CN105003777B - 推入式连接配合集成密封结构、装置和方法 - Google Patents

Abstract

推入式配件接头密封结构包括具有推动器锁定构件的实施例，所述推动器锁定构件具有至少一个接套构件，所述接套构件径向延伸进入锁定构件的开口；和释放推动器，所述释放推动器具有围绕内壁的圆周轴向向外延伸的翼，所述内壁包括至少一个进入通道和至少一个停止通道，所述至少一个进入通道和至少一个停止通道能与至少一个所述推动器锁定构件的接套构件啮合。推入式配件接头密封结构包括具有防干扰的释放推动器结构的各种实施例，利用可滑动地与推动器锁定构件啮合的保持夹，释放推动器可移除地或可释放地固定到所述推动器锁定构件。

Description

推入式连接配合集成密封结构、装置和方法

技术领域

本发明涉及流体流通系统，尤其涉及推入式配合的密封结构，方便在配件内简单插入和移除管道系统部件的设备和方法。

背景技术

管道系统方便流体(如，液体、气体(如空气)或等离子体)的流通。如家庭、学校、医院、商业建筑和其他在用的建筑物一般需要完整的管道系统，以便水和/或其他流体流通用于各种用途。液体和/或气体，如冷水及热水、供呼吸的空气、乙二醇、压缩空气、惰性气体、清洁剂、废水、工厂冷却水、油漆和涂料是一些液体和气体的例子，可通过管道系统进行调度。管子的类型可包括，如铜管、不锈钢管、CPVC(氯化聚氯乙烯)管和PEX(交联聚乙烯)管。为本发明公开的目的，术语“管子”或“管元件”理解为包括一个或多个管子和/或管元件。

管连接以接合不同部分的管子是必需的，且必须是通用的，以适合特定管道系统实施中要求的管子方向的变化。如，配件和阀可用在开口管子的末端，使两部分管子以特定布局安装到一起。在配件类型中，举例来说，有弯头、T型接头、适用于各种目的，如管子尺寸变化的连接器、堵头、球阀、截止阀和局部弯式接头。

以往管元件一般通过使用焊炬熔接和/或焊接在一起。焊接配件是费时的、不安全的且是劳动密集的。焊接也需要使用各种材料，如铜管及配件、金刚砂布或管道清洁刷、助焊剂、银焊料、焊炬及点火器、管材切割机和护目镜。焊管工艺可通过首先准备待焊管子开始，同时为形成良好接合，铜表面必须进行清洁。管子末端可用金刚砂布或特制钢丝刷在外部清洁。配件内部也必须清洁。接下来，可涂助焊剂(一种糊状物)以去除氧化物，取软焊料至其表面将连接的接合处。刷子可用于将助焊剂涂于配件内部和管子外部。再接着，两根管子被稳固地推压到一起而就位，以便它们“触底”，即在配件内部齐平。为避免过焊，焊料的顶部可弯到管子的尺寸。随着管子和配件就位，则用点火器或自动点火机构点燃焊炬以开始焊接。加热几分钟后，如果铜表面足够热，以致焊料末端接触铜表面时焊料融化，则焊料可用于接合缝，以便焊料敷于接合处周围并将管子和配件连为一体。

近年来，推入式工艺已用于管道系统，以降低焊接连接方式的风险和时间。推入式方法相比于焊接方式要求最少的配件知识及需要少得多的材料。如，为了采用推入式工艺连接管子，可仅需要管子、快速连接配件、倒角/去毛刺工具和管材切割机。

采用推入式工艺连接管道系统涉及的步骤可概述如下。首先，管子切割成合适的长度并用去毛刺工具清洁管子末端。然后管子和配件被推合连接在一起。配件具有紧固环(也称筒夹、卡环或扣环)，紧固环带齿，当管子被插入时，紧固环的齿卡住管子。紧固环装置用于提供反作用力，当创建正压密封时防止该装置断开。相应地，不需要扳手、箝位、粘合和焊接。如用于管道系统的推入式和/或快速连接工艺可通过美国罗德岛州东普罗维登斯市的迅捷装配(Quick Fitting)公司系列推入式配件及相关产品供应商获得。另外，此工艺在，如专利号为7,862,089、8,205915、8,210,576、8,398,122和8,480,134的美国专利中描述，它们的公开此处被整体引入用作参考。

在以往的管连接工艺中，紧固环沿着塑料卡环支座插入配件主体，在大量的拉伸测试中往往失效。进一步地，连接必须是轧制式的、粘合的或接收螺帽元件以使紧固环保持在配件主体内。除了用于连接工艺的制造和组装的附加步骤，管道接头的强度由保持螺帽元件决定。附加步骤和部件显著增加劳动和制造成本至最终产品的成本，并由于独特的组装需要延长的时间而降低了总产能。

除了上面所述的，当采用螺纹保持帽方法时，在配件主题和保持帽内刻制螺纹的工序提高了制造配件部件的成本。进一步地，螺纹端帽方法不但需要机械组装，而且需要附加成本和对螺纹应用螺纹密封剂。在以往使用铸造的保持帽方法中，铸造配件本体作为保持帽的工艺显著增加了配件的最终组装成本。此外，铸造工艺一直将紧固环包裹在配件内，由此，在不完全破坏环和配件情况下，紧固环不能被去除。

除了附加组装步骤和增加的制造成本，由于各种原因，以往的配件和连接方法不允许维修。在某些情况下，如，这是由于它们是在工厂密封的。在其他情况下，因为配件与管子的分离可损坏或磨损部件。如，一些推入式连接配件具有永久性固定的用于去除配件的拆卸环。拆卸环可被轴向按压以将紧固环的齿抬离插入的管表面，以便管子可被抽回。然而，这种结构使配件损坏并寿命更短。此外，当紧固环装置作为反作用的保持元件有效工作时，它们的功能使它们几乎不可能拆卸、去除或拆开用于循环使用。这样，紧固环被永久性地附着，除非它们被切割和去除，这将破坏紧固环。

