專利名稱：具有防旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器和擠壓部分的軟管總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)一種軟管總成，更特別地，針對(duì)一種具有通過(guò)擠壓元件連接到柔性軟
管的防旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器的軟管總成。
背景技術(shù)：
諸如液壓系統(tǒng)的流體輸送系統(tǒng)通常包括柔性軟管以將增壓流體輸送至諸如泵、過(guò) 濾器、金屬管、液壓缸和蓄液器的流體系統(tǒng)組件。柔性軟管通常通過(guò)剛性螺紋聯(lián)接器來(lái)連接 到流體系統(tǒng)組件。更具體地，將第一螺紋連接構(gòu)件連接到一柔性軟管，而將第二螺紋連接構(gòu) 件通過(guò)螺栓、焊接、螺紋或其他方法剛性地連接到流體系統(tǒng)組件。然后將第一聯(lián)接構(gòu)件與第 二聯(lián)接構(gòu)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(tǒng)的操作過(guò)程中，振動(dòng)、壓強(qiáng)改變和流速改變可能形成扭轉(zhuǎn)力從而 使密封的總成松動(dòng)。例如，柔性軟管彎曲部分處高的壓強(qiáng)(一些高壓系統(tǒng)中可以高達(dá)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(qiáng)的波動(dòng)和其他振 動(dòng)可能形成移動(dòng)和/或扭轉(zhuǎn)力從而使螺紋聯(lián)接構(gòu)件松動(dòng)。當(dāng)聯(lián)接構(gòu)件開始分離時(shí)，被輸送 的流體會(huì)開始從聯(lián)接構(gòu)件之間的螺紋接觸面滲漏。滲漏的流體可以潤(rùn)滑第一聯(lián)接構(gòu)件和第 二聯(lián)接構(gòu)件上的螺紋，并導(dǎo)致進(jìn)一步松動(dòng)。流體滲漏可以導(dǎo)致系統(tǒng)壓強(qiáng)降低，從而妨礙系統(tǒng) 執(zhí)行有用功或進(jìn)一步輸送流體的能力。滲漏也會(huì)浪費(fèi)流體，且可能導(dǎo)致需要周期性的流體 補(bǔ)充。 于2003年5月6日授予Mack等人的美國(guó)專利No. 6， 557， 905('905專利)中公開
了一種防止聯(lián)接構(gòu)件相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方法。'905專利公開了一種水下井泵總成，其具有兩個(gè)連 接的殼體、夾緊環(huán)和防旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。為了保持兩個(gè)殼體之間的可靠連接，防旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有與兩 個(gè)殼體的各端相關(guān)聯(lián)的合作元件以防止一個(gè)殼體相對(duì)于另一個(gè)殼體旋轉(zhuǎn)。 一旦被受壓地放 置，合作元件的齒互相嚙合并互鎖，以阻止一個(gè)適配器相對(duì)于另一個(gè)適配器旋轉(zhuǎn)。所述齒具 有一體地形成在每個(gè)末端表面上的徑向?qū)ΨQ的三角形脊。夾緊環(huán)用于使兩個(gè)殼體受壓。夾 緊環(huán)可旋轉(zhuǎn)且可滑動(dòng)地支承在第一殼體上并且具有與第二殼體的外螺紋相接合的內(nèi)螺紋 以靠螺紋將兩個(gè)殼體拉到一起。第一和第二殼體均通過(guò)傳統(tǒng)方式制造的螺紋密封連接件來(lái) 連接到總成中的其他構(gòu)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(zhuǎn)，但是它可能 不適用于柔性軟管。具體說(shuō)來(lái)，'905專利中的殼體均通過(guò)螺紋接頭分別連接到其他相應(yīng)構(gòu) 件。使用傳統(tǒng)的螺紋接頭將每個(gè)聯(lián)接構(gòu)件連接到柔性軟管可能導(dǎo)致形成另一個(gè)可能產(chǎn)生松 動(dòng)和分離的部位。換句話說(shuō)，雖然使用防旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的殼體的末端不會(huì)互相松動(dòng)，殼體可能相 對(duì)于其他相應(yīng)構(gòu)件松動(dòng)。如前文所描述的，這種松動(dòng)可能導(dǎo)致滲漏和壓強(qiáng)損失。
