專利名稱：具有套管的推動(dòng)連接管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開涉及一種用于金屬管道的接頭或機(jī)械連接，例如金屬管和管線。更為特別地，所述公開涉及一種接頭，該接頭能通過推動(dòng)連接動(dòng)作快速組裝。
背景技術(shù)：
管接頭用于氣體或液體系統(tǒng)并在管道和其他流體流動(dòng)設(shè)備之間提供液密機(jī)械連接，例如與另一管道、流動(dòng)控制設(shè)備(例如閥門或調(diào)節(jié)器)或端口等之間提供液密機(jī)械連接。眾所周知，通常使用的特定類型的接頭為直口接頭，其使用一個(gè)或多個(gè)如套管的管道夾緊設(shè)備，例如，提供管道夾緊和密封功能。這種接頭十分受歡迎，因?yàn)槠涑藢?duì)管道端部去邊和去毛刺之外，不需要做更多準(zhǔn)備工作。高性能管道接頭通常包括螺紋連接，其中接頭在兩個(gè)配套螺紋部件之間通過相對(duì)旋轉(zhuǎn)或部分旋轉(zhuǎn)接上或抒緊。

發(fā)明內(nèi)容
目前根據(jù)本發(fā)明在此披露的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，公開了管道接頭的原理是通過使用推動(dòng)連接動(dòng)作或方法而便于組裝。在一個(gè)實(shí)施方式中，管道接頭組件易于使用單個(gè)推動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行機(jī)械連接。在典型的實(shí)施方式中，所述接頭可以實(shí)現(xiàn)非螺紋機(jī)械連接。優(yōu)選地，即使不是必須的，通常圓柱形管道端部可以插進(jìn)未擰緊的或松動(dòng)的裝配接頭組件中，并保持在最終的適當(dāng)位置或完全連接上。在特殊的實(shí)施方式中，允許使用一種單獨(dú)工具將管道從裝配的組件中拆除，所述裝配的組件不具有完全分離的組成部件，但是在對(duì)于工具的另一實(shí)施方式中，該工具可以與管道緊固機(jī)構(gòu)整合在一起。在其他實(shí)施方式中，其中一個(gè)接頭組件設(shè)置一種結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)，所述管道能夠從不具有完全分離的組成部件中拆除。在典型的實(shí)施方式中，機(jī)械連接能夠通過管道端部完成，除了可選的對(duì)普通端部進(jìn)行切削和去除倒角外不需要任何的管道的塑型、成型或機(jī)械加工。此處的典型的實(shí)施方式也顯示杰出的性能特征，例如壓力、密封和抵抗震動(dòng)的疲勞特性，以及施加于管道上的壓力。同樣，本文公開的接頭的發(fā)明非常適用于許多不同的應(yīng)用，包括汽車應(yīng)用領(lǐng)域，其能耐受管道上的長(zhǎng)期震動(dòng)和壓力，但對(duì)于大約-40° F或低于250° F (或更高)的典型操作溫度下，接頭能夠承受每平方英寸幾千磅的氣體壓力的密封。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，管接頭組件的內(nèi)部測(cè)量特性可視需要設(shè)置以為裝配工提供視覺或觸覺的指弓I，無論該接頭組件處于松動(dòng)狀態(tài)還是擰緊狀態(tài)。此處公開的本發(fā)明的各種其他變型實(shí)施方式能夠借助附圖的描述被本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。


圖1示出了一個(gè)或多個(gè)發(fā)明的第一實(shí)施方式的縱向橫截面分解視圖；圖2是具有捕獲導(dǎo)管的圖1組件；圖3是處于系統(tǒng)壓力下的圖2組件；圖4是具有插入工具以允許管道移除的圖3組件；圖5是以縱向橫截面示出的并位于預(yù)裝配位置的推動(dòng)連接管接頭組件的另一實(shí)施方式；圖6是位于完全組裝位置的圖5的組件；圖7是具有插入工具以允許推動(dòng)連接管接頭拆卸的圖6的組件；圖8是以縱向橫截面示出的并位于預(yù)裝配位置的推動(dòng)連接管接頭組件的另一實(shí)施方式；圖9是用于圖8中接頭的定位套筒的實(shí)施方式；圖10是位于完全組裝位置的圖8的組件；圖11具有用于拆卸位置的拆卸工具的圖10的組件；圖12和圖13示出了前三個(gè)實(shí)施方式的多個(gè)特征的可選實(shí)施方式；圖14和圖15示出了附加可選實(shí)施方式，示出了具有用于管道保持的螺母的單一套管，位于完全組裝位置。
具體實(shí)施例方式盡管示例性的實(shí)施方式目前在本文中是用于剛性管道的機(jī)械連接，例如不銹鋼管接頭，但本發(fā)明并不局限于此應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)其能應(yīng)用于例如管和管線的很多不同金屬管，以及可應(yīng)用于除了 316號(hào)不銹鋼之外的其他材料的金屬管，也可應(yīng)用于液體或氣體流體管道。盡管本發(fā)明示出了管道夾緊設(shè)備和接頭部件的相關(guān)典型設(shè)計(jì)，但本發(fā)明不局限于使用此設(shè)計(jì)。本發(fā)明可應(yīng)用于管或管線，所以術(shù)語“管道”包括管或管線或其兩者。我們并不想要術(shù)語“管道”被限制在任何特殊的長(zhǎng)度、使用或構(gòu)造中；例如，管道可以是用于設(shè)置接頭連接的短管或其他金屬套或套筒型組件。我們通?？商鎿Q地使用術(shù)語“接頭組件”和“接頭”連同一個(gè)或多個(gè)管道密封和夾緊設(shè)備一起作為接頭部件組件的簡(jiǎn)稱。因此，“接頭組件”的概念可包括組裝到管道上部件的組件，位于松動(dòng)組裝位置或完全擰緊組裝位置；然而術(shù)語“接頭組件”也表示不包括管道在內(nèi)的部件的組件，例如用于運(yùn)輸或搬運(yùn)，也指組成部件本身不裝配在一起。在此，我們也使用術(shù)語“接頭改造”和派生術(shù)語來表示接頭組件，所述接頭組件具有至少一次擰緊或完全接上，松開，然后再次擰緊至另一個(gè)完全接上位置。可以對(duì)同一個(gè)接頭組裝部件進(jìn)行改造，也可以替換一個(gè)或多個(gè)接頭組裝部件。此處引用“外側(cè)”和“內(nèi)側(cè)”以方便和簡(jiǎn)單地表示方向是軸向指向連接方向(內(nèi)側(cè))還是遠(yuǎn)離連接方向(外側(cè))，參考接頭組件的中心縱向軸X。此處引用“徑向”和“軸向”除了其他另有說明外均是參考X軸。此處涉及的角除了另有說明外均是指相對(duì)X軸而言。另外，我們使用術(shù)語“管道端部”來代表管道的端部位置。通過“內(nèi)部測(cè)量”，我們的意思是提供了指引表示接頭接上已經(jīng)完成的結(jié)構(gòu)，而不需要單獨(dú)測(cè)定工具或設(shè)備。我們使用術(shù)語“非螺紋機(jī)械連接”來表示使用單個(gè)動(dòng)作在管道和另一部件之間的機(jī)械連接，與部件完成管道固定而不需要第二動(dòng)作，例如螺紋嚙合。換句話說，傳統(tǒng)管接頭不是推動(dòng)連接管接頭，通常包括用配件在手指擰緊位置將管道插入接頭組件的第一動(dòng)作，以及包括之后的使用施加在螺紋連接件的扭矩完成組裝的將螺紋螺母和主體擰緊在一起的第二動(dòng)作。