不管通过传统的焊接方法连接，还是采用推入式方法连接，实际应用总是需要更换配件和阀，并且在仅内部的小部件需要维修或更换的情况下，不允许配件或阀的重复利用。

发明内容

本发明部分地提供一种推入式配件组件包，在不损坏配件元件或管子的情况下，促进推入式配件的重复利用。当在被连接的接合区域创建无泄漏密封时，本发明不使用工具、钳子、焊料和粘接剂连接管道。进一步地，不同于以往的方法，本发明提供一种一体化的释放推动器和锁定构件，允许在配件内快速锁定和解锁管元件。在本发明的实施例中，密封结构在不用铸造、刻螺纹或粘合的情况下可安装在配件装置内。

作为本发明的部分实施例所提供的，所述快速连接管接合组件包利用可锁定的释放推动器，当在非锁定位置时，允许所述推动器在配件的轴向向内移动，抬起紧固环的齿，从而方便圆柱形物体，如保持在配件内的管元件的插入和释放。所述释放推动器可适于永久性地固定到配件，而在某种程度上，所述推动器能轴向和旋转地移动。所述释放推动器可具有外部和内部的圆柱形部分，所述内部部分具有轴向扩展槽。也可提供一种锁定构件，包括大体上为环形的主体，环形主体具有径向外表面和径向内表面，至少有一个接套构件从所述径向内表面径向延伸进开口。在本发明的一个实施例中，所述推动器有多个槽，所述推动器锁定构件有多个接套构件，所述释放推动器的轴向扩展槽具有不同的长度，稍长的槽适于装上所述接套构件，稍短的槽适于与所述接套构件锁定啮合，以保持所述释放推动器对所述锁定构件是临时固定的。当所述稍长的轴向槽与所述接套构件对齐时，轴向施加于所述释放推动器的压力可在接套构件上移动释放推动器稍长的槽。这有助于允许管子插入配件，同时，轴向施加于所述释放推动器的压力使推动器的所述内部圆柱形部分收缩紧固环的齿，以为管子创建开口。一旦管子被完全插入，可减小轴向施加于所述释放推动器的压力，从而释放所述紧固环上的压力，并允许紧固环的齿牢固地与管子啮合，使管子保持在合适位置。进一步地，所述释放推动器可被旋转，以将所述接套构件与对应的稍短的槽对齐，以便所述推动器被锁定到和/或固定到所述锁定构件。当锁定时，轴向施加于所述释放推动器的压力将不允许推动器与紧固环的齿啮合。然而，为了将所述稍长的槽与所述接套构件对齐，所述推动器可被旋转，从而允许释放推动器啮合于和收缩所述紧固环的齿。

当需要去除管元件时，在释放推动器的稍长槽与推动器锁定构件的接套构件对齐时可再向所述释放推动器轴向施加压力，将紧固环的齿从插入管抬离，以允许管子被移除。在本发明的一个实施例中，所述释放推动器被永久地固定到配件并成为密封结构的一部分。

为了本发明公开的目的，配件(也称为主体构件)可包括阀构件和其他管元件，包括，但不限于：连接接头、弯管接头、T型接头、堵头、球阀构件、管子和其他具有圆柱形开口的物体。在本发明的一个实施例中，一个或多个密封构件密封垫插入物(如，O型环构件)安装进配件的内部所限定的密封腔。也可提供一种密封环稳定器构件，支撑一个或多个密封环。此外，在各配件的管子接收末端，在配件内壁上加工锁定腔，以接收卡环构件和锁定的推动器构件，并有助于保持所述紧固环的边缘。当反作用力施加于已经插入配件的管元件时，内腔和外壳构件为密封构件和紧固环提供整体支撑。在本发明的一个实施例中，所述卡环构件是在配件内紧固环的轴向向内设置的柔性金属构件。

一方面，本发明提供一种新颖的推入式配件接头封装结构，包括释放推动器和锁定构件。如，所述密封结构还可提供一种卡环，用于使紧固环的基部牢固地保持在配件的锁定腔内。在一个实施例中，所述卡环结合所述锁定构件牢固地保持所述紧固环基部。所述密封结构还可包括一个或多个密封构件和一个密封构件稳定器环。一种根据本发明的方法可包括：将所述锁定构件插入配件的锁定腔，及将所述释放推动器的一部分插入所述锁定腔，并固定而可移动地将释放推动器与所述锁定构件啮合。另一种根据本发明的方法可包括：提供配件和集成的密封结构，用于在所述配件的锁定腔内将所述释放推动器固定到所述锁定构件。一种根据本发明的装置可包括：具有锁定腔的配件，保持在所述锁定腔内的锁定构件和适于固定而可移动地与所述锁定构件啮合的释放推动器。在本发明的实施例中，所述释放推动器的一部分保持在所述配件内，一部分保持在配件外。

在本发明的其他接头组件的实施例中，配件具有内壁、外壁、端壁、密封垫构件、一个或多个密封构件和保持环构件，推动器锁定构件和紧固环被插入所述配件内部。也提供一种可与所述推动器锁定构件啮合的释放推动器，由此，所述释放推动器部分地可延伸进所述配件内部。所述紧固环、密封构件、密封垫构件、保持环、推动器锁定构件和释放推动器一起，及在部分组合中，为本发明提供密封结构165的实施例。进一步地，为了方便插入所述配件内部和从配件内部移除，所述紧固环、密封垫构件、保持环和推动器锁定构件中的一个或多个可被分开。在此实施例中，所述释放推动器可释放地固定到所述推动器锁定构件，提供一种轴向向内面向底托延伸部分的保持夹，支撑所述紧固环的齿。如，在实施例中，所述底托延伸部分形成于它们之间和/或它们之下的间隙，方便在支撑紧固环齿中的柔性操作。在实施例中，所述释放推动器具有能卡入所述推动器锁定构件槽的脊，使用户能向所述释放推动器施加轴向压力，推动所述推动器锁定构件的顶部进入紧固环齿。一旦所述齿被延伸，管元件可被插入和/或移除。

