扩展范围的分流套管和衬垫的制作方法
【专利说明】扩展范围的分流套管和衬垫
[0001]本申请是名称为“扩展范围的分流套管和衬垫”、国际申请日为2012年I月20日、国际申请号为PCT/US2012/022069、国家申请号为201280005655.7的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明总体上涉及管配件的领域，并且更具体地涉及一种改进的分流套管和衬垫。
【背景技术】
[0003]分流套管用来实现或容许对于流体输送(即，用于分配的总水管)的管和管路进行分支连接。当前的分流套管设计典型地采用具有恒定高度横截面的分支密封(孔眼)衬垫圈的几何形状，并且将孔眼密封件布置成与分支过渡段紧相邻。然而，现有的分流套管和衬垫组件具有最小到最大管径的有限范围，在该范围上给定的套管有效地密封到流体输送管。
【发明内容】
[0004]借助于带括号的附图标记参照本公开实施例的对应零件、部分或表面的，仅为了说明目的而不是作为限制，本发明提供一种改进的分流套管组件(114)，这种改进的分流套管组件包括:套管(115)，构造成夹持主流体导管(116)，该主流体导管绕纵向轴线(x-x)定向，套管具有第一部件(134)、与第一部件独立的第二部件(140)以及在第一部件与第二部件之间的连接组件(121)，第一部件具有分支孔眼(123)，该分支孔眼构造成与分支流体导管(129)连通，连接组件构造并布置成将第一部件和第二部件紧固到主流体导管；衬垫(132)，布置在第一部件与主流体导管之间，衬垫包括柔性片(133)和加厚的孔眼密封件(122)，该加厚的孔眼密封件构造成绕分支孔眼在套管与主流体导管之间延伸，衬垫包括向内突出的周向密封垫圈(137a)，该向内突出的周向密封垫相对于纵向轴线大体横向延伸并且与孔眼密封件的向内突出部分相交，周向密封垫圈具有主长度部分(139)，孔眼密封件的向内突出部分具有径向厚度(152)，并且周向密封垫圈的主长度部分(139)具有的径向厚度(141)比孔眼密封件的向内突出部分的径向厚度小，周向密封垫圈具有在周向密封垫圈的主长度部分与孔眼密封件的向内突出部分之间的连接端部部分(153)，并且周向密封垫圈的连接端部部分具有不均匀的径向厚度(163)。
[0005]周向密封垫圈的连接端部部分的径向厚度可以在周向密封垫圈的主长度部分与孔眼密封件的向内突出部分之间增大。连接端部部分的径向厚度的增大可以是非线性的。孔眼密封件的向内突出部分可以是弧形的，并且孔眼密封件可以具有不均匀的径向厚度。周向密封垫圈的连接端部部分具有比主长度部分的厚度大的厚度，并且连接端部部分可以从大体主长度部分的厚度以锥形变化到大体孔眼密封件的向内突出部分的厚度。周向密封垫圈可以具有双垫圈构造。衬垫还可以包括第二向内突出的周向密封垫圈(137b)，该第二向内突出的周向密封垫圈对于纵向轴线大体横向延伸，并且与孔眼密封件的第二向内突出部分相交。向内突出的周向密封垫圈和第二向内突出的周向密封垫圈可以是大体平行的。孔眼密封件的向内突出部分和孔眼密封件的第二向内突出部分可以连接，并且可以具有大体相同的径向厚度。向内突出的周向密封垫圈和第二向内突出的周向密封垫圈可以以变化距离分离。周向密封垫圈的主长度部分可以具有不均匀的径向厚度。主长度部分可以包括羽状端部部分(144)。周向密封垫圈的主长度部分可以包括横截面轮廓，并且横截面轮廓可以包括第一下部凸台(184)、第一垫圈(186)、第二下部凸台(190)及第二垫圈(188)。
[0006]在另一个方面，本发明提供一种分流套管组件，这种分流套管组件包括:套管(115)，构造成夹持到主流体导管(116)上，该主流体导管绕纵向轴线(x-x)定向，套管具有第一部件(134)、与第一部件独立的第二部件(140)以及在第一部件与第二部件之间的连接组件(121);分支孔眼(123)，位于第一部件中，与分支流体导管(129)连通，该分支流体导管附接至第一部件，连接组件构造并布置成从非致动位置到紧固位置将第一部件和第二部件紧固到主流体导管；衬垫(132)，布置在第一部件与主流体导管之间，衬垫包括柔性片(133)和加厚的孔眼密封件(122)，该柔性片具有面向内的表面(145)和面向外的表面(146)，该加厚的孔眼密封件构造成绕分支孔眼在套管与主流体导管之间延伸，并且当连接组件在非致动位置中时，孔眼密封件绕分支孔眼具有不均匀的径向厚度(150-152)。
