專利名稱：包括具有v形環(huán)嵌入件的管箍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管箍(pipe clamp)組件，尤其涉及用于將管和其他的 管狀體連接在一起的V型管夾(band clamp )。
背景技術(shù)：
很多行業(yè)利用管狀體傳輸不同壓力的氣體、液體或者兩者的混合。 汽車行業(yè)在很多應(yīng)用中，包括汽車排氣系統(tǒng)，都使用管狀體。圓形排 氣管將廢氣從汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)中傳輸?shù)娇諝庵?。根?jù)該方法，常常將管 分割成多段，從而管可以沿著對(duì)應(yīng)的(mapped)汽車底部路徑設(shè)置， 并且可以連接排氣系統(tǒng)部件，例如催化轉(zhuǎn)化器、顆粒過濾器、消音器 等等。典型地，用管箍將這些管段在它們的端部連接在一起。管箍可 以形成能夠防止流體泄露的有效密封的、并具有能夠抵抗路面震動(dòng)的 強(qiáng)拉伸力的接合。對(duì)于在排氣系統(tǒng)中用于不同接合的管箍，管夾用于搭接接合處(搭 接、伸縮管)，聯(lián)接器用于對(duì)接接頭(鄰接的、端對(duì)端的管)，以及V 形管夾用于凸緣管端部(對(duì)接)接合處。 一般地，V形管夾(或簡(jiǎn)稱 為V型夾)具有從第一端圓周地延伸至第二端的外金屬片帶箍，以及 用于收緊管箍使其兩端靠攏的T型螺栓緊固裝置。位于帶箍?jī)?nèi)表面的 是包括多個(gè)凹截面的弧形段的V形凹嵌入件(簡(jiǎn)稱V形嵌入件)，所 述的弧形段由伸長(zhǎng)的金屬片滾軋成形，并在切割成應(yīng)有的尺寸后焊接 于外帶箍。隨后在使用時(shí)，接合在一起的兩個(gè)管的端凸緣位于V形嵌 入件的凹槽內(nèi)，并且管箍被收緊以使得凸緣受約束地保持在V形嵌入 件內(nèi)。有時(shí)，V形管夾還與位于管端部凸緣之間的V形環(huán)一起使用， 用以增強(qiáng)流體密封。該V形環(huán)為管端部凸緣提供支撐，從而在管箍緊 固期間，凸緣在V形嵌入件和V形環(huán)之間被壓縮。有時(shí)在V形環(huán)和 管端部凸緣之間設(shè)置墊片，以改善氣體密封性能。通常，V形環(huán)被鑄 造或加工制造出在管箍收緊期間不會(huì)變形的剛性內(nèi)部支撐部件。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了用于連接兩個(gè)具有管狀體端部(例如管端部)的管箍組件。管箍組件包括V形管夾和V形環(huán)。該v形管夾具有包括內(nèi)表面的帶箍、連接于帶箍從而收緊和松開管箍的緊固裝置、以及連接 于帶箍的內(nèi)表面從而容納管狀體端部上的凸緣的v形嵌入件。v形環(huán) 包括凸起輪廓，在將管裝配于一起的期間，該凸起輪廓安裝于管端部凸緣之間，并且部分地安裝在v形嵌入件內(nèi)，從而在收緊管箍期間， 凸緣能夠被夾靠于v形環(huán)。依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，v形環(huán)由金 屬片制成，沿著金屬片的長(zhǎng)度形成凸起輪廓，并且金屬片的兩個(gè)相對(duì) 端部被靠攏，并通過沿著v形環(huán)的軸向長(zhǎng)度的焊接部分連接在一起。依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，V形嵌入件具有由第一對(duì)傾斜的環(huán)形 壁形成的凹面輪廓，并且v形環(huán)具有由第二對(duì)傾斜的環(huán)形壁形成的凸起輪廓，其中，第一對(duì)環(huán)形壁形成第一角度，并且第二對(duì)環(huán)形壁形成 大于第一角度的第二角度。當(dāng)管箍被收緊時(shí)，v形嵌入件通過連接在 一起的管狀體凸緣向v形環(huán)的環(huán)形壁施加壓力，這就導(dǎo)致了 v形環(huán)較 寬的環(huán)形壁向著彼此靠攏，從而第二角度向著第一角度的減少。可以 根據(jù)需要，提供墊片以更進(jìn)一步改善接合處的氣體密封性能。依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，v形環(huán)包括標(biāo)定部件，從而在管 箍的裝配期間，使得兩個(gè)管狀體端部可以旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)。依照本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施方式，提供預(yù)附著夾用于將V形環(huán)連接到一個(gè)或兩個(gè)管狀體，并且當(dāng)v形管夾附著時(shí)，將v形環(huán)固定在某一位置。依照本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式，在管狀體上使用的凸緣可以包括 圓周的巻邊，以取代介于凸緣和v形環(huán)之間的墊片。在管箍的收緊期 間，凸緣的巻邊直接地被壓靠于v形環(huán)的環(huán)形壁上。