[发明专利]具双头螺纹紧固件的管接头及相关的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求于2015年8月17日递交的第14/827,424号美国专利申请、及于2016年7月11日递交的第2,935,660号加拿大专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及管接头，其适于连接并密封两个具有相同或不同直径的管段的相邻的管端，从而形成所述管端间的流体连通接头。

背景技术

一般来说，用于连接并密封两个管段相邻管端的各种类型的传统管接头包括连接套筒或卡圈，而每个管端延伸至所述连接套筒的各个端部。毗邻所述套筒两端保持一垫圈，该垫圈覆盖所述管段或者沿着所述套筒的长度。为了将所述管端固定在合适位置，必须使套筒和垫圈中至少一个向所述管端压缩，以形成紧密或密封接合。当今，各种类型的可适用的管接头包括不同类型的夹紧件或用于在所述套筒和/或垫圈上产生这种选择性压缩的机构。

在一个示例中，第6,168,210号美国专利示出了一种管接头，其利用了连续的突缘(flange)(也称为“压盖(gland)”)，所述突缘通过横跨套筒纵向长度的螺栓连接在一起。如此专利中所述，所述突缘、套筒端部和垫圈三者之间具有特别的关系，当使用所述螺栓使所述突缘朝彼此移动时，这种关系会对密封有影响，而且还会使所述连接件在不同管道尺寸范围内起作用，以使所述垫圈向所述管端压缩。

在另一示例中，第8,528,945号美国专利示出了一种管接头，其利用了开环式压盖(split-ring glands)，每个开环式压盖包围一个套筒端部及邻近该套筒端部的垫圈。如此专利中所述，除了在限定所述开环式压盖的两个压盖元件的间隔端之间形成的一间隙处外，所述套筒端部和垫圈被完全包围住。可以通过使用螺栓将位于所述开环式压盖间隔端上的螺栓突缘拉到一起，而使每个开环式单独收紧，而不需要使用横跨所述套筒纵向长度的螺栓。再一次地，所述垫圈和开环式压盖设计成支持宽范围的夹紧力的调整及间隙尺寸，以便在套筒上与各种尺寸的管端接合。

管接头的另一示例商业上称为管接头，其中一些管接头是由Swiss company Straub Werke AG制造并由如Performance Coupling Company ofNational City,California公司分配。从他们网站straub-coupling.com上的产品手册可以看出，此类型管接头的套筒的至少一最外面部分可分开以限定沿其纵向长度延伸的间隙。因此，一旦管端插入套筒的两端，通过拧紧一系列横跨两个对应螺栓突缘之间间隙的螺栓，此最外面部分或固定于该最外面部分的夹紧件就会压缩所述间隙。还已知有其他类型的管接头，许多这样的管接头通过与某一类型的螺纹紧固件及螺栓的布置形式压缩固定在一起或进行调整，正如上述三个具体示例中那样。

因而，当今本领域使用的许多管接头都是通过使用螺纹螺栓和螺母进行安装和调整的。通常必须使用套筒扳手或某种类似的工具来旋转螺栓以完成安装过程。然而，许多管接头具有可适用的宽范围的可调压缩，因此在将管接头紧固到管端的过程中，所述螺栓需要移动很长的长度或距离。除了需要较多时间和劳力来移动较长距离外，有时还必须提供专业的套筒扳手以处理从起始或标称(nominal)(未被压缩)位置到完全压缩并密封的接合位置的长距离移动。当在现场工作时，如当安装者从事在黑暗或较差的环境条件下地下管连接的工作时，部件及用于此项工作的工具所增加的复杂度可能并不是所期望的。

正因为如此，进一步改进各种类型的传统管接头以最大程度地减少独立或松动部件的数量以及安装者在使用管接头连接两个管端时必须使用到的工具的数量是很令人期望的。此外，减少安装这些管接头所需的时间及劳力也是很令人期望的，从而使使用者整体上更高效。

发明内容