具有防旋轉聯接器和擠壓部分的軟管總成的製作方法

2023-05-27 05:51:46 2

專利名稱：具有防旋轉聯接器和擠壓部分的軟管總成的製作方法
技術領域：
本發明針對一種軟管總成，更特別地，針對一種具有通過擠壓元件連接到柔性軟
管的防旋轉聯接器的軟管總成。
背景技術：
諸如液壓系統的流體輸送系統通常包括柔性軟管以將增壓流體輸送至諸如泵、過 濾器、金屬管、液壓缸和蓄液器的流體系統組件。柔性軟管通常通過剛性螺紋聯接器來連接 到流體系統組件。更具體地，將第一螺紋連接構件連接到一柔性軟管，而將第二螺紋連接構 件通過螺栓、焊接、螺紋或其他方法剛性地連接到流體系統組件。然後將第一聯接構件與第 二聯接構件螺紋接合，從而形成能夠輸送流體的密封的總成。 在流體輸送系統的操作過程中，振動、壓強改變和流速改變可能形成扭轉力從而 使密封的總成鬆動。例如，柔性軟管彎曲部分處高的壓強(一些高壓系統中可以高達250 或300bar)或流速可以形成使柔性軟管的軌跡變形(如變直)的力。壓強的波動和其他振 動可能形成移動和/或扭轉力從而使螺紋聯接構件鬆動。當聯接構件開始分離時，被輸送 的流體會開始從聯接構件之間的螺紋接觸面滲漏。滲漏的流體可以潤滑第一聯接構件和第 二聯接構件上的螺紋，並導致進一步鬆動。流體滲漏可以導致系統壓強降低，從而妨礙系統 執行有用功或進一步輸送流體的能力。滲漏也會浪費流體，且可能導致需要周期性的流體 補充。 於2003年5月6日授予Mack等人的美國專利No. 6， 557， 905('905專利)中公開
了一種防止聯接構件相對旋轉的方法。'905專利公開了一種水下井泵總成，其具有兩個連 接的殼體、夾緊環和防旋轉構件。為了保持兩個殼體之間的可靠連接，防旋轉構件具有與兩 個殼體的各端相關聯的合作元件以防止一個殼體相對於另一個殼體旋轉。 一旦被受壓地放 置，合作元件的齒互相嚙合並互鎖，以阻止一個適配器相對於另一個適配器旋轉。所述齒具 有一體地形成在每個末端表面上的徑向對稱的三角形脊。夾緊環用於使兩個殼體受壓。夾 緊環可旋轉且可滑動地支承在第一殼體上並且具有與第二殼體的外螺紋相接合的內螺紋 以靠螺紋將兩個殼體拉到一起。第一和第二殼體均通過傳統方式製造的螺紋密封連接件來 連接到總成中的其他構件。 雖然'905專利的水下井泵總成可以防止第一殼體和第二殼體的旋轉，但是它可能 不適用於柔性軟管。具體說來，'905專利中的殼體均通過螺紋接頭分別連接到其他相應構 件。使用傳統的螺紋接頭將每個聯接構件連接到柔性軟管可能導致形成另一個可能產生松 動和分離的部位。換句話說，雖然使用防旋轉構件的殼體的末端不會互相鬆動，殼體可能相 對於其他相應構件鬆動。如前文所描述的，這種鬆動可能導致滲漏和壓強損失。
本發明的軟管總成旨在克服上述一個或多個問題。

發明內容
在一個方面，本發明針對一種軟管總成。該軟管總成可以包括第一聯接構件，第一聯接構件具有在其第一端上的第一防旋轉元件和在其第二端上的擠壓元件。擠壓元件能夠 接收第一柔性軟管。柔性軟管總成還可以包括第二聯接構件，第二聯接構件在其第一端上 具有第二防旋轉元件。第二防旋轉元件能夠與第一防旋轉元件配合。夾緊環可以將第一聯 接構件的第一端與第二聯接構件的第一端保持在一起。 在另一個方面，本發明針對一種連接柔性軟管總成的方法。該方法可以包括將第 一聯接構件與第二聯接構件配合以阻止相對旋轉。該方法還可以包括用夾緊環將第一和第 二聯接構件保持在一起以控制第一聯接構件與第二聯接構件之間的軸向位移。該方法還可 以包括將第一聯接構件與第二聯接構件中的一個連接到柔性軟管。


圖1為示例性地公開的軟管總成的立體圖；禾口
圖2為圖1的軟管總成的剖視圖。
具體實施例方式
