第三部分被定位于接近所述至少一個(gè)節(jié)段的所述端部中的另一端部。后壁的拱式表面的第二部分可以對著從大約5°至大約45°或者從大約5°至大約30°的角度。后壁的拱式表面的第三部分可以對著從大約5°至大約45°或者從大約5°至大約30°的角度。在另一示例性實(shí)施例中，后壁的拱式表面可以進(jìn)一步包括后壁的拱式表面的多個(gè)第二部分，每個(gè)所述第二部分均具有無限大曲率半徑。另外，后壁的拱式表面可以進(jìn)一步包括后壁的拱式表面的多個(gè)第三部分，每個(gè)所述第三部分均具有無限大曲率半徑。后壁的拱式表面的第三部分被對位于接近所述至少一個(gè)節(jié)段的所述端部中的另一端部。后壁的拱式表面的多個(gè)第二部分可以對著從大約5°至大約80°或者從大約5°至大約30°的角度。后壁的拱式表面的多個(gè)第三部分可以對著從大約5°至大約80°或者從大約5°至大約30°的角度。
[0019]在一種示例性實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接器可以僅包括圍繞中央軸線被端對端地連結(jié)起來的第一和第二節(jié)段。聯(lián)接器可以進(jìn)一步包括位于第一和第二節(jié)段之間的環(huán)形墊片。環(huán)形墊片支撐第一和第二節(jié)段，它們處于被間隔開足以在節(jié)段之間插入管元件的關(guān)系。環(huán)形墊片可以具有橢圓形狀或者環(huán)形墊片可以具有圓形形狀。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性機(jī)械導(dǎo)管聯(lián)接器的正視圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性機(jī)械導(dǎo)管聯(lián)接器的正視圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性機(jī)械導(dǎo)管聯(lián)接器的節(jié)段的橫截面視圖；
圖4是沿圖3的剖線4-4所截取的示例性機(jī)械導(dǎo)管聯(lián)接器的節(jié)段的橫截面視圖；
圖5和圖5A是根據(jù)本發(fā)明的示例性機(jī)械導(dǎo)管聯(lián)接器的節(jié)段的橫截面視圖；
圖6和圖6A是根據(jù)本發(fā)明的示例性機(jī)械導(dǎo)管聯(lián)接器的節(jié)段的橫截面視圖；以及圖7以放大比例示出示例性節(jié)段的部分橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接器10的示例性實(shí)施例。聯(lián)接器10包括節(jié)段12和14，節(jié)段12和14端對端地彼此連結(jié)起來從而圍繞中央軸線16并限定中央空間18。中央空間18接納以端對端關(guān)系待連結(jié)的管元件，該管元件的縱軸線基本對齊于中央軸線16。節(jié)段12和14中的每個(gè)均在每端處具有連接構(gòu)件20和22。在這種示例中，連接構(gòu)件包括凸耳24，所述凸耳24從節(jié)段突出并且接納螺紋緊固件26。緊固件26以可調(diào)節(jié)的方式可以擰緊，以便將節(jié)段12和14朝向中央軸線16并且拉向彼此從而接合管元件并形成接頭。節(jié)段12和14在工廠以間隔關(guān)系被預(yù)組裝，該間隔關(guān)系足以允許管元件被插入到中央空間18內(nèi)而無需拆卸聯(lián)接器。
[0022]如圖4中的橫截面所示，每個(gè)節(jié)段(節(jié)段12被示出)具有在節(jié)段的相反側(cè)上以間隔開關(guān)系所定位的一對凸起28和30。凸起朝向中央軸線16延伸，并且每個(gè)凸起的至少一部分可接合于相應(yīng)管元件以便提供機(jī)械接合并將管元件保持成端對端關(guān)系。凸起28和30接合管元件的外表面，該外表面可以是平坦表面、形成周向溝槽的表面或者例如具有凸升肩部或者肩部及凸緣的表面。凸起可以具有鄰近于連接構(gòu)件20和22所定位的一個(gè)或更多個(gè)凹口 31(見圖2、圖2A、圖3A、圖5A和圖6A)以便促進(jìn)管元件被插入到中央空間18內(nèi)，如下文具體所述。如圖3和圖4所示，每個(gè)凸起具有面向中央軸線16的拱式表面32。每個(gè)凸起的拱式表面32具有從拱式表面的曲率中心35所測量的曲率半徑34。
[0023]節(jié)段12和14還具有側(cè)壁36和38，凸起28和30從側(cè)壁36和38延伸出來。側(cè)壁36和38被附接到后壁40，并且側(cè)邊和后壁一同限定凹穴42。凹穴42接納位于節(jié)段12和14(見圖2)之間的環(huán)形墊片43(圖4)以便確保流體密封。在這種示例性聯(lián)接器中，當(dāng)被組裝時(shí)正是環(huán)形墊片將節(jié)段12和14支撐于彼此間隔開的關(guān)系。后壁40在凸起28和30之間延伸，如圖3和圖4所示，并且具有面向中央軸線16的拱式表面44。后壁的拱式表面44具有從后壁拱式表面的曲率中心48所測量的曲率半徑46。當(dāng)在垂直于聯(lián)接器10的中央軸線16所定向的平面50內(nèi)進(jìn)行觀察或測量時(shí)，凸起28和30上的拱式表面32的曲率中心35與后壁40的拱式表面44的曲率中心48不重合。在圖3所示的示例中，當(dāng)測量至后壁拱式表面48上的與曲率中心35和48共線的52點(diǎn)處(如線段54所示)時(shí)，曲率中心35比后壁拱式表面44的曲率中心48更靠近于后壁40的拱式表面。如圖3中進(jìn)一步示出的，曲率中心35和48和后壁拱式表面44上的點(diǎn)52沿線54共線，該線54被定向成垂直于在節(jié)段12和14 (僅節(jié)段12被示出)的端部56和58之間延伸的第二線55。