本發(fā)明的軟管總成旨在克服上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明針對(duì)一種軟管總成。該軟管總成可以包括第一聯(lián)接構(gòu)件，第一聯(lián)接構(gòu)件具有在其第一端上的第一防旋轉(zhuǎn)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(lián)接構(gòu)件，第二聯(lián)接構(gòu)件在其第一端上 具有第二防旋轉(zhuǎn)元件。第二防旋轉(zhuǎn)元件能夠與第一防旋轉(zhuǎn)元件配合。夾緊環(huán)可以將第一聯(lián) 接構(gòu)件的第一端與第二聯(lián)接構(gòu)件的第一端保持在一起。 在另一個(gè)方面，本發(fā)明針對(duì)一種連接柔性軟管總成的方法。該方法可以包括將第 一聯(lián)接構(gòu)件與第二聯(lián)接構(gòu)件配合以阻止相對(duì)旋轉(zhuǎn)。該方法還可以包括用夾緊環(huán)將第一和第 二聯(lián)接構(gòu)件保持在一起以控制第一聯(lián)接構(gòu)件與第二聯(lián)接構(gòu)件之間的軸向位移。該方法還可 以包括將第一聯(lián)接構(gòu)件與第二聯(lián)接構(gòu)件中的一個(gè)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(shí)施例方式
圖1示出了用于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(lián)接構(gòu)件12、第二聯(lián)接構(gòu)件14和夾緊環(huán)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(lǐng)域已知的任何其他流體的任何流體。 柔性軟管17可以為用于傳導(dǎo)流體的空心構(gòu)件。柔性軟管17可以由橡膠、塑料或 任何其他柔性材料制成，并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(wǎng)狀金屬和/或復(fù)合材料強(qiáng)化以增加柔性軟管17的強(qiáng)度。 如圖2所示，第一聯(lián)接構(gòu)件12可以為基本空心的構(gòu)件，其提供柔性軟管17與第二 聯(lián)接構(gòu)件14以及由此與相關(guān)聯(lián)的流體系統(tǒng)組件(例如泵、閥、管道等)之間的機(jī)械與流體 接合的裝置。特別地，第一聯(lián)接構(gòu)件12可以包括第一端18、頸部21、主體19和第二端20。 第一聯(lián)接構(gòu)件12可以由鋼、鋁、銅、塑料、復(fù)合物或本領(lǐng)域已知的任何其他材料制成。
第一端18可以包括第一防旋轉(zhuǎn)元件26， 一旦第一聯(lián)接構(gòu)件12與第二聯(lián)接構(gòu)件14 接合，第一防旋轉(zhuǎn)元件26防止第一聯(lián)接構(gòu)件12相對(duì)于第二聯(lián)接構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)。在一種實(shí) 施方式中，第一防旋轉(zhuǎn)元件26可以為面40的表面狀況的改造。例如，第一防旋轉(zhuǎn)元件26 可以包括成環(huán)形地布置在面40上的徑向?qū)ΨQ的三角形或方形的脊或齒。第一防旋轉(zhuǎn)元件 26可以以機(jī)加工、注模、鑄造或其他方式形成于第一聯(lián)接構(gòu)件12的第一端18。
頸部21可以為位于第一聯(lián)接構(gòu)件12的第一端18和主體19之間的直徑減小的區(qū) 域。頸部21可以具有不同的長(zhǎng)度并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(huán)16可以可滑動(dòng)地設(shè)置在頸部21上。 第一聯(lián)接構(gòu)件12的第二端20可以包括與柔性軟管17機(jī)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(lián)接構(gòu)件12的 內(nèi)肩部46上(圖2中未示出抵靠)。在擠壓之前，柔性軟管17的外徑可以略小于擠壓元件 29的初始內(nèi)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(gòu)成?？梢韵驍D壓元件29施加約束力以減小其直徑，使得擠壓元件29的內(nèi)表面接 觸并壓緊柔性軟管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(nèi)表面之間產(chǎn)生高系數(shù)摩擦力，并且可以限制柔性軟管17相對(duì)于第二端20的軸向移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)?？梢韵氲?，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(nèi)部凸起。