專利名稱：管道連接結(jié)構(gòu)以及管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接一對管道的管道連接結(jié)構(gòu)，更具體地涉及一種用于串聯(lián)連接一對管道的管道連接結(jié)構(gòu)，所述一對管道在它們的端部設(shè)有法蘭部，并且涉及使用該管道連接結(jié)構(gòu)的管。
背景技術(shù)：
作為這種管道連接結(jié)構(gòu)，已知一種在端部設(shè)有法蘭部、從而采用耦合環(huán)而將所述法蘭部耦合的結(jié)構(gòu)(專利文件IJP 2008-286325A)。在耦合環(huán)的內(nèi)周面中形成有沿圓周方向延伸的凹槽。當(dāng)連接管道時，在將凹槽配合于對置的法蘭部的外周緣后，利用緊固件縮小耦合環(huán)的內(nèi)徑。于是，在凹槽的每個側(cè)面上所形成的斜面擠壓在與每個法蘭部的對置面相反的背面上所形成的斜面。此時，產(chǎn)生了沿軸向擠壓各個法蘭部的分力，從而通過該分力的壓力接觸而使各個法蘭部耦合。然而在安裝耦合環(huán)時，如果耦合環(huán)相對于法蘭部傾斜，則即便緊固件被緊固，仍會出現(xiàn)這樣的問題，即，成對的管道彼此未完全緊密接觸，且在成對的管道的軸之間出現(xiàn)不對準。結(jié)果，各個管道未被恰當(dāng)連接，并且可出現(xiàn)使管道內(nèi)部流動的流體發(fā)生泄漏的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
因此，作出本發(fā)明以解決上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種管道連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠可靠地連接一對管道、同時防止耦合環(huán)在相對于法蘭部傾斜的狀態(tài)下被傾斜地安裝于法蘭部。S卩，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的管道連接結(jié)構(gòu)具有這樣的構(gòu)造，即在分別設(shè)置于一對管道的端部的法蘭部對置的狀態(tài)下，在內(nèi)周面中設(shè)有沿圓周方向延伸的凹槽的耦合環(huán)被配合于對置的法蘭部的外周緣，其中，使耦合環(huán)緊固以縮小其內(nèi)徑，使得在凹槽的每個側(cè)面上所形成的斜面擠壓在與法蘭部的每個對置面相反的背面上所形成的斜面，從而通過擠壓時產(chǎn)生的軸向分力的壓力接觸使成對的法蘭部耦合。在該構(gòu)造中，在每個法蘭部或每個管道上設(shè)置有安裝校正面，于是，只有當(dāng)耦合環(huán)被安裝于法蘭部、并以等于或大于規(guī)定角度的角度保持傾斜的姿態(tài)而非以正常安裝姿態(tài)被緊固時，所述安裝校正面在所述緊固完成前鄰接于所述耦合環(huán)的一部分，以便基本上防止所述一部分進一步接近管道側(cè)，從而耦合環(huán)的姿態(tài)隨著隨后的緊固而接近于正常安裝姿態(tài)。通過該配置，僅當(dāng)耦合環(huán)被安裝于法蘭部并且被緊固，同時安裝校正面以等于或大于規(guī)定角度的角度傾斜而非正常安裝姿態(tài)時，安裝校正面在緊固完成前鄰接于耦合環(huán)的一部分，以基本上防止所述一部分進一步靠近管道側(cè)，并且耦合環(huán)的姿態(tài)通過隨后的緊固接近于正常安裝姿態(tài)。因此，即使在安裝耦合環(huán)時耦合環(huán)相對于管道傾斜的情況下，仍使耦合環(huán)的一部分與管道側(cè)保持離開，同時使耦合環(huán)的其他部分更接近管道側(cè)，于是可減小耦合環(huán)相對于法蘭部的傾斜度，從而可改善耦合環(huán)的姿態(tài)。因此，可防止耦合環(huán)被安裝在相對于法蘭部傾斜的狀態(tài)，從而能夠可靠地耦合法蘭部，并能夠可靠地連接分別設(shè)有法蘭部的管道。為了更可靠地改善耦合環(huán)的姿態(tài)，期望將每個安裝校正面設(shè)置于從法蘭部的每個斜面的中間部突出的突出部上。在每個突出部圍成一圈且每個安裝校正面為環(huán)狀的情況下，即使耦合環(huán)沿任何方向安裝于法蘭部，仍可改善耦合環(huán)的姿態(tài)。而且，本發(fā)明的一個方面提供了一種使用管道連接結(jié)構(gòu)的配備有法蘭的管。更具體地，所述配備有法蘭的管包括管道；設(shè)置于所述管道的端部的法蘭部；以及安裝校正面，其形成于所述管道上或所述法蘭部上。根據(jù)使用上述構(gòu)造的管道和耦合環(huán)的管道連接結(jié)構(gòu)，可防止耦合環(huán)以相對于法蘭部傾斜的狀態(tài)而安裝于所述法蘭部，從而能夠可靠地連接所述管道。


