專利名稱：管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管接頭。特別地，本發(fā)明涉及一種用于將兩個(gè)相鄰的在壓力下輸送液體的管子連接起來的接頭。
背景技術(shù)：
目前有多種不同類型的管接頭。許多現(xiàn)有類型的接頭包括螺栓或其它類似的緊固件，其必須以特定方式或流程安裝，這使接頭安裝變得復(fù)雜。在實(shí)際中，用戶經(jīng)常不能完全遵守正確的安裝流程，結(jié)果這些接頭不能總是以產(chǎn)生最大效能的方式安裝。除此之外，接頭上的螺栓隨著時(shí)間流逝會(huì)腐蝕，并且這會(huì)影響到接頭以后的重用。另外，現(xiàn)有管接頭常常會(huì)允許相鄰管子在接頭內(nèi)移動(dòng)，即它們不是端部約束，這將導(dǎo)致一段時(shí)間后連接處的滲漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種替代的管接頭，它相對(duì)容易安裝和卸下以重用，其沒有螺栓或其它緊固件，且是完全的端部約束。
本發(fā)明提供一種用于將兩個(gè)相鄰管子的端部連接起來的管接頭，該管接頭包括一個(gè)殼體，其沿殼體的中心軸線限定了一個(gè)用于接收兩個(gè)相鄰管子的端部的大致在中心位置的孔，以及設(shè)置在殼體每一端的一個(gè)用于將管子鎖定在接頭中的鎖緊裝置，每個(gè)鎖緊裝置包括一個(gè)在殼體內(nèi)的環(huán)腔；一個(gè)允許液體進(jìn)入該腔中的入口；一個(gè)允許液體流出該腔的出口；
一個(gè)設(shè)置成在環(huán)腔內(nèi)沿殼體軸向移動(dòng)的環(huán)形密封件；多個(gè)可徑向移動(dòng)的夾緊件；以及至少一個(gè)在環(huán)形密封件和夾緊件之間的用于在殼體內(nèi)將夾緊件鎖定在管子端部的鎖緊元件，該或每個(gè)鎖緊元件包括一個(gè)傾斜內(nèi)表面，該傾斜內(nèi)表面與位于至少一個(gè)夾緊件上的一個(gè)相應(yīng)的傾斜外表面結(jié)合，使得該至少一個(gè)鎖緊元件在液壓作用下在環(huán)腔內(nèi)的軸向移動(dòng)導(dǎo)致夾緊件向殼體中心軸的徑向移動(dòng)，以便在殼體內(nèi)夾緊管子端部。
一般地，該管接頭包括彈性體密封件，在使用中通過夾緊件使之變形從而在管子末端和殼體之間進(jìn)行密封。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，一個(gè)滑脂嘴(grease nipple)連接在或可連接在各腔的入口以及一個(gè)壓力釋放機(jī)構(gòu)連接在或可連接在各腔出口。這樣，可以用滑脂槍(grease gun)或其它類似裝置在壓力下將油脂注入每個(gè)環(huán)腔中，直到每個(gè)腔內(nèi)壓力達(dá)到一個(gè)預(yù)定值，該預(yù)定值一般稍高于將夾緊件鎖定在管子端部所需要的壓力。
每個(gè)鎖緊元件可以包括一個(gè)鎖緊環(huán)，它確定了一個(gè)用于與夾緊件相結(jié)合的錐形內(nèi)表面。
該管接頭還可以包括一個(gè)用于使鎖緊元件從夾緊件脫離的裝置，從而使得夾緊件脫離管子端部并放開管子使之從接頭卸下。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，鎖緊元件脫離裝置包括一對(duì)環(huán)，每個(gè)環(huán)設(shè)置為在殼體內(nèi)沿一對(duì)斜面轉(zhuǎn)動(dòng)，使得這些環(huán)相對(duì)于殼體的合適轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致鎖緊元件脫離夾緊件。
在另一個(gè)實(shí)施例中，鎖緊元件脫離裝置包括一對(duì)與鎖緊元件或鎖緊元件的延伸體結(jié)合的密封件，以及另一個(gè)與環(huán)腔流體連通的滑脂嘴，使得當(dāng)在壓力下通過該另一個(gè)滑脂嘴將油脂(grease)注入環(huán)腔中，密封件向鎖緊元件施加載荷并使它們脫離夾緊件。