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，其中相同的附圖標(biāo)號(hào)表示相同的元件，其中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的管箍組件的分解圖2示出了圖1中用于管箍組件的V形環(huán)的制造方法； 圖3是圖1中管箍組件的V形環(huán)的沿3-3獲得的剖面圖； 圖4是圖l中的管箍組件的剖面圖，其中示出了管箍安裝在一對(duì) 管端部上；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施方式的管箍組件的大部分的分解圖； 圖6本發(fā)明第三實(shí)施方式的部分管箍組件的剖面圖； 圖7是本發(fā)明第四實(shí)施方式的管箍組件的部分分解圖； 圖8是本發(fā)明第五實(shí)施方式的管箍和管狀體端部組件的管端部的 透一見圖；以及，圖9是如圖4所示的但為本發(fā)明的第五實(shí)施方式的管端部與V形 環(huán)相接合的剖面圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖，本發(fā)明將對(duì)用于連接一對(duì)管狀體端部的管箍組件的多 個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行描述。本發(fā)明將對(duì)用于汽車排氣系統(tǒng)的V形管夾和V 形環(huán)進(jìn)行描述。然而，隨著說明書的描述應(yīng)該理解，本發(fā)明可用于許 多不同的應(yīng)用中、并以各種其他的實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。此外，本文中使 用的術(shù)語"軸向地"、"成角度地"、"傾斜的"和"徑向地"是指相對(duì)于V 形管夾的一般地圓形的方向，因此"徑向方向"是徑向地從圓形管夾的 幾何中心延伸，"成角度地"是指環(huán)繞"管夾"圓周上的各點(diǎn)位置，"軸向 方向"是垂直地從管夾的徑向平面延伸，并且"傾斜的"是指部分地在 徑向和軸向方向中延伸。此外，術(shù)語"管狀體，，包含在不同的壓力下 用于傳輸氣體、液體或者兩者的混合的物體，該物體包括排氣管、軋 制管、鑄造管、波紋形管，以及例如用于顆粒過濾器和催化轉(zhuǎn)化器的 管狀外殼。圖1示出了用于連接一對(duì)管狀體端部的管箍組件10,具體是連接 汽車排氣系統(tǒng)中的第一管端部12和第二管端部14。這些管具有相似 的直徑并且包括第一徑向突出凸緣16和第二徑向突出凸緣18。相對(duì) 于管的中心軸，每個(gè)凸緣傾斜于各自的管端部70。角；當(dāng)凸緣16和18 相互對(duì)準(zhǔn)用于裝配時(shí)，兩個(gè)凸緣之間形成40°角。凸緣16、 18可以與
管整體形成，或者可以是焊接在管邊緣或邊緣附近的分離部件。凸緣 具有與管壁相似的厚度。第一實(shí)施方式管箍組件IO的第一實(shí)施方式如圖l-4所示。管箍組件IO安裝在 第一管端部和第二管端部之上，以形成具有流體密封和高度拉分強(qiáng)度 的接合。管箍組件包括V形管夾20、 V形環(huán)嵌入件或V形環(huán)22、以 及一對(duì)墊片24和26。這些部件適合于與具有凸緣16和18的管一起 使用。V形管夾部件20安裝在第一管端部12和第二管端部14上，并 且當(dāng)被緊固時(shí)，提供均勻分配的徑向向內(nèi)力，用于在第一管端部12 和第二管端部14之間形成密封和加固的接合。V形管夾20具有與第 一管端部12、第二管端部14和它們的凸緣相互補(bǔ)充的環(huán)狀形狀。它 由包括帶箍28、緊固裝置30和V形嵌入件32的多個(gè)部件組成。帶箍28由V形管夾20的外部部件組成，并且包括緊固裝置30 和V形嵌入件32。帶箍由合適的例如厚度為2mm的30174的硬不銹 鋼制成。帶箍由上述鋼的金屬片沖模切割而成，并且在第一端部34 和第二端部36處具有斷口 (cutout)。沖模切割后的鋼隨后通過合適的 巻曲處理被彎曲成圓形形狀，并使得端部34和36不相連以及限定出 內(nèi)表面42。端部自身折疊和焊接，以形成帶有反向環(huán)38和40的雙層 鋼。當(dāng)形成環(huán)時(shí)，緊固裝置30的部分部件被置于每個(gè)環(huán)的彎曲之下， 從而通過折疊和焊接的步驟能夠?qū)⑺霾糠植考潭ㄔ诟髯缘沫h(huán)內(nèi)。如上所述，緊固裝置30通過環(huán)38和40連接于帶箍28,并用來 4吏得第一端部34和第二端部36拉攏和分開，用以分別收緊和+>開V 形管夾20。當(dāng)端部34和36被相互靠攏時(shí)，緊固裝置給出由V形管夾 提供的徑向向內(nèi)力。圖中所示的特別的緊固裝置具有T型螺栓，但是 也可以使用其它合適的緊固裝置。T型螺栓裝置30包括耳軸44、 T型 螺栓46和螺母48，并且T型螺栓的結(jié)構(gòu)和操作對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員是公知的。也可以使用允許T型螺栓頭容易地連接到管夾的第 一端 部34或從其分離的快速連接T型螺栓緊固裝置。V形嵌入件32通過焊接連接于內(nèi)表面42，并且被成形為當(dāng)安裝V 形管夾時(shí)可以容納第一凸緣16和第二凸緣18。 V形嵌入件32由合適 的如前述的30lV4硬不銹鋼制成。雖然圖2示出了制造V形環(huán)22包 括的一些步驟，但是圖2的前三步也可以用于制造V形嵌入件32。不 需要按照?qǐng)D示或文中描述的完全相同的順序執(zhí)行這些步驟，其中 一 些 步驟可以同時(shí)地執(zhí)行，例如成形和彎曲步驟。在步驟80中，首先提供 拉長(zhǎng)的金屬片平帶鋼。緊接著，在步驟82中，平鋼帶被裝進(jìn)成形軋制 機(jī)器內(nèi)，并且在一對(duì)連續(xù)的軋輥之間進(jìn)行軋制，以不斷地形成延伸于 平鋼帶的凹橫截面。在步驟84中，平鋼帶隨后被彎曲成直徑與帶箍 28的直徑匹配的螺旋狀，以使得凹面50 (圖4中所示)沿著彎曲的長(zhǎng) 度徑向向內(nèi)地朝向內(nèi)。剩余的步驟沒有在圖2中示出，但是如下所述。 平帶被切割成大約一圈的三分之一 (例如，略小于120°)的各個(gè)弧形 段。