[0024]曲率中心35和曲率中心48之間的偏移距離60導(dǎo)致了具有變化深度的偏心成形的墊片凹穴42，其中當(dāng)沿后壁從節(jié)段12的中間前進(jìn)到任一端部56或58時(shí)，后壁的拱式表面44從真圓向外進(jìn)一步延伸。如果從凸起的拱式表面32測量到后壁的拱式表面44時(shí)凹穴42的深度62在節(jié)段的中間處是值“h”的話，那么在節(jié)段12的任一端部56、58處深度62a近似為“h”(62) +偏移距離60。深度62可以被定義為沿從中央軸線16延伸出來的徑向投影線所測量的凸起30的拱式表面32和后壁40的拱式表面44之間的距離。在這種示例實(shí)施例中，這個(gè)距離即深度62，從節(jié)段12的端部56和58之間的點(diǎn)處的值h變化到在節(jié)段的每端的各點(diǎn)處的較大值h+偏移。位于節(jié)段的端部處的這種增加的深度，就在節(jié)段的端部處為墊片提供了更大徑向向外空間，由于墊片43和墊片凹穴42的幾何構(gòu)型，所述節(jié)段本來通常會接觸墊片并且使其扭曲成不圓，如圖1所示。然而，由于墊片凹穴42偏心且其偏心距h+偏移距離在節(jié)段12和14的端部56和58處是最大值(且在端部之間中途是最小值“h”)，所以當(dāng)聯(lián)接器10被工廠組裝成節(jié)段12和14以間隔關(guān)系支撐在環(huán)形墊片43的外表面64上時(shí)，在后壁40的拱式表面44和環(huán)形墊片43的外表面64之間的接觸能夠加以控制并且因而控制不圓的環(huán)形墊片的扭曲程度，以致管元件可以被插入到中央空間18內(nèi)而不需拆卸聯(lián)接器。能夠以間隔關(guān)系來支撐節(jié)段12和14是因?yàn)槲醋冃苇h(huán)形墊片43的外表面64的圓周大于環(huán)形墊片外表面64所面接的節(jié)段12和14上的拱式表面44的圓周之和。環(huán)形墊片43的扭曲程度的范圍可以從基本沒有變形(其提供圖2中所示的圓形形狀)到如圖1中環(huán)形墊片23所示的橢圓形狀。隨著偏移距離60增加，環(huán)形墊片的橢圓度減小。雖然可以基本消除環(huán)形墊片的所有扭曲，對于實(shí)踐設(shè)計(jì)而言提供可控的扭曲程度有時(shí)是有利的。在如下情況下獲得益處:當(dāng)扭曲程度使得對環(huán)形墊片的擠壓得以避免同時(shí)維持足夠的偏心性，以致當(dāng)管元件被插入到中央空間內(nèi)時(shí)環(huán)形墊片抓住管端部中的一個(gè)端部并且將其保持在管元件上。這允許方便地組裝管接頭，因?yàn)榧夹g(shù)員不需要將聯(lián)接器和第一管元件保持在一起同時(shí)操縱第二管元件接合于聯(lián)接器。大約0.01英寸至大約0.1英寸的偏移距離60被發(fā)現(xiàn)實(shí)用于適于具有十英寸或更少的標(biāo)稱外直徑的管元件的聯(lián)接器。偏移距離可以進(jìn)一步從大約0.02英寸至大約0.04英寸，且大約0.03英寸的偏移距離對于一些聯(lián)接器和管元件的組合是有利的。
[0025]在圖2A和圖3A中所示出的凸起28和30中的凹口 31的附加示例具有優(yōu)異效果。例如凹口 31的凹口提供了在管元件和聯(lián)接器節(jié)段12和14之間的附加間隙，從而允許管元件被插入到預(yù)組裝的聯(lián)接器10內(nèi)，同時(shí)允許節(jié)段在已預(yù)組裝且安裝準(zhǔn)備完畢狀態(tài)時(shí)更加靠近在一起。凹口允許針對更緊湊和實(shí)際的聯(lián)接器組件使用更短的緊固件。凹口 31可以具有拱式表面32的總長度的大約5%至大約30%的長度，并且有利地被定位在與連接構(gòu)件20和22相鄰的凸起28和30的一個(gè)或兩個(gè)端部處。當(dāng)被用于具有變化深度的墊片凹穴的聯(lián)接器10時(shí)，與剛性(圖2)和柔性(圖3)兩種類型的聯(lián)接器兩者一起使用時(shí)凹口 31都是有效的。下文詳細(xì)地描述了區(qū)別剛性和柔性聯(lián)接器的特征。
[0026]圖5、圖5A、圖6和圖6A圖示了相應(yīng)的節(jié)段66和68，其中當(dāng)沿從中央軸線16延伸出來的徑向投影線70測量時(shí)，凸起30的拱式表面32和后壁40的拱式表面44之間的距離62，在節(jié)段66和68的端部56和58之間中途的點(diǎn)72處比在接近于一個(gè)端部的點(diǎn)74處更小。
[0027]對于圖5所示的節(jié)段66，后壁40的拱式表面44包括具有第一曲率半徑78的第一表面部分76 ;和接近于節(jié)段66的端部56而定位并且具有第二曲率半徑82的第二表面部分80。在第二表面部分80...