CN108884954A - 带有指示器的锁定管道接头装置 - Google Patents

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Abstract

一种锁定管道接头组件、装置和方法采用中心体连接器、一个或多个密封元件、承座压盖、指示器环和保持盖。在实施例中，提供螺栓元件和螺母元件，用于将保持盖固定到中心体连接器并将封装组件压在其中。

Description

带有指示器的锁定管道接头装置
技术领域
本公开总体上涉及流体流动***，并且更具体地涉及用于对待***或移除的管道元件提供零阻力的锁定接头装置和方法。
背景技术
管道***用以促进流体(诸如，液体、气体(例如空气)或等离子体)的流动。例如，家庭、学校、医疗设施、商业建筑和其他居住结构通常需要集成的管道***，以便水和/或其他流体可以循环用于各种用途。液体和/或气体，如冷水和热水、可呼吸空气、乙二醇、压缩空气、惰性气体、清洁化学品、废水、工厂冷却水以及油漆和涂料只是可以通过管道***部署的流体和气体类型的一些例子。管/管道类型可包括例如铜、不锈钢、CPVC(氯化聚氯乙烯)、铁、黑铁、球墨铸铁、灰铸铁、FIDPE(高密度聚乙烯)和PEX(交联聚乙烯)。出于本公开的目的，术语“管”或“管道”将被理解为包括一个或多个管道、管、管道元件和/或管元件。
管道连接是连接各种管道所必需的，并且必须是通用的，以便适应特定管道***实施所需的管道方向的变化。例如，可以在开口的管件的端部处使用配件和阀门，这使得两个管件能够以特定配置装配在一起。在配件类型中，有弯头、“三通”、适用于各种目的的联轴器(例如管道尺寸变化)、端部、球阀、截止阀和部分角度连接器。
近年来，推入式配合技术已应用于管道***，以减少焊接接头涉及的危险和时间。推入式配合方法需要最少的管道配件知识，并且涉及的材料远少于焊接。例如，对于使用推入式配合技术连接管道，人们可能只需要管道、快速连接配件、倒角/去毛刺工具和管道切割器。
使用推入式配合技术连接管道***所涉及的步骤可概述如下。首先，将管道切割成适当的长度，并用去毛刺工具清洁管道的末端。然后将管道和配件推到一起进行连接。该配件设置有紧固环(也称为夹头、夹持环或抓环)，该紧固环具有在***管时夹持管的齿。紧固环装置用于提供相反的能量，防止装置脱离，同时产生可靠密封。因此，不涉及扳手、夹紧、胶合或焊接。管道***的推入式和/或快速连接技术可以通过例如美国罗得岛州沃里克的迅捷装配公司(LocJawTM，BlueHawkTM，和推入式配件和相关产品系列的供应商)获得。而且，该技术例如在以下美国专利中均有说明：美国专利No.7,862,089，美国专利No.7,942,161，美国专利No.8,205,915，美国专利No.8,210,576，美国专利No.8,398,122，美国专利No.美国专利No.8,480,134，美国专利No.8,844,974，美国专利No.8,844,981，美国专利No.9,068,680和美国专利No.9,217,529，其公开内容通过引用整体并入本文。
在一些环境中，希望对***接头装置的管道提供零和/或最小的阻力。在这样的环境中，***的管道通常设置有最靠近***接头组件的端部的环形凹槽，由此紧固环可以接合凹槽并抵抗管的轴向移动。
发明内容
本发明部分地提供了一种锁定管道接头组件、装置和方法，其提供紧密密封而不损坏装配元件或管道，并且在***或移除时对管道具有零阻力。本发明不使用夹具、焊料、胶或特殊机械加工来连接管道，同时在连接的连接区域处形成无泄漏密封。此外，本发明可以连接相同或不同的管道元件，而无需将元件压印或螺纹加工到位。
根据本发明实施例提供的快速连接装置采用中心体连接器、一个或多个密封元件(例如一个或多个密封环和扁平密封环垫圈)、承座压盖或封装压盖、密封指示器和保持盖。还提供一个或多个锁定螺栓和螺母，用于接合保持盖和中心体连接器。在各种实施例中，保持盖包括一个或多个接收相应螺栓的内部通孔，并且中心体连接器包括一个或多个通道或引导件，其允许螺栓在***的管道或管被接合之后以固定关系与接收螺母锁定。因此，在紧固和压缩封装装置之前，中心体连接器可以与保持盖对准。管道或管元件可以设置或不设置环形凹槽，并且在该带有凹槽的管道元件的实施例中，该承座压盖接合环形凹槽。
附图的简要说明
图1示出了根据本发明实施例的装置的分解透视图。
图2是类似于图1的分解透视图，其中安装有一个管元件和封装装置。
图3示出了根据本发明实施例的中心体连接器的透视图。
图4示出了图3的中心体连接器的右侧视图。
图5示出了沿着图4的线5-5截取的中心体连接器的剖视图。
图6示出了图5的圆圈部分6-6的放大视图。
图7是根据本发明的实施例的保持盖的透视图。
图8是图7的保持盖的右侧视图。
图9是沿图8中线9-9截取的保持盖的剖视图。
图10是图9的圆圈部分10-10的放大视图。
图11是根据本发明的实施例的承座压盖的右侧视图。
图12是沿图11的线12-12截取的承座压盖的剖视图。
图13是图12的圆圈部分13-13的放大视图。
图14是根据本发明实施例的指示器环的右侧视图。
图15是沿图14中的线15-15截取的指示器环的剖视图。
图16是根据本发明的实施例的密封垫圈的右侧视图。
图17是沿图16的线17-17截取的密封垫圈的剖视图。
图18是具有中心体连接器和***的管元件作为接头的一部分的封装装置的实施例的剖视图。
