專利名稱：流體聯(lián)接組件和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及流體聯(lián)接構(gòu)造和制造，并且特別是涉及用于經(jīng)由加強(qiáng)軟管來(lái)進(jìn)行流體連接的液壓聯(lián)接組件。
背景技術(shù)：
流體聯(lián)接器通常與柔性、彈性軟管一起使用，以便在各個(gè)場(chǎng)所之間連通流體壓力，或者流體連接源以便在兩者之間輸送流體。流體聯(lián)接器在涉及各種各樣應(yīng)用的許多產(chǎn)業(yè)中具有廣泛用途。這種聯(lián)接器(通常通過(guò)柔性導(dǎo)管或軟管連接以便形成軟管組件)特別是用于一個(gè)源是可動(dòng)的或者相對(duì)于系統(tǒng)的另一部分振動(dòng)的應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，剛性連接的導(dǎo)管會(huì)由于這種運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)而損害。軟管組件通常可以在機(jī)動(dòng)機(jī)械、電力、煉油、采礦和建造設(shè)備的產(chǎn)業(yè)中找到。用于這些產(chǎn)業(yè)的設(shè)備通常包括其中采用軟管組件以通常在高壓和高溫下輸送流體(氣體或液體)的多種情況。軟管組件在機(jī)動(dòng)機(jī)械或電力產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的常見(jiàn)例子包括將高壓液壓流體源連接到壓力缸以便致動(dòng)執(zhí)行器、將燃料從源輸送到燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃料系統(tǒng)、連通來(lái)自供應(yīng)裝置的潤(rùn)滑油以便運(yùn)動(dòng)或接合例如傳動(dòng)裝置內(nèi)的齒輪的部件、將冷卻劑從源輸送到例如輻射器的熱傳導(dǎo)元件以便冷卻流體以及在泵/馬達(dá)組件之間連通流體從而將流體壓力轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。流體聯(lián)接器的常見(jiàn)形式包括被構(gòu)造成接收柔性彈性液壓軟管的端部的金屬柄部，以及圍繞軟管并具有向內(nèi)指向倒刺且被構(gòu)造成提供面對(duì)夾持在柄部和殼體之間的軟管部分的緊密凸緣的金屬殼體部分。雖然不是流體聯(lián)接組件的一部分，軟管是完整的軟管組件的元件，并且通常用金屬絲編織物或纏繞物加強(qiáng)，金屬絲編織物或纏繞物以與外部彈性覆蓋部分同心的關(guān)系夾持在內(nèi)部彈性襯里內(nèi)，以便形成被構(gòu)造成經(jīng)受高溫和高壓應(yīng)用的軟管?？梢栽O(shè)置覆蓋和包封軟管的外部覆蓋部分的硬塑料護(hù)套，以便減小與軟管接觸相關(guān)的沖擊和摩擦造成的損壞。將軟管端部與聯(lián)接器永久固定的常用方法是將軟管滑動(dòng)到聯(lián)接器柄部上，并隨后例如經(jīng)由液壓機(jī)上的模具使得聯(lián)接器的金屬殼體部分變形，以便殼體的倒刺在殼體和柄部之間同心地?cái)D壓軟管。這種方法通常稱為“折彎”或“型鍛”。具有兩種常用類型的聯(lián)接器，稱為“斯基沃”和“非斯基沃”聯(lián)接器。對(duì)于斯基沃聯(lián)接器，聯(lián)接組件不被構(gòu)造成解決軟管的覆蓋物的問(wèn)題。因此包括外部耐磨護(hù)套(如果有的話)的覆蓋物必須在型鍛操作之前移除，以確保殼體內(nèi)的倒刺提供足夠措施來(lái)壓縮到軟管的加強(qiáng)絲材和襯里。對(duì)于非斯基沃聯(lián)接器，聯(lián)接組件被構(gòu)造成解決軟管的覆蓋物的問(wèn)題(例如穿透)，因此不需要對(duì)軟管進(jìn)行準(zhǔn)備，并且覆蓋物不需要在型鍛操作之前移除。非斯基沃聯(lián)接器的倒刺被構(gòu)造成穿透覆蓋物，以便提供足夠措施來(lái)壓縮到加強(qiáng)絲材和襯里，使得襯里和柄部密封。非斯基沃聯(lián)接器通常是優(yōu)選的，因?yàn)橐瞥采w物的附加步驟為組裝過(guò)程增加成本和難度。 