也可以想到，擠壓元件29可以與第一聯(lián)接構(gòu)件12—體地形成，或 者可以通過(guò)弧焊、釬焊、化學(xué)鍵接、機(jī)械緊固或本領(lǐng)域已知的任何其他緊固方法連接到第一 聯(lián)接構(gòu)件12。 第二聯(lián)接構(gòu)件14可以為基本中空的構(gòu)件，其提供將第一聯(lián)接構(gòu)件12與流體系統(tǒng) 組件的機(jī)械和流體接合的裝置。更具體地，第二聯(lián)接構(gòu)件14可以包括第一端22、固定的緊 固構(gòu)件25和第二端24。第二聯(lián)接構(gòu)件14可以由鋼、鋁、銅、塑料、復(fù)合物或本領(lǐng)域已知或已 使用的任何其他材料制成。 第一端22可以包括第二防旋轉(zhuǎn)元件28、密封構(gòu)件30以及外螺紋部分50。第二 防旋轉(zhuǎn)元件28的位置適于與第一防旋轉(zhuǎn)元件26接合并使得第二聯(lián)接構(gòu)件14與第一聯(lián)接 構(gòu)件12 —旦接合，第二防旋轉(zhuǎn)元件28限制第二聯(lián)接構(gòu)件14相對(duì)于第一聯(lián)接構(gòu)件12的旋 轉(zhuǎn)。與第一防旋轉(zhuǎn)元件26類似，第二防旋轉(zhuǎn)元件28可以為面42的表面狀況的改造，例如， 與第一防旋轉(zhuǎn)元件26的三角形脊相互嚙合的環(huán)形布置且徑向?qū)ΨQ的三角形或方形的脊或 齒(也見(jiàn)圖l)。第二防旋轉(zhuǎn)元件28可以以機(jī)加工、注模、鑄造或其他方式形成于第二聯(lián)接 構(gòu)件14的第一端22。 第一防旋轉(zhuǎn)元件26和第二防旋轉(zhuǎn)元件28的徑向?qū)ΨQ的脊可以允許第一聯(lián)接構(gòu)件 12相對(duì)于第二聯(lián)接構(gòu)件14的多個(gè)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(shù)量可以與脊的數(shù)量相等。脊的數(shù)量可以根據(jù)所需應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化以具有第一聯(lián)接構(gòu) 件12和第二聯(lián)接構(gòu)件14之間相對(duì)的更精細(xì)或更粗略的角度位置選擇。脊的數(shù)量也可以是 施加于第一聯(lián)接構(gòu)件12和第二聯(lián)接構(gòu)件14的機(jī)械應(yīng)力的函數(shù)。例如，在可能向第一聯(lián)接 構(gòu)件12和第二聯(lián)接構(gòu)件14施加大扭轉(zhuǎn)力的應(yīng)用中，可能需要更大(由此可能是更少)的 脊來(lái)承受隨后的應(yīng)力。 密封構(gòu)件30可以阻止流體從第一聯(lián)接構(gòu)件12和第二聯(lián)接構(gòu)件14的接合面之間 通過(guò)。密封構(gòu)件30可以包括例如墊圈、0形環(huán)、粘合物質(zhì)或本領(lǐng)域已知或已使用的任何其他 密封裝置。為了密封聯(lián)接構(gòu)件的接合面，密封構(gòu)件30的一端可以位于第一聯(lián)接構(gòu)件12的 面40中的凹槽內(nèi)，而密封構(gòu)件30的相反端可以壓靠第二聯(lián)接構(gòu)件14的面42的基本平面 部分?？梢韵氲剑绻枰?，密封構(gòu)件30可以額外地或替代地位于第二防旋轉(zhuǎn)元件28的徑 向?qū)ΨQ的脊的外側(cè)。 固定的緊固構(gòu)件25可以置于第二聯(lián)接構(gòu)件14的第一端22和第二端24之間，并 且可以與第二聯(lián)接構(gòu)件14成為一體。固定的緊固構(gòu)件25可以具有多個(gè)平的表面，上緊機(jī) 構(gòu)(如扳手或鉗子)可以?shī)A在該平的表面上以使得第二聯(lián)接構(gòu)件14相對(duì)于軟管總成10的 其他組件旋轉(zhuǎn)或限制其旋轉(zhuǎn)。在一種實(shí)施方式中，固定的緊固構(gòu)件25可以具有六個(gè)相同的 平面?zhèn)?即為六面體)。也可以想到，如果需要，固定的緊固構(gòu)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(lián)接構(gòu)件14的第二端24可以與流體系統(tǒng)組件機(jī)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(tǒng)組件上的內(nèi)螺紋(未示出)接收?？梢?想到，第二端24可以替代地通過(guò)螺栓固定凸緣連接、焊接連接或本領(lǐng)域已知的任何其他連 接方式與流體系統(tǒng)組件接合。第二端24也可以與流體系統(tǒng)組件成為一體?？梢韵氲剑绻?