術(shù)語“非螺紋機(jī)械連接”不排除與可能是螺紋的機(jī)械連接相關(guān)的附加可選結(jié)構(gòu)，而在于考慮任何用于管道的機(jī)械連接，不需要用連接件來使管道固定的螺紋連接。我們使用術(shù)語“單個(gè)動(dòng)作”來表示一種機(jī)械連接，能夠通過單個(gè)運(yùn)動(dòng)完成，例如軸向插入。單一動(dòng)作連接或接頭的另一個(gè)例子是通過將管道軸向插進(jìn)另一組件的推動(dòng)連接組件。此處所用的術(shù)語“單個(gè)動(dòng)作”意為包括手工裝配以及使用工具裝配。于此同時(shí)，作為結(jié)合進(jìn)典型實(shí)施例中，本發(fā)明的多種創(chuàng)造性的方面、概念和特征能夠在本文中描述和示出，這些不同的方面、概念和特征能夠用于多個(gè)可選實(shí)施方式中，或者單獨(dú)或以多種結(jié)合方式及其子組合中。除非本文明確排除，所有這種結(jié)合或子組合在本發(fā)明的范圍中。更進(jìn)一步，而本文中描述的本發(fā)明的例如多種方面、概念和特征的多種可選實(shí)施方式一例如可選材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、方法、設(shè)備和組件，可選形成、配合和功能等等--這種描述并不是有效可選實(shí)施方式的完全或詳盡的列表，無論目前已知的或?qū)戆l(fā)展的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地在另外的實(shí)施方式中采取一個(gè)或多個(gè)創(chuàng)造性方面、概念或特征，并在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用，即使這種實(shí)施方式并未在本文中特別公開。此外，即使本文作為優(yōu)選的設(shè)置或方法描述的本發(fā)明的一些特征、概念或方面，這種描述也并不表示這種特征是需要的或必需的，除非明確闡明。更進(jìn)一步，包括典型的或代表性的數(shù)值或范圍用以幫助本公開內(nèi)容的理解，然而，這種數(shù)值或范圍并非解釋為具有限定意義，只有如此明確闡明，方可作為臨界數(shù)值或范圍。此外，多種方面、特征和概念作為發(fā)明的創(chuàng)造性或形成發(fā)明的部分在本文中明確認(rèn)定，這種認(rèn)定不是排他性的，而是可能在本文中完全描述，具有創(chuàng)造性方面、概念和特征，而沒有被明確認(rèn)定作為這種特定發(fā)明或特定發(fā)明的一部分，作為替代，本發(fā)明提出了附加權(quán)利要求。典型方法或過程的描述是所有情況下需要的所有步驟，并非限制性內(nèi)容，也不是對(duì)目前的方法步驟解釋為所需要或必需的順序，除非明確闡明。參考圖1-圖4，和最初的圖1，示出了一個(gè)或多個(gè)發(fā)明的第一實(shí)施方式。在此例子中，用于管或管線C的管道接頭組件10包括管道接收部件12。我們將管道接收部件12作為主體，其中主體12容納管道端 部Cl。盡管本文使用通用術(shù)語主體作為簡(jiǎn)稱，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到本發(fā)明并不局限于本文描述部件所應(yīng)用的術(shù)語。如圖所示，主體12可以是獨(dú)立的部件，或可以整體的或整合的或裝配至另一個(gè)部件或組件(諸如閥、槽或其他流體設(shè)備或液體容納設(shè)備)。主體12可以具有許多不同的構(gòu)造，諸如直通、三通、彎頭等等，來命名本領(lǐng)域中熟知的少見的構(gòu)造。本文中的主體12在本領(lǐng)域中也通常作為端口主體或凹端口，因?yàn)槠湔w結(jié)構(gòu)雖然不需要凹進(jìn)或形成另一個(gè)結(jié)構(gòu)(例如，閥門主體或圓柱)，并且用于管道端部的機(jī)械連接也能夠在此使用。本文的所述接頭實(shí)施方式能夠在汽車工業(yè)中找到特殊的應(yīng)用，然而，他們能夠被用于任何需要用于流體壓力容器的地方。作為例子，本文的發(fā)明能夠用于實(shí)現(xiàn)用于容納額定氣體壓力(例如，用于甲烷)的自動(dòng)接頭，額定氣體壓力大約3000至3500psi，具有高于5000psi或更高的額定性能。本文的接頭能夠被測(cè)量以適應(yīng)例如公稱外徑是1/8英寸或少到和大于1/2英寸的管道。這些數(shù)值是本文公開的發(fā)明的使用或范圍的典型并不是限制。對(duì)于汽車應(yīng)用或其他應(yīng)用，具有端口的主體12可以包括例如鋁合金，但其他金屬也被作為特殊應(yīng)用需要而使用，例如機(jī)器加工的或鍛造的不銹鋼。本文的管道可以由不銹鋼制成，例如316號(hào)不銹鋼，或其他用于特殊應(yīng)用的適合的金屬。正如指出的，主體12通常被理解為作為容納管道C的端部Cl的接頭部件。圖1-4進(jìn)一步示出了用于實(shí)施管道的單個(gè)動(dòng)作或推動(dòng)連接管接頭的非螺紋機(jī)械連接的典型實(shí)施方式。術(shù)語“完全連接”或“完全組裝”或“最終組裝”及其派生術(shù)語在本文中指將接頭組件連接在一起以對(duì)具有管道C的接頭組件10產(chǎn)生液密密封和夾緊。本文中使用的預(yù)組件或預(yù)組裝位置是在管道插入之前接頭部件被松動(dòng)或緊密組裝，這樣管道端部能夠插入松動(dòng)組件并在其中保持以形成完整連接。圖1示出了預(yù)組裝位置。我們還涉及一種初始或第一連接或組成，涉及接頭被組裝至如圖2所示的完全組裝位置的第一時(shí)間。隨后的完整裝配或改造涉及在先前通過拆卸管道而拆解的完整組件之后的任何完整組件，無論先前完整組件是接頭的初始完全組件還是之后完整組件或改造。我們還涉及術(shù)語“松動(dòng)組裝”及其派生術(shù)語以用于部件的組件被保持在一起但并沒有完全組裝在一起，達(dá)到產(chǎn)生管道夾緊和密封和保持的位置。本文多種實(shí)施方式共享多個(gè)重要特征，分別并且以單獨(dú)、多種結(jié)合或共同地設(shè)置對(duì)管道端部的強(qiáng)勁的機(jī)械連接。本文的實(shí)施方式優(yōu)選指剛管，例如金屬管或管線，以區(qū)分于具有例如橡膠或塑料的非金屬管壁的撓性軟管。剛性是指管道具有足夠強(qiáng)的壁結(jié)構(gòu)，以允許管道夾夾緊設(shè)備(例如套管或套管類設(shè)備)夾夾緊并可選地相對(duì)管道的外表面密封，通常具有管道和夾緊設(shè)備的部分的塑性形變。我們不使用剛性這個(gè)詞來表示管道不能被彎曲或根據(jù)特殊應(yīng)用的需要成型。術(shù)語管道用于最廣泛含義，包含金屬短管、護(hù)套、外殼或套筒或類似的能夠用于撓性非金屬軟管的端部接頭。關(guān)注的特別的特征是，本發(fā)明提供了一種非螺紋機(jī)械連接，除了眾所周知的端部切削和去倒角的低成本處理以外，不需要機(jī)械加工、塑型或成型。這種管道端部不需要形成凹部或外部塑型。因此，本發(fā)明可以提供具有平滑外部表面的一般圓柱形或圓環(huán)管道形狀的機(jī)械連接，例如管或管線，盡管如果特殊的應(yīng)用需要也可使用塑型的管道。主體12能包括用于與管道C流體聯(lián)通的流體孔14，或是簡(jiǎn)單的盲端口或帽。所述主體12包含第一埋頭孔16，設(shè)置有肩部或其他表面，倚靠該肩部或其他表面管道端壁C2能觸底。