圖1為表示本發(fā)明的一個實施例的管道連接結(jié)構(gòu)的分解圖2為表示同一 實施例中的,Ht連接結(jié)構(gòu)的正常的連接完成狀態(tài)的縱截面圖3為表示同一-實施例中的耦合環(huán)的打開狀態(tài)的部分橫截面圖4為表示同一-實施例中的耦合環(huán)的耦合狀態(tài)的圖5為表示同一 實施例中的,^道連接結(jié)構(gòu)在傾斜狀態(tài)下的連接過程的縱截面圖
閱圖6為表示同一-實施例中的#_道連接結(jié)構(gòu)的略微傾斜的連接完成狀態(tài)的縱截 ；
圖7為表示另一 實施例中的,Ht連接結(jié)構(gòu)的連接完成狀態(tài)的縱截面圖；并且
圖8為表示又一 實施例中的,Ht連接結(jié)構(gòu)的連接完成狀態(tài)的縱截面圖。
附圖標(biāo)記列表
100. ·管道連接結(jié)構(gòu)
10...管道
20...法蘭部
22...法蘭部的斜面
40...耦合環(huán)
43...凹槽
43a...耦合環(huán)的斜面
44...待校正面
44a...待校正面的部分
51...安裝校正面
Al...法蘭部的軸
Α2·..耦合環(huán)的軸
具體實施例方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的一個實施例。本實施例的管道連接結(jié)構(gòu)100適于串聯(lián)連接一對管道10并用于例如流體供給管線中，該流體供給管線包括管道10和待由管道10連接的流體設(shè)備(未圖示)。管道連接結(jié)構(gòu)100包括一對法蘭部20，它們分別設(shè)置在成對的管道10的尖端處；襯墊30，其介于成對的法蘭部20之間；以及耦合環(huán)40，其用于耦合法蘭部20。如圖1和圖2所示，每個法蘭部20通常為圓環(huán)板狀且與管道10 —體設(shè)置，使得法蘭部20的軸Al與管道10的軸基本對準。法蘭部20與管道10 —起構(gòu)成配備有法蘭的管 1的一部分。如圖2所示，在法蘭部20的尖端面(以下稱作“對置面”)上設(shè)有圓環(huán)狀突起 21，并且在法蘭部20的背面上形成有斜面22，該斜面22的直徑向著法蘭部20的尖端變大。 在法蘭部20的側(cè)周面的尖端處形成有直徑略小的臺階部23。如圖2所示，在成對的法蘭部20之間夾有襯墊30，并且法蘭部20的突起21陷入至襯墊30中以確保密封性。具體來說，襯墊30包括等厚圓環(huán)板狀的襯墊主體31，其夾在成對的法蘭部20之間；以及大體為圓筒狀的嵌合部32，襯墊主體31安裝于嵌合部32上以封閉法蘭部的一端。嵌合部32的內(nèi)徑設(shè)定為與法蘭部20的臺階部23的外徑基本一致，并且嵌合部32與臺階部23相互配合，使得襯墊主體31的軸與法蘭部20的軸Al基本對準。 嵌合部32的外徑設(shè)定為小于與法蘭部20的最大直徑部分對應(yīng)的側(cè)周面的近端的外徑。襯墊主體31的內(nèi)徑基本等于管道10的內(nèi)徑。如圖3中的打開狀態(tài)和圖4中的環(huán)形狀態(tài)所示，耦合環(huán)40包括一系列單元部件 41a 41c，鄰近的所述單元部件彼此可旋轉(zhuǎn)地連接；以及緊固件42，其用于連接單元部件 41a和單元部件41c的兩端，以形成一系列單元部件41a 41c的環(huán)形狀態(tài)。在每個單元部件41a 41c (這里為三個單元部件)中的內(nèi)周面中形成有沿圓周方向延伸的凹槽43。