图19是图18的圆圈部分19-19的放大视图。
图20是类似于图18的剖视图，其中封装装置通过成对的螺母和螺栓的接合而比图18中所示的更紧固。
图21是图20的圆圈部分21-21的放大视图。
图22是类似于图21的视图，其中管构件不具有环形凹槽。
图23是具有管构件的安装的封装装置的透视图。
图24是根据本发明的实施例的另一种密封环的右侧视图。
图25是沿图24的线25-25截取的密封环的剖视图。
图26是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图27是沿图26中的线27-27线截取的承座压盖保持器的剖视图。
图28是图27的圆圈部分28-28的放大视图。
图29是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图
图30是沿图29中线30-30线截取的承座压盖保持器的剖视图。
图31是图30的圆圈部分31-31的放大视图。
图32是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图33是沿图32中线33-33截取的承座压盖保持器的剖视图。
图34是图33的圆圈部分34-34的放大视图。
图35是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图36是沿图35中36-36线的承座压盖保持器的剖视图。
图37是图36的圆圈部分37-37的放大视图。
图38是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图39是沿图37中线38-38截取的承座压盖保持器的剖视图。
图40是图39的圆圈部分40-40的放大视图。
图41是图40的圆圈部分41-41的放大视图。
图42是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图43是沿图42中线43-43截取的承座压盖保持器的剖视图。
图44是图43的圆圈部分44-44的放大视图。
图45是图44的圆圈部分45-45的放大视图。
图46是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图47是沿图26中线27-27截取的承座压盖保持器的剖视图。
图48是图27的圆圈部分28-28的放大视图。
图49是根据本发明的实施例的另一种承座压盖保持器的右侧视图。
图50是沿图26中线27-27截取的承座压盖保持器的剖视图。
图51是图27的圆圈部分28-28的放大视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述当前公开的主题，附图中示出了本公开主题的一些但非全部实施例。相同的数字始终指代相同的元件。当前公开的主题可以以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。实际上，本发明所属领域的技术人员将会想到本文所阐述的本公开主题的许多修改和其他实施例，其具有前述描述和相关附图中呈现的教导的益处。因此，应理解，当前公开的主题不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。
如图1至图23所示，本发明的实施例提供了一种锁定管道接头组件、装置和方法，其便于管道元件以零阻力连接和断开。
如图1和2所示，装置10的实施例包括中心体连接器12和封装装置11，如图所示，当组合但未紧固时，封装装置11形成用于一个或多个管道或管元件25零阻力***的空腔。一旦***管道25，就可以将封装装置11紧固在中心体连接器12上，以提供无泄漏的密封。在各种实施例中，提供指示器环22，其从中心体连接器12的外表面44和连接的保持盖24(见图23)向外延伸，以提供视觉指示，表明已经施加足够的连接压力，密封操作正常。当被压缩时，指示器环22适于径向向外突出超过并邻近中心体连接器12的轴向端壁段50和/或150。在各种实施例中，指示器环22可包括低密度橡胶膜，其是柔性的、弹性的以及在压力下可移位的，并且可具有独特颜色以便于如本文其他地方所述的视觉检查。
在各种实施例中，如图1至23所示，封装装置11可包括以下部件中的一个或多个：中心体连接器12、一个或多个密封构件(诸如密封环16,18和/或平坦的密封垫片或垫圈14)、承座压盖20、指示环22和保持盖24。管道元件25可包括环形凹槽和/或凹口环27，或者可以是无凹槽的。在各种实施例中，不使用紧固环或夹持环。在各种实施例中，承座压盖20是***的压盖，例如，如图11所示。密封环16,18可以是基本上环形的并且具有基本上圆形的主体横截面。在各种实施例中，如图24和25所示，密封环16可以设置有椭圆形横截面形状，如316所示，径向外壁318和内壁316轴向延伸的距离大于轴向内壁322的轴向外壁324壁径向延伸的距离。而图24和25示出了密封环16的实施例，单独的密封环18可以具有与其中所示的密封环16相同的结构。在各种实施例中，密封环16,18的内径大于***的管道25的外径，使得穿过环16,18***管道没有阻力。然而，在***管道并且如本文其他地方所述将螺栓和螺母拧紧在一起之后，密封环16,18压缩并在***的管道周围形成紧密密封。在各种实施例中，密封元件14的内径与中心体连接器12的中心凸缘400的直径相同。换句话说，在安装时，从中心体连接器12的中心轴线A到凸缘的径向内表面41的径向距离R1(参见图5)与从中心轴线A到密封构件14的内表面140的径向距离相同。以这种方式，密封环14为***的管道或管25的轴向端壁255提供面密封，如图19所示。密封环14,16,18可以由橡胶或类似的柔性材料形成。