[0007]孔眼密封件可以包括第一向内突出部分(149)、第二向内突出部分(148)及第三向内突出部分(147)。第三部分的径向厚度(150)可以从第一部分的径向厚度(152)减小。第二部分可以具有径向厚度(151)，该径向厚度与离纵向轴线的横向距离成比例地变化。厚度的变化可以是非线性的。第二部分可以在第一部分与第三部分之间延伸。第一部分可以具有均匀的径向厚度，并且第二部分可以具有不均匀的径向厚度。孔眼密封件的形状可以是椭圆形的。第一、第二及第三部分可以是椭圆孔眼密封件的弧形部分。孔眼密封件可以包括具有与离纵向轴线的横向距离大体成比例地变化的横截面厚度的部分。孔眼密封件的形状可以是椭圆形的，并且可以具有与纵向轴线大体相平行的短轴(x-x)。加厚的孔眼密封件可以向内超越衬垫的柔性片的面向内的表面延伸，并且不向外超越衬垫的柔性片的面向外的表面延伸。孔眼密封件可以具有第一部分和第二部分，该第一部分具有第一厚度，该第二部分具有第二厚度，其中，当连接组件从非致动位置到紧固位置紧固时，在第二部件在第一部件与主流体导管之间压缩之前，第一部分在第一部件与主流体导管之间压缩。孔眼密封件可以偏离分支孔眼一段距离(157)，并且偏离距离可以是不均匀的。分支流体导管与第一部件的附接可以在接近分支孔眼的区域(155)中显著地加强第一部件，并且所述偏离可以在该显著加强区域外。孔眼密封件可以与柔性片独立地模制。柔性片的面向内的表面可以包括多个间隔开空腔(183)。
[0008]在另一个方面，本发明提供一种分流套管组件，这种分流套管组件包括:套管(115)，构造成夹持到主流体导管(116)上，该主流体导管绕纵向轴线(x-x)定向，套管具有第一部件(134)和与第一部件独立的第二部件(140);衬垫(132)，布置在第一部件与主流体导管之间；分支孔眼(123)，位于第一部件中，构造成与分支流体导管(129)连通，该分支流体导管附接至第一部件；连接组件(121)，构造并布置成从非致动位置到紧固位置将第一部件和第二部件紧固到主流体导管，连接组件包括:第一侧杆元件(124b)和第二侧杆元件(11%)，该第一侧杆元件邻近第一部件的纵向延伸边缘(173b)而连接，该第二侧杆元件邻近第二部件的纵向延伸边缘(174b)而连接，第一侧杆元件包括第一纵向延伸安装板(166b)，该第一纵向延伸安装板在第一部件的纵向延伸边缘与分支孔眼之间连接到第一部件，第二侧杆元件包括第二纵向延伸安装板(167b)，该第二纵向延伸安装板连接到第二部件；在沿纵向轴线的对应位置处从第一安装板延伸的多个螺栓接收突缘(125a-d)和从第二安装板延伸的多个螺栓接收突缘(127a_d);以及螺栓(118a-d)，所述螺栓在第一安装板和第二安装板上的相应突缘的每一个之间延伸，第一安装板连接到第一部件，从而以其中分支孔眼和主流体导管具有大体相似直径的构造，在分支孔眼与第一侧杆元件之间提供第一部件的柔性区域(156b)，并由此第一侧杆元件和第二侧杆元件可以朝向彼此受拉，从而第一部件在柔性区域中绕主流体导管弯曲，并且使第一部件和第二部件紧固到主流体导管。
[0009]衬垫可以包括柔性片(133)和加厚的孔眼密封件(122)，该柔性片具有面向内的表面(145)和面向外的表面(146)，该加厚的孔眼密封件构造成绕分支孔眼在套管与主流体导管之间延伸。第一和第二侧杆元件可以是L形部件，这些L形部件具有长支腿部分(166b、167b)和短支腿部分(165b、168b)。第二侧杆元件(119)的短支腿部分(168b)可以比第一侧杆元件(124)的短支腿部分(165b)长。分支流体导管可以构造成用对接焊接(154)附接至第一部件。当将第一部件和第二部件紧固到主流体导管时，突缘可以承受剪切载荷。