如圖2所示，每個凹槽43的寬度可與對置的法蘭部20的外周緣配合，并且在凹槽43的每個側(cè)面上形成有斜面43a，該斜面43a以與每個法蘭部20的斜面22對應(yīng)的角度傾斜。在凹槽43的兩個邊緣處形成有以耦合環(huán)40的軸A2為中心而與耦合環(huán)40的軸A2平行的環(huán)狀面(以下，每個還被稱作“校正面44”)。如圖3和圖4等所示，緊固件42包括螺栓部4 和螺母部42b。螺栓部4 使其近端可旋轉(zhuǎn)地連接于位于三個單元部件的一端的單元部件41a的尖端，如圖2所示，該螺栓部4 適于嵌入在位于三個單元部件的其他端的單元部件41c的尖端處形成的槽狀凹口 42c中。通過將螺母部42b與嵌入凹口 42c中且從中突出的螺栓部4 螺旋配合，兩端的單元部件41a和單元部件41c被連接，從而可擴大和縮小耦合環(huán)40的內(nèi)徑。而且，管道連接結(jié)構(gòu)100還包括一對突出部50。如圖1和圖2等所示，每個突出部 50大體為環(huán)狀，且在本配置中，突出部50從每個法蘭部20的斜面22的中間部分(這里為斜面22的近端部)突出，并且設(shè)置為圍繞法蘭部20的近端部。突出部50的徑向向外的面 (以下稱作“安裝校正面51”)是以法蘭部20的軸Al為其中心而與法蘭部20的軸Al平行的環(huán)狀面，并且在本配置中與斜面22是連續(xù)的。安裝校正面51的軸向長度設(shè)定為使得耦合環(huán)40的軸向長度基本上等于一對對置的法蘭部20和突出部50的軸向長度。每個突出部50的軸向向外的面52是與法蘭部20的軸Al垂直的圓環(huán)板狀表面。這里，假設(shè)安裝校正面51平行于法蘭部20的軸Al，換言之，安裝校正面51的法向矢量包含徑向向外的分量，但基本上不包含與軸向平行的分量。然而，安裝校正面51不局限于此，而可向近端側(cè)或遠端側(cè)傾斜。在安裝校正面51向近端側(cè)傾斜的情況下(即，在法向矢量包含與軸向平行且朝向近端側(cè)的分量以及徑向向外的分量的情況下)，安裝校正面51相對于法蘭20的軸Al的傾斜度小于法蘭20的斜面22的傾斜度。同時，在安裝校正面 51向遠端側(cè)傾斜的情況下(即，在法向矢量包含與軸向平行且朝向遠端側(cè)的分量以及徑向向外的分量的情況下)，所述傾斜度可形成為徑向向外。下面，說明利用以上描述安裝校正面51和校正面44 (即，待被校正的面)時所述的管道連接結(jié)構(gòu)100來連接一對管道10的過程的例子。參照圖2，最初描述的是這種情況， 即，安裝耦合環(huán)40時，耦合環(huán)40相對于法蘭部20幾乎不傾斜并保持正常的安裝姿態(tài)。首先，將襯墊30的嵌合部32配合于成對的法蘭部20之一的臺階部23，于是襯墊 30的軸與法蘭部20的軸Al基本對準，同時成對的法蘭部20之一的突起21與襯墊主體31 的一個面鄰接。而且，其他法蘭部20的突起21與襯墊主體31的背面鄰接。接下來，處于兩端的單元部件41a、41c未接合的打開狀態(tài)下的耦合環(huán)40會圍繞對置的法蘭部20的外周緣，從而將耦合環(huán)40的凹槽43配合于所述外周緣。然后，兩端的單元部件41a、41c被緊固件42接合并緊固，從而縮小耦合環(huán)40的內(nèi)徑。在將耦合環(huán)40緊固的過程中，使耦合環(huán)40的校正面44更靠近法蘭部20的安裝校正面51。由于耦合環(huán)40相對于法蘭部20保持正常的安裝姿態(tài)或與該姿態(tài)等效的姿態(tài)， 故校正面44更靠近管道10側(cè)，同時校正面44保持與安裝校正面51隔開而不接觸的狀態(tài)。 這里，耦合環(huán)40處于正常安裝姿態(tài)的狀態(tài)意味著法蘭部20的軸Al與耦合環(huán)40的軸A2基本對準，而與該姿態(tài)等效的姿態(tài)意味著耦合環(huán)40略微傾斜的狀態(tài)，更具體地，意味著軸Al 和軸A2間的傾角小于規(guī)定角度(這里，等于或小于3度，優(yōu)選為1度)的狀態(tài)。在與安裝校正面51更靠近校正面44的方向平行的方向上，凹槽43的斜面43a推壓法蘭部20的斜面22。此時，產(chǎn)生了擠壓成對的法蘭部20而在軸向上使它們彼此緊密接觸的方向上的分力。于是，成對的法蘭部20被所述分力互相擠壓，從而突起21陷入襯墊30 中，因此管道10被彼此密封連接。