如图3至6所示，中心体连接器12包括在径向向内延伸的中心凸缘400的任一侧上的第一管道接收部分35和第二管道接收部分37。中心体连接器12包括径向外表面44、第一轴向端壁段50和第二轴向端壁段150，以及形成空腔42的径向内表面40，空腔42沿轴线A轴向延伸穿过中心体连接器。内凸缘400与中心体连接器12一体形成并且是中心体连接器12的一部分，包括径向延伸的侧壁表面(例如，43,45)和轴向延伸的径向内表面41。每个侧壁表面43,45用作管止动件，用于阻挡***的管和/或管道(例如，管道25)。内凸缘400在中心体连接器12的轴向内部47处从内表面40径向向内延伸。
如图5所示，凸缘400朝向中心体连接器轴线A径向向内延伸，从而产生从纵向轴线A到管道止动凸缘的径向内表面41的内径R1。在一些实施例中，R1基本上等于被连接的管道元件25的内径，从而能够对于在管道内行进的流体等实现管道25之间的无缝连接。在各种实施例中，中心体连接器12可以例如以黄铜、铝、钢、可锻铸铁、塑料或铜形成(例如，锻造、铸造、挤压、压制)，具有全端口和全流动。例如，这种成型可以通过液压成型、加氢成型、压缩成型、真空成型、压力成型、管成型、压铸、砂型铸造、熔模铸造、蜡铸造和其他已建立的成型方法。例如，成形可以是金属模具冲压的替代方法。
在各种实施例中，如图3至图6所示，管道接收部分35,37的内径可以沿着中心体连接器12的纵向轴线A在不同点处变化。这种变化的半径便于在例如封装装置11中接收不同的部件。更具体地，如图5中所示，内表面40的轴向外部部分39与半径R3相关联，并且轴向内部部分47与半径R2相关联。在各种实施例中，内表面40包括在轴向外部39和轴向内部47之间具有变化半径的倾斜部分49。利用这种形式，内表面40适于在操作期间接合密封环(例如，14,16,18)、承座压盖20和保持盖24，如本文其他地方所述。中心体连接器12的外壁44包括对应于内表面40的外部39的轴向外段48，以及对应于内表面40的倾斜部分49的成角度的轴向中段46。
如图3至6所示，设置一个或多个外部块或凸缘52，每个外部块或凸缘52与中心体连接器12一体形成并且是中心体连接器12的一部分，从中心体连接器12的外表面44径向向外延伸。在各种实施例中，块52从中心体连接器12的轴向外部152,154延伸。在各种实施例中，块不从轴向端壁表面50,150延伸，而是从轴向端壁段50,150轴向向内延伸。例如，如图6所示，块52从中心体连接器12的轴向外部154的径向延伸边缘55延伸。径向延伸边缘55与斜壁段53和轴向端壁段150一体形成，并且当采用封装装置11时，这些元件55,53,150有助于提供指示器接合表面。如图6中进一步所示，块52包括轴向外端壁表面64、轴向内表面62、轴向顶表面66，以及从内表面62延伸到中心体连接器12的外表面44的支撑壁58。块52还包括基本上半圆形的内表面56，其延伸到径向向外延伸的段60，该段提供基本上U形的引导件或开口，以便于如本文其他地方所述的紧密接收螺栓构件体。在各种实施例中，沿着中心体连接器12的外表面44在多个位置处提供一对基本平行的块52。这有利于在连接器12内的封装装置11的元件的平衡接合。
如图7至10所示，保持盖24设置有基本上环形的主体69，主体69具有内表面70，内表面70形成轴向延伸穿过其中的开口71。盖24还具有一个或多个螺栓保持块75，其从主体69径向向外延伸并与主体69一体形成，以提供整体结构。每个螺栓保持块75包括前表面80、后表面67、侧壁76,78、径向外表面77和径向内表面70。开口81从前表面80到后表面67延伸穿过每个块75，内壁79限定开口81的外边界并适于接收螺栓26。在各种实施例中，块75和相应的开口81围绕保持盖主体69的圆周定位，以便在安装时与中心主体连接器12的块52和表面56对准。开口81可以具有各种形状和尺寸，如图7和8所示，开口81的形状基本上为椭圆形。此外，螺栓保持块75可构造成在保持盖主体69上方延伸足够远，使得对螺栓头有足够的间隙。
如图7,9和10所示，保持盖前表面80可包括在开口71处或附近通向内表面70的倾斜边缘74，以便于在操作期间接收***的管道25。在一些实施例中，到内表面70的径向距离基本上等于被连接的管道元件25的内径，从而能够对于在管道25内流动的流体等，在管道25之间实现无缝连接。另外，主体69形成有包括背面67的轴向内部169，其中轴向内部169可以形成有凹口63和凸缘65，以便于如本文其他地方所述，在组装和紧固时与中心体连接器12和指示器环22接合。如图9和10所示，凹口63包括从背面67径向和轴向向内延伸到弯曲凹口段88的第一段87，该弯曲凹口段88延伸到凸缘65的径向内段85。段85轴向向外延伸到凸缘65的轴向外段86。轴向外段86径向向外延伸到承座接合壁82，其朝向内表面70径向和轴向向内延伸。
在各种实施例中，并且类似于中心体连接器12，保持盖24可以由例如黄铜、铝、钢、可锻铸铁、铜、其他金属材料或非金属材料锻造或制成。如图18至23所示，即使在未压缩位置，保持盖24也与中心体连接器12对准，并且不需要旋转或与另一部件螺纹连接以便安装管道元件。保持盖的各种表面提供结构以支持与本发明的其他部件的其他表面的互操作、连接和接合运动，如本文所示和所述。
