[发明专利]衬套组件和组装该衬套组件的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及衬套，并且更具体地涉及包括衬套组件和分离的法兰的衬套系统。

背景技术

至少某些已知的衬套，比如一些已知的形状记忆衬套，通过在开口内扩张该衬套而被安装。例如，为了安装这种形状记忆衬套，热量和/或其他能量被施加以将衬套从拉紧的马氏体（martensitic）状态转换为成形的奥氏体（austenitic）状态。在转换过程中，衬套径向地向外扩张以填充开口并且由此变成以过盈配合的方式连接在开口内。通常，该扩张通过施加与初始施加的能量相反的能量而可逆转。例如，如果热量被用于将该衬套固定在开口中，那么当使用液态氮或一些其他冷却源将衬套显著冷却时，衬套通常可以被从开口移除。

然而，在至少一些应用中要求更复杂的衬套，其包括额外的特征和/或特性，比如法兰。基于衬套的用途，至少一些已知的具有法兰的衬套使用冷缩配合技术和/或使用由例如心轴施加的强力而被安装。然而，可以意识到的是，这种安装方法可能破坏衬套和/或其中安装衬套的结构，因此导致有缺陷的安装。这样，形状记忆衬套的使用可能被限制。而且，形状记忆技术通常不用于安装具有法兰的衬套，因为这种衬套的不同部分通常以不同的速率扩张。

因此，具有考虑到上述问题中的至少某一些以及可能的其他问题的方法和设备是有利的。

发明内容

一方面，衬套组件被提供。衬套组件包括垫圈，该垫圈包括被限定为由其中穿过的开口。圆柱体包括尺寸设计为插入到垫圈开口内的第一端以及相对的第二端。该圆柱体由智能材料制造，该智能材料被配置成当该圆柱体的至少一部分被定位在垫圈开口内时选择性地扩张。

另一方面，用于与垫圈一起使用的衬套被提供，该垫圈包括被限定为由其中穿过的开口。该垫圈包括圆柱体，该圆柱体包括尺寸设计为插入到垫圈开口内的第一端以及相对的第二端。该圆柱体由智能材料制造，该智能材料被配置成当该圆柱体的至少一部分被定位在垫圈开口内时选择性地扩张。

仍在另一方面，用于组装衬套组件的方法被提供。该方法包括将圆柱体的第一端定位在由垫圈限定的开口内。圆柱体由智能材料制造，该智能材料被配置成选择性扩张。当圆柱体的第一端被定位在垫圈开口内时，圆柱体被扩张。

仍在另一方面，提供了一种衬套组件，其包括：包含被限定为由其中穿过的开口的垫圈；和圆柱体，其包含尺寸设计为插入到垫圈开口内的第一端以及相对的第二端，该圆柱体由智能材料制造，该智能材料被配置成当该圆柱体的至少一部分被定位在垫圈开口内时选择性地扩张；其中该圆柱体被配置成以过盈配合的方式固定在垫圈开口内；其中垫圈进一步包含形成为具有第一配置的内表面，并且圆柱体的第一端进一步包含外表面，该外表面被形成为具有与第一配置基本互补的第二配置；其中垫圈进一步包含在垫圈开口周围环形间隔的多个槽口，并且圆柱体的第一端进一步包含多个凸起，其尺寸和取向被设计为匹配在多个槽口内；其中该垫圈进一步包含在垫圈开口周围环形延伸的凹陷的内轮缘，并且圆柱体的第一端包含唇缘，其尺寸和取向被设计为匹配在凹陷的内轮缘内，使得当圆柱体的至少一部分完全插入到垫圈开口内时，圆柱体的上表面与垫圈的上表面基本齐平；其中圆柱体由智能材料制造，所述智能材料包含形状记忆合金和形状记忆聚合物中的至少一种；并且进一步包含设置在垫圈和圆柱体之间的密封件。

仍在另一方面，提供了与垫圈一起使用的衬套，该垫圈包括被限定为由其中穿过的开口，该衬套包括圆柱体，该圆柱体包括尺寸被设计为插入到垫圈开口内的第一端以及相对的第二端，该圆柱体由智能材料制造，所述智能材料被配置成当该圆柱体的至少一部分被定位在垫圈开口内时选择性地扩张；其中圆柱体被配置为以过盈配合的方式固定在垫圈开口内；其中圆柱体的第一端进一步包含外表面，该外表面被形成为具有与垫圈的内表面基本互补的配置；其中第一端进一步包含多个凸起，该凸起的尺寸和取向被设计为匹配在垫圈的多个槽口内；其中第一端包含唇缘，该唇缘的尺寸和取向被设计为匹配在垫圈的凹陷的内轮缘内，使得当圆柱体的至少一部分完全插入到垫圈开口内时，圆柱体的上表面与垫圈的上表面基本齐平；并且，其中圆柱体由智能材料制造，该智能材料包含形状记忆合金和形状记忆聚合物中的至少一种。