圖1示出了用於輸送增壓流體的軟管總成10。軟管總成IO可以包括柔性軟管17、 第一聯接構件12、第二聯接構件14和夾緊環16。軟管總成10可以輸送諸如燃料、冷卻液、 油、清洗液、空氣或本領域已知的任何其他流體的任何流體。 柔性軟管17可以為用於傳導流體的空心構件。柔性軟管17可以由橡膠、塑料或 任何其他柔性材料製成，並且可以包括這些材料層的任意組合。柔性軟管17的外壁可以由 編織或網狀金屬和/或複合材料強化以增加柔性軟管17的強度。 如圖2所示，第一聯接構件12可以為基本空心的構件，其提供柔性軟管17與第二 聯接構件14以及由此與相關聯的流體系統組件(例如泵、閥、管道等)之間的機械與流體 接合的裝置。特別地，第一聯接構件12可以包括第一端18、頸部21、主體19和第二端20。 第一聯接構件12可以由鋼、鋁、銅、塑料、複合物或本領域已知的任何其他材料製成。
第一端18可以包括第一防旋轉元件26， 一旦第一聯接構件12與第二聯接構件14 接合，第一防旋轉元件26防止第一聯接構件12相對於第二聯接構件14的旋轉。在一種實 施方式中，第一防旋轉元件26可以為面40的表面狀況的改造。例如，第一防旋轉元件26 可以包括成環形地布置在面40上的徑向對稱的三角形或方形的脊或齒。第一防旋轉元件 26可以以機加工、注模、鑄造或其他方式形成於第一聯接構件12的第一端18。
頸部21可以為位於第一聯接構件12的第一端18和主體19之間的直徑減小的區 域。頸部21可以具有不同的長度並且可以具有直線形或成角度(如45度或90度角)的 軌跡。夾緊環16可以可滑動地設置在頸部21上。 第一聯接構件12的第二端20可以包括與柔性軟管17機械接合的擠壓元件29。 擠壓元件29可以接收柔性軟管17，使得柔性軟管17的終端44抵靠在第一聯接構件12的 內肩部46上(圖2中未示出抵靠)。在擠壓之前，柔性軟管17的外徑可以略小於擠壓元件 29的初始內徑。第二端20可以由薄的(即比主體19的壁薄)諸如鋼、銅、鋁或塑料的可變 形材料構成。可以向擠壓元件29施加約束力以減小其直徑，使得擠壓元件29的內表面接 觸並壓緊柔性軟管17的外表面。擠壓元件29的直徑的減小可以在柔性軟管17的外表面 與擠壓元件29的內表面之間產生高係數摩擦力，並且可以限制柔性軟管17相對於第二端20的軸向移動和旋轉。可以想到，如果需要的話，擠壓元件29可以包括至少部分地插入柔 性軟管17的內部凸起。也可以想到，擠壓元件29可以與第一聯接構件12—體地形成，或 者可以通過弧焊、釺焊、化學鍵接、機械緊固或本領域已知的任何其他緊固方法連接到第一 聯接構件12。 第二聯接構件14可以為基本中空的構件，其提供將第一聯接構件12與流體系統 組件的機械和流體接合的裝置。更具體地，第二聯接構件14可以包括第一端22、固定的緊 固構件25和第二端24。第二聯接構件14可以由鋼、鋁、銅、塑料、複合物或本領域已知或已 使用的任何其他材料製成。 第一端22可以包括第二防旋轉元件28、密封構件30以及外螺紋部分50。第二 防旋轉元件28的位置適於與第一防旋轉元件26接合併使得第二聯接構件14與第一聯接 構件12 —旦接合，第二防旋轉元件28限制第二聯接構件14相對於第一聯接構件12的旋 轉。與第一防旋轉元件26類似，第二防旋轉元件28可以為面42的表面狀況的改造，例如， 與第一防旋轉元件26的三角形脊相互嚙合的環形布置且徑向對稱的三角形或方形的脊或 齒(也見圖l)。第二防旋轉元件28可以以機加工、注模、鑄造或其他方式形成於第二聯接 構件14的第一端22。 第一防旋轉元件26和第二防旋轉元件28的徑向對稱的脊可以允許第一聯接構件 12相對於第二聯接構件14的多個定向角度。可以想到，脊的尺寸可以大致一樣，因此定向 角度的數量可以與脊的數量相等。脊的數量可以根據所需應用進行優化以具有第一聯接構 件12和第二聯接構件14之間相對的更精細或更粗略的角度位置選擇。