然而，值得注意的是，從本文中多種實(shí)施方式中，接頭10不需要管道C倚靠肩部16觸底，甚至當(dāng)接頭位于完全組裝位置時(shí)(圖2)。在下文將進(jìn)一步解釋，其他典型的技術(shù)和接頭能夠可選地被設(shè)置，以表明和證明足夠的管道為了完整裝配而插入主體12中。在通常的管道接頭中，通常具有倚靠肩部16的管道底部，然而，在本文的實(shí)施方式中，這種觸底可能是不完整的，因?yàn)楣艿涝O(shè)置有用于表明管道已經(jīng)完全被插入的單獨(dú)的工具，并且對(duì)于產(chǎn)生充足的液密密封是不需要觸底的。因此，肩部16不是主體12的必需特征。設(shè)置了直徑稍微大于第一埋頭孔16的第二埋頭孔18。第一密封元件或構(gòu)件20能夠被設(shè)置在第二埋頭孔18的凹處。所述第一密封元件20能夠以許多不同的成型和塑型來實(shí)現(xiàn)，在該典型實(shí)施方式中，優(yōu)選為但不是必須的通過O形環(huán)的形式實(shí)現(xiàn)。第一密封元件20能夠通過任何材料制成，與接頭10容納的系統(tǒng)中的液體兼容。對(duì)于許多氣體和液體，我們使用碳氟化合物彈性體，但是許多其他材料也是可行的，包括塑料、高分子材料和軟金屬密封。當(dāng)管道端部Cl被大致插入以延伸至第一埋頭孔16中時(shí)，例如如圖2所示，所述O形環(huán)20在管道外部表面C3和第二埋頭孔18的圓柱壁22之間被徑向壓縮，以在管道端部Cl和主體12之間提供液密密封(附注，在本文多個(gè)如圖中，兩個(gè)表面之間的過盈能通過部件的重疊來表現(xiàn)，而不是通過實(shí)際產(chǎn)生的壓縮來表示)。管道端部面C2能夠設(shè)置有可選倒角C4，例如使用45度倒角或其他角度。所述倒角C4有利于將金屬管道端插入主體12，并越過O形環(huán)密封20，不會(huì)對(duì)軟密封造成缺口或損壞軟密封。第二和可選密封或襯墊環(huán)24可以被設(shè)置在第一密封元件20的外側(cè)。第一和第二密封元件20，24能夠形成密封機(jī)械裝置，即使在多個(gè)應(yīng)用中，可以使用單獨(dú)的密封元件，并且在其他應(yīng)用中也許可使用附加密封元件(例如圖13和圖14所示)。在此實(shí)施方式中，我們使用第二密封元件24以減小第一密封元件20的擠壓，特別是當(dāng)接頭10處于系統(tǒng)液體壓力下時(shí)。因此，我們選擇第二密封24的材料要比第一密封20稍微堅(jiān)硬，例如聚醚醚酮(PEEK )、聚四氯乙烯(PTFE)、可溶性聚四氯乙烯(PFA)和尼龍(Nylon ),但是再次說明，許多其他材料也是可用的并且熟知的，也可使用其他的后來開發(fā)的。所述襯墊環(huán)24可以是具有一般圓柱外部壁26和內(nèi)部直徑壁28的一般環(huán)形部件。在此實(shí)施方式中，內(nèi)部壁28包括第一部分28a，通常是圓柱形并且緊密環(huán)繞管道外部表面C3，并且錐形部分28b將在下面進(jìn)一步描述。當(dāng)管道端部Cl已插入如圖2所示的完全組裝位置時(shí)，內(nèi)部直徑壁28的第一部分28a與管道壁接觸，這樣襯墊環(huán)24能夠徑向向外被迫壓縮與第二埋頭孔壁22相接觸。當(dāng)?shù)谝幻芊?0處于系統(tǒng)壓力下時(shí)，所述壓縮極好地抵抗了第一密封20的擠出。請(qǐng)注意，當(dāng)管道C被插入時(shí)，襯墊環(huán)24能夠沿切口切割30被分開，以利于將十分堅(jiān)硬的襯墊環(huán)24插入主體的裝配并徑向向外擴(kuò)張。第二密封元件24的徑向壓縮能允許第二密封元件24相對(duì)液體壓力提供后備或第二密封，液體壓力應(yīng)為第一密封20允許通過的液體的壓力，特別是在壁22和第一密封20之間。主體12還進(jìn)一步包括以底切32的形式的反向底切，例如錐形表面或壁32，能夠在第二埋頭孔壁22和主體12的外側(cè)圓柱壁34之間形成。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，錐形角度在大約45度工作良好，但是其他角度也可根據(jù)需要使用。例如，我們發(fā)現(xiàn)，角度在大約30°至大約45°的范圍內(nèi)工作良好。底切32設(shè)置一個(gè)錐形槽36，能夠容納管道保持構(gòu)件或環(huán)38。所述管道保持環(huán)38的尺寸可以被至少部分地容納在槽36中或位于槽36中。所述管道保持環(huán)38可以是許多不同的形狀，包括但不限于開口環(huán)、止動(dòng)環(huán)、嵌接切口線、單片線線圈或其他徑向可擴(kuò)張環(huán)形構(gòu)件，一系列弧形線部分、可選相互連接的球或夾具元件等等。優(yōu)選地，管道保持環(huán)38是徑向可擴(kuò)張的，這樣保持環(huán)38能夠在拆卸期間被移動(dòng)到一個(gè)擴(kuò)大空間或如凹槽的體積中，例如錐形槽。優(yōu)選地，保持環(huán)38也是剛性的或足夠堅(jiān)硬以被壓縮至表面，例如套管或螺母的表面，有助于阻擋管道在壓力下爆裂，如在下面更加詳細(xì)描述的。在一些實(shí)施方式中，該管道保持環(huán)38優(yōu)選地具有十分緊密容納管道夾緊設(shè)備40的內(nèi)部直徑，這將在下文進(jìn)一步描述。在另一實(shí)施方式中，所述保持環(huán)38能夠具有與螺母或其他接頭組件的元件相嚙合的尺寸。本文涉及的保持環(huán)38也作為管道保持環(huán)，但其引用不需要與保持環(huán)38和管道之間直接接觸，而相反，保持環(huán)的特性是提供部分結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)保持在下文更為詳細(xì)描述的情況下完全插入管道的適當(dāng)位置。我們涉及一種管道保持環(huán)38作為簡(jiǎn)易保持環(huán)或構(gòu)件38，或者可選地作為管道保持器或簡(jiǎn)易保持器38。管道保持環(huán)38 (本文也指保持環(huán)或保持設(shè)備或保持器)優(yōu)選地具有外部直徑，設(shè)置允許保持環(huán)38的至少一部分徑向擴(kuò)張至鄰近的更大直徑的由圓柱壁22提供的第二埋頭孔18內(nèi)，。當(dāng)擴(kuò)張時(shí)，保持環(huán)38從管道夾緊設(shè)備40上脫離(見圖4)。該更小的直徑或圓錐槽36被形成尺寸以在特定情況下與保持環(huán)38嚙合，下文進(jìn)一步描述。外部圓柱壁34形成鉆孔或環(huán)形空間(見圖2中的附圖標(biāo)記64)已適應(yīng)如下文所述的拆卸工具。管道夾緊設(shè)備或構(gòu)件40優(yōu)選地可以以環(huán)形主體的形式實(shí)現(xiàn)，例如，套管或套管類設(shè)備，能夠被機(jī)械壓縮、鍛造或預(yù)鍛造或另外的方式附接到管道C的外部表面C3上。優(yōu)選地，所述管道夾緊設(shè)備40包括金屬部件，這種金屬包括例如不銹鋼的金屬。我們使用術(shù)語“壓縮”、“鍛造”和“預(yù)鍛造”以及本文中可替換的派生術(shù)語來指使用軸向和/或徑向壓縮載荷將管道夾緊設(shè)備附接至管道。同樣，管道夾緊設(shè)備40能夠被壓縮，使得內(nèi)部壁內(nèi)徑的管道夾緊設(shè)備的至少一部分的直徑減小，變得小于管道的外徑，因此，形成過盈或摩擦配合。