本申請要求2014年5月7日提交的美國申請?zhí)?4/271688的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

背景技術(shù)：

存在許多形狀和構(gòu)型的密封件以將物件彼此密封。聚合物o形環(huán)是所用的密封件中最常見的類型之一。這類密封件出于其設(shè)計目的而運作良好。然而，一些應(yīng)用要求更穩(wěn)健并且需要能夠在高溫和/或高壓下密封的密封件。二氧化碳隔離、發(fā)電廠和烴回收行業(yè)是可能存在苛刻的密封條件的兩個行業(yè)。由金屬制成的密封件有時用在其中預(yù)期苛刻條件的應(yīng)用中。金屬密封件具有某些限制，需要考慮那些限制以確保獲得充分密封。一個實例是允許金屬密封件與將用密封件密封的兩個表面中的一個或多個之間具有極小的相對移動或不允許有任何相對移動。這種限制是為了避免密封件表面的磨損，如果允許相對移動發(fā)生，則可不利地影響其密封性能。采用密封件來避免密封件自身的這類降級的設(shè)計和方法受到從事這類行業(yè)的人員的關(guān)注。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文公開了一種管件連接布置。所述布置包括具有第一肩部和第一螺紋的第一管件、具有第二肩部和第二螺紋的第二管件、可密封地接合到第一肩部和第二肩部兩者的密封件、插入件以及套筒。所述插入件可附接到第二管件并且被構(gòu)造成對第二管件提供徑向支撐。所述套筒響應(yīng)于相對于第一管件和第二管件兩者在相同方向上旋轉(zhuǎn)而與第一螺紋和第二螺紋兩者可螺合地接合使得第一肩部和第二肩部朝向彼此移動以將密封件壓縮在其間而不使第一管件相對于第二管件旋轉(zhuǎn)移動。

本文進一步公開了一種密封地連接管件的方法。所述方法包括：旋轉(zhuǎn)與第一管件和第二管件兩者可螺合地接合的套筒，將插入件附接在第二管件內(nèi)，將密封件密封地壓縮在第一管件上的第一肩部和第二管件上的第二肩部之間而使第一管件和第二管件之間不發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，以及用插入件徑向地支撐第二管件。

附圖說明

不應(yīng)以任何方式將以下描述視為限制性。參考附圖，相似元件的編號相同：

圖1描繪了本文所公開的管件連接布置的透視橫截面視圖；

圖2描繪了圖1的管件連接布置的放大橫截面視圖；

圖3描繪了本文所公開的管件連接布置的替代實施例的橫截面視圖；

圖4描繪了管件連接布置的另一替代實施例的橫截面視圖；以及

圖5描繪了管件連接布置的另一替代實施例的橫截面視圖。

具體實施方式

所公開的設(shè)備和方法的一個或多個實施例的詳細(xì)描述參考各圖以示例并且非限制的方式提出。

參考圖1和2，本文所公開的管件連接布置整體以10示出。管件連接布置10包括具有第一肩部14和第一螺紋16的第一管件12，以及具有第二肩部24、第二螺紋26和第三螺紋28的第二管件22。密封件32可與第一肩部14和第二肩部24兩者可密封地接合；并且插入件36可與第三螺紋28可螺合地接合并且被構(gòu)造成對第二管件22提供至少徑向支撐。套筒40響應(yīng)于相對于第一管件12和第二管件22在相同方向上旋轉(zhuǎn)而與第一螺紋16和第二螺紋26兩者可螺合地接合。此可螺合接合促使第一肩部14和第二肩部24朝向彼此移動并且將密封件32壓縮在其間而無需第一管件12相對于第二管件22旋轉(zhuǎn)。

前述結(jié)構(gòu)允許第二管件22的最小內(nèi)部徑向尺寸44在距離端部48較遠(yuǎn)處比較靠近端部48處大，同時在端部48附近仍然維持第二管件22的足夠壁厚。這是因為插入件36對第二管件22的端部48提供結(jié)構(gòu)徑向和軸向支撐，需要所述支撐來防止對端部48的損壞，所述損壞可能因從第一管件12傳輸?shù)揭约坝傻诙芗?2周圍的壓力施予到端部48的高負(fù)荷而發(fā)生。(當(dāng)然，替代方式將是，僅僅使第二管件22的壁厚貫穿其全長變厚。然而，這樣做將引起安裝在第二管件22內(nèi)部的任何工具的內(nèi)部徑向尺寸都比第二管件22的內(nèi)部徑向尺寸小，這是避免使用插入件36的條件。)來自第一管件12的負(fù)荷包括由橫跨管件連接布置10施加的彎曲力引起的軸向壓縮和軸向張力負(fù)荷。這些軸向負(fù)荷可因間隙尺寸52(限定在兩個肩部14和24之間)的變化和隨后密封件32在期望壓縮范圍外的壓縮變化而導(dǎo)致泄漏經(jīng)過密封件32。如果不存在插入件36，那么第二管件22的端部48的這類壓縮負(fù)荷變化可能發(fā)生。此外，插入件36可包括接觸第一肩部14的第三肩部54，從而直接支撐來自第一管件12的至少一些軸向負(fù)荷。插入件36允許在除了第一螺紋16所在的區(qū)域之外的區(qū)域中最小內(nèi)部徑向尺寸44與第一管件12的最小內(nèi)部徑向尺寸56一樣大。因此，一般為管件形狀的，舉例來說，諸如傳感器探頭等工具(未示出)可在將插入件36接合到第二管件22之前安裝到第二管件22中。所述工具可具有基本上匹配最小徑向尺寸44的外部徑向尺寸和匹配插入件36的最小徑向尺寸的內(nèi)部徑向尺寸。