图11至13示出了承座压盖和/或承座压盖保持器20的示例性实施例，其构造成将密封构件14,16和18保持在封装装置11中。如其几何形状所示，并且如图19,21和22所示，承座压盖20可以构造成基本上在倾斜部分49和其轴向内部47处装配在中心体连接器12内。特别地，承座压盖20可包括基本上环形的主体125，主体125具有径向外表面105、轴向内表面118、轴向外表面116和径向内表面100。在各种实施例中，径向内表面100设置有轴向最内表面108、轴向最外表面106和表面106,108之间的内部夹持段110，其适于牢固地接合***的管道25的外表面250。如图21和23所示，表面106,108和段110可在压缩期间接合管道25的外表面250，并且段110适于在具有这种特征的任何管道25中接合环形圈27。如图12和13所示，夹持段110可包括一个或多个夹持翅片元件119，每个夹持翅片元件119具有相应的峰114和槽112以接合***的管道25，同时，当封装组件在运行期间被压缩时，提供对***的管道25的轴向向外移动的任何趋势的抵抗力。在各种实施例中，段110形成为使得每个翅片119具有峰114，该峰114沿着前壁113与相应的槽112轴向对齐。在一个具体实施例中，后壁115从槽(例如，112a)径向和轴向向内延伸，从给定的峰(例如，114b)直接轴向向外延伸到峰(例如，114b)，从而提供额外的力来抵消当安装时***的管道25可能必须从中心体连接器12中的开口42退出的倾向。图11至图13中所示的峰114是共面的。
如图11至13所示，承座压盖和/或承座压盖保持器20形成有轴向内表面118，轴向内表面118基本上径向延伸，以与密封环构件18牢固接合。承座压盖还可以在轴向内表面118和径向外表面105之间形成有中间表面124和内脊122，并且内脊122形成为轴向延伸并且在操作期间可拆卸地接合中心体连接器内部40的轴向内部47。中间表面124从内脊122轴向和径向向外延伸到径向外表面105，并且形成为滑动地接合中心体连接器内部40的倾斜部分49。另外，承座压盖20形成有外倾斜边缘120，其从轴向外表面116和径向外表面105轴向向内和径向向外延伸，并且在操作期间，外倾斜边缘120适于滑动地接合保持盖24的承座接合壁82。
如图示和描述的，在各种实施例中，承座压盖20可以形成为一体的整体式主体，其具有各种径向和轴向延伸的表面，适于接合包括密封环、中心体连接器、保持盖和***的管道或管件的其他元件。承座压盖20可选地形成有第一圆周端点102和第二圆周端点104，第一圆周端点102和第二圆周端点104不连接并由此形成狭缝101，这允许压盖20被手动地夹紧和压缩以便于安装到中心体连接器12。
图26至51示出了图11至13中所示的承座压盖保持器20的替代实施例。例如，如图26至28所示，承座压盖保持器502包括整体的环形主体504，其具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512，其中径向内表面506设置有包括一个或多个翅片513的夹持段511。每个翅片513径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有外脊616，外脊616从轴向外表面512轴向向内延伸到后壁620，后壁620从外脊616径向向外延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是***的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。
例如，如图29至31所示，承座压盖保持器502包括整体的环形主体504，其具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512，其中径向内表面506设置有一系列交错的夹持段511，其包括一个或多个翅片513，每个翅片513径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有外脊616，外脊616从轴向外表面512轴向向内延伸到后壁620，后壁620从外脊616径向向外延伸到径向最外表面605。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。在各种实施例中，图29至图31的承座压盖保持器502可以是***的。此外，翼515可以围绕主体504的整个外周延伸，而夹持段511沿着主体504的内表面506间隔交错。在各种实施例中，夹持段511每个可以从主体504的内圆周的大约五度的任何位置延伸到主体504的内圆周的大约九十度。在特定实施例中，夹持段511的度数范围从大约五度到大约十五度。
图32至34示出了承座压盖保持器502的另一示例性实施例，其包括具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512表面的整体环形主体504，其中径向内表面506具有包括一个或多个翅片513的夹持段511，每个翅片513径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有后壁620，后壁620从轴向外表面512径向向外且轴向向内延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是***的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。