鍛造或徑向壓縮后的過盈或摩擦配合不僅可以為后續(xù)的結(jié)構(gòu)組成在管道上保持管道夾緊設(shè)備40，而且管道夾緊設(shè)備40將不會(huì)在管道上自由旋轉(zhuǎn)。在本文的其他實(shí)施方式中，管道夾緊設(shè)備40與載荷保持套筒結(jié)合，其也產(chǎn)生這種過盈配合，并且減少或消除了在鍛造步驟之后的管道夾緊設(shè)備回彈。所述載荷保持套筒也會(huì)與管道夾緊設(shè)備具有過盈或摩擦配合，并進(jìn)一步，這兩個(gè)部件可以在被連接到管道之前，作為襯套或組件預(yù)組裝。許多不同的管道夾緊設(shè)備的設(shè)計(jì)可以根據(jù)需要使用，但是，我們傾向于，作為一個(gè)例子，具有向前邊緣42的套管，能夠咬合或穿透管道C的外部表面。這種咬合或穿透動(dòng)作在管道表面產(chǎn)生肩部44，當(dāng)接頭10位于系統(tǒng)壓力下時(shí)，促進(jìn)套管具有較大的管道夾緊。優(yōu)選地，所述套管40也展示出套管內(nèi)壁的部分的徑向向內(nèi)鉸接動(dòng)作，導(dǎo)致套管相對(duì)管道外部壁夾頭或通過其他徑向壓縮并鍛造。優(yōu)選地，鉸接向套管的內(nèi)部壁的部分產(chǎn)生凸面輪廓，與第二優(yōu)選的一些套管設(shè)計(jì)的徑向向外彎曲情形區(qū)分。這個(gè)情形提供了相對(duì)于管道表面的套管的強(qiáng)力鍛造或壓縮的夾頭區(qū)域46，這樣隔離咬合區(qū)域44和從管道震動(dòng)、沖擊和其他應(yīng)力下套管40的前部附近上升附隨應(yīng)力。鉸接和夾頭套管的特征全部在美國(guó)專利Nos.6，629，708,7, 100，949,7, 240，929,7, 367，595,7, 614，668,7, 699，358 和 7，762，595 中描述，其公開的全部?jī)?nèi)容通過引用全部合并在此。即使我們傾向于套管40展示所需的鉸接和夾頭效果，以在壓力下提供極佳的管道夾頭和可選的密封，這種套管也不是在所有應(yīng)用中都需要的。使用相對(duì)管道C強(qiáng)力夾緊并可選密封的套管的好處是所述套管能夠沿管道表面C3為O形環(huán)密封提供很好的后備密封。所述夾頭或鍛造功能為咬合區(qū)域44從管道震動(dòng)和沖擊中提供隔離，通常可能出現(xiàn)在如汽車工業(yè)的一些應(yīng)用中。 所述套管40還能提供一種工具或機(jī)械裝置，通過這種工具或機(jī)械裝置管道C被捕獲并保持在主體12中。所述套管40能夠提供一種外部錐形表面或壁48和向后延伸法蘭50，設(shè)有套管外部槽、缺口或凹槽52，當(dāng)管道C被插入主體12內(nèi)時(shí)，容納保持環(huán)38。在其他可選實(shí)施方式中，套管錐形壁48可以是波形的而不僅僅是錐形或圓錐形的，例如，套管錐形壁48可以是波形的，例如具有凸形表面、凹形表面或其他需要的形狀。許多不同的技術(shù)能夠用于將套管40連接至管道C。在優(yōu)選的方法中，可以使用鍛造工具。鍛造工具通常用于本領(lǐng)域在組裝接頭之前在管道端部安裝一個(gè)或多個(gè)套管。這特別通常在大套管和管道外部直徑的情況。然而根據(jù)本發(fā)明，我們使用套管的鍛造以對(duì)管道C提供良好的管道夾緊或保持，也可以提供震動(dòng)阻力或與咬合隔離，同時(shí)提供了與保持環(huán)38配合的設(shè)備以確保將管道C在主體12中保持。一種適當(dāng)?shù)腻懺旃ぞ呤茿HSU型號(hào)，可從俄亥俄州梭倫的世偉洛克公司，(Swagelok Company, Solon, Ohi0.)獲得的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)液壓鍛造單元。然而，將套管40附接至管道C的其他設(shè)備和方法可根據(jù)需要使用。在管道插入之前，通過將套管40鍛造在管道上，當(dāng)其用于傳統(tǒng)無間隙管接頭時(shí)，簡(jiǎn)易單個(gè)動(dòng)作推動(dòng)連接接頭被設(shè)置用于剛性管道，不需要任何附加扭矩或接頭的擰緊動(dòng)作。相反，接頭組件通過將管道端部Cl簡(jiǎn)單插入主體12直到保持環(huán)38卡在套管40并安放在套管外部槽52中完成。因此，接頭組裝是由通過在單一方向進(jìn)行單個(gè)插入動(dòng)作來完成的并用于許多設(shè)計(jì)，但不需要用手完成。在一些實(shí)施方式中，單個(gè)動(dòng)作可使用例如活塞的工具來完成。圖1示出了準(zhǔn)備插入管道端部Cl處于松動(dòng)組裝位置的管道接頭組件10。所述第一和第二密封構(gòu)件20，24沿保持環(huán)38首先插入主體12。套管40是在管道插入以完成組裝之前被鍛壓在管道C上。在圖2中，管道C被軸向推進(jìn)組件10直到保持環(huán)38向外伸展并越過套管40，特別地越過套管的錐形表面48，并卡入套管凹槽52。這伴隨著可聽見的咔噠聲或阻力的觸覺生理感覺，以當(dāng)內(nèi)部測(cè)定時(shí)進(jìn)一步插入管道C，這樣裝配者知道管道插入到了適當(dāng)?shù)奈恢?。主體12的徑向擴(kuò)張凹槽部分36當(dāng)其滑過套管40時(shí)調(diào)整保持環(huán)38的徑向擴(kuò)張。管道能和保持環(huán)38 —起推入，沿套管40的錐形外部表面52滑動(dòng)直到保持環(huán)38軸向?qū)?zhǔn)套管凹槽52，在此時(shí)，保持環(huán)卡在如圖2所示的位置。值得注意的是，在圖2的位置中，密封機(jī)械裝置20，24被完全壓縮至與主體壁22和管道外部表面C3的密封嚙合中。同樣如圖2所示，當(dāng)管道C被完全插入時(shí)，套管40的向前部分，尤其是前部邊緣42和咬合區(qū)域44，和套管外部凹槽52的可選部分，能夠被壓縮至支持環(huán)24和管道C之間。因此，支持環(huán)24能夠被用于幫助確保強(qiáng)力夾頭和鍛造壓縮力，并因此通過套管40具有強(qiáng)力管道夾緊。這能夠通過提供具有合適角度的保持環(huán)24的錐形部分進(jìn)一步幫助套管40壓向管道。在如圖2所示，管道C被插入主體12中之后，管道端部被保持環(huán)38捕獲，因?yàn)楸３汁h(huán)38被捕獲至錐形表面32和套管外部凹槽52之間，這樣保持環(huán)38與套管錐形后部壁48過盈，試圖軸向撤回管道。在這點(diǎn)上對(duì)于此實(shí)施方式，作為例子，管道C僅能夠通過使用工具(在下文描述)從螺母14中拆卸。即使我們示出了用于套管40的特殊形狀以與保持環(huán)38配合，但這僅是一個(gè)例子。套管40和保持環(huán)38能被設(shè)計(jì)為具有許多不同形狀以利于其相互作用在主體12內(nèi)保持管道C，形成完整連接。圖3示出處于系統(tǒng)壓力下的管道接頭組件10，而圖2示出了處于無壓力或十分低的壓力下的接頭組件。圖3的壓力下，第一密封20趨向相對(duì)支持環(huán)24在管道外部表面上被軸向向外推動(dòng)。這個(gè)動(dòng)作趨向增加相對(duì)套管錐形外部表面52的支持環(huán)24的夾頭或壓縮，因此進(jìn)一步相對(duì)管道C增加夾緊和可選的套管40的密封功能。