脊的數量也可以是 施加於第一聯接構件12和第二聯接構件14的機械應力的函數。例如，在可能向第一聯接 構件12和第二聯接構件14施加大扭轉力的應用中，可能需要更大(由此可能是更少)的 脊來承受隨後的應力。 密封構件30可以阻止流體從第一聯接構件12和第二聯接構件14的接合面之間 通過。密封構件30可以包括例如墊圈、0形環、粘合物質或本領域已知或已使用的任何其他 密封裝置。為了密封聯接構件的接合面，密封構件30的一端可以位於第一聯接構件12的 面40中的凹槽內，而密封構件30的相反端可以壓靠第二聯接構件14的面42的基本平面 部分。可以想到，如果需要，密封構件30可以額外地或替代地位於第二防旋轉元件28的徑 向對稱的脊的外側。 固定的緊固構件25可以置於第二聯接構件14的第一端22和第二端24之間，並 且可以與第二聯接構件14成為一體。固定的緊固構件25可以具有多個平的表面，上緊機 構(如扳手或鉗子)可以夾在該平的表面上以使得第二聯接構件14相對於軟管總成10的 其他組件旋轉或限制其旋轉。在一種實施方式中，固定的緊固構件25可以具有六個相同的 平面側(即為六面體)。也可以想到，如果需要，固定的緊固構件25可以被省略或者由壓花 的表面或其他粗糙化的表面替代。 第二聯接構件14的第二端24可以與流體系統組件機械接合。例如，第二端24可 以具有外螺紋(未示出)，該外螺紋可以被流體系統組件上的內螺紋(未示出)接收。可以 想到，第二端24可以替代地通過螺栓固定凸緣連接、焊接連接或本領域已知的任何其他連 接方式與流體系統組件接合。第二端24也可以與流體系統組件成為一體。可以想到，如果 需要，第二端24可以包括與擠壓元件29類似的擠壓元件，使得兩個柔性軟管17可以通過第一聯接構件12和第二聯接構件14接合。 夾緊環16可以將第一聯接構件12緊固到第二聯接構件14上(即控制第一聯接 構件12與第二聯接構件14之間的相對軸向分離)。夾緊環16可以包括內肩部54和螺紋 部分52。螺紋部分52可以被第二聯接構件14的外螺紋部分50接收。夾緊環16的外表 面可以形成為允許以與固定緊固構件25類似的方法與上緊機構接合。也可以想到，如果需 要，夾緊環16的外表面可以替代地被壓花以允許手動上緊。夾緊環16可以由鋼、鋁、銅、塑 料、複合物或本領域已知或已使用的任何其他材料製成。
工業實用性 所公開的軟管總成可以用於需要考慮聯接器不希望的鬆動問題的任何流體輸送 系統。更具體地，所公開的軟管總成可以包括防旋轉元件以限制第一聯接構件相對於第二 聯接構件的旋轉。該旋轉限制可以防止聯接構件的鬆動以及由此從聯接構件之間的接合面 的流體滲漏。 為了防止滲漏，可通過旋轉並且由此上緊夾緊環16來使第一防旋轉元件26和第 二防旋轉元件28互鎖。可以用手或機械(例如通過扳手或鉗子)上緊。例如，螺紋部分50 可以被內螺紋部分52螺紋接合，從而導致內肩部54抵靠住外聯接肩部48。螺紋部分52相 對於外螺紋部分50的進一步螺紋接合可以迫使第一防旋轉元件26與第二防旋轉元件28 相互嚙合並互鎖，並且可以使密封構件30壓靠面40。在第一防旋轉元件26和第二防旋轉 元件28互鎖之後，可以阻止第一聯接構件12相對於第二聯接構件14的旋轉。夾緊環16 可以限制第一聯接構件12相對於第二聯接構件14的軸向移動。 所公開的軟管總成可以實現多個優點。特別地，所公開的軟管總成的第一聯接構 件可以通過擠壓元件接收柔性軟管，擠壓元件可以限制柔性軟管相對於第一聯接構件的旋 轉和移動。因為所公開的軟管總成中僅存在一個未限制旋轉的螺紋連接(即在第二聯接構 件與流體系統組件之間的螺紋連接的情況下)，可以顯著降低軟管總成接頭鬆動和滲漏的 可能性。此外，當在第二聯接構件和流體系統組件之間使用凸緣或焊接連接，或當第二聯接 構件與流體系統組件成為一體時，可以消除鬆動。