图35至37示出了承座压盖保持器502的另一示例性实施例，包括具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512的整体环形主体504，其中径向内表面506设置有一系列交错的夹持段511，其包括一个或多个翅片513，每个翅片513径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有后壁620，后壁620从轴向外表面512径向向外且轴向向内延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是***的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。此外，翼515可以围绕主体504的外圆周延伸，而夹持段511沿着主体504的内表面506间隔地交错。在各种实施例中，夹持段511每个可以从主体504的内圆周的大约五度的任何位置延伸到主体504的内圆周的大约九十度。在特定实施例中，夹持段511的度数范围从大约五度到大约十五度。
图38至41示出了承座压盖保持器502的另一示例性实施例,其包括整体环形主体504，具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512，其中径向内表面506设置有包括一个或多个翅片513的夹持段511，每个翅片513包括一个或多个翅片513。翅片513径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有外脊616，外脊616从轴向外表面512轴向向内延伸到后壁620，后壁620从外部脊部616径向向外延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是***的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。如图41所示，轴向向内的翅片503比轴向向外的翅片505更径向向内延伸，这可以帮助允许翅片503接合管道25中的环形凹口，例如27，而在操作期间，翅片505接合管道25的外表面。
图42至图45示出了承座压盖保持器502的另一示例性实施例，其包括具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512的整体环形主体504，其中径向内表面506设置有一系列交错的夹持段511，其包括一个或多个翅片513，每个翅片513径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有外脊616，外脊616从轴向外表面512轴向向内延伸到后壁620，后壁620从外脊616径向向外延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是***的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。如图45所示，轴向向内的翅片503比轴向向外的翅片505更径向向内延伸，这可以帮助允许翅片503接合管道25中的环形凹口，例如27，而在操作期间，翅片505接合管道25的外表面。此外，翼515可以围绕主体504的外圆周延伸，而夹持段511沿着主体504的内表面506间隔地交错。在各种实施例中，夹持段511每个可以从主体504的内圆周的大约五度的任何位置延伸到主体504的内圆周的大约九十度。在特定实施例中，夹持段511的度数范围从大约五度到大约十五度。
图46至图48示出了承座压盖保持环502的另一示例性实施例，其包括具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512的整体环形主体504，其中径向内表面506设有夹持段511，夹持段511包括第一翅片542和第二翅片544，每个翅片径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有外脊616，外脊616从轴向外表面512轴向向内延伸到后壁620，后壁620从外脊616径向向外延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是***的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。如图48所示，第一翅片542径向向内延伸的距离比第二翅片544短，并且第一翅片542的轴向宽度小于第二翅片544的轴向宽度。在操作中，第二翅片边缘565将在压缩时首先接合管外表面250，并且可以有效地卡入管外壁以便牢固地保持管。随着封装装置被进一步压缩，第一翅片边缘563将接触管外表面250以形成楔子类型。如果管道试图从配件内部轴向向外移动或脱离，由翅片542和544形成的楔子将围绕铰链边缘569弯曲，这迫使第一翅片边缘563进一步卡入管道外表面250以提供额外的保持强度用于将管道保持在配件空腔内。