接下來，參照圖5和圖6，描述了這樣的情況，即，當(dāng)安裝耦合環(huán)40時，耦合環(huán)40相對于法蘭部20傾斜而不保持正常安裝姿態(tài)。首先，與上述過程類似地組裝成對的法蘭部20和襯墊30。接下來，將耦合環(huán)40安裝于待緊固的法蘭部20。然而，在耦合環(huán)40的該緊固過程中，如圖5所示，耦合環(huán)40以等于或大于規(guī)定角度的角度傾斜，而未處于正常安裝姿態(tài)。這里，耦合環(huán)40處于傾斜姿態(tài)的狀態(tài)意味著法蘭部20的軸Al和耦合環(huán)40的軸A2之間的傾角等于或大于規(guī)定角度。當(dāng)緊固耦合環(huán)40時，耦合環(huán)40的內(nèi)徑變小，從而使耦合環(huán)40的校正面44更靠近法蘭部20的安裝校正面51。此時，由于耦合環(huán)40是傾斜的，故耦合環(huán)40的校正面44的一部分4 (這里為校正面44的一個端部)鄰接于安裝校正面51 ( S卩，安裝校正面51的外緣 51a)。于是，校正面44的一部分4 不能進一步靠近管道10側(cè)(徑向)。在該狀態(tài)下，校正面44的其他部分44b (這里為校正面44的其他端部)和法蘭部20的軸Al之間的距離變得大于校正面44的一部分4 和法蘭部20的軸Al之間的距離。然后，當(dāng)進一步緊固耦合環(huán)40時，校正面44的一部分4 不移動或平行于軸向地移動，同時保持與管道10側(cè)的距離(即，距法蘭部20的軸Al的距離)。同時，耦合環(huán)40的其他部分44b進一步靠近管道10側(cè)。于是，校正面44的其他部分44b和法蘭部20的軸Al 之間的距離縮短，以便接近校正面44的一部分4 和法蘭部20的軸Al之間的距離。結(jié)果， 耦合環(huán)40的傾斜度減小，從而耦合環(huán)40的姿態(tài)接近于正常安裝姿態(tài)。
與上述過程類似地，在與安裝校正面51更靠近校正面44的方向平行的方向上，凹槽43的斜面43a推壓法蘭部20的斜面22，并且成對的法蘭部20被此時產(chǎn)生的分力互相擠壓，從而將各個管道10彼此密封連接。比較圖5所示的緊固完成前的狀態(tài)和圖6所示的緊固完成后的狀態(tài)，耦合環(huán)40的姿態(tài)在緊固完成時被改善了，并且發(fā)現(xiàn)傾斜度減小了。通過這種配置，只有當(dāng)耦合環(huán)40被安裝于法蘭部20、同時當(dāng)安裝校正面51以等于或大于規(guī)定角度的角度傾斜而非處于正常安裝姿態(tài)被緊固時，安裝校正面51在緊固完成前鄰接于耦合環(huán)40的一部分44a，以防止所述一部分4 進一步靠近管道10側(cè)，并且通過隨后的緊固，耦合環(huán)40的姿態(tài)接近于正常安裝姿態(tài)。因此，在安裝耦合環(huán)40時，即使在耦合環(huán)40相對于管道10傾斜的情況下，仍使耦合環(huán)40的一部分4 與管道10側(cè)保持離開，同時使耦合環(huán)40的其他部分44b更接近管道10側(cè)，于是可減小耦合環(huán)40相對于法蘭部20的傾斜度，從而可改善耦合環(huán)40的姿態(tài)。因此，可防止耦合環(huán)40被安裝在相對于法蘭部20傾斜的狀態(tài)，從而能夠可靠地耦合法蘭部20，并能夠可靠地連接分別設(shè)有法蘭部20 的各個管道10。而且，因為每個安裝校正面51的軸向長度設(shè)定為使得耦合環(huán)40的軸向長度與對置的成對的法蘭部20和突出部50的軸向長度基本一致，故基本上可防止突出部50從耦合環(huán)40中突出，于是可使配備有法蘭的管1的長度盡可能地減小。此外，本發(fā)明不應(yīng)局限于以上實施例。例如，雖然安裝校正面形成于從每個法蘭部的斜面突出的突出部上，但該安裝校正面也可形成于法蘭部的側(cè)周面上或每個管道的外周面上。作為具體例，如圖7所示，例如，環(huán)狀突出部可設(shè)置于耦合環(huán)的凹槽的每個斜面上，且校正面形成于突出部的徑向向內(nèi)的面上，而安裝校正面形成于每個法蘭部的側(cè)周面上。而且，作為在管道的外周面上形成安裝校正面的例子，如圖8所示，例如，耦合環(huán)的邊緣沿徑向進一步向內(nèi)突出，以便形成突出部的校正面。而且，突出部可被分體設(shè)置，而不是與法蘭部或管道一體設(shè)置。此外，在不違背本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，可對本發(fā)明作出各種變型。通過本發(fā)明的管道連接結(jié)構(gòu)，可防止耦合環(huán)被安裝在相對于法蘭部傾斜的狀態(tài)， 從而能夠可靠地連接管道。