本发明在此还提供了其他方法、装置和结构。

附图的简要说明

图1是根据本发明实施例的管道接头组件包的一个实施例的分解正视立体图。

图2是图1中管道接头组件包的部分分解正视立体剖视图。

图3是根据图2本发明实施例的剖视图。

图4A是本发明释放推动器一个实施例的正视图。

图4B是图4A的释放推动器的左视图。

图4C是沿图4B中线4C-4C的释放推动器的正视剖视图。

图5是图4C中圆圈5-5部分的放大图。

图6是图4B中圆圈6-6部分的放大图。

图7是本发明释放推动器的一个实施例的立体图。

图8是根据本发明一个实施例的推动器锁定构件的正视图。

图9是沿图8中线9-9的释放推动器的右视剖视图。

图10是图9中圆圈10-10部分的放大图。

图11是图8中圆圈11-11部分的放大图。

图12是图8中推动器锁定构件的左视图。

图13是本发明推动器锁定构件一个实施例的立体图。

图14是根据本发明的实施例的管道接头组件包的一个实施例的分解正视立体图。

图15是图14中管道接头组件包的分解正视立体剖视图。

图16是根据本发明的实施例的配件主体构件的正视剖视图。

图17是根据本发明管道接头组件包的一个实施例的立体图。

图18是根据本发明的实施例的具有插入的管道接头组件包的配件主体配件的正视剖视图。

图19是图18中圆形部分19-19中示出的管道接头组件包部分镜像的放大图。

图20是本发明保持夹构件一个实施例的正视图。

图21是图20中沿线21-21的保持夹构件实施例的右视剖视图。

图22是图21中圆圈22-22中示出的保持夹构件部分的放大图。

图23是本发明推动器锁定构件的一个实施例的正视图。

图24是图23中沿线24-24的推动器锁定构件的实施例的右视剖视图。

图25是图24中圆形部分25-25中示出的推动器锁定构件部分的放大图。

图26是根据本发明的实施例的释放推动器的正视图。

图27是图26中沿线27-27的释放推动器实施例的右视剖视图。

图28是图27中圆圈28-28中示出的释放推动器部分的放大图。

具体实施方式

如图1-13所示，在本发明的一个实施例的推入式管道接头组件10中，所述的接头组件构件包括：配件(即，配件主体构件)12，配件12具有内壁14、外壁16、端壁18、间隔密封件20、一个或多个密封构件22(可被选择性地润滑)、卡环构件30、推动器锁定构件40、紧固环60和释放推动器70。如，紧固环60、密封构件22、间隔密封件20、卡环30、推动器锁定构件40和释放推动器70一起，及在部分组合中，为本发明提供密封结构15的实施例，每个具有大体上环形的主体，形成一个通过其轴延伸的开口，如沿轴A。轴向开口允许管元件外表面(未示出)平稳和紧贴的啮合。配件12的内壁14限定了通过配件轴向延伸的管接收腔17。在一个实施例中，紧固环60(当测至齿62并不到环的圆柱形基部64时)和密封构件22的内直径大体相同，且配件12和释放推动器70的内直径大体相同。进一步地，为方便本发明的正确操作，紧固环60和密封构件22的内直径可稍小于配件12和释放推动器70的内直径。如在本发明其他地方更详细描述的，释放推动器70大体为圆柱形并包括外顶部71，外顶部71与紧固环的齿啮合。

如，在一个实施例中，配件12可由锻造的CW617N型黄铜制成，具有完整端口和完全流通配合。在另一个实施例中，配件12可由塑料制成。如，用于密封构件14、16的润滑剂可为食品级润滑剂。应注意的是，密封构件22可额外包括扁平环或垫圈型密封构件或大体上为圆截面的圆形构件。当管元件被插入配件时，间隔密封件20可被轴向向内插入密封环，并有助于防止密封环被轴向向内拉出配件。如，紧固环60可包括弹簧钢成分，使紧固环在安装过程中变形，而一旦被安装后弹回它原始的出厂位置。紧固环能通过两个或更多个齿62卡住插入的管的表面，保证连接不被拆开。紧固环齿从大体圆柱形的环的圆周向下斜置，趋向配件并远离释放推动器，以便当管子插入时，齿向管子施加压力，阻碍管子滑动或移出配件。连接不需要扳手、焊料、焊接、胶合剂和/或扭动及旋转构件。

在图1-3所示的本发明的实施例中，配件12具有管止构件25和几个径向延伸进腔17的台阶。管止构件25用于阻止插入的管进一步进入配件。配件12包括由管止构件25隔开的第一和第二内壁部分21、23。如，应注意的是，如图3所示，虽然内壁部分21、23大体相同并大体互为镜像，但根据本发明的一个特定实施例，第一内壁部分21可不同于第二内壁部分23，如，当配件的形式是堵头或其他形式时。在大体镜像的实施例中，如图1-3所示，第二内壁部分23可具有对应的与第一内壁部分21连接的此处描述的径向突出部和径向台阶。如图3进一步所示的，形成第一内壁部分21是为了具有轴向内壁面24、径向突出部26、轴向中壁面27、径向台阶28和轴向外壁面29，其中径向突出部26和轴向中壁面27限定密封腔33的界线，径向台阶28和轴向外壁面29和端壁18限定锁定腔35的界线。如图3进一步所示的，配件12可包括密封结构，具有设于密封腔内的至少一个密封构件22、设于卡环构件30和推动器锁定构件40之间的紧固环60和释放推动器构件70，释放推动器构件70适于滑动地与配件端壁18啮合并锁定地与推动器锁定构件40啮合。推动器锁定构件40、释放推动器内壁76、卡环构件30和紧固环60被共同固定在配件锁定腔35内。

如图3-7所示，如，释放推动器构件70包括大体圆柱形的具有轴向外端74的外壁72、大体圆柱形的具有轴向外端78的内壁76和连接外壁72的轴向外端74及内壁76的轴向外端78的轴向外壁80，内壁76具有围绕内壁76的圆周轴向向外延伸的翼75，所述内壁76被进一步形成，以包括一个或多个进入通道82和一个或多个停止通道84，所述进入通道和停止通道可与一个或多个推动器锁定构件40的接套构件啮合，如本发明其他地方描述的。如，在本发明的实施例中，释放推动器可包括注射成型的塑料材料或金属材料，如黄铜。在本发明的实施例中，如图4A-7所示，内壁76和外壁72的截面大体同心。当压力施加至释放推动器70的轴向外壁80时，外顶部71可与紧固环齿62的内表面63啮合，翼75可与从推动器锁定构件40轴向向内延伸的保持边42啮合。