盡管在圖1和2的實施例中，插入件36被附接到第二管件22，但是替代實施例可替代地經(jīng)由焊接、接合、夾持、焊合以及前述項的組合將插入件附接到第二管件。

在圖1和2的實施例中，插入件36包括任選的凸緣60，當(dāng)插入件36與第二管件22完全可螺合地接合時，所述凸緣60從插入件36的剩余部分向外徑向延伸并且鄰接第二肩部24。在本實施例中，凸緣60充當(dāng)插入件36可螺合地接合到第二管件22的止擋件。凸緣60也可幫助防止肩部14、24之間的間隙尺寸60減小為低于期望的最小尺寸。對于不具有凸緣60的實施例，插入件36可被構(gòu)造成用第二螺紋26在某個位置降至最低點使得第三肩部54相對于第二管件22定位在期望位置。

所示實施例中的插入件36還包括任選的非圓形內(nèi)部部分64。內(nèi)部部分64接收工具(未示出)，所述工具用于在可螺合地將插入件36接合到第二管件22時施加扭矩到插入件36。盡管所示實施例的內(nèi)部部分64為六邊形，但是任何非圓形形狀(包括例如正方形、三角形、五邊形、卵形、星形和八邊形)將是合格的。

參考圖3，本文所公開的管件連接布置的替代實施例以110示出。布置110中類似于布置10的部件的部件用相同參考符號指定并且下面不再進行描述。布置110的插入件136在第三螺紋128內(nèi)可螺合地接合到第二管件122內(nèi)更深于布置10的位置。插入件136上的第三肩部154為第一管件112的第四肩部166所鄰接以幫助承載第一管件112和第二管件122之間的負(fù)荷。

定位在第二管件122中的凹部170內(nèi)的任選的鍵槽168接合第一管件112中的狹槽172以在套筒40與第一螺紋16和第二螺紋26可螺合地接合時防止管件112、122之間的相對旋轉(zhuǎn)。另選地，工具可定位在管件112、122外部以在套筒40與管件112、122可螺合地接合時防止它們的相對旋轉(zhuǎn)。第一管件112或第二管件122中的任一者或兩者上的任選的第五肩部176(在本實施例中示為僅在第一管件112上)接觸第一管件112或第二管件122的另一者上的肩部114、124以幫助將負(fù)荷軸向支撐在管件112、122之間并且維持密封件32維持密封完整性所需的間隙尺寸52。

參考圖4，本文所公開的管件連接布置的替代實施例以210示出。布置210中類似于布置10的部件的部件用相同參考符號指定并且下面不再進行描述。布置210的套環(huán)237可螺合地接合在第一管件212中的第四螺紋229內(nèi)。套環(huán)237上的第六肩部255鄰接插入件36上的第三肩部54以幫助承載第一管件212和第二管件22之間的負(fù)荷。套環(huán)237的任選的凸緣261和插入件36的凸緣60一起限定并幫助維持間隙尺寸52以及密封件32與第一肩部14和第二肩部24的密封完整性。前述結(jié)構(gòu)允許第一管件212的最小徑向尺寸繼續(xù)通過第一管件212的端部249。這允許諸如傳感器探頭等工具安裝在第一管件212內(nèi)以及第二管件22內(nèi)，而無需為了這樣做而將其徑向尺寸減小為低于最小徑向尺寸44和56。

參考圖5，本文所公開的管件連接布置的替代實施例以310示出。布置310類似于布置10，它們的主要不同點在于布置310的插入件336與第二管件22的第三螺紋28和第二管件12的第四螺紋229可螺合地接合。插入件336包括凸緣360，凸緣360限定并幫助維持間隙尺寸52以及密封件32與第一肩部14和第二肩部24的密封完整性。

在所示實施例中采用的密封件32是“C”形并且由金屬制成，但是其它實施例可采用由聚合物、彈性體和其它材料制成的密封件。此外，也可在實施例中采用具有除“C”形以外的橫截面形狀的密封件。對于密封件32由金屬制成的實施例，密封件32、第一肩部14和第二24中的至少一者可被電鍍有金、銀、銅或PTFE的涂層。此外，密封件32、第一肩部14和第二24中的至少一者的表面粗糙度小于約Ra 1.6。由于金屬趨于比其它材料具有更高的耐溫性，所以由金屬制成密封件32可增加布置10、110、210、310可使用的溫度和壓力。然而，對于金屬可維持密封的壓縮范圍等級的變動，金屬趨于具有較小耐性。本文所公開的實施例允許對密封件32的壓縮負(fù)荷維持緊密度容限。此外，本文所公開的實施例防止密封件32和其所密封的肩部14、24之間的相對旋轉(zhuǎn)運動以使對肩部14、24、密封件32和這些部件的表面的任何表面涂層或處理的可能損壞最小化。

盡管已經(jīng)參考一個或多個示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下作出各種改變并且等同物可替代其元件。此外可在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下作出許多修改以使特定情形或材料適于本發(fā)明的教示。因此，希望本發(fā)明不限于公開為預(yù)期用于實行本發(fā)明的最佳模式的特定實施例，而是希望本發(fā)明將包括落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實施例。此外，在附圖和說明書中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的示例性實施例，并且盡管已經(jīng)采用特定術(shù)語，但是除非另有指示，否則這些術(shù)語僅以一般性和描述性意義使用并且不是出于限制目的，因此本發(fā)明的范圍不因此受限。此外，術(shù)語第一、第二等的使用不表示任何順序或重要性，而是術(shù)語第一、第二等用于區(qū)分一個元件與另一個元件。此外，術(shù)語“一”、“一個”等的使用不表示數(shù)量限制，而是表示至少一個引用項的存在。