管道接头的以及相关的改进制造技术

技术编号:13058860 阅读:43 留言:0更新日期:2016-03-23 20:52
披露了一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头,该管道接头包括:一对外壳元件(200),该对外壳元件各自包括一个外部零件(210)和一对内部零件(220),该内部零件和外部零件是相对于彼此可旋转的,其中在第一构型中,该对外壳元件(200)是分离的并且可定位为环绕这些管状导管的末端,并且在第二构型中,它们被锁定在一起,其中该锁定在一起是通过相应内部零件(220)和外部零件(210)相对旋转而使得一个外壳元件(200)的这些内部零件(210)至少部分地接合另一个外壳元件(200)的外部零件(210)来实现的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于连接多个管状管道、尤其用于连接作为流体输送系统的一部分的多段管道的接头。
技术介绍
用于运送材料(例如,液体和气体)的流体输送系统是已知的。该系统可以包括安装在建筑物内用于运送例如水或油的市政管道工程系统。这些管道工程系统可以包括用于建筑物供暖系统、消防喷淋系统的管道以及上行干管管道和废水管道。这些系统还可以包括用于将燃料运送几千英里的油气管线以及在开采应用中使用的管道系统。在燃料的流体输送中所使用的管状导管可以由不同金属制成,包括钢、铁、铜、铝、和塑料。对较小直径的管道而言,可以使用推装式管道接头。然而,对直径大于5cm左右的管道而言,将管道末端推入此类推装式接头中所需要的力变得对于手动连接而言太高。此夕卜,通过推装式接头连接的多个管道能够相对于彼此旋转,这可能致使阀瓣(valve taps)移出最佳位置。对较大直径的管道而言,可以使用焊接接缝。然而,焊接接缝具有以下缺点:需要熟练技术工人并且对健康和安全以及环境具有负面影响。例如,由长度为12米长的多段钢管制成的并且直径为1米的气体运送管线的构造常规地使用焊接接缝。当考虑到设备在接缝位置处的部署以及X射线设备对该接缝的检查时,每条接缝可能花费熟练技术团队7个小时来完成。并且在此类检查之后必须修复此类焊接接缝中的大约10分之1。这使得管线的构造是非常昂贵并且耗时的。在使用塑料管道时,可以使用热熔接缝,其中这些管道的有待连接的末端被加热并且接着被熔接在一起。推装式接头、焊接接缝、和熔接接缝难以断开,以便例如进行修复或维护,此类断开通常对这些管道造成损坏。维特利(Victaulic,也称为victolic)管道接缝在本领域是已知的,其中有待连接的管道末端在其外表面中形成有环状凹槽。图1和图2中示出了维特利型管道接缝的实例。图1示出了沿着管道的此类管道接缝100的纵向视图。图2示出了接缝100的截面视图。具有C形纵向截面的环状弹性垫圈150被放在管道140、142的有待连接的末端上,使得该垫圈跨这两个管道。典型地,该垫圈略微伸展以便配合在这些管道末端上从而在该垫圈与这些管道之间形成密封。接着用刚性的维特利型外壳110、112来包裹该垫圈,该外壳与在这些管道末端中形成的凹槽146相接合。接合是经由在该外壳的两个半件110、112的相应轮缘中形成的突起部136而形成的。一般,该外壳以形成有凸缘120、122的两个半件110、112形成,并且这两个半件通过穿过了这些凸缘的多个螺栓130连接在一起。该外壳压缩该密封垫圈150以便进一步改善该垫圈与这些管道末端之间的密封。此类维特利管道接缝存在已知的问题。首先是这些管道接缝不是很适合高压管道系统。具体而言,在通过该接缝联接在一起的这些管道元件之一包括管道端盖的情况下,该接缝必须承受住起作用来拉动由该接缝所连接的这些管道末端的显著力。当流体压力在图1和图2的管道接缝内累积时,该压力径向向外地作用在该垫圈上,从而致使该垫圈膨胀并且对外壳半件110、112施加径向向外的力。S卩,该压力作用在图1和图2中的标有‘压力’的双箭头的方向上。这个力起作用来将这些外壳半件拉开,并且因此管道接缝100内的高流体压力被转移至将这些外壳半件110、112保持在一起的这些螺栓130。维特利型管道接缝典型地额定在150ps1、300ps1、或500psi的流体压力下工作并且额定在约5倍的该指定工作压力下失效。此外,通过维特利型(图1和图2所示类型的)管道接缝所连接的多个管道能够相对于彼此并且相对于外壳110、112进行旋转,这可能造成管道阀等移动到不可触及位置的问题。如果这些螺栓由于该管道系统的振动而松开,则维特利型管道接缝也可能失效。