如，如果要求移除释放推动器，工具(如专用扳手)可用于释放推动器的外顶面，以施加推力和升力使释放推动器翼75从保持边42脱离。一旦释放推动器被移除，内部的密封结构部件露出供移除和/或更换。当插入时，释放推动器70的内壁76保持在配件12的腔17内，同时外壁72和80保持在配件外部。这样，当插入或释放管元件时，用户可抓住外壁72旋转推动器70，并可推动外壁80轴向向内移动推动器70。如，释放推动器可包括注入成型的塑料材料或金属材料，如黄铜。

在本发明的实施例中，一个或多个进入通道82和一个或多个停止通道84沿着释放推动器70的内壁76轴向延伸。进一步地，一个或多个进入通道82可具有进入通道长度L1，比一个或多个停止通道84的长度L2更长，如图3和5所示。在本发明的实施例中，如图4B和7所示，进入通道82可通过内壁76的翼75延伸，而停止通道84不延伸进入或通过翼75。这样，在操作期间，翼75不阻止内壁76在推动器锁定构件上的移动，从而允许推动器轴向向内延伸，以在本发明的操作期间收缩所述的紧固环齿。在本发明的实施例中，如图4B和7所示，释放推动器70包括四个沿着圆周等间距设置的进入通道82，且进一步包括两个停止通道84。当通道大体显示为矩形时，应注意的是，为适应推动器锁定构件40的接套构件的不同匹配形状，通道82、84的其他形状可在推动器70中提供，在本发明其他地方描述。

如图1-3和图8-13所示，推动器锁定构件40具有大体环形的主体41，形成通过其延伸的锁定构件开口44，所述锁定构件主体41具有径向外表面45和径向内表面46，具有至少一个接套构件48，从径向内表面46径向延伸进入锁定构件开口44。在本发明的实施例中，锁定构件40包括两个接套构件48，围绕构件40的圆周相隔180度间隔设置。在本发明的实施例中，锁定构件主体41具有轴向内突出部分55和在径向外表面45径向向外延伸的防护部分53。锁定构件主体41还具有轴向内保持边部分42，径向向内延伸进入锁定构件开口44。当插进配件时，防护部分53与在配件12的锁定腔35内的配件12的轴向外壁面29啮合，并牢固地维持在那里。锁定构件40的内保持边部分42还包括径向内表面54和轴向内表面52。当释放推动器插进配件12时，这些表面52、54紧贴地与释放推动器70的内壁76的翼75啮合。

如图1-3所示，本发明的接头密封结构实施例还包括卡环构件30，具有大体环形的主体130，形成通过其延伸的开口131，还具有轴向外壁36，在锁定腔35内与锁定构件40的内突出部分55和防护部分53啮合。环构件30的径向外壁37牢固地保持在配件12的轴向外壁面29。在本发明的实施例中，为牢固地保持在锁定腔35内，环构件30的径向外壁37和锁定构件40的防护部分53按尺寸排列。

紧固环60被牢固地固定在卡环构件30和推动器锁定构件40之间。在本发明的实施例中，紧固环基部64被挤压和保持在锁定构件40的内突出部分55和卡环构件30的轴向外壁36之间。

工作中，当槽82与推动器锁定构件40的接套构件48对齐时，并当为了将推动器70进一步插入配件12而向释放推动器70施加力时，推动器70的斜边或顶部71接触并压下紧固环齿62。当第一次插入时，如果槽82不与接套构件48对齐，为了找到这些构件的准线，用户可旋转推动器70。推动器70的翼75接触锁定构件40的径向边，提供平稳的啮合，并在需要时允许推动器70稳定旋转。接套构件48通过对应的槽84引导，且当推动器旋转时(如，逆时针方向)，接套构件48沿着释放推动器70的内壁76的斜边外表面73(见图4C)移动，并被分别锁定在停止通道84内。当用户希望从锁定构件40解锁释放推动器70时，用户可将释放推动器进一步推回进配件，旋转推动器(如，顺时针方向)，以便接套构件48滑回而与进入通道82对齐，释放推动器则可进一步移动进入配件与紧固环齿62啮合，以便紧固环对插入管的紧夹可被松开，从而允许移除插入管。

应注意的是，在本发明的实施例中，一个或多个进入通道82可移动地但非锁定地与接套构件啮合，一个或多个停止通道84锁定地与接套构件啮合。进一步地，在本发明的实施例中，具有四个进入通道82、两个停止通道84和两个接套构件48，如图4B、7和8所示，应注意的是，为了将接套构件48与进入通道82对齐，需要(在任一方向)从锁定位置将释放推动器70旋转四分之一圈，以允许推动器压下紧固环60的齿62。

如进一步显示在图3中描述的本发明的实施例中的，第一内壁部分21具有第一半径R1，延伸到轴向内壁面24，密封腔33具有密封腔半径R2，大于第一半径R1。进一步地，锁定腔35具有锁定腔半径R3，大于第一半径R1。在本发明的一个实施例中，锁定腔半径R3也大于密封腔半径R2。通过在本发明的该实施例中提供“杠铃”型形状的配件12，当配件从停止构件轴向向外延伸时，随着半径增加，本发明允许通过密封腔内的密封环、紧固环和锁定位置的锁定环与插入管有牢固的和紧贴的啮合。

在本发明的一个实施例中，密封构件22可被插入，以便在密封腔33内彼此充分接触，如图3所示。进一步地，当位于配件12内的位置时，密封构件22在紧固环60的轴向向内显示。应注意的是，密封构件可额外包括扁平环或垫圈型密封构件或大体上为圆截面的圆形构件。应进一步注意的是，一个或多个密封构件可包括“雨刮器”型密封，具有大体为圆截面的部分和另一逐渐变平的部分。当更高压力的流体正流经下层管道时，此一实施例有助于保持足够的密封。在一个实施例中，提供两个密封构件，其中一个所有截面大体为圆形，第二个具有上述的雨刮器型密封设计。