值得注意的是，處于壓力下的管道C也趨向被迫軸向遠(yuǎn)離肩部16，但這個(gè)動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致位于錐形表面32和套管40的錐形壁48之間的保持環(huán)38的軸向和徑向的壓縮，會(huì)進(jìn)一步增加相對(duì)于管道的夾頭和套管40的擠鍛。保持環(huán)38和套管的錐形壁48的形狀可以根據(jù)需要選擇以促進(jìn)該效果。套管40能夠通過合適的材料制成，包括與管道材料不同的材料，當(dāng)接頭處于壓力下并且套管40與保持環(huán)38接觸時(shí)，顯示良好的耐磨性。舉例來說，套管40可以是表面滲碳硬化或加工硬化的金屬。處于系統(tǒng)壓力下，即使具有輕微的軸向移動(dòng)或應(yīng)用于管道和密封20，24上的大量載荷，密封20確保相對(duì)于管道和主體壁22的液密密封。裝配者能夠以不同內(nèi)部測(cè)量方法核查管道被正確插入。當(dāng)保持環(huán)38被卡入位置時(shí)可聽見咔噠聲。裝配者也能注意到進(jìn)一步插入管道時(shí)明顯的阻力，并且不能將管道向回拉出。也可以根據(jù)需要設(shè)置其他的視覺標(biāo)記或指示，提供視覺確認(rèn)管道完全就位，諸如，例如，在管道被完全插入后，管道上的劃線標(biāo)記被主體12端部隱藏。許多其他的內(nèi)部檢測(cè)技術(shù)也可使用，并對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。接頭10的拆卸能夠通過使用工具60快速和簡(jiǎn)單地完成。根據(jù)圖4，工具60包括保持環(huán)釋放部分或擴(kuò)張62，其通過管道外部表面C3和外部主體孔34之間的環(huán)形空間64(圖2)插入。工具60具有任意構(gòu)造，能夠允許擴(kuò)張62的插入，例如圓柱66或叉子或支架以延伸至接頭中與保持環(huán)38嚙合。擴(kuò)張工具62插入，使得擴(kuò)張保持環(huán)38進(jìn)入圓柱壁22形成的較大孔中，這樣，保持環(huán)38具有擴(kuò)張的直徑，足夠大使得套管40越過保持環(huán)軸向退回。這允許管道C和附接的套管40能從接頭組件上退回，優(yōu)選地在系統(tǒng)壓力被釋放之后。工具60可以由任何金屬或非金屬材料制成，易于使用，具有足夠的硬度使保持環(huán)38伸展并當(dāng)管道C和套管40從接頭組件10軸向退回時(shí)，防止保持環(huán)38向后(向外)被拉出。工具能夠被分開或嵌接切口以允許在插入環(huán)形空間64之前環(huán)繞管道。工具60還包括擴(kuò)張的夾緊部分68以利于手工插入接頭組件10。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)和其他的實(shí)施方式，使用套管的好處是用于實(shí)現(xiàn)高壓?jiǎn)蝹€(gè)動(dòng)作推動(dòng)連接管接頭組件，包括處于壓力下的管道夾緊和可選密封，和可選并非優(yōu)選的將咬合區(qū)域與管道壓力的震動(dòng)隔離。圖5-7示出了接頭組件70的另一實(shí)施方式。在此實(shí)施方式中，使用主體72、第一密封74和第二密封76，并與部件12，20和24的第一實(shí)施方式相同，因此不再贅述。密封構(gòu)件74和76被容納在孔75中。設(shè)置有套管組件或系列組件78，優(yōu)選的在將管道插入主體72之前被鍛壓在管道C上(圖5示出了這樣一種預(yù)鍛壓布置，優(yōu)先于管道完全插入主體12)。套管組件78還能包括管道夾緊和可選密封套管80，和載荷保持帽或套筒82。套管80和套筒82可以是管殼組件，意味著這兩個(gè)部件可以作為分離子組件78保持在一起，優(yōu)先于將套管組件安裝在管道C上。例如，套筒和套管能夠通過壓力配合、機(jī)械咬合或粘合或其他需要的手段緊固在一起。典型的套管80能夠包括錐形外部表面81，抵靠或者其他方式與套筒82的錐形內(nèi)部表面83嚙合裝配凸輪。當(dāng)套管80和載荷保持套筒82被軸向壓在一起，所述套管80徑向被限制并因此而產(chǎn)生過盈或摩擦配合，以將套管80和套筒82作為預(yù)組裝或管殼保持在一起。套管組件或管殼78能夠通過上述鍛壓工具或通過其他便利手段被附接至管道。例如，徑向壓縮力能夠被應(yīng)用在套管組件78的部分或全部以將套管組件78鍛壓在管道上。載荷保持套筒82運(yùn)行以防止或大致限制鍛造套管80的彈回。鍛造或徑向壓縮導(dǎo)致套管80具有小于管道的非壓力外徑的內(nèi)徑，因此設(shè)置過盈配合類型將套管附接在管道上。所述套管系列組件78能夠通過上述鍛造工具或通過其他便利手段被附接至管道。為了推動(dòng)連接裝配，優(yōu)選地，套筒82在鍛造后保持至套管80，能夠被用于減少套管80的彈回，特別是套管的前部80a咬合至管道外部表面之內(nèi)。在通常的無推動(dòng)連接接頭中，對(duì)于套管，這種彈回能夠發(fā)生，優(yōu)先于完成接頭的拉出，并在鍛壓力被移除后，該套管被預(yù)鍛壓至管道。但對(duì)于本發(fā)明的推動(dòng)連接接頭的此實(shí)施方式，對(duì)于第二套管或錐形表面，不需要完成如冋在傳統(tǒng)接頭中的連接，因此，使用載荷保持套筒82在推動(dòng)連接接頭上，以徑向限制套管80并因此在鍛造期間保持預(yù)載荷應(yīng)用在套管80上，并防止或減少套管彈回的趨勢(shì)。這可以通過處于壓力和震動(dòng)隔離下保持顯著的咬合和用于管道夾緊的夾頭，以大大改進(jìn)管道夾緊和套管80的可選密封功能。值得注意的是，因?yàn)榇藢?shí)施方式使用載荷保持套筒82，第二密封構(gòu)件76不需要與套管系列78嚙合，因此，第二密封能夠具有大致圓柱內(nèi)壁77，并設(shè)置了可選倒角77a以在管道C通過時(shí)防止損壞。在完全組裝之后，螺母84可與保持環(huán)86配合以用來緊固并保持管道C在主體72中。螺母84可以被用于方便地幫助將管道插入主體72，并且用于此目的，可以包括后部法蘭或手柄88。螺母84還包括具有錐形外部表面92的向前鼻部90和通過肩部96形成的凹槽或溝槽94。螺母84可以是非螺紋的，這樣用于實(shí)現(xiàn)單個(gè)動(dòng)作推動(dòng)連接操作。主體72可包括錐形凹槽98，允許保持環(huán)86的徑向擴(kuò)展。根據(jù)圖6所示，在管道C和螺母84被插入主體72時(shí)，保持環(huán)86徑向擴(kuò)張至主體錐形凹槽98的較大直徑部分，同時(shí)環(huán)86劃過螺母84的錐形表面92。一旦完全組裝，保持環(huán)86移動(dòng)或咬合入螺母溝槽94中，如圖6所示的位置。值得注意的是，保持環(huán)86軸向捕獲至螺母溝槽94和錐形表面或主體錐形凹槽98的壁100之間。這種過盈防止管道C在不使用工具的情況下從主體72軸向退回?？蛇x軸承或平衡環(huán)102可以被設(shè)置在套管系列78的后端78a和螺母84的內(nèi)肩部104之間。軸承102優(yōu)選地松動(dòng)安裝在管道C上。軸承102可能具有與螺母的嚙合表面104的形狀配合的幾何形狀，以允許圍繞軸承102的徑向樞轉(zhuǎn)或彎曲，功能上有點(diǎn)像萬向接頭的形式。軸承102能被用于承受管道C和套管80的軸向載荷，特別當(dāng)接頭70處于系統(tǒng)流體壓力下時(shí)，以推力軸承的形式。