以下，僅通過實(shí)施例，結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)管接頭側(cè)面局部剖視圖；圖2為圖1管接頭的端部視圖；圖3為非使用狀態(tài)下接頭的局部剖視圖；圖4為使用狀態(tài)下接頭的局部剖視圖；圖5為用于從管子端部卸下接頭的特制工具的立體圖；圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的管接頭在未鎖的、非使用狀態(tài)下的局部剖視圖；圖7為圖6所示接頭的端部視圖；圖8為接頭在鎖定、使用狀態(tài)下與圖6類似的視圖；以及圖9為卸下重用后的圖8的管接頭。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，接頭10用于將兩個(gè)相鄰的管子(未示)連接起來，用于在壓力下輸送液體。在所示實(shí)施例中，接頭10由一種塑料、一般由一種玻璃(纖維)增強(qiáng)的聚酰胺制成，它包括殼體12，該殼體12限定了一個(gè)用于接收管子端部的中心孔13；和位于殼體兩端的鎖緊裝置14(圖1中僅有一個(gè)可見)。
如圖所示，殼體12由一個(gè)中心本體部分16和兩個(gè)與該中心本體螺紋配合的端帽18構(gòu)成。每個(gè)端帽18都包括一個(gè)環(huán)形開口20，它與本體16內(nèi)的開口22對(duì)齊，以在殼體中形成一個(gè)環(huán)腔23。
圖號(hào)24標(biāo)示一個(gè)環(huán)形的動(dòng)態(tài)液壓密封件，它可以在箭頭A和B的方向上相對(duì)于殼體12軸向移動(dòng)。同樣可以在箭頭A和B的方向上移動(dòng)的鎖緊環(huán)26確定了一個(gè)錐形的內(nèi)表面(tapered inner surface)28。四個(gè)夾緊件30布置在孔13周圍，從而它們可以在箭頭C和D的方向上在殼體中徑向移動(dòng)。每個(gè)夾緊件30限定了一個(gè)與鎖緊環(huán)26上的錐形內(nèi)表面28的一部分結(jié)合的傾斜外表面32；三個(gè)鋒利的肋36，其形成了用于抓緊伸入到孔13中的管子端部的齒。每個(gè)夾緊件中的折邊38確定了一個(gè)用于圓周狀的彈性體密封件40的基座，在使用中該彈性體密封件40用于管子端部與殼體之間的密封。
在圖1中的鎖緊環(huán)26的下方是一個(gè)鎖緊環(huán)釋放機(jī)構(gòu)，其包括一個(gè)可沿一對(duì)斜面(ramp)46相對(duì)于殼體12可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)44。環(huán)44這樣設(shè)置，即其在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)造成其在箭頭A的方向上的軸向移動(dòng)，而其在相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)造成其在箭頭B的方向上的軸向移動(dòng)。一般地，在殼體12中設(shè)有槽48，在環(huán)44中設(shè)有一開口(圖中未示)，用于接收特制工具50(見圖5)上的軸49，從而可以在使用時(shí)手動(dòng)來轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)。
下面參考附圖3、4、5描述接頭10連接和分開兩個(gè)相鄰管子的方式。
首先參考圖4，接頭10包括一個(gè)導(dǎo)入每個(gè)環(huán)腔23中的入口51，和一個(gè)從每個(gè)環(huán)腔導(dǎo)出的出口52。如圖所示，在入口中設(shè)一個(gè)滑脂嘴54，可以用滑脂槍或其它類似裝置將油脂通過它注入腔23。在本實(shí)施例中，該滑脂嘴螺紋連接到殼體12上，使得它可從殼體上卸下。當(dāng)腔中的壓力達(dá)到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，一個(gè)壓力釋放機(jī)構(gòu)56可以使油脂排出腔23。