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(gè)柔性軟管17可以通過(guò)第一聯(lián)接構(gòu)件12和第二聯(lián)接構(gòu)件14接合。 夾緊環(huán)16可以將第一聯(lián)接構(gòu)件12緊固到第二聯(lián)接構(gòu)件14上(即控制第一聯(lián)接 構(gòu)件12與第二聯(lián)接構(gòu)件14之間的相對(duì)軸向分離)。夾緊環(huán)16可以包括內(nèi)肩部54和螺紋 部分52。螺紋部分52可以被第二聯(lián)接構(gòu)件14的外螺紋部分50接收。夾緊環(huán)16的外表 面可以形成為允許以與固定緊固構(gòu)件25類似的方法與上緊機(jī)構(gòu)接合。也可以想到，如果需 要，夾緊環(huán)16的外表面可以替代地被壓花以允許手動(dòng)上緊。夾緊環(huán)16可以由鋼、鋁、銅、塑 料、復(fù)合物或本領(lǐng)域已知或已使用的任何其他材料制成。
工業(yè)實(shí)用性 所公開的軟管總成可以用于需要考慮聯(lián)接器不希望的松動(dòng)問(wèn)題的任何流體輸送 系統(tǒng)。更具體地，所公開的軟管總成可以包括防旋轉(zhuǎn)元件以限制第一聯(lián)接構(gòu)件相對(duì)于第二 聯(lián)接構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)限制可以防止聯(lián)接構(gòu)件的松動(dòng)以及由此從聯(lián)接構(gòu)件之間的接合面 的流體滲漏。 為了防止?jié)B漏，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)并且由此上緊夾緊環(huán)16來(lái)使第一防旋轉(zhuǎn)元件26和第 二防旋轉(zhuǎn)元件28互鎖?？梢杂檬只驒C(jī)械(例如通過(guò)扳手或鉗子)上緊。例如，螺紋部分50 可以被內(nèi)螺紋部分52螺紋接合，從而導(dǎo)致內(nèi)肩部54抵靠住外聯(lián)接肩部48。螺紋部分52相 對(duì)于外螺紋部分50的進(jìn)一步螺紋接合可以迫使第一防旋轉(zhuǎn)元件26與第二防旋轉(zhuǎn)元件28 相互嚙合并互鎖，并且可以使密封構(gòu)件30壓靠面40。在第一防旋轉(zhuǎn)元件26和第二防旋轉(zhuǎn) 元件28互鎖之后，可以阻止第一聯(lián)接構(gòu)件12相對(duì)于第二聯(lián)接構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)。夾緊環(huán)16 可以限制第一聯(lián)接構(gòu)件12相對(duì)于第二聯(lián)接構(gòu)件14的軸向移動(dòng)。 所公開的軟管總成可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。特別地，所公開的軟管總成的第一聯(lián)接構(gòu) 件可以通過(guò)擠壓元件接收柔性軟管，擠壓元件可以限制柔性軟管相對(duì)于第一聯(lián)接構(gòu)件的旋 轉(zhuǎn)和移動(dòng)。因?yàn)樗_的軟管總成中僅存在一個(gè)未限制旋轉(zhuǎn)的螺紋連接(即在第二聯(lián)接構(gòu) 件與流體系統(tǒng)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松動(dòng)和滲漏的 可能性。此外，當(dāng)在第二聯(lián)接構(gòu)件和流體系統(tǒng)組件之間使用凸緣或焊接連接，或當(dāng)?shù)诙?lián)接 構(gòu)件與流體系統(tǒng)組件成為一體時(shí)，可以消除松動(dòng)。對(duì)于高壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，所公開的柔性軟管的 旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)限制可能是重要的，其中所公開的防旋轉(zhuǎn)元件可以防止由于壓強(qiáng)導(dǎo)致軟管軌跡 變化(例如變直)所引起的松動(dòng)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將很清楚，對(duì)于所公開的軟管總成可以進(jìn)行多種修正和變型?？?慮到所公開的軟管總成的說(shuō)明書與實(shí)踐，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)其他實(shí)施方式也是可以 想到的。例如，所公開的第一聯(lián)接構(gòu)件和/或第二聯(lián)接構(gòu)件可以包括三通構(gòu)件、旋轉(zhuǎn)三通構(gòu) 件、彎管構(gòu)件或本領(lǐng)域已知的任何其他相關(guān)構(gòu)件。說(shuō)明書和實(shí)例僅意于作為示例，本發(fā)明的 真正范圍由權(quán)利要求書及其等價(jià)表示。