軸承102還能提供徑向彎曲或用于管道的樞軸區(qū)域106，特別當(dāng)管道C承受旋轉(zhuǎn)或平面震動(dòng)或移動(dòng)時(shí)。因此，樞軸區(qū)域106能夠從咬合80a和/或管道中的關(guān)聯(lián)壓力區(qū)域軸向隔開或定位，通過鍛壓管道夾緊設(shè)備產(chǎn)生并將套管咬合80a和/或壓力區(qū)域與管道的旋轉(zhuǎn)收縮、震動(dòng)或運(yùn)動(dòng)以及包括管道中干擾在內(nèi)的其他疲勞隔開，因此通過套管80增強(qiáng)了夾緊和鍛壓80b的震動(dòng)隔離效果。軸承102優(yōu)選設(shè)計(jì)為小外徑和小表面區(qū)域。軸承102可以是如圖5-7所示的分離的不連續(xù)的部件，或可以作為套管80或螺母84的一部分整體形成(例如見圖12)。值得注意的是，第一實(shí)施方式中的保持環(huán)38能夠被設(shè)計(jì)為也能通過套管40的后部和錐形壁32之間的直接接觸的功效提供這種軸承效果。對(duì)于拆卸，如圖7所示，可以使用工具108，包括套筒或延伸100。套筒110能夠插入穿過螺母84和主體72之間的環(huán)形空間112 (圖6)。在推入工具108時(shí)，套筒推動(dòng)保持環(huán)86進(jìn)入主體錐形凹槽98的徑向更大部分中，因此允許螺母84和管道C從主體72軸向退回。我們注意到這點(diǎn)，套管系列例如用于第二實(shí)施方式，能夠可選的被合并入第一實(shí)施方式。這能夠從與套管40嚙合處移除第二密封或支持環(huán)24的使用。圖8示出了推動(dòng)連接管道接頭組件120的另一實(shí)施方式。在此實(shí)施方式中，套管系列122被用于第二實(shí)施方式，然而，套管系列122被略微改進(jìn)。套管系列122包括套管122和套筒126，在附接到管道C之前是預(yù)裝配的管殼型。接著，套管系列122被鍛造或被附接到管道C，優(yōu)先于管道C被插入主體128中。值得注意的是，這個(gè)實(shí)施方式示出了主體的例子，是具有閉合第二端部的塞子的形式。套管124包括后部法蘭部分130，具有形成在外部表面134的環(huán)形溝槽或凹槽132。所述凹槽132能夠配置為當(dāng)管道C被插入主體128中時(shí)，需要容納保持環(huán)136的部分。第一密封構(gòu)件138被設(shè)置在前兩個(gè)實(shí)施方式中，以在主體128和管道C之間提供流體密封?？蛇x反擠壓支持環(huán)(未示出)能夠根據(jù)需要使用，如前兩個(gè)實(shí)施方式中所示。然而，在圖8-11的實(shí)施方式中，我們不使用支持環(huán)，因?yàn)樘淄?26具有給主體128提供的小間隙的直徑，以使擠出間隙最小化(見圖10)。此例中的保持環(huán)136可以被保持或與可選定位套筒140整合。在組裝期間，定位套筒140和保持環(huán)136能夠位于主體128中，這樣保持環(huán)136在主體內(nèi)軸向?qū)?zhǔn)錐形凹槽142。保持環(huán)136和定位套筒140能夠作為子組件，在安裝至主體中之前實(shí)現(xiàn)。在可選實(shí)施方式中，定位套筒可以是分離部件，用于在拆卸期間將保持環(huán)136移動(dòng)至錐形凹槽142中。如圖9所示，定位套筒140可以在套筒的圓柱壁146中包括一個(gè)或多個(gè)弓形開口或插槽144。這些開口 144容納保持環(huán)136，以將環(huán)控制至套筒，同時(shí)，允許保持環(huán)136在接頭120的組裝和拆卸時(shí)被徑向擴(kuò)張。在圖9的實(shí)施方式中，有兩個(gè)開口 144，相互徑向相對(duì)。弓形長(zhǎng)度越長(zhǎng)，保持環(huán)136的表面區(qū)域的內(nèi)徑就越大，以能夠與套管凹槽132嚙合。為了保持環(huán)136被容納在套管凹槽132中，弓形開口 144之間的凸面150可以具有較小的外徑，略微小于套筒圓柱壁146的主要直徑。這使得保持環(huán)136的內(nèi)表面區(qū)域的相關(guān)弓形部分被容納在套管凹槽132之內(nèi)，如在圖10中最優(yōu)示出。保持環(huán)132的整個(gè)外徑表面區(qū)域能夠與錐形凹槽142的錐形壁148嚙合。保持環(huán)132可以是開口環(huán)，以根據(jù)需要利于錐形凹槽142中的徑向擴(kuò)張。如圖10所示，在完全組裝位置，密封138在主體128和圓柱管道C的外部表面之間被徑向壓縮。套管套筒126的向前端部能夠幫助在壓力下或使用支持環(huán)的情況下針對(duì)擠出抑制密封138。當(dāng)管道C被推入主體128內(nèi)，當(dāng)保持環(huán)136卡入套管凹槽132時(shí)，裝配工能夠聽到咔噠聲。套管124能被設(shè)計(jì)為，例如，具有軸向長(zhǎng)度，這樣套管后端124a能夠與主體齊平或被嵌入主體，如圖10所示。這是接頭被完全組裝后用于內(nèi)部測(cè)量的另一可選技術(shù)。如果管道C在系統(tǒng)壓力下被拉回或迫使向回，定位套筒140也向回移動(dòng)直到保持環(huán)136與主體凹槽142的錐形壁148嚙合。這防止管道C在不改變定位套筒140的位置的情況下從主體128軸向退回。對(duì)于如圖11所示的拆卸來說，在系統(tǒng)壓力被釋放后，定位套筒140能夠被軸向向前推動(dòng)，直到保持環(huán)136與錐形凹槽142的徑向擴(kuò)張部分相對(duì)準(zhǔn)。這使得當(dāng)管道C和附接的套管系列122從主體128軸向退回時(shí)，保持環(huán)136徑向向外擴(kuò)張。因此，我們公開并主張一種通過單個(gè)動(dòng)作推動(dòng)連接方法，用于對(duì)剛性圓柱管道實(shí)現(xiàn)機(jī)械連接的接頭組件。在推動(dòng)連接動(dòng)作之前，在鍛壓或其他壓縮操作以提供出色的管道夾緊、可選密封和震動(dòng)隔離期間，機(jī)械連接可以包括管道夾緊的使用和鉸接并夾在管道上的密封設(shè)備。主要密封可以通過例如O形環(huán)的軟密封來提供，并使用有一個(gè)或多個(gè)可選支持環(huán)。在一些實(shí)施方式中，可以設(shè)置軸承以進(jìn)一步隔離管道震動(dòng)和咬合在管道中的套管產(chǎn)生的疲勞。同樣在一些實(shí)施方式中，套筒能夠被用于作為套管系統(tǒng)或管殼的一部分，以在鍛壓操作完成后，保持在套管上的鍛造預(yù)載荷。推動(dòng)連接動(dòng)作可以是單個(gè)動(dòng)作，在某種意義上，用于最終完成連接步驟，嚙合的單一方向?qū)⒐艿劳迫虢宇^以實(shí)現(xiàn)可能使用的密封和固定，并且推動(dòng)連接動(dòng)作可以在許多情況下手動(dòng)執(zhí)行。拆卸可以通過使用工具實(shí)現(xiàn)，所述工具或與接頭組裝或者在接頭組裝之后分開使用。如圖12和圖13 (和圖5-7)所示的可選實(shí)施方式，其中的一些清楚地應(yīng)用于本文的所有實(shí)施方式中。例如，在圖12中，我們由圖5-7的實(shí)施方式的基本構(gòu)造開始，但也示出了兩個(gè)支持環(huán)152a和152b的使用。