在實(shí)際中，接頭10用于將兩個(gè)相鄰的管子58的端部連接起來。在圖3、4中，只顯示了管子58其中的一個(gè)，不過另一個(gè)類似的管子應(yīng)理解為也可以以類似于下面所述的方式連接到接頭的另一端。
首先，如圖所示，管子58中的一個(gè)的一端插入到孔13中，以延伸到外殼12的中心區(qū)域。接頭的這種狀態(tài)顯示在圖3中。然后一個(gè)常規(guī)的滑脂槍(圖中未示)接到滑脂嘴54并且被致動(dòng)，從而通過入口51將油脂注入到環(huán)腔23中。在不適合用滑脂槍的情況下，例如在較長的管路中，一般使用一種能夠以更高速率釋放油脂的裝置。當(dāng)油脂進(jìn)入腔23時(shí)，它首先充滿腔，然后對(duì)密封件24施以液壓，從而在圖3所示箭頭A的方向上驅(qū)動(dòng)該密封件、接著是鎖緊環(huán)26。當(dāng)鎖緊環(huán)在箭頭A的方向上移動(dòng)時(shí)，它的錐形表面28作用于夾緊件30的表面32，從而在箭頭C的方向上向內(nèi)徑向地驅(qū)動(dòng)夾緊件以與管子58的端部鎖定結(jié)合。如圖4所示，夾緊件30的向內(nèi)移動(dòng)使密封環(huán)40變形，從而在管子58的端部和殼體12之間形成密封。
當(dāng)腔內(nèi)壓力達(dá)到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，其中在該預(yù)定值該夾緊件30緊緊鉗在管子58的端部并且被鎖緊環(huán)26鎖定定位，該壓力釋放機(jī)構(gòu)56用于從腔23中放油脂。接頭的這種狀況顯示在圖4中，其中鎖緊環(huán)被緊緊楔在夾緊件30和殼體12之間。夾緊件和鎖緊環(huán)之間的摩擦力保持鎖緊環(huán)的定位，從而沒有必要保持腔23中的預(yù)定壓力。這是有利的，因?yàn)閴毫赡茈S時(shí)間而減小，但不會(huì)對(duì)接頭的完整性和功效產(chǎn)生不利影響。
在使用中，一旦管子58以上述方式被鎖定在接頭10中，保護(hù)蓋60和62就置于滑脂嘴54和壓力釋放機(jī)構(gòu)56上以保護(hù)它們。然后，另一根管子插入接頭10的另一端從而與管子58相鄰靠，該接頭以與上面所述的類似的方式鎖定該管子。
如果接頭10需要重新使用，可以通過卸下滑脂嘴54，將圖5所示特制工具50的軸49插入到槽48(見圖1)中并轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)44從而驅(qū)動(dòng)鎖緊環(huán)26回到圖3的位置來斷開與管子端部的連接。當(dāng)鎖緊環(huán)被驅(qū)動(dòng)回到圖3的位置時(shí)，夾緊件30就可以脫離管子58的端部，管子就可以從接頭卸下。
圖6到9顯示了本發(fā)明另一實(shí)施例的管接頭110。接頭110與上面參考圖1到5所述的接頭10在很多方面相似，也包括在每一端的，一個(gè)鎖緊環(huán)112，其可在一個(gè)環(huán)腔114中在未鎖、未使用位置(圖6所示)和鎖定、使用位置(圖8所示)之間移動(dòng)。也與前實(shí)施例相似的是，接頭110的每一端均有一個(gè)用于向腔114注油脂的滑脂嘴116，和一個(gè)用于從該腔排油脂的壓力釋放機(jī)構(gòu)118(見圖7)。滑脂嘴116和機(jī)構(gòu)118都帶有保護(hù)蓋120。接頭110還包括通過鎖緊環(huán)112徑向移動(dòng)的夾緊件122。
然而，在圖6到9的實(shí)施例中，如圖所示，鎖緊環(huán)112包括一個(gè)一體的凸環(huán)(collar)124，其被設(shè)置成延伸超過夾緊件。一個(gè)環(huán)形密封件126沿腔114滑動(dòng)設(shè)置，并與滑脂嘴128及其對(duì)應(yīng)的壓力釋放機(jī)構(gòu)130流體連通。如圖所示，滑脂嘴128和機(jī)構(gòu)130也有保護(hù)蓋132。