三個(gè)這樣的弧形段隨后被焊接到內(nèi)表面42上，從而形成圓周地分 段的V形嵌入件32。當(dāng)完成上述步驟時(shí)，凹面50具有形成內(nèi)向面對(duì) 的V形通道的傾斜的環(huán)形壁52、 54。凹面通常利用環(huán)形壁52、 54補(bǔ) 充V形環(huán)22的凸起輪廓，環(huán)形壁形成大約40。角，以匹配由第一凸桑彖 16和第二凸緣18限定的角度。制造V形嵌入件32的過程(包括凹輪 廓的成形軋制)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。重新回到圖1，當(dāng)安裝管箍組件10時(shí)，V形環(huán)部件22的大小能 夠使其徑向地安裝在V形管夾20內(nèi)并介于管端部12、 14之間。V形 環(huán)增強(qiáng)了接合處的流體密封性。通過向在凸緣16、 18上緊固的V形 管夾給予的徑向向內(nèi)和軸向的力施加反向力，部分地實(shí)現(xiàn)接合處的流 體密封性。V形環(huán)22具有環(huán)形的一段結(jié)構(gòu)，并且被形成為金屬片的閉 環(huán)結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D3， V形環(huán)22具有圓周地圍繞V形環(huán)延伸的向外面對(duì) 凸起輪廓56。該凸起輪廓主要通過一對(duì)傾斜于V形環(huán)22的扁平中心 區(qū)域的環(huán)形壁58、 60限定。 一對(duì)導(dǎo)向部分(pilot sleeve) 62、 64軸向 地延伸于環(huán)形壁58、 60，并且具有小于管狀體12、 14的直徑，因此 在裝配期間，它們可以伸縮地安裝于管狀體內(nèi)，從而幫助調(diào)整部件并 將它們維持在一起。環(huán)形壁58、 60的截面是平坦的，從而使得如果連 續(xù)超出的凸起輪廓56限定初始角仏，初始角^在圖3所示的未壓縮狀 態(tài)約為43°。圖3中虛線部分也示出了處于壓縮狀態(tài)的40°角&， &匹 配于第一凸緣16和第二凸緣18以及V形嵌入件32的環(huán)形壁52、 54 的角度。V形環(huán)22由合適的例如厚度為2mm的3011/4的石更不4秀鋼制成。 圖2示出了在制造V形環(huán)22時(shí)涉及的一些步驟。步驟不需要按照?qǐng)D 示或文中描述的精確順序執(zhí)行，并且其中 一 些步驟可以同時(shí)地執(zhí)行， 例如成形和彎曲步驟。在步驟80，首先提供從第一端部延伸于第二端 部的帶狀的一段拉長(zhǎng)的金屬片帶鋼。隨后，在金屬片帶鋼的中心區(qū)域 形成凸起4侖廓56，并且留下將成為導(dǎo)向部分62、 64的兩個(gè)側(cè)部(步 驟82)。可以通過將平鋼帶裝進(jìn)成形軋制機(jī)器，從而在一對(duì)連續(xù)的軋 輥之間進(jìn)行軋制，以不斷地形成通過平帶中心的凸起輪廓。該輪廓優(yōu) 選地(非必要的)在金屬片平帶的全部長(zhǎng)度上形成，并且當(dāng)在形成后， 限定出延伸于第一金屬片端部和第二金屬片端部之間的V形通道。在 步驟84中，平帶接著被彎曲成螺旋狀，并沿著圈的長(zhǎng)度具有徑向向內(nèi) 的V形通道。在步驟86中，平鋼帶被切割成各自段，每一段具有一 對(duì)鄰近的端部，并具有/人一個(gè)鄰近端部延伸于另一個(gè)鄰近端部的V形 通道。這些段具有的長(zhǎng)度與完成的V形環(huán)22的圓周相同。最終，在 步驟88，鄰近的端部排列成鄰接關(guān)系，并且通過焊接形成封閉的圓環(huán)。 V形環(huán)的外表面可以被打磨或銼削，用以提供在焊接處形成的光滑的、 拋光的表面。如圖2所示，形成的V形環(huán)22因此包括具有鄰接端部 21、 23的金屬片的圓形環(huán)，該鄰4姿端部21、 23通過焊-接部分25連才妻 在一起。這就為V形環(huán)22提供了連續(xù)的凸起輪廓，該凸起輪廓繞V 形環(huán)的整個(gè)圓周具有基本一致的橫截面形狀。焊接部分25延伸于V 形環(huán)的軸向長(zhǎng)度，即，從第一軸向端部27沿著凸起輪廓56延伸于第 二軸向端部29。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，合適的金屬片材料和厚 度的選擇為V形環(huán)22提供了可壓縮的特性，如同先前所述的，在緊 固管夾期間，角度0可以從43。壓縮到40°，這還可以通過4吏V形環(huán)暫 時(shí)變形以當(dāng)V形管夾松開時(shí)向著初始角反彈來實(shí)現(xiàn)。返回圖1，當(dāng)墊片部件24、 26位于V形環(huán)22上時(shí)，它們也增強(qiáng) 了接合處周圍的流體密封性。合適的墊片由鋼制成形成環(huán)狀。每個(gè)墊 片被分別安置于V形環(huán)22的一側(cè)，并傾斜地倚靠于環(huán)形壁58、 60。