支持環(huán)152b是第一密封74軸向最遠(yuǎn)的，能夠使用比第一支持環(huán)152a稍微堅(jiān)硬的材料制成，以進(jìn)一步為密封組件提供反擠出抵抗，該密封組件包括第一密封74和兩個(gè)支持環(huán)152a和152b。額外的支持環(huán)或密封構(gòu)件在本文的其他實(shí)施方式中也可使用。也可設(shè)置的是形成在孔75中的向內(nèi)壓縮物154。該壓縮物可用于在完全組裝后，當(dāng)管道C軸向退回時(shí)，防止密封構(gòu)件74，152a和152b意外從主體72退回。該壓縮物也能夠用于其他實(shí)施方式。在圖12中，我們還示出了與螺母84整體形成的平衡環(huán)或軸承156的使用，代替離散的軸承102(圖5)。機(jī)械加工的平衡環(huán)或軸承156的使用消除了接頭的分離部件，能夠根據(jù)需要形成以達(dá)到軸承功能。在此實(shí)施方式中，該整體軸承156被機(jī)械加工至螺母84中。值得注意的是，與圖5的實(shí)施方式相比，螺母84后端部被軸向截短。當(dāng)螺母84被完全插入主體中用于完成裝配時(shí)，其中保持環(huán)86卡入螺母的凹槽94 (圖5)中，螺母的后端部84a可以與主體72齊平或略微嵌入主體72中，因此提供視覺可見的內(nèi)部測(cè)量特征以證明完成組裝。圖13實(shí)施方式可以包括圖12的設(shè)置，除了使用套管狀軸承構(gòu)件或平衡環(huán)158而不是整體軸承156。我們發(fā)現(xiàn)套管狀構(gòu)件，例如在圖1實(shí)施方式中使用的，也提供了需要的平衡環(huán)或軸承功能，并且套管的形狀可以被控制以產(chǎn)生需要的旋轉(zhuǎn)彎曲和震動(dòng)隔離效果。如圖14所述，我們示出了推動(dòng)連接接頭200的另一實(shí)施方式，設(shè)置了用于管道端部的單個(gè)動(dòng)作機(jī)械連接。該實(shí)施方式共享了第一實(shí)施方式(圖1-圖4)的特征以及圖12和圖13的實(shí)施方式，因此這些描述不需要全部重復(fù)。在此實(shí)施方式中，在管道端部Cl被插入在主體204之前，單個(gè)套管202被附接到管道端部Cl，例如通過鍛造操作。然而，與圖1的第一實(shí)施方式相反，螺母206與保持環(huán)38相配合，以支撐接頭并且保持管道接頭Cl和主體204在一起。也可以需要螺母206，但與例如圖12的實(shí)施方式中的螺母84不同。盡管沒有示出，螺母206能可選地包括整體平衡環(huán)156 (圖12)。該推動(dòng)連接接頭200可以進(jìn)一步包括例如第一密封20和支持環(huán)24或可替換的根據(jù)需要使用的密封機(jī)械裝置的密封機(jī)械裝置。主體204還能夠包括錐形凹槽208，在某種意義上根據(jù)圖12的描述，與保持環(huán)38相配
八
口 ο單個(gè)動(dòng)作推動(dòng)連接接頭200是在管道附接套管202之后通過將螺母206滑動(dòng)到管道Cl上組裝而成，接著軸向?qū)⒐艿蓝瞬緾l插入到主體204中，直到保持環(huán)38與螺母凹槽208的表面嚙合，例如錐形表面201。保持環(huán)38裝配在螺母凹槽錐形表面210和錐形凹槽208的表面之間，以防止管道端部從主體204軸向分離，直到保持環(huán)38被占據(jù)錐形凹槽208的擴(kuò)張空間。因此，該接頭在管道端部和主體204之間使用單個(gè)動(dòng)作推動(dòng)連接方法提供了非螺紋機(jī)械連接。圖15示出了另一個(gè)可選實(shí)施方式，可以與圖14的實(shí)施方式相似，所以不用再重復(fù)描述。圖15實(shí)施方式與圖14實(shí)施方式不同之處在于，套管狀軸承或平衡環(huán)220可以可選地使用。這方面可能與本文圖13實(shí)施方式與軸承158相關(guān)的上述描述類似。參照的示例性的實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個(gè)方面。通過閱讀和理解本說明書后，會(huì)產(chǎn)生一些修改和變更，本發(fā)明的目的是包括所有這樣的修改和變更，因它們均處于隨后附的權(quán)利要求或其等同的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種推動(dòng)連接接頭,包括: 主體構(gòu)件，能夠容納管道端部， 管道，包括能軸向插入主體構(gòu)件的第一端部和附接至所述管道外部表面的管道夾緊設(shè)備，并且 保持器，當(dāng)所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，將所述管道保持就位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述管道包括具有光滑表面的環(huán)形主體，例如管或管線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述管道夾緊設(shè)備包括套管，所述套管抵靠在所述管道的外部表面處于壓縮之下，以便所述管道夾緊設(shè)備的至少一部分的內(nèi)徑小于所述管道的外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括配置在所述管道的外部表面的密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，在所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，包括密封所述管道的外部表面的密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，當(dāng)所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，所述管道的端部表面與在所述主體構(gòu)件的內(nèi)部肩部嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，當(dāng)所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，所述管道的端部表面與在所述主體構(gòu)件的內(nèi)部肩部嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，在所述管道完全插入所述主體構(gòu)件之后，所述保持器防止所述管道從所述主體構(gòu)件軸向分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述保持器包括徑向擴(kuò)張主體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述徑向擴(kuò)張主體包括金屬環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，當(dāng)所述管道被完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，所述保持器與所述管道夾緊設(shè)備嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述主體構(gòu)件包括錐形表面，當(dāng)所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，所述保持器裝配在所述管道夾緊設(shè)備的表面和所述主體的錐形表面之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述管道夾緊設(shè)備鍛壓在所述管道的所述外部表面中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述保持器與所述管道夾緊設(shè)備嚙合，當(dāng)所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，以防止所述管道從所述主體構(gòu)件上軸向分離，所述主體構(gòu)件包括錐形溝槽，在其中，所述保持器能夠擴(kuò)張以允許所述管道和所述主體構(gòu)件軸向分離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括能夠用于將所述保持器移動(dòng)進(jìn)入所述錐形溝槽的工具。