在使用中，以上述本發(fā)明第一實(shí)施例類似的方式通過滑脂嘴116將油脂注入環(huán)腔114中，而將鎖緊環(huán)112從圖6的未鎖位置移動(dòng)到圖8的鎖定位置。當(dāng)油脂進(jìn)入腔114時(shí)其給密封件134加壓，而后該密封件134將鎖緊環(huán)112移動(dòng)到鎖定位置，并且當(dāng)鎖緊環(huán)移動(dòng)時(shí)，鎖緊環(huán)上的錐形表面136(見圖8)作用于夾緊件122上的錐形表面138，以便使夾緊件產(chǎn)生徑向移動(dòng)，從而在接頭內(nèi)與一個(gè)管子的壁(圖中未示)接觸。壓力釋放機(jī)構(gòu)118用于調(diào)整腔114中的壓力并在管子鎖定在接頭內(nèi)時(shí)指示用戶。然后另一個(gè)管子以類似的方式接到接頭的另一端，蓋子120和132蓋在滑脂嘴和壓力釋放機(jī)構(gòu)上。
如果該接頭需要在以后重用，可將蓋子120和132移去，卸下滑脂嘴116，通過嘴128將油脂注入腔114中。當(dāng)油脂進(jìn)入腔114時(shí)，其給環(huán)形密封件126加壓，而后該密封件126將鎖緊環(huán)112推回圖9所示的未鎖位置，并且當(dāng)鎖緊環(huán)移動(dòng)時(shí)，腔114中的油脂通過由于卸下嘴116而空出的入口開口排放。這允許然后使夾緊件122松開以及卸下接頭以重用。在將接頭連接另一組管子之前，重新裝上滑脂嘴116并將滑脂嘴128從接頭卸下。當(dāng)用戶在將接頭110接到一組新管子之前不能將滑脂嘴128卸下時(shí)，壓力釋放機(jī)構(gòu)130通過從腔114中排放油脂來起到安全作用。在這一點(diǎn)上，機(jī)構(gòu)130設(shè)置為當(dāng)腔中壓力上升超過預(yù)定值時(shí)從腔114中排放油脂，其中該預(yù)定值一般小于與之對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)118的預(yù)定值。
應(yīng)理解到，接頭10和110無需復(fù)雜的安裝程序就可以輕松安裝到位，也不需要用戶理解接頭是如何工作的，而僅僅是將管子端部送入接頭，然后通過滑脂嘴54、116向接頭殼體內(nèi)注油脂直到油脂從壓力釋放機(jī)構(gòu)56、118流出為止。
此外，本發(fā)明的接頭實(shí)際上是一個(gè)沒有松開件的單件單元，該松開件可能被錯(cuò)誤安裝或丟失。而且，接頭上沒有螺栓或其它類似緊固件，這避免帶螺栓的現(xiàn)有接頭需正確安裝所帶來的困難(它常需要一個(gè)特定的方式和/或流程來緊固)，也避免了緊固件的腐蝕問題。另外，如果需要，接頭可以極容易地從管子上卸下重用。
本發(fā)明接頭的另一個(gè)特征是它是完全的端部約束，從而消除了連接區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)以及連接處在一段時(shí)間后而可能產(chǎn)生的滲漏。
本發(fā)明接頭的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)將相鄰的管子端部對(duì)齊以減小連接處的晃動(dòng)。
該接頭的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是在管子端部的整個(gè)環(huán)周上產(chǎn)生一個(gè)均勻的夾緊力，它將塑料管子不圓的端部變形為圓形。當(dāng)使用鋼管時(shí)(此時(shí)接頭也用鋼制成)，夾緊件彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)以適應(yīng)管子不圓的端部。
權(quán)利要求