图49至51示出了承座压盖保持环502的另一示例性实施例，其包括具有径向内表面506和径向外表面508以及轴向内表面510和轴向外表面512的整体环形主体504，其中径向内表面506具有一系列交错的夹持段511，其包括第一翅片542和第二翅片544，每个翅片542,544径向向内延伸。还形成有翼515，翼515从径向外表面508径向向外延伸到径向最外表面605。径向外表面508形成有从轴向内表面510轴向延伸到中间表面624的内脊622，中间表面624从内脊622径向和轴向向外延伸到径向最外表面605。径向最外表面605沿轴向方向延伸。径向外表面508还形成有外脊616，外脊616从轴向外表面512轴向向内延伸到后壁620，后壁620从外脊616径向向外延伸到径向最外表面605。在各种实施例中，承座压盖保持器502可以是分开的。翼515在操作期间接合中心体连接器12和保持盖24，并且特别地，在操作期间，承座压盖502的翼515的中间表面624滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(参见图6)。如图48所示，第一翅片542径向向内延伸的距离比第二翅片544短，并且第一翅片542的轴向宽度小于第二翅片544的轴向宽度。此外，翼515可以围绕主体504的外圆周延伸，而夹持段511沿着主体504的内表面506间隔地交错。在各种实施例中，夹持段511每个可以从主体504的内圆周的大约五度的任何位置延伸到主体504的内圆周的大约九十度。在特定实施例中，夹持段511的度数范围从大约五度到大约十五度。
在本发明的各种实施例中，承座压盖(又称承座压盖保持环)20和/或502可以包括金属或塑料部件，并且可以设置为整体的非***构件或者可以设置为如上所述的***的。在承座压盖保持器502的上述实施例中，保持器是***的，主体504包括形成裂口523的第一圆周端519和第二圆周端521。在各种实施例中，承座压盖保持环20和/或502的***性质允许其在螺栓26和螺母28的紧固接合期间压缩和/或收缩，从而有效地缩小裂口。在这种操作过程中，压缩时主体的直径小于静止时主体的直径。当松开螺栓/螺母连接时，承座压盖保持环20和/或502膨胀并重新形成回到其松弛的初始状态，从而减少了封装装置在***的管道25上的压缩。
此外，在上述实施例中，每个翅片513可包括轴向向内延伸的第一壁551和第二壁553，第二壁553不沿如图28,31,34和37所示的任一方向轴向延伸或者不沿如图41和45所示轴向向外延伸。壁551和553在翅片边缘555处相遇。在图26至28,32至34,38至41和46至48所示的实施例中，每个翅片围绕主体的径向内表面连续延伸。此外，在图26至图45中所示的承座压盖保持器502的实施例中，夹持段511基本上横跨径向内表面506的整个轴向长度延伸，而在图46-51中，夹持段511仅延伸穿过径向内表面506的中心部分。
在各种实施例中，图46至51中的翅片542包括第一壁560和第二壁562，第一壁560不沿任一方向轴向延伸，第二壁562轴向向外延伸，其中壁560,562在翅片边缘563处相遇。图46至51中的翅片544具有第一壁564和第二壁566，二者均轴向向内延伸。在各种实施例中，第一壁564以第一壁角度从主体的径向内表面轴向向内延伸，第二壁566以第二壁角度从主体504的径向内表面506向内延伸，并且其中第一壁和第二壁在第二翅片边缘565处相遇。在各种实施例中，来自内表面506的第二壁角度大于来自内表面506的第一壁角度。
如图14和15所示，提供指示器环22，其适于在压力下从连接的保持盖24和中心体连接器12的外表面径向向外延伸，以提供视觉指示，即指示已经为密封施加了足够的连接压力以正常运作。指示器环22可包括低密度橡胶膜，其在压力下是柔性的、弹性的和可移位的，并且可具有独特颜色，以便于如本文其他地方所述的视觉检查。如图14和15所示，指示器环22包括提供结构的表面，以支持与本发明的其他部件的其他表面的互操作，连接和接合运动，如本文所示和所述。例如，指示器环22具有径向内表面130和径向外表面132，并且还包括轴向外表面134和轴向内表面136。如图21和23所示，轴向外表面134接合保持盖24的凹口部分63，并且轴向外表面132接合中心体连接器12的径向延伸边缘55，斜壁段53和轴向端壁段150。此外，指示器环22的径向内表面130接合保持盖24的凸缘65的径向内段85。径向外表面132或者在沿着与保持盖24相邻的中心体连接器12的外圆周的位置处接合螺栓26，或者暴露于开放环境。当在相邻部件的压力下移位时，柔性的指示器环22适于径向向外突出超过并邻近中心体连接器12的轴向端壁段50和/或150。
图16和17示出了密封构件14的实施例，密封构件14可包括扁平环或垫圈型密封构件(例如密封构件16,18)作为基本圆形横截面的圆形构件的补充或作为其替代。在各种实施例中，密封元件14,16,18可以由橡胶或类似的可压缩材料形成，并且可以例如用食品级润滑剂润滑。在各种实施例中，密封构件14,16,18或其子集可以集成并形成为单个整体密封元件，其具有与图1,2,19,21和23中所示的组合的单独元件14,16,18基本相似的几何形状。如图16和17所示，密封构件14包括内表面140、外表面142和与第二侧壁表面146相对的第一侧壁表面144。第一侧壁表面144适于在操作期间接合密封构件16和***的管道25，而第二侧壁表面146适于在操作期间接合凸缘400的侧壁表面43。此外，到内表面140的径向距离基本上等于被连接的管道元件25的内径，从而能够对于在管道25内行进的流体，在管道25之间实现无缝连接。另外，外表面142适于在中心体连接器12的轴向内部47处接合中心体连接器12的内表面40。
