu)包括承座。
35.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于所述管子夾持裝置與所述第一配件元件成整體。
36.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于所述管子夾持裝置附在所述第一配件元件上并在所述配件的局部上緊時(shí)分離。
37.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于工具與所述結(jié)構(gòu)協(xié)作以將所述管子夾持裝置保持到所述第一配件元件。
38.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于粘合劑與所述結(jié)構(gòu)協(xié)作以將所述管子夾持裝置保持到所述第一配件元件。
39.如權(quán)利要求32所述的第一配件元件，其特征在于用于將所述管子夾持裝置保持到所述第一配件元件的所述結(jié)構(gòu)包括錐形凹槽。
40.一種導(dǎo)管配件，包括陰螺紋體，所述陰螺紋體具有內(nèi)鉆孔，所述內(nèi)鉆孔用于沿著中心軸線容納導(dǎo)管，所述內(nèi)鉆孔具有第一和第二凸輪表面，其中所述體用退火材料制成；第一箍，所述第一箍通常呈環(huán)狀并具有第一端部部分和第二端部部分，所述第一端部部分具有錐形外表面，所述錐形外表面用于與所述第一凸輪表面接合以形成對(duì)流體壓力的初級(jí)密封；第二箍，所述第二箍通常呈環(huán)狀并具有與所述第一箍的第二端部部分接合的第一端部部分和限定從動(dòng)表面的第二端部部分，所述第一端部部分包括用于咬入所述導(dǎo)管的尖邊緣；以及陽(yáng)螺紋螺帽，所述陽(yáng)螺紋螺帽與所述陰螺紋體螺紋連接，所述螺帽包括用于容納所述導(dǎo)管的中心貫通鉆孔和具有由軸向延伸的管頭所限定的承座的前端部；所述承座具有適于容納所述第一箍的至少一部分的第一部分和適于容納所述第二箍的第二部分；所述第二部分限定驅(qū)動(dòng)表面，所述驅(qū)動(dòng)表面適于與徑向與所述導(dǎo)管隔開(kāi)的所述第二箍的從動(dòng)表面接合；所述管頭具有錐形表面，所述錐形表面用于與所述第二凸輪表面接合以形成對(duì)流體壓力的備用密封，其中所述錐形表面與所述第二凸輪表面之間的接合使得連續(xù)上緊所述配件所要求的轉(zhuǎn)矩量急劇增加；因此，所述管頭徑向限制所述第一和第二箍。
41.一種將導(dǎo)管端部連接到具有錐形表面的第一配件元件的方法，所述方法包括以下步驟在所述第一配件元件中提供鉆孔，以容納所述導(dǎo)管端部，其中所述鉆孔包括第一凸輪表面；提供管子夾持裝置；向第二配件元件提供中心貫通鉆孔，以容納所述導(dǎo)管，其中所述第二配件元件適于與所述第一配件元件連接；所述第二配件元件包括保持部分；將所述管子端部、所述管子夾持裝置和所述第二配件元件的至少一部分置于所述鉆孔中；以及通過(guò)連接所述第二配件元件與所述第一配件元件來(lái)上緊所述配件，其中所述管子夾持裝置形成對(duì)所述第一凸輪表面的流體壓力，且所述第二配件元件對(duì)流體壓力徑向限制所述管子夾持裝置，其中所述第二配件元件的錐形表面與所述第一配件元件的所述錐形表面接合以使得連續(xù)上緊所述配件所要求的轉(zhuǎn)矩量急劇增加。
42.一種導(dǎo)管配件，包括第一配件元件，所述第一配件元件適于沿著中心軸線容納導(dǎo)管端部；管子夾持裝置；第二配件元件，所述第二配件元件可連接到所述第一配件元件，以在組裝時(shí)使所述管子夾持裝置夾持所述管子并密封，所述第二配件元件具有在組裝時(shí)與所述第一配件元件的錐形表面接合的部分。
43.如權(quán)利要求42所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件的所述部分與所述第一配件元件的錐形表面之間的接合使得連續(xù)上緊所述配件所要求的轉(zhuǎn)矩量急劇增加。
44.如權(quán)利要求42所述的導(dǎo)管配件，其特征在于在組裝時(shí)與所述第一配件元件的錐形表面接合的所述第二配件元件的所述部分是徑向向外逐漸變細(xì)并離開(kāi)所述第二配件元件的所述前端部的表面。
45.如權(quán)利要求43所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件上的所述徑向表面與所述中心軸線成大約45度的角。
46.如權(quán)利要求43所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述錐形表面位于所述第二配件元件的工具接合部分上。
47.如權(quán)利要求43所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述錐形表面位于通常徑向延伸的管頭上。