1.一種用于將兩個(gè)相鄰管子連接起來的管接頭，該管接頭包括一個(gè)殼體，該殼體限定了一個(gè)沿殼體的中心軸線的用于接收兩個(gè)相鄰管子的端部的大致在中心位置的孔；以及在殼體每一端設(shè)置的用于將管子鎖定在接頭中的一個(gè)鎖緊裝置，每個(gè)鎖緊裝置包括一個(gè)在殼體內(nèi)的環(huán)腔；一個(gè)允許流體進(jìn)入腔中的入口；一個(gè)允許流體從腔流出的出口；一個(gè)設(shè)置成在環(huán)腔內(nèi)沿殼體軸向移動(dòng)的環(huán)形密封件；多個(gè)可徑向移動(dòng)的夾緊件；以及至少一個(gè)在環(huán)形密封件和夾緊件之間的用于在殼體內(nèi)將夾緊件鎖定在管子端部的鎖緊元件，該或每個(gè)鎖緊元件包括一個(gè)傾斜的內(nèi)表面，其與至少一個(gè)夾緊件的相應(yīng)傾斜外表面可結(jié)合，使得該至少一個(gè)鎖緊元件在液壓作用下在環(huán)腔內(nèi)的軸向移動(dòng)導(dǎo)致夾緊件朝向殼體中心軸線的徑向移動(dòng)、以在殼體內(nèi)鉗緊管子端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管接頭，其特征在于，包括有彈性體密封件，其通過夾緊件可操作地變形，從而形成在管子端部和殼體之間的密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管接頭，其特征在于，一個(gè)滑脂嘴連接或可連接在各腔入口以及一個(gè)壓力釋放機(jī)構(gòu)連接或可連接在各腔出口。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的管接頭，其特征在于，每個(gè)鎖緊元件包括一個(gè)鎖緊環(huán)，它限定了一個(gè)用于與夾緊件結(jié)合的錐形內(nèi)表面。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的管接頭，其特征在于，包括用于使鎖緊元件從夾緊件脫開的裝置，使得夾緊件松開管子端部并釋放管子以從接頭卸下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管接頭，其特征在于，該用于使鎖緊元件脫開的裝置包括一對(duì)環(huán)，每個(gè)環(huán)設(shè)置為在殼體內(nèi)沿一對(duì)斜面轉(zhuǎn)動(dòng)，使得環(huán)相對(duì)于殼體的合適轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致鎖緊元件脫離夾緊件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管接頭，其特征在于，該用于使鎖緊元件脫開的裝置包括一對(duì)與鎖緊元件或鎖緊元件的延伸體相結(jié)合的密封件，以及另一個(gè)在兩個(gè)密封件之間的與環(huán)腔流體連通的滑脂嘴。
8.一種基本上在此參照任一所述實(shí)施例所描述的管接頭。
全文摘要
一種用于將兩個(gè)相鄰管子連接起來的管接頭(10)，包括一個(gè)殼體(12)，它沿殼體的中心軸線確定了一個(gè)用于接收兩個(gè)相鄰管子端部的大致在中心位置的孔(13)；以及在殼體(12)每端設(shè)置的一個(gè)用于將管子鎖定在接頭中的鎖緊裝置(14)，每個(gè)鎖緊裝置(14)包括一個(gè)在殼體內(nèi)的環(huán)腔(23)，一個(gè)用于使流體進(jìn)入腔的入口，一個(gè)用于使流體流出腔的出口，以及一個(gè)設(shè)為在環(huán)腔內(nèi)沿殼體軸向移動(dòng)的環(huán)形密封件(24)。在環(huán)形密封件(24)和多個(gè)徑向可移動(dòng)的夾緊件(30)之間的鎖緊環(huán)(26)用于在殼體內(nèi)將夾緊件鎖定在管子端部。鎖緊元件(26)包括一個(gè)傾斜內(nèi)表面(28)，其與每個(gè)夾緊件(30)上的相應(yīng)傾斜外表面(32)結(jié)合，使得鎖緊環(huán)在環(huán)腔(23)內(nèi)在液壓作用下的軸向移動(dòng)導(dǎo)致夾緊件(30)向殼體(12)中心軸的徑向移動(dòng)，以在殼體內(nèi)夾緊管子端部。
文檔編號(hào)F16L21/02GK1491333SQ01822739
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月19日
發(fā)明者馬爾科姆·托馬斯·巴克, 馬爾科姆 托馬斯 巴克 申請(qǐng)人:馬爾科姆·托馬斯·巴克, 馬爾科姆 托馬斯 巴克