螺栓元件26设置有头部126、主体226、带螺纹的外表面260和尖端236，其中外表面260在穿过保持盖24的开口81和中心体连接器12的U形引导件56之后，外表面260接合相应的螺母构件28的内螺纹280。螺栓元件26还可包括适配头部126，其具有平头凹槽或“飞利浦头”凹槽，以便于操作。应当理解，旋转螺栓26使其与螺母28接合的轴向压缩力转换成封装装置11的轴向和径向压缩，以产生紧密密封。对于连接器相对侧的相应管道，可以采用类似的程序。一旦拧紧，就建立了防漏密封连接。
在组装和操作中，如图18至23所示，提供中心体连接器12，其具有一个或多个密封构件14,16,18和安装在其中的承座压盖20。指示器环22可选地如上所示和所述地定位。然后，使用者可以将保持盖24安装到待连接的管道25的一端上。然后，管道25可以无阻力地***中心体连接器20的一侧直到管止挡件和/或凸缘400。封装装置11可以如图18和19所示出现。从中可以看出，密封元件16,18尚未被压缩，并且承座压盖20不与管道元件25或其可选的环形凹槽27配合接触。然后，螺栓26穿过保持盖24中的相应开口81和中心体连接器块52的相应引导件56***，并且与相应的螺母构件28接合。当螺母构件28和螺栓构件26被紧固在一起时，保持盖24被轴向拉向中心体连接器12，使得保持盖24的凸缘65(见图10)的径向内段85滑动地接合中心体连接器的内表面40的轴向外部39(见图6)，保持盖24的承座接合壁82滑动地接合承座压盖20的外倾斜边缘120，以及承座压盖20的中间表面124滑动地接合中心体连接器12的内表面40的倾斜部分49(见图6)。这种作用使得承座压盖20的轴向内表面118与密封构件18的轴向外表面接合，从而压缩密封构件14,16和18，如图21和22所示。这种动作还使得承座压盖20的夹持段110与***的管道元件25的外表面250接合。如图21所示，该接合可以在管道25的凹口27内，或者如图22所示，直接在管道25的外表面250上。如图21和22所示，承座压盖20的径向最外表面106和径向最内表面108也与管道25的外表面250接合。此外，当螺母构件28和螺栓构件26紧固在一起时，如图19所示，保持在保持盖凹口63内的静止位置的指示器环22被中心体连接器12的轴向端壁段50压缩。如图21所示，由此在保持盖24的第一段87和表面67与中心体连接器12的倾斜壁段53和径向延伸边缘55之间径向向外扩展。当保持盖24和中心体连接器12正确接合时，指示器环22被压缩并使其从保持盖24和中心体连接器12之间的接头径向向外延伸，邻近中心体连接器12的轴向外段48，如图21和22所示。以这种方式，指示器环22提供围绕已被适当地密封的接头装置的圆周的视觉和触觉指示器，如图23所示。
应当理解，拧紧螺栓构件和螺母连接器的轴向压缩力转换成密封装置的轴向和径向压缩，以产生紧密密封。通过封装装置的压缩有效地将***的管道25向内拉，将管道25拉到密封构件14的管道端壁255和侧壁表面144之间的密封构件14上。对于连接器20的相对侧上的相应管道25，可以采用类似的程序。一旦拧紧，就建立了防漏密封连接。所描述的布置也是自对准的。例如，当管道25***封装装置时，保持盖24轴向向内和径向向内移动承座压盖20，其与密封构件16,18一起增加对***的管道25的接触并不断增加密封，从而使管道居中并对准在中心体连接器12的轴向空腔内。在用户希望断开连接的管道25的情况下，可以简单地使过程反过来，其允许清洁，便于进入管道25的内部。如果需要，然后可以使用相同的程序和部件重新连接管道25。
在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。因此，本发明的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的，本发明的范围由本申请的权利要求而不是前面的描述表示，并且所有变化都在等同的含义和范围内,因此，旨在包含在权利要求中。

Claims (23)

1.一种锁定接头装置，包括：
中心体连接器，其具有内表面，该内表面形成轴向延伸穿过其中的空腔；
至少一个保持盖，其具有内表面，该内表面形成轴向穿过其中延伸的保持盖开口，其中所述保持盖具有主体，该主体具有轴向内部，该轴向内部具有凹口和形成在其中的凸缘，并且其中所述凸缘适于滑动地接合所述中心体连接器的内表面；和