48.如權(quán)利要求42所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述管子夾持裝置包括鼻部分和徑向延伸的凸緣，其中所述錐形表面是在所述凸緣上的、徑向向外逐漸變細(xì)并離開(kāi)所述第二配件元件的所述前端部的表面。
49.一種用于導(dǎo)管端部的導(dǎo)管配件，所述導(dǎo)管配件包括陰體，所述陰體適于容納所述導(dǎo)管端部；導(dǎo)管夾持裝置；陽(yáng)螺帽，所述陽(yáng)螺帽可連接到所述陰體以在組裝時(shí)使所述管子夾持裝置夾持所述導(dǎo)管并密封，其中將從所述夾持裝置徑向向外定位的所述陰體的外部分加工硬化。
50.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述夾持組件包括至少一個(gè)箍。
51.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述導(dǎo)管夾持組件包括第一箍和第二箍；所述第一箍具有錐形外表面，所述錐形外表面用于與所述陰體形成對(duì)流體壓力的初級(jí)密封，所述第二箍具有第一端部和第二端部，所述第一端部與所述第一箍接合并包括用于咬入所述導(dǎo)管的尖邊緣，所述第二端部限定從動(dòng)表面，所述從動(dòng)表面適于與所述陽(yáng)螺帽上的驅(qū)動(dòng)表面接合，所述陽(yáng)螺帽與所述導(dǎo)管端部徑向分開(kāi)。
52.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陰體用退火材料制成。
53.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陰體是鍛件。
54.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陰體用奧氏體不銹鋼制成。
55.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述外部加工硬化的部分包括周緣脊組。
56.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述外部加工硬化的部分包括陽(yáng)螺紋。
57.如權(quán)利要求56所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陽(yáng)螺紋可組裝到陰螺紋裝置。
58.如權(quán)利要求57所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陰螺紋裝置包括鎖緊螺帽。
59.如權(quán)利要求57所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陰螺紋裝置包括用于導(dǎo)管支撐的部件。
60.如權(quán)利要求57所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述陰螺紋裝置包括用于衰減振動(dòng)的部件。
61.如權(quán)利要求49所述的導(dǎo)管配件，其特征在于所述第二配件元件包括驅(qū)動(dòng)部分，所述驅(qū)動(dòng)部分包括后部面，所述后部面具有楔形孔，所述楔形孔適于容納楔形扳手的楔形凸出。
62.如權(quán)利要求61所述的導(dǎo)管配件，其特征在于當(dāng)上緊所述配件時(shí)，所述后部面與所述第一配件元件平齊或凹入所述第一配件元件。
63.一種陰配件元件，所述陰配件元件適于連接到導(dǎo)管配件的陽(yáng)配件元件，以在組裝時(shí)使管子夾持裝置夾持管子并密封，所述陰配件元件包括結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)用于限制所述管子夾持裝置；外部分，所述外部分在徑向限制區(qū)域加工硬化，其中所述陰元件用退火材料形成。
64.一種用于導(dǎo)管端部的導(dǎo)管配件，所述導(dǎo)管配件包括陰配件元件，所述陰配件元件具有內(nèi)鉆孔和陽(yáng)配件元件，所述陽(yáng)配件元件與所述第一配件元件連接，以將所述配件組裝到導(dǎo)管端部上；用于導(dǎo)管端部保持的部件，所述部件位于所述鉆孔內(nèi)；其中將從用于導(dǎo)管端部保持的所述部件徑向向外定位的所述陰配件元件的外部分加工硬化。
65.一種制造用于導(dǎo)管端部的導(dǎo)管配件的方法，所述導(dǎo)管配件的額定壓力在12ksi以上，所述方法包括以下步驟提供第一配件元件，所述第一配件元件用能夠加工硬化的退火材料制成；在所述第一配件元件中加工鉆孔；在所述鉆孔中提供導(dǎo)管夾持組件，以將所述導(dǎo)管端部保持在所述第一配件元件中。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于還包括加工硬化所述第一配件元件的外部分的步驟，所述第一配件元件的所述外部分從所述導(dǎo)管夾持組件徑向向外。