如，紧固环60可包括弹簧钢成分，使紧固环在安装过程中变形，而一旦被安装后弹回它原始的出厂位置。紧固环具有大体上为圆柱形的基部64，能通过两个或更多个齿62卡住插入的管的表面，保证连接不被拆开。紧固环可进一步包括操纵和压紧紧固环的固定点。在本发明的一个实施例中，为了有助于组装和拆卸，在分散端提供固定点，以便设计用于将紧固环保持在固定点的工具可更容易地操纵和压紧紧固环。紧固环齿从大体圆柱形的环的圆周向下斜置，趋向配件并远离盖，以便当管子插入时，齿向管子施加压力，阻碍管子滑动或移出配件。连接不需要扳手、焊料、焊接、胶合剂和/或扭动及旋转构件。当图1-3所示的紧固环60作为完整环时，应注意的是，也可在基部64上具有裂缝，有助于更容易地在配件12内安装环60。

应注意的是，本发明提供各种组装和操作管道接头组件的方法，包括，如，提供本发明其他地方描述的配件，所述配件具有外壁和内壁，所述内壁限定锁定腔和沿配件纵向轴线延伸的管接收腔；将推动器锁定构件插入配件，以便被保持在锁定腔中；及将释放推动器固定到推动器锁定构件，释放推动器具有大体上圆柱形的具有轴向外部端的外壁、大体上圆柱形的具有轴向外部端的内壁和连接外壁的轴向外部端及内壁的轴向外部端的轴向外壁，所述释放推动器被固定到锁定构件，以便内壁轴向可移进腔，并围绕配件纵向轴线可旋转。

组装时，本发明的配件12被提供，密封环稳定器构件20可选择性地插入密封腔33，一个或多个密封构件22插入密封腔33，如图3所示的配件的内部23。接着，卡环构件30、紧固环60和推动器锁定构件40插入锁定腔35，释放推动器70被铸入或卡入，与锁定构件40的保持边42啮合。当管(未示出)插入时，经过释放推动器70进入配件12的管接收腔17，与一个或多个密封构件22啮合。密封构件22提供强大的、无泄漏密封，当紧固环释放以便与插入管啮合时，紧固环防止管在配件12内位置滑出的倾向。

根据本发明的附加实施例，在推入式管道接头组件150中，如图14-28所示，如，所述的接头组件构件包括：配件(即，配件主体构件)152，配件152具有内壁154、外壁156、端壁158、密封垫构件160、一个或多个密封构件162(可被选择性地润滑)、保持环构件164、推动器锁定构件166、紧固环168和释放推动器170。如，紧固环168、密封构件162、密封垫构件160、保持环164、推动器锁定构件166和释放推动器170一起，及在其子集组合中，为本发明提供密封结构165的实施例，每个具有大体上环形的主体，形成一个通过其轴向延伸的开口，如沿轴线B。轴向开口允许管元件外表面(未示出)平稳和紧贴的啮合。配件152的内壁154适于提供轴向内腔301、轴向中腔302和轴向外腔303。至少部分地，轴向外腔303由端壁158的内边322和在内壁154的分段325轴向向内延伸的第一台阶324限定。端壁158也包括径向内突出部159。在本发明的实施例中，如图16所示，如，突出部159不平行于内壁154，而向外倾斜，以便突出部159的轴向内边340比轴向外边342径向向内延伸更多。这样，突出部159是倾斜的，以在操作期间更好地促进保持环构件164的进出。至少部分地，轴向中腔302由内壁154的分段327和在分段327轴向向内延伸的第二台阶328限定。至少部分地，轴向内腔301由内壁154的分段330和在分段330轴向向内延伸的第三台阶332限定。应注意的是，这些腔301、302和303完整地形成于配件152中，并用于牢固地保持构件，如此处所述的。也应注意的是，分段330是分段327的轴向向内，分段330、327是分段325的轴向向内。内壁154的另一分段335包括管元件接收壁，当插入和从配件152移除时，与管(即，管元件)外壁接触。应注意的是，台阶332可包括毗邻分段335的斜上边337，促进管进出配件152，如图16所示。管止构件338从内壁154的分段335径向延伸进管接收腔157，并用于防止插入管进一步进入配件152。

配件152的内壁154限定了通过配件轴向延伸的管接收腔157。在一个实施例中，紧固环168(当测至静止的齿163并不到环的圆柱形基部167时)的内直径小于密封构件162的内直径，且配件152、锁定构件166和释放推动器170的内直径大体相同。进一步地，为方便本发明的正确操作，紧固环168和密封构件162的内直径可稍小于配件152、锁定构件166和释放推动器170的内直径。一个或多个密封构件162可被插入轴向内腔301内，由密封垫构件160的轴向内壁310保持在那里。密封垫构件160的轴向外边312牢固地与配件152的内壁154的表面分段330啮合。密封垫构件160进一步包括轴向延伸的转角壁314和径向延伸的转角壁316，以与轴向中腔302的台阶328和轴向内腔301的分段330啮合。密封垫构件160的轴向外边318与紧固环168基部167的轴向内部啮合。基部167的轴向外部由保持环164的轴向内边197保持在轴向中腔302内，如图19所示。

如图19和图23-25所示，推动器锁定构件166大体为圆柱形并包括外顶部171，外顶部171与紧固环168的齿163啮合，如在本发明其他地方更详细描述的。释放推动器170可大体为圆柱形，如图1和7所示。可选地，释放推动器170可大体为U形，如图14、17和26所示。释放推动器170的U形实施例有助于释放推动器170在推动器锁定构件166的插入和移除。如，一旦管元件插入配件152，释放推动器170可通过施加于边148、148之一上的提升力被移除。释放推动器170的移除有助于使装置防止损坏，因为没有结构(如，释放推动器)影响紧固环齿向内。从而允许插入的管元件被移除。一旦移除，释放推动器170可通过固定其于插入的管元件并利用推动器锁定构件166卡进适当位置而重复安装。