每個(gè)墊片具有圓周地分布于墊片的、徑向向內(nèi)突出的齒66。當(dāng)墊片被 固定于V形環(huán)上時(shí)，這些齒提供了壓入配合，從而在處理期間，墊片 不會(huì)輕易滑落。除了齒66之外，還可以在墊片24、 26的周圍構(gòu)成略 微的彎曲部分(圖中未示出)，以提供相似的壓入配合。如本領(lǐng)域的技 術(shù)人員公知的那樣，墊片可以具有彎曲的截面，從而在通過帶箍力壓 縮成如圖4所示的扁平形狀時(shí)可以提供一些抵抗力。這就有助于改善 在墊片處的流體密封性。為了安裝管箍組件10,第一管端部12和第二管端部14^皮以同心 和軸向?qū)?zhǔn)的關(guān)系分隔開。在導(dǎo)向部分62上壓入配合墊片24，直到 墊片24幾乎與環(huán)形壁58抵靠對(duì)齊。可以用同樣的方法使墊片26抵靠 于環(huán)形壁60。在未壓縮狀態(tài)下的并且具有預(yù)附著的墊片24、 26的V 形環(huán)22軸向地與管端部12、 14對(duì)準(zhǔn)并設(shè)置于它們之間。在;^開狀態(tài) 下，V形管夾20在各自管端部上超出凸緣，從而倚靠在各自的管端部 壁周圍。參考圖4，第一管端部12和第二管端部14在同樣的軸向?qū)?準(zhǔn)方向被結(jié)合在一起，并徑向地或圓周地圍繞于V形環(huán)22。第一凸緣 16和第二凸緣18分別地與各自的墊片24、 26接觸；同時(shí)，第一管端 部12和第二管端部14的底面端部分別地覆蓋于導(dǎo)向部分62、 64。此 時(shí)，V形環(huán)22仍處于角度0大約為43。的略微未壓縮的狀態(tài)，并且因 此凸緣未完全抵靠對(duì)齊于墊片24、 26。松開的V形管夾20則圓周地 置于部分接合處周圍。凹面50被壓在凸起輪廓56上，凸緣16、 18 和墊片24、 26被夾在它們之間。在凸緣對(duì)著墊片的一側(cè)上，環(huán)形壁 52、 54 4氐壓凸纟彖16、 18。V形管夾20接著被緊固在管箍組件IO上，并且在第一管端部12 和第二管端部14之間形成接合。通過將T型螺栓46擰到螺紋螺母48 ， 使用緊固裝置30將第 一端部34和第二端部36收攏。隨著緊固的開始， 兩個(gè)端部圓周地圍繞通過V形嵌入件32的接合，施加徑向向內(nèi)的力， 嵌入件32則將該力傳遞到凸緣16、 18，并作用于V形環(huán)22。 V形環(huán) 被壓縮，使得角度0被迫從43。向著匹配凸緣的傾斜角和凹面角的40° 角改變。在管箍被充分緊固后，V形環(huán)22徑向地施加反向力以作用于 凸緣16、 18,并>^人而作用于V形嵌入件32。卸載管箍組件10時(shí)，緊固裝置30被松開，V形管夾20從目前的部分接合被分開，第一管端 部12和第二管端部14纟皮分開。第二實(shí)施方式圖5示出了管箍組件IO的第二實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，與圖 1所示的第一實(shí)施方式的相似部件，通過增加lt字IOO的標(biāo)號(hào)來表示。 圖5中未示出V形管夾；然而，在本實(shí)施方式中，V形管夾和其包括 帶箍、緊固裝置以及V形嵌入件的部件同前述的第一實(shí)施方式中的描 述相同，因此在本實(shí)施方式中省略不加以描述。第一管端部112和第二管端部114包括第一凸緣116、第二凸緣 118、第一標(biāo)定部件168以及第二標(biāo)定部件170。這些管端部和凸緣與 第一實(shí)施方式中描述的相似。在安裝期間，標(biāo)定部件168和170與V 形環(huán)122的相應(yīng)標(biāo)定部件相配合，/人而圓周地和軸向地-使V形環(huán)與管 端部對(duì)準(zhǔn)。第一標(biāo)定部件168通過適當(dāng)?shù)某尚芜^程在第一管端部112 的邊緣形成一個(gè)凹槽。第二標(biāo)定部件170通過同樣的成形過程在第二 管端部114的邊緣形成一個(gè)凹槽。兩個(gè)凹槽延伸穿過凸緣116、 118。V形環(huán)122與第一實(shí)施方式中描述的相似。 一個(gè)不同之處在于， V形環(huán)122具有第一標(biāo)定部件172和第二標(biāo)定部件174。第一標(biāo)定部 件172在導(dǎo)向部分162上形成為突起，并且延伸到形成凸起輪廓的環(huán) 形壁。突起172由形成凸起輪廓后進(jìn)行的適當(dāng)成形過程形成。第二標(biāo) 定部件174通過同樣的方式在導(dǎo)向部分164上形成為突起。突起172 和174對(duì)應(yīng)于管端部的凹槽168和170，并且突起172和174的大小 被形成為使其以配合的關(guān)系安裝在凹槽內(nèi)。這種標(biāo)定部件的配置允許 使用V形環(huán)在管端部112、 114之間獲得預(yù)定的對(duì)準(zhǔn)。提供與前述第一實(shí)施方式中相類似的一對(duì)墊片124、 126。 一個(gè)不 同之處在于，前述實(shí)施方式中的齒被省略。另一個(gè)不同之處在于，每 個(gè)墊片具有凹槽形式的標(biāo)定部件(墊片124中的凹槽176,塾片126 中的凹槽未示出)。凹槽形成于每個(gè)墊片124、 126的內(nèi)邊》彖，并且以 另一種配合關(guān)系補(bǔ)充突起172和174的形狀。這使得墊片成角度地相 對(duì)于V形環(huán)定位，這對(duì)于可維修性(serviceability)是有益的，由于
在墊片最初被夾緊后，在V形環(huán)表面上變形并呈現(xiàn)出任意不完整的形能夠以原來具有的相同方位重新安裝墊片，從而達(dá)到最佳配合并且減 少沿著墊片泄露的可能性。墊片和V形環(huán)標(biāo)定部件的使用幫助確保維 持上述成角度的定位。除了墊片124、 126 ^皮安裝在導(dǎo)向部分162、 164上^吏^尋凹槽176 和其它凹槽與突起172、 174對(duì)準(zhǔn)之外，其它部件的安裝與前述第一實(shí) 施方式相似。凹槽安裝在突起上防止墊片在圓周方向上旋轉(zhuǎn)。接著， 隨著第一管端部112和第二管端部114的靠攏，凹槽168、 170與突起 172、 174對(duì)準(zhǔn)，從而使得凹槽容納突起，并因此防止了相對(duì)旋轉(zhuǎn)。如 果管端部的標(biāo)定部件是突起，并且V形環(huán)的標(biāo)定部件是凹槽(在這種 情況下，如果使用墊片，那么墊片的凹槽也可以用突起代替)，實(shí)現(xiàn)相 同的標(biāo)定任務(wù)是可能的。