權(quán)利要求
一種柔性軟管總成(10)，包括第一聯(lián)接構(gòu)件(12)，具有在其第一端(18)上的第一防旋轉(zhuǎn)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(lián)接構(gòu)件(14)，具有在其第一端(22)上的第二防旋轉(zhuǎn)元件(28)，所述第二防旋轉(zhuǎn)元件能夠與所述第一防旋轉(zhuǎn)元件配合；以及夾緊環(huán)(16)，其能夠?qū)⑺龅谝宦?lián)接構(gòu)件的第一端與所述第二聯(lián)接構(gòu)件的第一端保持在一起。
2. 如權(quán)利要求1所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉(zhuǎn)元件包括多個(gè)脊，所述第 一防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊能夠與所述第二防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊接合。
3. 如權(quán)利要求2所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊和所述第 二防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊基本為三角形形狀。
4. 如權(quán)利要求3所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊和所述第 二防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊均為環(huán)形布置。
5. 如權(quán)利要求4所述的柔性軟管總成，其中，所述第一防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊和所述第 二防旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)脊均允許所述第一聯(lián)接構(gòu)件相對(duì)于所述第二聯(lián)接構(gòu)件有多個(gè)定向角 度。
6. 如權(quán)利要求4所述的柔性軟管總成，其中，所述第二聯(lián)接構(gòu)件包括與所述第一聯(lián)接 構(gòu)件的第一端的面密合的密封構(gòu)件(30)。
7. 如權(quán)利要求6所述的柔性軟管總成，其中，所述密封構(gòu)件位于所述第二防旋轉(zhuǎn)元件 的多個(gè)脊的內(nèi)側(cè)。
8. —種連接柔性軟管總成的方法，包括使第一聯(lián)接構(gòu)件(12)與第二聯(lián)接構(gòu)件(14)配合以阻止相對(duì)旋轉(zhuǎn)； 利用寬松聯(lián)接的元件(16)將所述第一聯(lián)接構(gòu)件與所述第二聯(lián)接構(gòu)件保持在一起，以 控制所述第一聯(lián)接構(gòu)件和所述第二聯(lián)接構(gòu)件之間的軸向位移；將所述第一聯(lián)接構(gòu)件和所述第二聯(lián)接構(gòu)件中的至少一個(gè)連接到柔性軟管(17)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一聯(lián)接構(gòu)件能夠以多個(gè)定向角度與所述第 二聯(lián)接構(gòu)件配合。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，保持包括使所述第二聯(lián)接構(gòu)件與所述第一聯(lián)接構(gòu) 件螺紋接合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性軟管總成。該柔性軟管總成具有第一聯(lián)接構(gòu)件(12)，第一聯(lián)接構(gòu)件具有在其第一端(18)上的第一防旋轉(zhuǎn)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(lián)接構(gòu)件(14)，第二聯(lián)接構(gòu)件具有在其第一端(22)上的第二防旋轉(zhuǎn)元件(28)，第二防旋轉(zhuǎn)元件能夠與第一防旋轉(zhuǎn)元件配合。柔性軟管總成還具有夾緊環(huán)(16)，夾緊環(huán)能夠?qū)⒌谝宦?lián)接構(gòu)件的第一端與第二聯(lián)接構(gòu)件的第一端保持在一起。
文檔編號(hào)F16L19/025GK101779071SQ200880022280
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者J-p·羅瑪諾 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司