带凹槽管道的另外一个问题是,在这些管道中形成凹槽本身是耗时的并且可能难以完成,尤其在可能存在单一适合机器并且需要处理大量管道的场所中。这可能在管道安装过程中造成瓶颈。用于输送散装液体(例如油或其他燃料)的管道的直径通常为48英寸(约1.2米),并且搬运此类管道的问题并非微不足道。并且,为了使管道节段可以容易地通过公路输送到其安装场所,它们典型地不能以大于约12米的节段来制造。这意味着对每千米的管道节段而言,需要在管道区段之间制作83个接缝。如果此类接缝是焊接的,则每个接缝可能花熟练技术焊工约7个小时来完成。甚至使用维特利型接缝也可能花若干个小时,直到凹槽已经在这些管道中形成。维特利型接缝的另外一个问题是,不可能通过快速视觉检查来辨别这些接缝是否已经恰当地安装。已知的问题是,已经装配但不是充分紧密的接缝可以通过视觉检查并且甚至通过初始操作测试、而仅在一段时间之后失效。此类接缝在行业内被称为“酝酿时间(brew time) ”或“咖啡短休(coffee break) ”接缝,因为它们可能经常在装配工只将该接缝的这些螺栓部分地拧紧并且接着在短休喝咖啡之后忘了要回去完成其工作而破坏时出现。并且,此类接缝可能是由心怀不满的员工故意装配得较差。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目标是解决现有技术管道接头系统中的这些和其他缺点。根据本专利技术的第一方面,提供了一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头,该管道接头包括:一对外壳元件,该对外壳元件各自包括一个外部零件和一对内部零件,该内部零件和外部零件是相对于彼此可旋转的,其中在第一构型中,该对外壳元件是分离的并且可定位为环绕这些管状导管的末端,并且在第二构型中,它们被锁定在一起,其中该锁定在一起是通过相应的内部零件和外部零件相对旋转而使得一个外壳元件的这些内部零件至少部分地接合另一个外壳元件的外部零件来实现的。优选地,这些外部元件是壳体元件并且这些内部元件是管道接合元件。优选地,这些管道接合元件中的至少一个具有被安排成用于接合管道中的凹槽的一个径向地面向内的突起部。优选地,该径向地面向内的突起部具有被提供在一个表面上的多个尖头以便在使用中接触该凹槽的底部。这些尖头可以按基本上相等的间距围绕该突起部的表面提供。优选地,这些管道接合元件中的至少一个具有多个径向地面向内的齿以便部分地刺入管道的表面。这些齿可以由相对硬的材料(例如,不锈钢或陶瓷)形成。优选地,这些壳体元件和/或这些管道接合元件的端面设有对齐特征。优选地,这些对齐特征包括互补性凹陷和突起部。优选地,该管道接头包括锁定机构,该锁定机构在被接合时阻止该内部零件和外部零件的相对旋转。优选地,该锁定机构包括相对长形的插入件,该插入件被安排成有待容纳在该外部零件中的互补性孔口中并且与该内部零件中的互补性脊部相接合。优选地,该锁定机构进一步包括用于使该锁定机构脱离接合的释放机构。优选地,该释放机构是被安排成允许该锁定机构脱离(leveled out)该锁定位置的槽缝。根据本专利技术的第二方面,提供了一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头,该管道接头包括:环状垫圈安排;外壳安排,该外壳安排包括第一和第二外壳元件,其中该第一外壳元件包括第一壳体元件和第一对管道接合元件,并且该第二外壳元件包括第二壳体元件和第二对管道接合元件,其中每对管道接合元件被固持在相应的壳体元件中并且是相对于其可旋转的,并且当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于连接两个管状导管的末端的管道接头,包括:一对外壳元件,该对外壳元件各自包括一个外部零件和一对内部零件,该内部零件和外部零件是相对于彼此可旋转的,其中在第一构型中,该对外壳元件是分离的并且可定位为环绕这些管状导管的末端,并且在第二构型中,该对外壳元件被锁定在一起,其中该锁定在一起是通过相应的内部零件和外部零件相对旋转而使得一个外壳元件的这些内部零件至少部分地接合另一个外壳元件的外部零件来实现的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:保罗·戴维森
申请(专利权)人:JCCO三三一有限公司
类型:发明
国别省市:英国;GB

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