第三實(shí)施方式圖6示出了管箍組件的第三實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，與實(shí)施 方式l相同的部件通過增加數(shù)字200來表示。圖6省略了 V形管夾和 墊片。然而，在本實(shí)施方式中，這些組成部分以及它們的部件同前述 的第一實(shí)施方式中的描述相同，因此在本實(shí)施方式中省略不加以描述。圖6描繪了與圖1中V形環(huán)22相同的V形環(huán)222。然而，本實(shí) 施方式中，V形環(huán)222配備有夾子278,用于作為裝配過程的一部分， 預(yù)先將V形環(huán)222連接到管端部。夾子278由合適的金屬?gòu)澢瞥桑?形成對(duì)應(yīng)于V形環(huán)222的橫截面的形狀。如圖所示， 一對(duì)夾子278大 約成180。分離地附著在V形環(huán)222上。夾子278具有通過延伸彎曲臂 280、 282抱合住V形環(huán)的主體部分。特別地，夾子沿著V形環(huán)的內(nèi) 表面延伸，并且可以(但不需要)部分地(或全部地)延伸到由V形 環(huán)的凸起輪廓限定的V形通道。夾子抱住V形環(huán)的軸向端部，從而繞 導(dǎo)向部分262、 264彎曲，并且保持懸掛于導(dǎo)向部分之上。當(dāng)管端部合 攏時(shí)，彎曲臂280、 282向著導(dǎo)向部分262、 264才齊壓，并且位于各自 的管端部下面。當(dāng)?shù)vj齊壓時(shí)，每個(gè)彎曲臂在管端部下面施加插入V形 環(huán)的徑向向外力。這些夾子允許預(yù)先將V形環(huán)和管端部附著在一起， 從而簡(jiǎn)化了管箍裝配過程。第四實(shí)施方式圖7示出了管箍組件的第四實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，與實(shí)施 方式l相同的部件通過增加數(shù)字300來表示。圖7示出了 V形環(huán)322, 而沒有示出V形管夾或墊片。在本實(shí)施方式中，墊片、V形管夾和其 包括帶箍、緊固裝置以及V形嵌入件的部件同前述的第 一 實(shí)施方式中 的描述相同，因此在本實(shí)施方式中省略不加以描述。第一管端部312與第一實(shí)施方式中的第一管端部相似。 一個(gè)不同 之處在于，第一管端部312具有圓周保持巻邊形式的預(yù)先附著部件 384。如下所述，保持巻邊384與夾子386的遠(yuǎn)端部分相互合作并配合， 其中夾子386連接于V形環(huán)322，用于將V形環(huán)預(yù)先連接到至少一個(gè) 管端部之上。V形環(huán)322與第 一實(shí)施方式中的V形環(huán)相似。 一個(gè)不同之處在于， V形環(huán)322具有分段夾子(staging clip)形式的預(yù)先附著部件386。分 段夾子386由合適的金屬制成，并且是從近端延伸至遠(yuǎn)端的伸長(zhǎng)的部 件，通過將近端焊接到V形環(huán)，將夾子附著到導(dǎo)向部分362的內(nèi)表面 上。分段夾子386具有軸向地從V形環(huán)延伸到遠(yuǎn)端的彎曲臂388,并 在遠(yuǎn)端包括徑向突出凸耳390。當(dāng)管端部312、 314靠攏時(shí)，彎曲臂388 一直在第一管端部312下面引導(dǎo)分段夾子386，直到凸耳390咬合到 保持巻邊384。凸耳390與保持巻邊384提供的空間相配合并限制于 其中，并且以這種方式阻止V形環(huán)322軸向地^v第一管端部312^i出。 可以使用類似的夾子來預(yù)先附著其它的管端部314。可選地，夾子378 可以是雙端的；即，夾子378可以完全延伸通過V形環(huán)322，并且延 伸出另一個(gè)軸向端部，并且第二突出凸耳與另一管端部314的保持巻 邊相配合。第五實(shí)施方式圖8和圖9示出了管箍組件的第五實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，
與圖1所示的第一實(shí)施方式相似的部件通過增加數(shù)字400來表示。V 形管夾和V形嵌入件同前述的第一實(shí)施方式中的描述相同，因此在本 實(shí)施方式中省略不加以描述。在本實(shí)施方式中，墊片一皮取消，并且其 功能由形成于管端部的各自端部凸緣416、 418上的、圓周地延伸的巻 邊415、 417所代替。巻邊415、 417軸向地遠(yuǎn)離與其關(guān)聯(lián)的管端部， 乂人而在裝配期間，巻邊415與V形環(huán)422的環(huán)形壁458 4妻合，巻邊417 與環(huán)形壁460接合。在管箍緊固期間，V形嵌入件432的環(huán)形壁在凸 緣416、 418的外側(cè)(即，凸緣相對(duì)于巻邊415、 417的一側(cè))與凸緣 416、 418接合，并且管箍的緊固在凸緣上提供了主要是軸向的力，以 4氐靠于V形環(huán)422的環(huán)形壁458、 460壓縮巻邊415、 417,從而在沒 有使用墊片的情況下，提供了凸緣到V形環(huán)的不漏氣的氣體密封。雖然V形嵌入件432被顯示為并沒有完全覆蓋在巻邊415、 417 上，但是可以理解，巻邊和V形嵌入件的環(huán)形壁的相對(duì)位置和尺寸可 以根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇，從而使得在初始裝配部件時(shí)，或者管箍被 充分地緊固后，V形嵌入件完全覆蓋巻邊?？梢岳斫?，前述描述并非本發(fā)明本身，而是本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè) 優(yōu)選的示例性實(shí)施方式。