如图14-19和图26-28进一步所示的，释放推动器170包括头部202和颈部204。头部包括外表面201、边缘面203和内表面205。颈部204包括内部径向壁207和外部径向壁211。颈部204还包括基部220和从基部220延伸的延伸部222。相对于径向宽度，延伸部222的厚度与基部220的厚度不一样厚，以便与推动器锁定构件166正确地啮合，，如下文中更详细的描述。基部220具有中壁表面224，延伸部222具有端壁表面226，端壁表面226大体平行于头部202的外表面201和内表面205。表面226、201和205大体垂直于B轴(示于图18中)和管元件被插入或移除的行进方向。在本发明的实施例中，中壁表面224也可大体平行于端壁表面226。如图19和28所示，如，中壁表面224大体弯曲的和/或斜置的，以便形成与推动器锁定构件166的轴向外端壁238匹配的轴向及径向表面，有助于操作期间保持这些构件共同啮合。

如图18和19所示，推动器170的端壁226能与推动器锁定构件166的中壁239协调地啮合，中壁224能与推动器锁定构件166的轴向外端壁238协调地啮合。推动器170的颈部204进一步包括与释放推动器的颈部204的延伸部222的外部径向壁305径向向外延伸的脊209啮合的锁定构件。啮合的脊209可卡入沿推动器锁定构件166的壁分段236形成的径向槽240内。

如图14-19和23-25所示，推动器锁定构件166包括径向内表面173和径向外表面175，还包括轴向内分段176、轴向中分段177和轴向外分段178。轴向内分段176具有大体上一致的径向厚度，并包括径向延伸的顶边171。轴向中分段177包括从构件166的径向外表面175径向向外延伸的斜坡构件230，斜坡构件230具有轴向内表面232和轴向外壁234。在本发明的实施例中，轴向内表面232从径向外表面175以大约30度-60度的角度延伸。斜坡构件230的轴向外壁234大体上垂直于推动器锁定构件166的径向内表面173，也垂直于B轴(如图18所示)。推动器锁定构件166的轴向外分段178包括大体上平行于推动器锁定构件166的径向内表面173的壁分段236。轴向外分段178包括大体上垂直于推动器锁定构件166的径向内表面173的轴向外端壁238，也垂直于B轴，并进一步包括大体上平行于轴向外端壁238的中壁239。轴向外分段178还包括斜边表面244，从轴向外端壁238延伸到径向外表面175，且斜边表面244促进具有保持夹164的推动器锁定构件166的正确移动，以便当释放推动器170被轴向向内推入配件152时，推动器锁定构件166在插入位置不被卡住。相反，当释放推动器170上的压力被释放时，斜边表面244允许推动器锁定构件166平稳地轴向向外延伸回配件。由于具有方形边缘，推动器锁定构件166可被抓住端壁238，端壁238抓住保持夹构件164的径向中壁172。

如图18、19和25所示，壁分段236包括形成于其中的径向槽240，并比沿着推动器锁定构件166的轴向内分段176和轴向中分段177的径向内表面173具有更大的半径。这样，推动器锁定构件166可容易和协调地与释放推动器170的颈部204的延伸部222啮合，如上所述，当保持平稳和大体上轴向对齐的内表面(推动器锁定构件166的表面175和释放推动器170的表面275)时，允许管元件被平稳地插入和移除。

释放推动器脊209与推动器锁定构件槽240的啮合促进形成本发明的防干扰特性。例如，当推动器锁定构件166被锁定并与保持环164啮合时，在没有释放推动器170的情况下，推动器锁定构件166不能被旋转、推入和拆开。释放推动器170应当从推动器锁定构件166脱离，推动器锁定构件166将被保持在适当位置并不被移动，以便允许插入的管元件被移除。另一方面，当释放推动器170与推动器锁定构件166啮合时，推动器170可将推动器锁定构件166推入腔，从而延伸紧固构件168的齿163，以允许管元件被容易地插入或移除。

如图15-22进一步所示的，保持夹构件164设于配件轴向外腔303内，并部分地延伸进入轴向中腔302。保持夹164协调地与推动器锁定构件166啮合并具有轴向内边197，有助于操作期间将紧固环168的基部167保持在适当位置。保持夹164包括径向内表面250、径向外表面252、轴向内边部197、轴向外边部191和轴向中分段193。安装时，轴向中分段193被牢固地保持在配件152的轴向外腔303内。在本发明的实施例中，轴向中分段193的外表面252不平行于配件外腔300的内壁154的分段325，因此，沿着整个外表面252不与分段325啮合。如，如图22所示，外表面252以角度D延伸到分段325所位于的或将位于的平面P。在本发明的实施例中，角度D可近似从1度-30度。通过以一个角度延伸，在安装期间，外表面252允许保持夹构件164被更容易地插入配件152。

在本发明的实施例中，轴向内边部197和轴向外边部191在安装期间不轴向或径向移动。轴向内边部197包括平台255、从平台255延伸的径向后壁256和一个或多个从径向后壁256轴向向内延伸的底托延伸部分257。在本发明的实施例中，底托延伸部分257也从平台255稍微轴向向内延伸。如图18和21所示，底托延伸部分257通过轴向壁259形成，轴向壁259之间具有间隙260。如图18、19和21进一步所示的，在平台255和底托延伸部分257的底面之间形成附加间隙290。这样，提供的保持环具有位于相邻的底托延伸部分257之间的间隙260和位于平台255和底托延伸部分257的底面之间的间隙290。在本发明的实施例中，在操作期间，当延伸部分支撑紧固环齿时，间隙260有助于允许底托延伸部分257的相对运动。在本发明的实施例中，提供一个或多个具有与紧固环168的齿163的后侧啮合的斜面262的底托延伸部分257。安装时，如果管元件被从配件内的插入位置移除(通过不对推动器施加力的强制性企图，或对推动器施加力来释放齿)，底托延伸部分257的斜面262提供支撑并防止紧固环齿163在配件内突然翻转而失效。在本发明的实施例中，保持夹164由可拆卸的材料制成，以向底托延伸部分257提供一定的灵活性来支撑紧固环的齿。