67.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于所述加工硬化步驟包括將所述第一配件元件的外部分塑性變形。
68.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于所述加工硬化步驟包括在所述第一配件元件的外部分上軋制螺紋。
69.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于所述加工硬化步驟包括在所述第一配件元件的外部分上產(chǎn)生多個(gè)周緣脊。
70.一種保持配件元件的工具，所述工具具有中心貫通鉆孔，所述中心貫通鉆孔與管子夾持裝置一起作為單一的組件，所述工具包括頭部；多個(gè)柔性指部，所述指部從所述頭部延伸，其中所述多個(gè)指部中的至少兩個(gè)包括凸唇部，所述凸唇部位于所述指部的遠(yuǎn)端；其中位于所述多個(gè)指部中的至少兩個(gè)的遠(yuǎn)端的凸唇部與所述頭部協(xié)作，以將所述配件元件和所述工具上的管子夾持裝置作為單一的組件來(lái)保持。
71.如權(quán)利要求70所述的工具，其特征在于所述工具用塑料制成。
72.如權(quán)利要求70所述的工具，其特征在于所述多個(gè)柔性指部是兩個(gè)指部。
73.如權(quán)利要求70所述的工具，其特征在于所述頭部還包括夾持部分。
74.一種裝配導(dǎo)管配件的方法，所述方法包括以下步驟提供第一配件元件，所述第一配件元件具有用于容納導(dǎo)管端部的鉆孔；提供第二配件元件，所述第二配件元件具有用于容納管子夾持裝置的承座；將所述管子夾持裝置保持在所述承座中，以將所述管子夾持裝置和所述第二配件元件配置成單一的組件；將所述導(dǎo)管端部和所述單一組件安裝在所述第一配件元件鉆孔中；將所述配件上緊以確保所述導(dǎo)管端部在所述第一配件元件內(nèi)。
75.如權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于將所述管子夾持裝置保持在所述承座中的所述步驟還包括在所述第二配件元件與所述管子夾持裝置之間提供粘合劑的步驟，所述粘合劑在上緊所述配件的應(yīng)變下釋放。
76.如權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于將所述管子夾持裝置保持在所述承座中的所述步驟還包括卷曲所述第二配件元件的一部分以將所述管子夾持裝置保持在所述承座中的步驟。
77.如權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于將所述管子夾持裝置保持在所述承座中的所述步驟還包括以下步驟提供工具，所述工具包括頭部；多個(gè)柔性指部，所述指部從所述頭部延伸，其中所述多個(gè)指部中的至少兩個(gè)包括凸唇部，所述凸唇部位于所述指部的遠(yuǎn)端；其中所述凸唇部和所述頭部限定管頭；將至少一個(gè)箍和螺帽沿著所述管頭定位，其中所述至少一個(gè)箍位于所述承座中。
78.如權(quán)利要求70所述的工具，其特征在于在插入配合配件元件中時(shí)，所述工具自身從所述管子夾持裝置斷開(kāi)。
79.如權(quán)利要求78所述的工具，其特征在于包括在所述工具上的部件，所述部件指明與配合元件的充分組裝，以使所述工具從所述管子夾持裝置斷開(kāi)。
全文摘要
一種用于管子或管道的配件(10)，該配件(10)能夠在高壓下運(yùn)行，該配件(10)具有第一配件元件(12)、導(dǎo)管夾持裝置(20和22)和第二配件元件(16)，該第一配件元件(12)適于容納導(dǎo)管端部(T)，導(dǎo)管夾持裝置(20和22)如一個(gè)或多個(gè)箍，第二配件元件(16)可連接到該第一配件元件以在組裝時(shí)使管子夾持裝置夾持導(dǎo)管并密封。在本發(fā)明的一個(gè)方面，第一配件元件用比用于制造第二配件元件的材料軟的材料制造。本發(fā)明的另一方面包括位于第二配件元件上的保持部分(36)，保持部分(36)對(duì)管子夾持裝置進(jìn)行壓力限制。保持部分還可構(gòu)造成將管子夾持裝置在安裝之前保持到第二配件元件并處于手緊狀態(tài)。本發(fā)明的再一個(gè)方面包括第一配件元件，在這種第一配件元件中，將元件的外部分(31)從管子夾持裝置徑向向外加工硬化。該配件可有選擇地設(shè)有實(shí)現(xiàn)由轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的上緊的功能的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F16L19/10GK1969142SQ200580019992
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者P·C·威廉斯, T·貝里, G·卡爾森, A·P·馬沙爾, M·克拉森, M·貝內(nèi)特, S·S·莫吉 申請(qǐng)人:斯瓦戈洛克公司