[发明专利]软管和管道组件及安装系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及柔性软管和用于安装这种软管和刚性管道的支 架。更具体地，本发明涉及包括软管或管子、金属插入件和包覆成型 的热塑性安装支架的软管或管道组件。

背景技术

通常，可采用将软管和/或管子组件固定到设备上的多种不同的方 法或设计之一。这种软管组件通常包括软管、一段长度的刚性件和端 部安装流体连接件。通常，这种设计需要具有以下性能：相对于其它 构件定位并维持软管组件，并保护组件的软管构件免受机械损害，包 括安装软管组件时受到的损害。现有的设计可包括：螺栓连接的金属 支架和弹性体衬套；用弹性体涂覆或未涂覆的金属或塑料夹子；整体 成型的热塑性低温材料；和/或焊接到金属管子上的金属支架，金属管 子随后利用铜焊到管道上的心轴和/或金属箍卷压到软管端部。

但是，现有支架设计具有性能问题，包括：安装期间由于施加到 螺栓或类似紧固件上的力导致的热塑性材料的破坏或破裂；软管构件 与涂覆或未涂覆的金属或塑料夹子之间缺乏足够的机械或粘接整体性 导致的在使用期间软管和系统构件之间的相对运动；安装在软管构件 和金属支架之间的弹性体衬套的移动；和类似的问题。另外的问题可 源于构件和制造工艺的复杂性，这可导致高成本或由于减少成本或减 少制造时间导致的低劣的软管支架或管道连接体支架。

而且已知在光滑金属管道上进行包覆成型具有以下问题：由于成 型材料和管子之间的摩擦系数较低，因此管道会相对于包覆成型构件 发生旋转和轴向运动。

发明内容

本发明涉及这样的系统和方法，其提供采用刚性安装支架和用于 结合刚性安装支架与软管的包覆成型塑性材料的软管组件。优选地， 安装支架是金属的，并且金属安装支架和软管的至少一部分由塑性包 覆成型材料封装从而提供这种结合。

因此，根据本发明，用于将一段长度的软管或管子固定到结构上 的系统和方法可包括具有刚性插入件的支架，该刚性插入件与该段长 度软管的一部分相关联。优选地，用弹性材料包覆成型刚性插入件的 至少一部分，该弹性材料封装插入件的至少一部分，并与该段长度的 软管的外部至少部分地熔合或机械锁定或接合。该熔合或接合可通过 以下操作获得：在加工期间，熔化的低粘度热塑性材料流与软管或管 子紧密接触，并且包覆成型件收缩到软管或管子表面。刚性插入件优 选地限定至少一个安装元件，例如孔口，用于使用至少一个紧固件将 支架固定到结构上，从而将该段长度的软管固定到结构上。优选地， 刚性插入件的限定这种安装孔口的至少一部分没有由弹性材料封装， 因此为例如螺栓的紧固件提供支撑面。根据本发明的多个实施例，金 属插入件的未包覆成型部分可采用销、孔、或其它安装装置设计。插 入件的多个实施例由钢、铝或类似的刚性材料或金属制成，使得插入 件和支撑面比制成包覆成型件的弹性材料更坚固。刚性插入件可至少 部分地包围该段长度的软管的一部分，刚性插入件的包围软管的所述 部分优选由包覆成型件封装。然而，插入件可不包围软管，可仅靠近 软管配置。为了使软管弯曲，刚性插入件的包围或接触软管的部分可 被弯曲，使得在插入件以及插入件的包围或接触部分被包覆成型时， 在软管中形成弯曲度。另一种在软管中形成弯曲度的方式可采用在“直 的”支架上形成的弯曲包覆成型件，它包围软管使得软管弯曲。

本发明解决了与前述的软管或管道安装设计有关的多个性能问 题。例如，安装螺栓紧固件的力导致的热塑性材料破坏或破碎可由本 发明的实施例解决，在这些实施例中，刚性金属安装支架的至少一部 分没有被包覆成型件封装，尤其是安装支架包括螺栓孔或类似物的部 分没有被包覆成型件封装。结果，使得安装螺栓支撑在暴露的金属上， 而不是象通常在现有支架中的情况那样支撑在未加强的树脂或类似物 上。作为另一个实施例，软管构件与相关联的支架之间缺乏充分的机 械或粘接整体性由本发明的实施例通过以下方式解决，即用能够通过 机械、热和/或化学的方式与支架和软管或管子结合的树脂或类似物整 体包覆成型支架和软管连接体。本发明的实施例还不需要安装在软管 构件和金属支架之间的弹性体衬套或类似物，因为本发明消除了支架 和软管或管子之间的任何相对运动。另外，本发明的实施例可通过单 一步骤、较低技术水平程序而用于软管组件。因此，在软管组件中应 用本发明可减小构件的复杂性和简化制造工艺，从而减少制造和安装 成本。