[发明专利]用于管接头的锚定元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于管接头的套管形锚定元件，所述管接头用于连接多个平端管件，且包括一基本呈圆柱形的外壳和至少一个布置在所述外壳中的橡胶弹性材料制密封元件，其中，所述锚定元件布置在所述外壳中，且主要由多个单个纵梁构成，所述纵梁通过多个可变形连接片彼此相连，基本沿轴向延伸，且其纵剖面呈C形，所述纵梁的末端设计为沿径向向内弯曲的侧边，所述侧边的自由端在所述管接头夹紧时可与所述多个管件中的至少一个啮合，所述连接片由所述锚定元件中在所述单个纵梁之间沿轴向延伸且自所述侧边的自由端出发的多个纵向缝隙构成。

背景技术

上述类型的管接头用于抗拉连接多个平端管件。夹紧管接头时，通过锚定元件在两个管件之间建立压配合连接。

本申请人的WO 2006/100628A1就揭示了这样一种管接头。在该解决方案中，锚定元件可一体成形，也可由两个部件构成。但是对于待传递的作用力的能流来说，采用一体式锚定元件是有利的，因为当管件受到纯拉力作用时，拉力直接由锚定元件传递，外壳并不参与传递过程，这样就可以把相关部件的壁设计得更薄，从而减小尺寸。这个已知公开案所述的锚定元件由若干单个纵梁构成，这些纵梁分别借助多个连接片彼此相连。

这种锚定元件沿周向的刚度相当大。因此，这种锚定元件的圆周或直径只能发生程度极为有限的变形，因而与待连接管件的不同外径之间也只能达到极有限的匹配程度。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于管接头的锚定元件，这种锚定元件在周向上具有很高的柔性，同时在轴向上具有很好的负荷能力。

根据本发明，达成这个目的的解决方案为：每两个相邻纵梁之间仅设一单个连接片，一个纵梁的两个用于在周向上连接相邻纵梁的连接片彼此沿轴向错开布置。通过将所述连接片错开布置，即，使其彼此不对准，可以实现锚定元件在周向上的可变形性，特别是可压缩性。当锚定元件发生周向压缩时，其外径和内径也会减小。

根据所述锚定元件的一种有利实施方式，所述连接片沿所述纵梁不对称分布。不对称布置的连接片与纵梁一起构成一种之字形，其中，连接片起活节作用。

所述连接片合理地沿所述纵梁的纵向交替地向外朝所述侧边方向错开布置。通过将连接片向外朝侧边方向错开布置，可以使纵梁之间的缝隙在锚定元件发生径向压缩时实际只变小，而不是变大。

如上所述，连接片在锚定元件发生径向压缩时构成某种类型的活节。因而为了能使连接片具有良好的可变形性能，有利的做法是，所述连接片中的至少个别连接片从沿轴向延伸的截面看具有至少一个截面缩小部。通过这个截面缩小部可进一步减小妨碍连接片弯曲和压缩的阻力。

所述截面缩小部合理地通过至少一个位于所述连接片的中间区域内的中央空隙形成。这个空隙可以比如通过钻孔或冲孔制成。余下的连接片截面的变形阻力可以通过这个空隙得到进一步的减小。

根据另一有利实施方式，所述截面缩小部由至少一个位于所述连接片的中间区域内的缺口构成。这种缺口可以通过压印法或切削加工过程而形成。缺口对连接片特性产生的影响与上述中央空隙基本相似。

根据本发明的另一设计方案，所述纵梁在其中间区域内配有相对于所述锚定元件的中央纵轴沿径向凸出的凹槽。这种凹槽具有诸多优点：首先，该凹槽构成一个削弱点，可以简化纵梁围绕凹槽区域所进行的弯曲运动。其次，凹槽还可以实现锚定元件在外壳中的轴向固定。

从所述纵梁的纵剖面看，所述凹槽有利地基本呈U形，且配有平坦底部。凹槽的平坦底部可以消除凹槽的缺口效应。此外还可避免所述密封元件被锐边损伤。

所有纵梁有利地在相同的轴向位置上都具有凹槽。纵梁的这些凹槽因而在锚定元件的壳面上共同构成某种类型的环绕式凹槽。

所述外壳合理地在其内侧沿其圆周具有至少一个以型面配合方式嵌入所述锚定元件的凹槽的凸节。在外壳的凸节以型面配合方式嵌入锚定元件的凹槽的情况下，锚定元件不会沿轴向从外壳中滑出。因此，外壳不需要配备用以实现这一功能的附加侧壁。

为了实现作用力的均匀分布，有利地设有多个沿圆周分布的凸节。通过设置多个沿圆周分布的凸节，任何情况下都可以确保外壳和锚定元件之间实现型面配合。

所述凸节从其截面看合理地大致呈盘形。大致呈盘形的凸节的底部优选平坦。因此，所述凸节的截面与锚定元件上位于纵轴中间区域内的凹槽的截面大致相符。

根据另一有利实施方式，所述凸节从其截面看大致呈球窝形。球窝形凸节在外壳上产生的缺口效应很小。在此情况下，纵梁上的凹槽相应大致呈U形。