本發(fā)明并不局限于在本文中公開的具體實(shí)施 方式，而由權(quán)利要求書單獨(dú)限定。此外，包括在說明書中的具體實(shí)施 方式，不能解釋為限定本發(fā)明的范圍或限定權(quán)利要求所使用的術(shù)語， 除非該術(shù)語或措詞在上面進(jìn)行了的特別限定。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言， 各種其它的實(shí)施方式和對(duì)上述公開的實(shí)施方式的各種變形和變化都是 顯而易見的。例如，雖然圖中所示的V形管夾利用分段的V形嵌入件 和分離的外帶箍，但是V形管夾可以通過使用單獨(dú)一片圓周延伸的、 并且形成具有向內(nèi)傾斜的環(huán)形壁的金屬片來實(shí)現(xiàn)，該環(huán)形壁在沒有使 用分離的外平帶箍的情況下限定V形通道。然后，可以將適當(dāng)?shù)木o固 裝置附著于V形帶箍的鄰近端。而且，在一些金屬片V形環(huán)的實(shí)施方 式中，對(duì)于特殊的應(yīng)用，焊接部分伸于V形環(huán)的全部軸向長(zhǎng)度不是必 需的，而是例如可以使用間隔點(diǎn)焊，或僅僅部分地延伸于軸向端部之 間的焊縫。各種其它的實(shí)施方式、各種變形和變化都趨向于落入所附 的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
在本說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語"例如"、"作為實(shí)施例"和"比如 說"，以及動(dòng)詞"包括"、"具有"、"包含"和它們的其它動(dòng)詞形式，都應(yīng) 解釋為開放式，意味著并不排除未列出的其它附加的元件或部件。其 它術(shù)語應(yīng)合理地按照它們最寬的意義去解釋，除非它們用在需要不同 解釋的語境中。
權(quán)利要求
1.一種用于連接兩個(gè)管狀體端部的管箍組件，所述管狀體端部具有凸緣，所述管箍組件包括圓形形狀的V形管夾，其從第一端延伸到第二端，并具有第一對(duì)環(huán)形壁，所述第一對(duì)環(huán)形壁形成有向內(nèi)的V形通道，所述V形通道至少部分地延伸于所述第一端和第二端之間，所述V形管夾進(jìn)一步包括連接于所述第一端和第二端的緊固裝置，用于拉攏和分開所述第一端和第二端以實(shí)現(xiàn)收緊和松開所述V形管夾；以及，V形環(huán)，其包括金屬片的圓形環(huán)并具有外表面，所述外表面包括向外的凸起輪廓，所述凸起輪廓在金屬片上形成，并且其大小能夠使其至少部分地容納于所述V形通道，所述金屬片的圓形環(huán)具有第一鄰接端和第二鄰接端，所述凸起輪廓圓周地圍繞所述V形環(huán)從所述第一鄰接端延伸到所述第二鄰接端，其中，所述第一和第二鄰接端通過從所述V形環(huán)的第一軸向端沿著所述凸起輪廓延伸到所述V形環(huán)的第二軸向端的焊接部分連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的管箍組件，其中，所述V形管夾進(jìn)一步包括圓形形狀的帶箍，其從所述第一端延伸到所述第二端，并具有徑 向向內(nèi)的內(nèi)表面；以及，V形嵌入件，其連接于所述帶箍的所述內(nèi)表面，并包括所述第一 對(duì)環(huán)形壁。
3. 如權(quán)利要求2所述的管箍組件，其中，所述V形嵌入件包括多 個(gè)金屬片的弧形段，每個(gè)弧形段具有所述第一對(duì)環(huán)形壁，并且在間隔 的圓周位置附著于所述帶箍的所述內(nèi)表面。
4. 如權(quán)利要求1所述的管箍組件，其中，所述凸起輪廓至少部分 地由第二對(duì)環(huán)形壁限定，所述第二對(duì)環(huán)形壁圓周地從所述第 一鄰接端 延伸到所述第二鄰接端。
5. 如權(quán)利要求4所述的管箍組件，進(jìn)一步包括一對(duì)墊片，每個(gè)所 述墊片設(shè)置成接合于所述第二對(duì)環(huán)形壁的尺寸，其中，所述V形環(huán)包 括軸向地從每個(gè)所述第二對(duì)環(huán)形壁延伸的導(dǎo)向部分，所述墊片包括多 個(gè)徑向向內(nèi)延伸的齒，所述齒在所述導(dǎo)向部分上與所述V形環(huán)的外表 面接觸，從而使得所述墊片壓入配合連接于所述V形環(huán)。
6. 如權(quán)利要求4所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)包括軸向地 從每個(gè)所述第二對(duì)環(huán)形壁延伸的導(dǎo)向部分，所述導(dǎo)向部分包括位于所 述V形環(huán)的圓周的一個(gè)或多個(gè)環(huán)形位置上的標(biāo)定部<件，所述標(biāo)定部件 能夠與所述管狀體端部中的相應(yīng)標(biāo)定部件配合，從而在將所述V形環(huán) 和V形管夾裝配到管狀體端部期間，旋轉(zhuǎn)地使所述管狀體端部相互對(duì) 準(zhǔn)。
7. 如權(quán)利要求4所述的管箍組件，其中，所述第一對(duì)環(huán)形壁是傾 斜的，并且限定所述第一對(duì)環(huán)形壁之間的第一角度，所述第二對(duì)環(huán)形 壁是傾斜，并且限定所述第二對(duì)環(huán)形壁之間的第二角度，其中所述第 二角度大于所述第一角度。
8. 如權(quán)利要求7所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)的所述金屬 片在收緊所述緊固裝置期間是可變形的，從而使得所述第二角度的大 小向著所述第一角度的大小減少。