如图15-22进一步所示的，沿着轴向中分段193，保持夹构件164还包括具有轴向外壁198的径向向内延伸的阻挡构件195。在本发明的实施例中，阻挡构件195的轴向外壁198以一个30度-60度的角度从轴向中分段193的底部199延伸。在本发明的实施例中，阻挡构件外壁198的角度与推动器构件斜壁232的角度匹配。这样，当推动器锁定构件166被推向紧固环时，推动器构件的斜坡构件230可滑动地与底部199啮合，斜壁232可与阻挡构件的轴向外壁198啮合。这样，斜坡构件230被保持在从阻挡构件的轴向外壁198到保持夹构件164的轴向中分段193的径向向内一侧上的径向中壁272延伸的轴向可移动的范围内。保持夹164的轴向外边部191包括具有基壁表面269和斜边表面270的外壁189。基壁表面269大体上平行于配件152的端壁158，并大体上垂直于轴B(如图18所示)。斜边表面270是倾斜的，以便从基壁表面269到保持环的径向内表面250轴向向内延伸。这样，斜边表面270促进管元件在配件的轴向外边158更容易插入和移除。保持夹构件164的轴向中分段193还包括轴向内壁274，与径向延伸的第一台阶324协调地啮合，为配件的轴向外腔303形成轴向内壁。在本发明的实施例中，保持夹构件164由从径向外表面到径向内表面延伸的裂缝333形成。在本发明的实施例中，裂缝333可大体上径向通过构件164延伸(即，通过轴向中点M，以90度角延伸到平面Z，如图20中虚线G所指示的)。在本发明的其他实施例中，裂缝以角度H延伸到平面Z。与平面Z所夹的角度H的范围近似为1度-89度，在具体的角度H大约从1度-15度，或大约从60度-89度的实施例中，裂缝333的宽度大约为3/64英寸-1/8英寸，反之，在具体的角度H大约从15度-60度的实施例中，裂缝333的宽度大约为0.004英寸-0.006英寸。当夹164可被轻微地压缩以更容易操作时，包括裂缝333的实施例在安装期间促进夹164更容易插入配件。插入时，压缩被松开，夹164可延伸，以紧贴地处于腔303内。在本发明的其他实施例中，保持夹构件164未裂开。

组装过程中，一个或多个密封构件162被插入配件162的腔，以便被保持在配件相邻径向台阶280的轴向内腔301内。间隔密封件160接着被插入，以便接触轴向外部密封构件162，并牢固地将一个或多个密封构件162保持在轴向内腔301内。间隔密封件160包括紧固环停止壁283，如图18所示。紧固环168接着被插入，后面是保持环164，保持环164的轴向内边197接触紧固环168的基部167，从而牢固地将紧固环168保持在相对于沿着配件的轴向中腔302的径向内壁154的位置。推动器锁定构件166接着被插入，以便斜坡构件230被保持在保持环164的位于阻挡构件195和保持夹构件164的轴向中分段193的径向向内一侧上的径向中壁272之间的区域。释放推动器170接着被卡入就位，以便脊209被推动器锁定构件166的槽240接收。在本发明的一个实施例中，插入的部件包括间隔密封件、紧固环、保持环、推动器锁定构件和释放推动器，被分开，以便有助于在配件内的插入和移除。在本发明的其他实施例中，仅一个或多个上述部件被分开。在其他实施例中，上述部件均不分开。

当配件构件被插入并就位时，管元件可被插入配件直至管停止位置338(图16、18)。插入期间，不必但可能首先推入释放推动器170，使推动器锁定构件顶部171与紧固环168上的齿163啮合。紧固环齿163可移动到间隔密封件160上的停止壁283处。一旦从插入管元件的路径移动，管元件可滑过内部组件至管停止处338。如果插入管元件期间释放推动器未被推入，管元件可仍被插入至管停止位置338，插入时将接触紧固环齿163，朝停止壁283方向收缩它们。然而，如果释放推动器已被推入，释放推动器170接着可被释放，使推动器锁定构件166退到斜坡构件230在保持夹构件164的径向中壁272上赖以支撑的位置。不管插入方法，一旦管元件被插入，紧固环齿163即与插入的管元件的侧边啮合，从而阻挡管元件任何从配件轴向向外移动的倾向。此外，底托延伸部分257提供附加支撑，以防止紧固环齿失效，如上所述。释放推动器170此后可被移除，以防止对配件结构的任何干扰，并牢固保持插入的管元件。一旦移除，释放推动器170可通过固定其于插入的管元件并利用推动器锁定构件166卡进适当位置而重复安装。

本发明包括防干扰功能，以阻止任何不法个人企图损坏装置和/或内部元件。例如，为了轴向向内推入和从插入的管元件释放紧固环齿163，随着释放推动器170被从装置拆开，与推动器锁定构件166啮合将是困难的。进一步地，如果个人企图在释放推动器未就位时退出插入的管元件，或未对释放推动器170加力，退出动作实际上将使夹持变得更紧，接头组件保持在插入的元件上。因此，当用户增加拉力时，保持夹构件164可在插入的管元件上提供增加的张力。在本发明的实施例中，如果施加足够的力，释放推动器170可从与推动器锁定构件166的啮合关系中脱离。为了正确地移除插入的管元件，释放推动器170被固定到推动器锁定构件166，从而提供集成的释放构件，推动器被推压，以便向阻挡构件195移动斜坡构件230。这样，紧固环齿163由推动器锁定构件166的顶部171推压，以便从插入的管元件脱离，从而允许管元件安全地从配件移除。在本发明的实施例中，推动器锁定构件166滑动地与保持夹164啮合但不与配件接触。类似地，当与推动器锁定构件166啮合时，释放推动器170的颈部204不与配件接触。

应注意的是，此处描述的任何和所有的尺寸是示例性的，被提供作为与本发明正确的工序有关的实施例。进一步地，应注意的是，在本发明的一个实施例中，推入式连接接头组件的构件可由液压成形工艺形成。

在不脱离其精神或基本特征的情况下，本发明可用其他具体形式实现。因此，所有的实施例是说明性的，而非限制性的。由本申请的权利要求限定本发明的范围，而不是由前面的描述限定，且所有在权利要求的对等内容的含义和范围内的变化均应纳入其中。