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括載荷保持套筒，在管道夾緊設(shè)備附接到所述管道的所述外表面之后，在所述管道夾緊設(shè)備上保持壓縮載荷。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括配置在所述主體構(gòu)件中的密封，當(dāng)管道被完全插入所述主體構(gòu)件中時(shí)，與所述管道的所述外部表面密封。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述密封包括O形環(huán)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括用于所述密封的保持環(huán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括平衡環(huán)，在所述管道完全插入所述主體構(gòu)件中時(shí)，所述平衡環(huán)與所述管道夾緊設(shè)備嚙合，所述平衡環(huán)為所述管道提供徑向彎曲支撐，以當(dāng)管道承受震動(dòng)或旋轉(zhuǎn)力時(shí)，減少附接在所述管道上的管道夾緊設(shè)備的壓力。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述管道包括金屬，并且所述管道夾緊設(shè)備包括金屬。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述管道包括不銹鋼，并且所述管道夾緊設(shè)備包括不銹鋼。
23.一種組件，包括: 包括外部表面的金屬管道，附接至所述外部表面的金屬套管，在所述管道完全插入主體構(gòu)件時(shí)，所述金屬套管包括能夠與管道保持器嚙合的表面，在所述金屬管道插入主體構(gòu)件前，所述金屬管道和所述金屬套管連接在一起。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的組件，其特征在于，包括在所述金屬管道插入所述主體構(gòu)件前裝配在外部表面上的密封件。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的組件，其特征在于，在所述金屬管道插入所述主體構(gòu)件前，包括裝配在所述外部表面上的載荷保持套筒。`
26.一種接頭，包括: 主體構(gòu)件，能夠容納管道端部， 保持器，當(dāng)管道插入所述主體構(gòu)件時(shí)，保持管道端部就位， 管道端部，在管道端部插入所述主體構(gòu)件之前，所述管道端部包括管道夾緊設(shè)備，所述管道夾緊設(shè)備作為組件附接至管道的外部表面， 其中，當(dāng)管道端部軸向插入所述主體時(shí)，作為單個(gè)動(dòng)作機(jī)械連接，所述保持器將管道端部保持至所述主體構(gòu)件。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的組件，其特征在于，所述機(jī)械連接包括非螺紋機(jī)械連接。
28.一種用于為管道制造非螺紋機(jī)械連接的方法，包括: 設(shè)置管道端部， 設(shè)置管道夾緊設(shè)備，包括嚙合表面的保持器， 將管道夾緊設(shè)備附接至管道端部的外部表面， 其中，在管道端部插入主體構(gòu)件時(shí)，所述管道端部與主體一起作為非螺紋機(jī)械連接被保持。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，在管道端部插入所述主體構(gòu)件時(shí)，保持器與管道夾緊設(shè)備的保持器嚙合表面嚙合。
30.根據(jù)權(quán)利要求3所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述套管的較小內(nèi)徑防止所述套管在所述管道外部表面上自由旋轉(zhuǎn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，包括具有與所述管道夾緊設(shè)備過盈配合的外部套筒，以便所述管道夾緊設(shè)備不能圍繞所述管道自由旋轉(zhuǎn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，當(dāng)所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，包括與管道夾緊設(shè)備嚙合并軸向支撐管道夾緊設(shè)備的平衡環(huán)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述平衡環(huán)減少所述管道夾緊設(shè)備上的徑向彎曲效果，由于所述管道的外部震動(dòng)或旋轉(zhuǎn)彎曲，所述徑向彎曲從所述推動(dòng)連接接頭外部沿所述管道傳導(dǎo)。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推動(dòng)連接接頭，其特征在于，所述管道夾緊設(shè)備包括具有內(nèi)徑的套管，所述管道 的所述內(nèi)徑的至少一部分小于所述管道的外徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種推動(dòng)連接接頭，包括主體構(gòu)件，其適于容納管道端部的主體構(gòu)件；管道，所述管道包括能軸向插入所述主體構(gòu)件的第一端部以及附接至所述管道外表面的管道夾緊設(shè)備；和保持器，所述保持器在所述管道完全插入所述主體構(gòu)件時(shí)，將管道保持就位。附加實(shí)施例包括，為接頭提供了密封所述管道的外部表面的密封，用于管道夾緊設(shè)備的可選載荷保持套管，以及可選平衡環(huán)。所述推動(dòng)連接方式能夠以單個(gè)動(dòng)作非螺紋機(jī)械連接的形式實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)F16L37/26GK103201551SQ201180049676
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者彼得·C·威廉姆斯, 丹尼爾·G·特里維特, 馬克·A·克拉森, 卡爾·R·布朗, 道格拉斯·S·韋爾奇, 羅納德·漢密爾頓, 道格拉斯·J·姆斯呂雷, 威廉·J·克納格斯, 賈斯汀·漢密爾頓, 本杰明·康, 格雷戈里·S·卡拉塔 申請(qǐng)人:世偉洛克公司