9. 如權(quán)利要求4所述的管箍組件，進(jìn)一步包括一對(duì)墊片，所述墊 片與所述第二對(duì)環(huán)形壁相配合，其中，所述V形環(huán)和所述墊片包括標(biāo)
10. 如權(quán)利要求1所述的管箍組件，進(jìn)一步包括附著于所述V形 環(huán)的夾子，其中，所述夾子適于與所述管狀體端部的至少之一的內(nèi)表 面接合，從而將所述V形環(huán)預(yù)附著于所述管狀體端部的至少之一。
11. 如權(quán)利要求IO所述的管箍組件，其中，所述v形環(huán)具有一對(duì) 軸向地延伸于所述凸起輪廓的導(dǎo)向部分，所述夾子軸向地沿著所述V 形環(huán)的內(nèi)表面延伸，繞所述V形環(huán)的所述第 一和第二軸向端部抱合到所述外表面，并且在所述導(dǎo)向部分的至少一部分上延伸。
12. 如權(quán)利要求IO所述的管箍組件，其中，所述夾子具有鄰近端 和遠(yuǎn)端，所述鄰近端連4妾于所述V形環(huán)，并且所述夾子軸向地延伸于 所述V形環(huán)的所述第一軸向端部，所述夾子在其遠(yuǎn)端具有保持部件， 所述保持部件與與所述管狀體端部之一的相應(yīng)部件相配合，從而實(shí)現(xiàn) 所述V形環(huán)的預(yù)附著。
13. —種連接一對(duì)管狀體端部的管箍組件，所述管狀體端部具有 凸緣，所述管箍組件包括圓形形狀的V形管夾，其從第一端延伸到第二端，并具有第一對(duì) 環(huán)形壁，所述第一對(duì)環(huán)形壁形成有內(nèi)向的V形通道，并在所述第一對(duì) 環(huán)形壁之間限定第一角度，所述V形管夾進(jìn)一步包括連接于所述第一 端和第二端的緊固裝置，用于拉攏和分開所述第一端和第二端以實(shí)現(xiàn) 收緊和松開所述V形管夾；以及，具有第二對(duì)環(huán)形壁的V形環(huán)，所述第二對(duì)環(huán)形壁在所述V形環(huán)的 外表面形成有外向的凸起輪廓，所述凸起輪廓的大小被設(shè)置為使其至 少部分地容納于所述通道內(nèi)，并且所述第二對(duì)環(huán)形壁限定大于所述第 一角度的第二角度。
14. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，其中，所述V形管夾進(jìn)一步 包括圓形形狀的帶箍，其從所述第一端延伸到所述第二端，并具有徑 向向內(nèi)的內(nèi)表面；以及，V形嵌入件，其連接于所述帶箍的所述內(nèi)表面，并包括所述第一 對(duì)環(huán)形壁。
15. 如權(quán)利要求14所述的管箍組件，其中，所述V形嵌入件包括 多個(gè)金屬片的弧形段，每個(gè)弧形段具有所述第一對(duì)環(huán)形壁，并且在間 隔的圓周位置附著于所述帶箍的所述內(nèi)表面。
16. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，進(jìn)一步包括一對(duì)在所述V形 環(huán)的相對(duì)側(cè)上壓入配合的墊片。
17. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，進(jìn)一步包括一對(duì)墊片，所述 墊片與所述第二對(duì)環(huán)形壁相配合，其中，所述V形環(huán)和所述墊片包括 標(biāo)定部件，以允許所述墊片成角度地與所述V形環(huán)對(duì)準(zhǔn)。
18. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)包括軸向 地從每個(gè)所述第二對(duì)環(huán)形壁延伸的導(dǎo)向部分，所述導(dǎo)向部分包括位于 繞所述V形環(huán)的圓周成角度的一個(gè)或多個(gè)位置上的標(biāo)定部件，所述標(biāo) 定部件與所述管狀體端部中的相應(yīng)標(biāo)定部件配合，從而在將所述V形環(huán)和V形管夾裝配到管狀體端部期間，旋轉(zhuǎn)地使所述管狀體端部相互 對(duì)準(zhǔn)。
19. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)包括金屬 片的圓形環(huán)，所述金屬片的圓形環(huán)具有第一鄰接端和第二鄰接端，并 且所述凸起輪廓圓周地圍繞所述V形環(huán)從所述第 一鄰接端延伸到所述 第二鄰接端，其中，所述第一和第二鄰接端通過從所述V形環(huán)的第一 軸向端沿著所述凸起輪廓延伸到所述V形環(huán)的第二軸向端的焊接部分 連接。
20. 如權(quán)利要求19所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)的所述金 屬片在收緊所述緊固裝置期間是可變形的，使得所述第二角度的大小 向著所述第一角度的大小減少。
21. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，其中，所述第二角度比所述 第一角度大3。。
22. 如權(quán)利要求13所述的管箍組件，進(jìn)一步包括附著于所述V形 環(huán)的夾子，其中，所述夾子適于與所述管狀體端部的至少之一的內(nèi)表 面接合，從而將所述V形環(huán)預(yù)附著于所述管狀體端部的至少之一。
23. 如權(quán)利要求22所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)具有一對(duì) 軸向地延伸于所述凸起輪廓的導(dǎo)向部分，所述夾子軸向地沿著所述V 形環(huán)的內(nèi)表面延伸，繞所述V形環(huán)的所述第 一和第二軸向端部抱合到 所述外表面，并且在所述導(dǎo)向部分的至少一部分上延伸。