Claims (29)

1.一种推入式配件接头密封结构，包括：

配件，其具有外壁和内壁，其中所述内壁限定多个内腔和沿所述配件纵向轴线延伸的管接收腔；

一体式的保持夹构件，其被保持在至少一个所述内腔中，所述保持夹构件包括径向内表面、径向外表面、轴向内边部、轴向外边部和轴向中分段，其中所述轴向内边部包括轴向延伸的平台和从所述平台径向向内延伸的径向后壁，具有从所述径向后壁轴向向内延伸的至少一个底托延伸部分；

推动器锁定构件，其能够滑动地与所述保持夹构件的至少一个底托延伸部分啮合；和

释放推动器，其能够移动地固定到所述锁定构件。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述至少一个底托延伸部分从所述平台轴向向内延伸。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，包括多个底托延伸部分，在所述底托延伸部分之间形成有间隙。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，在所述至少一个底托延伸部分和所述平台之间形成有间隙。

5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，还包括具有基部和齿的紧固环，所述至少一个底托延伸部分具有斜面，其不垂直于或不平行于所述配件的纵向轴线，并且其中所述斜面啮合所述紧固环的齿。

6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述保持夹构件的轴向中分段包括径向向内延伸的具有轴向外壁的阻挡构件。

7.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述阻挡构件的轴向外壁以30度至60度之间的角度从所述轴向中分段的底部延伸。

8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述推动器锁定构件包括径向内表面、径向外表面、轴向内分段、轴向中分段和轴向外分段，其中所述推动器锁定构件的所述轴向中分段包括从所述推动器锁定构件的所述径向外表面径向向外延伸的斜坡构件。

9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，所述斜坡构件具有轴向内表面和轴向外壁，其中所述轴向内表面从所述推动器锁定构件的所述径向外表面以30度至60度的角度延伸。

10.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，所述推动器锁定构件的轴向外分段包括壁分段，所述壁分段具有形成于其中的径向槽。

11.根据权利要求10所述的结构，其特征在于，所述壁分段形成所述推动器锁定构件的径向内表面的一部分。

12.根据权利要求10所述的结构，其特征在于，所述释放推动器包括颈部，所述颈部具有由其径向向外延伸的脊，其中所述脊能够可释放地与所述推动器锁定构件的径向槽啮合。

13.一种使配件通过推入式连接接收管子的方法，包括：

提供配件，所述配件具有外壁和内壁，其中所述内壁限定多个内腔和沿所述配件的纵向轴线延伸的管接收腔；

将一体式的保持夹构件插入所述配件的管接收腔，以便被保持在至少一个所述内腔内，所述保持夹构件包括径向内表面、径向外表面、轴向内边部、轴向外边部和轴向中分段，其中所述轴向内边部包括轴向延伸的平台和从所述平台径向向内延伸的径向后壁，具有从所述径向后壁轴向向内延伸的至少一个底托延伸部分；

将推动器锁定构件插入所述配件的管接收腔，以便可滑动地与所述保持夹构件的至少一个底托延伸部分啮合；和

将释放推动器可释放地固定到所述锁定构件。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括将至少一个密封环和紧固环插入所述配件的管接收腔的步骤，以便被保持在至少一个所述内腔中，所述内腔不同于保持所述保持夹构件的内腔。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括将间隔密封件插入所述配件的管接收腔的步骤，以便轴向地驻留在所述至少一个密封环和紧固环之间。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述保持夹构件、所述推动器锁定构件、所述紧固环和所述间隔密封件中至少一个被分开。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述保持夹构件和所述间隔密封件被分开。

18.一种释放推动器结构，包括：

推动器锁定构件，其具有径向内表面、径向外表面、轴向内分段、轴向中分段和轴向外分段，其中所述轴向中分段包括从所述径向外表面径向向外延伸的斜坡构件；和

释放推动器，其能够可移动地固定到所述推动器锁定构件；

其中所述释放推动器具有颈部，所述颈部具有内部径向壁和外部径向壁，其中所述推动器锁定构件的径向内表面和所述释放推动器的内部径向壁在被固定后限定了沿着所述推动器锁定构件和释放推动器的纵向轴线延伸的腔，其中所述径向内表面的半径与所述释放推动器的内部径向壁的半径相同。

19.根据权利要求18所述的结构，其特征在于，所述斜坡构件具有轴向内表面和轴向外壁，其中所述轴向内表面从所述推动器锁定构件的所述径向外表面以30度至60度的角度延伸。

20.根据权利要求18所述的结构，其特征在于，所述推动器锁定构件的轴向外分段包括壁分段，所述壁分段具有形成于其中的径向槽。

21.根据权利要求19所述的结构，其特征在于，所述壁分段形成所述推动器锁定构件的径向内表面的一部分。

22.根据权利要求20所述的结构，其特征在于，所述释放推动器的颈部具有由其径向向外延伸的脊，其中所述脊能够可释放地与所述推动器锁定构件的径向槽啮合。

23.一种使用推入配合式密封结构的保持夹，其特征在于，包括：

主体，所述主体包括径向内表面、径向外表面、轴向内边部、轴向外边部和轴向中分段，其中所述轴向内边部包括轴向延伸的平台和从所述平台径向向内延伸的径向后壁，具有至少一个从所述径向后壁轴向向内延伸的底托延伸部分。

24.根据权利要求23所述的夹，其特征在于，所述至少一个底托延伸部分从所述平台轴向向内延伸。

25.根据权利要求23所述的夹，其特征在于，包括多个底托延伸部分，在所述底托延伸部分之间形成有间隙。

26.根据权利要求23所述的夹，其特征在于，在所述至少一个底托延伸部分和所述平台之间形成有间隙。

27.根据权利要求23所述的夹，其特征在于，所述至少一个底托延伸部分具有斜面。

28.根据权利要求23所述的夹，其特征在于，所述保持夹构件的轴向中分段包括径向向内延伸的具有轴向外壁的阻挡构件。

29.根据权利要求28所述的夹，其特征在于，所述阻挡构件的轴向外壁以30度至60度之间的角度从所述轴向中分段的底部延伸。