[0010]在另一个方面，本发明提供一种分流套管组件，这种分流套管组件包括:套管(115)，构造成夹持到主流体导管(116)上，该主流体导管绕纵向轴线(x-x)定向，套管具有第一部件(134)和与第一部件独立的第二部件(140);连接组件(121)，构造并布置成从非致动位置到紧固位置将第一部件和第二部件紧固到主流体导管，连接组件包括:第一侧杆(124b)和第二侧杆(119b)，该第一侧杆邻近第一部件的纵向延伸边缘(173b)而连接，该第二侧杆邻近第二部件的纵向延伸边缘(174b)而连接，第一侧杆包括第一纵向延伸安装板(166b)，该第一纵向延伸安装板连接到第一部件，第二侧杆包括第二纵向延伸安装板(167b)，该第二纵向延伸安装板连接到第二部件，在沿纵向轴线(x-x)的对应位置处从第一安装板延伸的多个螺栓接收突缘(125a-d)和从第二安装板延伸的多个螺栓接收突缘(127a_d)，突缘的每一个包括用来接收螺栓的开口(192a-d、194a_d);螺栓(118a_d)，所述螺栓在纵向位置的每一个处在第一安装板和第二安装板上的相应突缘的每一个之间延伸，并且从第一安装板延伸的突缘中的开口(192a-d)的每一个构造并布置成容许螺栓(118a-d)在突缘开口中相对于第一安装板枢转，由此第一部件可以接合主流体导管，并且第二部件可以从与主流体导管脱开的第一位置运动到接合主流体导管的第二位置。
[0011]从第一安装板延伸的突缘中的开口(192a-d)可以是U形的。突缘开口可以具有不均匀深度。突缘开口的一部分的深度可以按离安装板的距离大体成比例地减小。突缘可以包括力矩反作用翼片(196、197)。突缘和力矩反作用翼片可以包括整体形成部件。当将第一部件和第二部件紧固到主流体导管上时，突缘可以承受剪切载荷。突缘的至少一个和第一侧杆的至少一部分可以包括整体形成部件。
[0012]在另一个方面，本发明提供一种分流套管组件，这种分流套管组件包括:套管(115)，构造成夹持主流体导管(116)，该主流体导管绕纵向轴线(x-x)定向，套管具有第一部件(134)、与第一部件独立的第二部件(140)以及在第一部件与第二部件之间的连接组件(121)，连接组件构造并布置成将第一部件和第二部件紧固到主流体导管；衬垫(132)，布置在第一部件与主流体导管之间，衬垫包括柔性片(133)和密封垫圈(137)，该柔性片具有主接触表面(145)，该密封垫圈具有从主接触表面突出的横截面轮廓，横截面轮廓包括第一下部凸台(184)、第一垫圈(186)、第二下部凸台(190)及第二垫圈(186)，第一下部凸台在主表面与第一垫圈之间，并且相对于主表面升高，第一垫圈相对于第一下部凸台升高，第二垫圈在第一垫圈与第二下部凸台之间，第二垫圈相对于第二下部凸台和第一下部凸台升高，及第二下部凸台在主接触表面与第二垫圈之间，并且相对于主接触表面升高。
[0013]横截面轮廓还可以包括在第一下部凸台与第一垫圈之间的第一上部凸台(185)、在第二下部凸台与第二垫圈之间的第二上部凸台(189)，第一上部凸台相对于第一下部凸台升高，第二上部凸台相对于第二下部凸台升高，第一垫圈相对于第一上部凸台升高，及第二垫圈相对于第二上部凸台升高。横截面轮廓还可以包括在第一垫圈与第二垫圈之间的连接区(187)。柔性片可以包括在主表面与第一下部凸台之间的蜂窝状空腔(183)。分流套管还可以包括第二衬垫(142)，该第二衬垫布置在第一部件与主流体导管之间，第二衬垫包括柔性片和密封垫圈，第二衬垫的柔性片具有主接触表面，第二衬垫的密封垫圈具有与所述第一垫圈的横截面轮廓大体相似的横截面轮廓，第一衬垫的密封垫圈和第二衬垫的密封垫圈相对于主流体导管对准，从而绕主流体导管提供360度密封垫圈。
[0014]相应地，总体目的是提供一种分流套管，这种分流套管保证足够的垫圈密封力和密封压力，以将分流套管本体密封到主流体输送管，该主流体输送管具有变化的管外