[发明专利]具有牵引机构的接头

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2012年3月16日提交的美国临时专利申请No.61/612,189和美国非临时专利申请No.13/724,933的权益，其全部内容通过参引并入本文。

技术背景

技术领域

本公开涉及比如管联接器、管连接器和管端盖的接头。

相关技术的描述

水系统、油、气和化工行业通常采用管或其他中空体来输送水和其他流体。接头为通常采用的以将各单个管或其他中空体机械地联接至其他系统部件的结构元件。例如，接头可以充当与阀、栓或凸缘端结合的连接部件。此外，一些管在一端上包括一体式接头类型结构以便于联接。接头安装在地上应用和地下应用两者中。例如，接头可以针对多种不同应用用于制造工厂中，包括在管道上，例如电气管道，或者在加热、通风和空调应用上。用于管或其他中空体——比如管道——的材料可以根据应用而变化。如此，特定的接头已经被开发以用于特定的材料，比如钢、铸铁、水泥、塑料及其他类型的材料。

管或其他中空体的尺寸也可根据应用变化。因此，已经开发了将具有不同直径的中空体柔性地联接的接头。这些接头通常依靠可调节的密封件。

一种常规类型接头为管联接器，该管联接器构造成对变化尺寸的管进行联接，该管联接器包括围绕适于接纳管的筒体周向地分布的一系列平行的螺栓。为了实现密封，螺栓向内地拉动在接头的端部上的环以从外侧朝向内侧在管、接头本体与环之间楔入密封件。

管联接器的另一方面涉及对管进行轴向约束以防止断开联接。一些常规的约束系统包括楔入管联接器与管之间的夹持件以防止管相对于联接器的轴向平移。在一些管联接器中，夹持件是作为密封件的一部分嵌入的齿。在其他的常规管联接器中，轴向约束通过定位成与密封衬垫分离并且围绕管呈环形周向布置的一系列凸耳实现。将与每个相应的凸耳相关联的各单个螺栓径向地紧固使得凸耳固定至管以产生所需的约束。

其他常规联接器采用能够围绕管径向地紧固的带夹紧件。在一个示例中，这些联接器可以采用围绕管的钢带或环以实现约束。

发明内容

已意识到的是，采用一系列平行的螺栓的常规联接器，比如管联接器，出于多个原因是有问题的。例如，在现场沟槽中安装管联接器的工人将需要围绕联接器的周向递增地紧固一系列的螺栓以使密封件适当地坐置。代替对于下述系统——该系统中更大量螺栓朝向接头本体拉动环并且压缩密封件——中常见的更大量的螺栓，减少联接器所需的螺栓数量的一个优势是其趋于快速且简单的安装。

在一个实施方式中，本公开的接头包括牵引机构，该牵引机构轴向向外拉动环状密封件以形成对具有变化尺寸和材料的管的有效密封。该接头包括中空体，该中空体包括位于第一端处的开口。在中空体的内表面上定位有密封构件。牵引机构包括在第一端处与中空体联接的主致动元件和联接至密封构件的多个副致动元件。该多个副致动元件定位在中空体的内部并且彼此周向地间隔开。多个副致动元件与主致动元件接合使得主致动元件的致动将多个副致动元件朝向中空体的第一端处的开口轴向地牵引，由此将密封构件从打开位置转换至密封位置。

在另一实施方式中，接头可包括夹持元件，该夹持元件联接至多个副致动构件中的一个副致动构件，从而通过致动主致动元件使夹持元件朝向位于中空体的第一端处的开口轴向地并且朝向中空体的纵向轴线径向向内地从打开位置移动至接合位置。夹持元件可抵接密封构件。

在一个实施方式中，夹持元件不固定地附接至多个副致动构件中的一个副致动构件或密封构件中的任一者。该优势可允许夹持元件相对于中空体浮动并且适应变化的管尺寸和横截面形状。

在又一实施方式中，接头包括多个夹持元件。夹持元件的数量可小于副致动元件的数量。在另一示例中，根据夹持元件构造的方式，可存在比副致动元件多的夹持元件。

主致动元件可以可旋转地安装至位于中空体的第一端上的外表面。中空体的第一端可包括多个周向间隔的渐缩的凸部，该凸部在第一端处朝向纵向轴线聚拢。相邻的凸部由纵向延伸的槽沿第一周向方向分离。副致动构件可各自延伸穿过纵向延伸槽中的相应的一个槽。

在一个实施方式中，主致动元件包括多个倾斜表面并且副致动元件中的每个副致动元件与多个倾斜表面中的相应的一个倾斜表面接合。

在一个实施方式中，主致动元件在第一端处与中空体可旋转地联接，并且主致动元件的相对于中空体的纵向轴线沿第一周向方向的旋转将多个副致动元件朝向位于中空体的第一端处的开口轴向地牵引，由此将密封构件从打开位置转换至密封位置。