[发明专利]接合组件、V形夹具和端部凸缘

说明书

V形夹具为管状体端部凸缘提供增强的轴向载荷，以便在管状体端部凸缘之间建立流体密封接合。根据示例，V形夹具具有V形角，该V形角的值在V形夹具的带的一段或更多段上改变。变化的V形角已经示出，以实现更加均匀且一致地施加在V形夹具的圆周周围并施加至下面的管状体端部凸缘的轴向载荷。此外，在一个示例中，管状体端部凸缘具有部分球形形状。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月31日提交的美国临时专利申请No.62/880,905的权益。

技术领域

本公开总体上涉及用于接合管状体的V形夹具。

背景技术

V形夹具通常用于接合管状体，该管状体具有从管状体的主结构向外延伸的端部凸缘(flange，法兰)。这些类型的管状体被广泛地应用，包括但不限于汽车、航空航天、农业以及石油和天然气。先前的(previous)端部凸缘具有成角度且平坦的壁(planar wall)，并且先前的V形夹具具有多个带，这些带呈现出沿着带的范围(extent)保持不变的横截面轮廓构造。当V形夹具被紧固在管状体上时，带接收端部凸缘，并且施加在端部凸缘上的径向力和轴向力在端部凸缘处建立流体密封(fluid-tight，液密的)接合。

发明内容

根据一实施方式，V形夹具可以包括带。带在周向方向上从第一端部延伸至第二端部。带具有第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁在剖面轮廓中建立在第一侧壁与第二侧壁之间的V形角。V形角在带的第一周向位置处具有第一值，并且在带的第二周向位置处具有第二值。第一周向位置比第二周向位置更加靠近V形夹具的闭合机构。第一值大于第二值。

根据另一实施方式，接合组件可以包括第一管状体端部凸缘、第二管状体端部凸缘和V形夹具。V形夹具可以被放置在第一管状体端部凸缘和第二管状体端部凸缘上方。V形夹具可以包括带。带在周向方向上从第一端部延伸至第二端部。带具有第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁在剖面轮廓中建立在第一侧壁与第二侧壁之间的V形角。第一管状体端部凸缘、第二管状体端部凸缘和/或V形夹具中的一个或者多个在其周向范围的一部分或者更多部分上具有形状变化。该形状变化使得轴向载荷在周向范围的一部分或者更多部分上从V形夹具大致均匀地施加至第一管状体端部凸缘和第二管状体端部凸缘。

根据又一实施方式，端部凸缘组件可以包括第一管状体端部凸缘和第二管状体端部凸缘。第一管状体端部凸缘具有大致部分球形形状。第二管状体端部凸缘具有大致部分球形形状。

附图说明

下文将结合附图描述一个或者多个实施例，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是接合组件的第一实施例的侧视图，该接合组件具有带有端部凸缘的一对管状体和V形夹具；

图2是端部凸缘的放大视图；

图3是V形夹具的分段前视图；

图3A是沿图3中带箭头的线3A-3A处截取的V形夹具的剖视图；

图3B是沿图3中带箭头的线3B-3B处截取的V形夹具的剖视图；

图3C是沿图3中带箭头的线3C-3C处截取的V形夹具的剖视图；

图3D是沿图3中带箭头的线3D-3D处截取的V形夹具的剖视图；

图3E是沿图3中带箭头的线3E-3E处截取的V形夹具的剖视图；

图4是示出在x轴上以度(°)为单位的相对于闭合机构的角度和在y轴上以牛顿(N)为单位的施加的轴向载荷的曲线图；图4的曲线图是分析建模的结果；

图5是V形夹具的第二实施例的侧视图；

图6是图5的V形夹具的分段前视图；