24. 如權(quán)利要求22所述的管箍組件，其中，所述夾子具有鄰近端 和遠(yuǎn)端，所述鄰近端連接于所述V形環(huán)，并且所述夾子軸向地延伸于 所述V形環(huán)，所述夾子在其遠(yuǎn)端具有保持部件，所述保持部件與所述 管狀體端部之一的相應(yīng)部件相配合，從而實(shí)現(xiàn)所述V形環(huán)的預(yù)附著。
25. —種連接一對(duì)具有凸緣的管狀體端部的管箍組件，包括 圓形形狀的V形管夾，其從第一端延伸到第二端，并具有形成有向內(nèi)的V形通道的第一對(duì)環(huán)形壁，所述V形通道至少部分地延伸于所 述第一端和第二端之間，所述V形管夾進(jìn)一步包括連接于所述第一端 和第二端的緊固裝置，用于拉攏和分開所述第一端和第二端以實(shí)現(xiàn)收 緊和松開所述V形管夾；以及，V形環(huán)，其包括金屬圓形環(huán)并具有徑向向外的凸起輪廓，所述凸 起輪廓繞所述圓形環(huán)的圓周延伸，所述凸起輪廓位于 一對(duì)導(dǎo)向部分之 間，每個(gè)所述導(dǎo)向部分從所述凸起4侖廓延伸到所述V形環(huán)的軸向端， 所述V形環(huán)包括標(biāo)定部件，所述標(biāo)定部件在所述導(dǎo)向部分中繞所述V 形環(huán)的圓周成角度的位置上形成。
26. 如權(quán)利要求25所述的管箍組件，進(jìn)一步包括一對(duì)安裝于所述 導(dǎo)向部分的墊片，其中，所述墊片包括標(biāo)定部件，以允許使用所述V 形環(huán)的所述標(biāo)定部件使所述墊片成角度地與所述V形環(huán)對(duì)準(zhǔn)。
27. —種連接一對(duì)具有凸緣的管狀體端部的管箍組件，包括 圓形形狀的V形管夾，其從第一端延伸到第二端，并具有第一對(duì)環(huán)形壁，所述第一對(duì)環(huán)形壁形成有向內(nèi)的V形通道，所述V形通道至 少部分地延伸于所述第一端和第二端之間，所述V形管夾進(jìn)一步包括 連接于所述第 一端和第二端的緊固裝置，用于拉攏和分開所述第 一端 和第二端以實(shí)現(xiàn)收緊和松開所述V形管夾；V形環(huán)，包括金屬圓形環(huán)并具有外表面，所述外表面包括外向的 凸起輪廓，所述凸起輪廓的大小被設(shè)置為至少部分地容納于所述通道 中；以及，附著于所述V形環(huán)的夾子，其適于與所述管狀體端部的至少之一 的內(nèi)表面接合，從而使所述V形預(yù)附著于所述管狀體端部的至少之一。
28. 如權(quán)利要求27所述的管箍組件，其中，所述V形環(huán)具有一對(duì) 軸向地延伸于所述凸起輪廓的導(dǎo)向部分，所述夾子軸向地沿著所述V 形環(huán)的內(nèi)表面延伸，繞所述V形環(huán)的所述第 一和第二軸向端部抱合到 所述外表面，并且在所述導(dǎo)向部分的至少一部分上延伸。
29. 如權(quán)利要求27所述的管箍組件，其中，所述夾子具有鄰近端 和遠(yuǎn)端，所述鄰近端連4妄于所述V形環(huán)，并且所述夾子軸向地延伸于 所述V形環(huán)，所述夾子在其遠(yuǎn)端具有保持部件，所述保持部件與所述 管狀體端部之一的相應(yīng)部件相配合，從而實(shí)現(xiàn)所述V形環(huán)的預(yù)附著。
30. —種管箍和管狀體端部組件，包括第一和第二管狀體，其每一個(gè)具有位于端部的徑向突出凸緣； 圓形形狀的V形管夾，其從第一端延伸到第二端，并具有第一對(duì) 環(huán)形壁，所述第一對(duì)環(huán)形壁形成有向內(nèi)的V形通道，所述V形通道至 少部分地延伸于所述第一端和第二端之間，所述V形管夾進(jìn)一步包括 連接于所述第一端和第二端的緊固裝置，用于拉攏和分開所述第一端和第二端以實(shí)現(xiàn)收緊和松開所述V形管夾；V形環(huán)，包括金屬圓形環(huán)并具有外表面，所述外表面包括向外的 凸起輪廓，所述凸起輪廓至少部分地由第二對(duì)環(huán)形壁所限定；其中，所述凸緣中的每一個(gè)具有圓周地延伸巻邊，所述巻邊軸向 地遠(yuǎn)離所述管狀體而突出，所述管狀體的所述凸緣中的每一個(gè)通過所 述巻邊分別與所述第二對(duì)環(huán)形壁相接合，所述第一對(duì)環(huán)形壁在所述凸 緣相對(duì)于所述巻邊的另一側(cè)與所述凸緣接合，所述第一對(duì)環(huán)形壁在所 述V形管夾收緊期間軸向地朝著對(duì)方的所述凸緣施力，并使所述巻邊 壓靠于所述第二對(duì)環(huán)形壁，從而提供了所述凸緣到所述V形環(huán)的不漏 氣的氣體密封。
全文摘要
一種管箍組件包括V形管夾和V形環(huán)。V形管夾包括帶有T型螺栓緊固裝置的帶箍和V形嵌入件。V形嵌入件具有內(nèi)向的凹面，在連接的管或其它管狀體的端部上，該凹面徑向地安裝在突出凸緣上。V形環(huán)由金屬片制成并具有凸出輪廓，并且安裝在凸緣之間，從而在收緊管箍期間可以在V形嵌入件和V形環(huán)之間緊緊地壓縮凸緣。由V形環(huán)的凸起輪廓限定的環(huán)形壁的角度大于由V形嵌入件限定的環(huán)形壁的角度，從而在管箍的收緊期間，使得V形環(huán)在凸緣上提供向外的反彈力。V形環(huán)可以具有標(biāo)定部件和一個(gè)或多個(gè)夾子，以用于預(yù)連接。同時(shí)也提供了V形環(huán)的制造方法。
文檔編號(hào)F16L23/00GK101156016SQ200680006630
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者凱文·侃·李, 布賴恩·T·伊格納茨卡, 斯各特·T·卡斯?fàn)? 邁克爾·E·艾默杜爾 申請(qǐng)人:布雷茲-托卡產(chǎn)品有限責(zé)任公司