[發明專利]管元件、聯接件、管元件與聯接件的組合

有效

• 申請號: 201780084368.2
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN110177970B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: J.P.布蘭德特;A.J.卡沃;P.W.班克羅夫特
• 申請（專利權）人: 維克托里克公司
• 主分類號: F16L21/06
• 分類號: F16L21/06;F16L21/00;F16L21/02;F16L21/03;F16L23/00;F16L23/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;李建新

管元件具有周向槽。槽具有與第一底表面鄰接的第一側表面。當在橫截面中看時，第一側表面和第一底表面一起對向第一90°圓形弧。槽還具有與第二底表面鄰接的第二側表面。第二側表面處于與第一側表面相隔開的關系并處于與第一側表面面對的關系。當在橫截面中看時，第二側表面和第二底表面一起對向第二90°圓形弧。第三底表面與第一底表面和第二底表面二者鄰接并且為平的表面。一種用來連接管元件的聯接件具有弧形突起，所述弧形突起與管元件的槽接合。所述弧形突起具有半圓形橫截面。釋放槽鄰近每個弧形突起定位。

相關申請的交叉引用

本申請是基于2017年1月24日提交的美國臨時申請No.62/449,765并要求該美國臨時申請的優先權，并且在此通過引用將其并入。

技術領域

本發明涉及用于連接聚合管元件的管聯接件以及通過管聯接件連接的管元件。

背景技術

用于將管元件端部對端部地聯結在一起的機械聯接件包括可相互連接的節段（segment），它們可周向地圍繞被同軸地對齊的管元件的端部部分定位。術語“管元件”在本文中是用來描述具有類似管的形式的任何管類物件或部件。管元件包括管座、管配件（諸如肘件、帽件、三通）以及流體控制部件（諸如閥、減壓器、張緊器、限流器、壓力調整器等等）。

管元件在兩個或更多的管元件被連接的接頭處容易遭受失效。在接頭處的失效可由所施加的力在引發疲勞失效的循環地施加的低得多的負載下導致，或當彎曲力增加了附加應力時導致，所述施加的力在管元件或聯接件中引發了應力，其超過了形成管元件或聯接件的材料的屈服強度。不管失效模式，在管元件中的應力集中可在限制管接頭的性能中扮演主要角色，尤其是由聚合管所組裝的機械管接頭，因為一些聚合材料對于應力集中敏感。

應力集中可以是將周向槽接合在管元件中的因素，例如，當聚合管元件通過通常用金屬制成的具有弧形突起（亦稱為“鍵”）的機械聯接件進行聯結時。無論通過機加工操作還是冷加工的（軋槽的）所形成的槽，在槽的“角落”中將具有應力集中的區域，在該處槽側和槽底相遇，這樣的區域接近或鄰近鍵在槽之內接合的位置，并且因此力和應力在該處通過聯接件被轉移越過接頭。另外，已知的對槽的幾何形狀和槽/鍵接觸進行管理的工程考慮傾向于增大槽角落中的應力，這些考慮包括了已知需求：為了性能目的使得鍵的側部與槽的側部之間的接合高度最大化，同時使得槽的深度最小化，并且對聚合管而言，使得由鍵施加到槽的底部的壓縮力最小化或消除，其起到在槽角落處增大應力的作用。在其它力（諸如彎曲力）被施加到接頭并僅由鍵/槽界面承受的地方，應力在槽角落處進一步增大。在那些角落處，應力集中被形成為存在兩個表面相遇之處的尖銳角落或小半徑的自然結果。這樣的應力集中由實際的管聯接件中的由于聯接件和管元件它們本身上的制造公差的需要而加重。這些制造公差產生了每個部件中的幾何形狀變化性，每個部件的調節（accommodation）限制了聯接件設計者可將應力集中影響減小到的程度。在槽角落中增大的應力和在那里自然地發生的應力集中促進了在一些聚合物管元件中的小裂縫的形成，其可在高的施加負載下導致最終失效，或導致在引發循環負載的應力下的疲勞失效。減小或消除在聚合管中的槽的角落中所增大的應力和在那些位置處的應力集中，包括通過減小鍵/槽界面上的幾何形狀變化的影響，是明顯地存在著優勢。

發明內容

本發明涉及用于連接管元件的聯接件。在一個示例實施方式中，聯接件包括圍繞中央空間被端部對端部地附接至彼此的多個節段。可調節的附接構件定位在每個節段的相對端部，用于將節段附接至彼此。第一弧形突起和第二弧形突起分別定位在每個節段的相對側上。每個弧形突起面對延伸穿過中央空間且沿著每個節段縱長地延伸的軸線。每個弧形節段具有平行于軸線所取得的半圓形橫截面。該半圓形橫截面在弧形突起的至少一部分之上延伸。

在一個示例實施方式中，弧形突起中的至少一個包括至少一個間隙釋放區域，所述至少一個間隙釋放區域鄰近節段中的一個的端部定位。進一步地作為示例，所述至少一個間隙釋放區域包括在一個弧形突起上的具有增大的曲率半徑的表面。具有增大的曲率半徑的表面面對軸線。