第一封装装置，其固定在所述至少一个保持盖的轴向内部和所述中心体连接器的内表面之间，其中所述第一密封装置包括承座压盖，其外侧倾斜边缘与所述保持盖的轴向内部滑动接合，并且其中所述承座压盖还包括与所述中心体连接器的内表面滑动接合的中间表面。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括螺栓元件和用于将所述保持盖固定到所述中心体连接器的螺母。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述中心体连接器包括径向向内延伸的凸缘，并且其中所述第一封装装置包括固定在所述承座压盖和所述凸缘之间的一个或多个密封构件。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述中心体连接器包括轴向端壁段，并且其中所述第一封装装置包括固定在所述保持盖的轴向内部和所述中心体连接器的轴向端壁段之间的指示器环。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述凸缘具有径向内段，并且其中所述中心体连接器的内表面具有轴向外部，并且其中所述凸缘的径向内段与所述中心体连接器的内表面的轴向外部滑动接合。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述保持盖的轴向内部包括与所述外倾斜边缘滑动接合的承座接合壁。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述中心体连接器的内表面包括与所述承座压盖的中间表面滑动接合的倾斜部分。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述承座压盖形成有裂口。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述承座压盖包括径向内表面，所述径向内表面上形成有夹持段，其中所述夹持段包括多个紧固元件。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述紧固元件中的每一个包括峰和槽，其中所述峰从所述槽径向向内延伸。
11.根据权利要求9所述的装置，其中每个所述紧固元件包括前壁，所述前壁从相应的槽径向延伸到相应的峰，使得所述槽和所述峰轴向对齐，并且其中每个所述紧固元件包括径向和轴向向内延伸到相应的峰的后壁。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个保持盖包括与其一体形成的至少一个块，其中所述至少一个块形成有与所述保持盖开口平行地轴向延伸穿过的开口。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述中心体连接器具有外表面，并且包括至少一个块，所述块具有大致U形的狭缝，其与所述中心体连接器的外表面一体形成并从所述中心体连接器外表面径向向外延伸。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一封装装置包括至少一个密封环，所述密封环形成有具有椭圆形而非圆形的横截面的主体。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述中心体连接器包括中心凸缘，所述中心凸缘从所述中心体连接器的内表面径向向内延伸第一距离，其中所述第一封装装置包括至少一个密封构件，所述密封构件邻接所述中心体连接器的内表面并从所述中心体连接器的内表面径向向内延伸第二距离，并且其中所述第一距离和所述第二距离是相同的。
16.一种锁定接头装置，包括：
中心体连接器，其具有内表面，该内表面形成轴向穿过其中延伸的空腔，所述中心体连接器还包括第一轴向端壁段；
第一保持盖，其具有内表面，该内表面形成轴向延伸穿过其中的保持盖开口，其中所述保持盖具有主体，该主体具有轴向内部，该轴向内部具有凹口和形成在其中的凸缘，并且其中所述凸缘适于滑动地接合所述中心体连接器的内表面；和
第一封装装置，其固定在所述第一保持盖的轴向内部和所述中心体连接器的内表面之间，其中所述第一封装装置包括固定在所述保持盖的轴向内部和所述中心体连接器的第一轴向端壁段之间的柔性指示器环。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括第二保持盖，其中所述中心体连接器包括径向向内延伸的凸缘，所述凸缘在所述中心体连接器内形成第一隔室和第二隔室，其中所述第一保持盖滑动地接合所述第一隔室的内表面，并且其中所述第二保持盖滑动地接合所述第二隔室的内表面。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二保持盖具有主体，所述主体具有轴向内部，其中所述中心体连接器具有第二轴向端壁段，并且还包括固定在所述第二保持盖的轴向内部和所述中心体连接器的内表面之间的第二封装结构，并且其中所述第二封装装置包括固定在所述保持盖的轴向内部和所述中心体连接器的第二轴向端壁段之间的柔性指示器环。
19.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一封装装置包括至少两个密封构件。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述第一封装装置还包括承座压盖，所述承座压盖具有与所述保持盖的轴向内部滑动接合的外倾斜边缘，并且其中所述承座压盖还包括与所述中心体连接器的内表面滑动接合的中间表面。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述中心体连接器包括径向向内延伸的凸缘，并且其中所述至少两个密封构件固定在所述承座压盖和所述凸缘之间。
22.根据权利要求20所述的装置，其中所述承座压盖形成有裂口。
23.根据权利要求16所述的装置，其中所述柔性指示器环适于径向向外突出超出并邻近所述中心体连接器的第一轴向端壁段。
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