對於高壓系統來說，所公開的柔性軟管的 旋轉和移動限制可能是重要的，其中所公開的防旋轉元件可以防止由於壓強導致軟管軌跡 變化(例如變直)所引起的鬆動。 本領域技術人員將很清楚，對於所公開的軟管總成可以進行多種修正和變型。考 慮到所公開的軟管總成的說明書與實踐，對於本領域技術人員來說其他實施方式也是可以 想到的。例如，所公開的第一聯接構件和/或第二聯接構件可以包括三通構件、旋轉三通構 件、彎管構件或本領域已知的任何其他相關構件。說明書和實例僅意於作為示例，本發明的 真正範圍由權利要求書及其等價表示。
權利要求
一種柔性軟管總成(10)，包括第一聯接構件(12)，具有在其第一端(18)上的第一防旋轉元件(26)和在其第二端(20)上的擠壓元件(29)，所述擠壓元件能夠接收第一柔性軟管(17)；第二聯接構件(14)，具有在其第一端(22)上的第二防旋轉元件(28)，所述第二防旋轉元件能夠與所述第一防旋轉元件配合；以及夾緊環(16)，其能夠將所述第一聯接構件的第一端與所述第二聯接構件的第一端保持在一起。
2. 如權利要求1所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉元件包括多個脊，所述第 一防旋轉元件的多個脊能夠與所述第二防旋轉元件的多個脊接合。
3. 如權利要求2所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉元件的多個脊和所述第 二防旋轉元件的多個脊基本為三角形形狀。
4. 如權利要求3所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉元件的多個脊和所述第 二防旋轉元件的多個脊均為環形布置。
5. 如權利要求4所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉元件的多個脊和所述第 二防旋轉元件的多個脊均允許所述第一聯接構件相對於所述第二聯接構件有多個定向角 度。
6. 如權利要求4所述的柔性軟管總成，其中，所述第二聯接構件包括與所述第一聯接 構件的第一端的面密合的密封構件(30)。
7. 如權利要求6所述的柔性軟管總成，其中，所述密封構件位於所述第二防旋轉元件 的多個脊的內側。
8. —種連接柔性軟管總成的方法，包括使第一聯接構件(12)與第二聯接構件(14)配合以阻止相對旋轉； 利用寬鬆聯接的元件(16)將所述第一聯接構件與所述第二聯接構件保持在一起，以 控制所述第一聯接構件和所述第二聯接構件之間的軸向位移；將所述第一聯接構件和所述第二聯接構件中的至少一個連接到柔性軟管(17)。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，所述第一聯接構件能夠以多個定向角度與所述第 二聯接構件配合。
10. 如權利要求9所述的方法，其中，保持包括使所述第二聯接構件與所述第一聯接構 件螺紋接合。
全文摘要
本發明公開了一種柔性軟管總成。該柔性軟管總成具有第一聯接構件(12)，第一聯接構件具有在其第一端(18)上的第一防旋轉元件(26)和在其第二端(20)上的擠壓元件(29)，擠壓元件能夠接收第一柔性軟管(17)。柔性軟管總成還具有第二聯接構件(14)，第二聯接構件具有在其第一端(22)上的第二防旋轉元件(28)，第二防旋轉元件能夠與第一防旋轉元件配合。柔性軟管總成還具有夾緊環(16)，夾緊環能夠將第一聯接構件的第一端與第二聯接構件的第一端保持在一起。
文檔編號F16L19/025GK101779071SQ200880022280
公開日2010年7月14日 申請日期2008年5月21日 優先權日2007年5月31日
發明者J-p·羅瑪諾 申請人:卡特彼勒公司