權(quán)利要求
1.一種管道連接結(jié)構(gòu)，其具有如下結(jié)構(gòu)，在分別設(shè)置于一對管道的端部的法蘭部對置的狀態(tài)下，在內(nèi)周面中設(shè)有沿圓周方向延伸的凹槽的耦合環(huán)被配合于所述對置的法蘭部的外周緣，其中，使所述耦合環(huán)緊固以縮小其內(nèi)徑，使得在所述凹槽的每個側(cè)面上所形成的斜面擠壓在與所述法蘭部的每個對置面相反的背面上所形成的斜面，從而，通過在擠壓時所產(chǎn)生的軸向分力的壓力接觸使所述成對的法蘭部耦合，其特征在于，在每個所述法蘭部或每個所述管道上設(shè)置有安裝校正面，于是，只有當(dāng)所述耦合環(huán)被安裝于所述法蘭部、并以等于或大于規(guī)定角度的角度保持傾斜的姿態(tài)而非以正常安裝姿態(tài)被緊固時，所述安裝校正面在所述緊固完成前鄰接于所述耦合環(huán)的一部分，以便基本上防止所述一部分進一步接近所述管道側(cè)，從而，所述耦合環(huán)的姿態(tài)隨著隨后的緊固而接近于所述正常安裝姿態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的管道連接結(jié)構(gòu)，其中，所述安裝校正面設(shè)置于從每個所述法蘭部的斜面的中間部突出的突出部上。
3.如權(quán)利要求2所述的管道連接結(jié)構(gòu)，其中，所述突出部圍成一圈，并且所述安裝校正面為環(huán)狀。
4.如權(quán)利要求2所述的管道連接結(jié)構(gòu)，其中，所述突出部與所述法蘭部分體或者一體設(shè)置。
5.如權(quán)利要求3所述的管道連接結(jié)構(gòu)，其中，所述突出部與所述法蘭部分體或者一體設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的管道連接結(jié)構(gòu)，其中，所述安裝校正面形成于每個所述法蘭部的側(cè)周面上。
7.如權(quán)利要求1所述的管道連接結(jié)構(gòu)，其中，所述安裝校正面形成于每個所述管道的外周面上。
8.—種配備有法蘭的管，其使用如權(quán)利要求1 7之一所述的管道連接結(jié)構(gòu)，該配備有法蘭的管包括管道；設(shè)置于所述管道的端部的法蘭部；以及設(shè)置于所述管道或所述法蘭部上的安裝校正面。
全文摘要
一種管道連接結(jié)構(gòu)，其在設(shè)置于一對管道的端部的法蘭部對置的狀態(tài)下，在內(nèi)周面中設(shè)有凹槽的耦合環(huán)配合于對置的法蘭部的外周緣，使耦合環(huán)緊固以縮小耦合環(huán)的內(nèi)徑，從而在凹槽的每個側(cè)面上形成的斜面擠壓在每個法蘭部的背面上形成的斜面，通過擠壓時產(chǎn)生的軸向分力使成對的法蘭部耦合，在每個法蘭部或每個管道上設(shè)置有安裝校正面，僅在耦合環(huán)安裝于法蘭部、并以等于或大于規(guī)定角度的角度保持傾斜的姿態(tài)而非以正常安裝姿態(tài)被緊固時，安裝校正面在緊固完成前鄰接于耦合環(huán)的一部分以防止一部分進一步接近管道側(cè)，從而耦合環(huán)的姿態(tài)隨著隨后的緊固而接近于正常安裝姿態(tài)。本發(fā)明可防止耦合環(huán)以相對于法蘭部傾斜的狀態(tài)安裝于法蘭部，能夠可靠地連接管道。
文檔編號F16L23/04GK102563250SQ20111038775
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者中野琢雄, 山田哲也, 木村美良 申請人:伊原科技株式會社, 株式會社堀場Stec