遺憾地，迄今為止采用型鍛聯(lián)接器的軟管組件會(huì)由于倒刺尖端附近的軟管襯里材料的“過(guò)度壓縮”而泄漏并縮短壽命。型鍛操作施加了顯著徑向載荷，該徑向載荷基本上沿著襯里上的周邊線作用。在襯里/倒刺界面和伴隨的襯里/柄部界面的部位，彈性襯里通常受到完全壓縮，指的是襯里被完全壓縮并且不再能壓縮(例如實(shí)體)。在這種狀態(tài)下，襯里具有很小或沒(méi)有弾性，并且隨著村里磨損，任何的顯著溫度或壓カ變化會(huì)造成村里失去與柄部的密封，造成永久泄漏，并縮短壽命。響應(yīng)于這種情況，流體聯(lián)接器在殼體內(nèi)采用軸向間隔開(kāi)的多排倒刺，以便減小流體經(jīng)過(guò)串聯(lián)配置的多個(gè)密封件泄漏的可能性。由于涉及形成最終軟管組件的聯(lián)接組件和軟管的制造和組裝，制造商通常建議采用專用設(shè)備來(lái)提供聯(lián)接組件和軟管之間的準(zhǔn)確型鍛連接。由于確保液密密封的目的在于在倒刺尖端的附近將軟管襯里壓縮到軟管不能壓縮的程度，在聯(lián)接組件的殼體進(jìn)行永久變形吋，對(duì)于誤差具有很小余量(如果有的話)。實(shí)際上，接近軟管變得不能壓縮的程度時(shí)，通過(guò)型鍛裝置造成的任何附加壓縮可造成殼體和柄部變形，造成零件報(bào)廢，以顯著的成本造成軟管組件的過(guò)早泄漏或縮短壽命。因此，許多軟管組件在型鍛過(guò)程中報(bào)廢，并且如果沒(méi)有采 用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備且隨后沒(méi)有小心地進(jìn)行適當(dāng)操作，軟管組件通常會(huì)泄漏。2002年9月10日授權(quán)給Gilbreath等人的美國(guó)專利No. 6447017公開(kāi)ー種采用柄部和殼體組合的流體聯(lián)接組件，該柄部和殼體組合被型鍛以便在其之間夾持加強(qiáng)軟管構(gòu)件。柄部是鋸齒狀的，包括一系列隔開(kāi)的凹槽，并且殼體包括多個(gè)隔開(kāi)的倒刺。通過(guò)型鍛操作造成的倒刺端部的徑向位移使得軟管的加強(qiáng)絲材貼靠柄部顯著地壓縮或“夾緊”襯里材料，以便形成直接位于每個(gè)倒刺下方的大致周向線性密封件。一些倒刺定位成覆蓋柄部的凹槽，并且其他倒刺可以定位成覆蓋柄部上的較高部分或“平臺(tái)”。在一些情況下，直接位于每個(gè)倒刺下方的村里沿著柄部上的周向線被壓縮到沿著該線接近“不能壓縮”的程度，并且在其他情況下，倒刺不能與凹槽充分相互作用以提供足夠的密封。過(guò)度壓縮的襯里部分在村里自然退化、熱循環(huán)或軟管由于壓カ而相對(duì)于聯(lián)接組件軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)永久泄漏或縮短壽命O希望的是能夠克服這些局限性中的ー種或多種并容易制造的流體聯(lián)接器。另外，非常希望的是非斯基沃流體聯(lián)接組件，其相對(duì)于已知流體聯(lián)接器不增加顯著成本，可容易根據(jù)可用的加強(qiáng)軟管構(gòu)件調(diào)整來(lái)形成軟管組件。

發(fā)明內(nèi)容
在ー個(gè)方面，一種與絲材加強(qiáng)弾性軟管構(gòu)件一起使用的聯(lián)接組件，所述絲材加強(qiáng)弾性軟管構(gòu)件中具有圍繞彈性村里的加強(qiáng)絲材，所述聯(lián)接組件包括柄部，限定至少ー個(gè)凹槽，所述凹槽包括第一和第二壁、底部和隔開(kāi)ー寬度的ー對(duì)肩部。設(shè)置至少部分包圍所述柄部并限定至少ー個(gè)倒刺的殼體。所述倒刺包括限定第一和第二邊緣部分的尖端部分。所述倒刺的尖端相對(duì)于所述凹槽的肩部設(shè)置尺寸，以便傳遞所述加強(qiáng)絲材偏移所產(chǎn)生的力，由此對(duì)應(yīng)于所述殼體和柄部構(gòu)件相對(duì)于所述軟管的型鍛狀態(tài)，在所述凹槽的所述肩部和所述倒刺的所述尖端的所述邊緣部分之間密封地壓縮所述軟管的村里。在另一方面，一種制造與絲材加強(qiáng)彈性軟管一起使用的聯(lián)接組件的方法，所述絲材加強(qiáng)彈性軟管中具有圍繞彈性村里的加強(qiáng)絲材。聯(lián)接組件包括限定至少ー個(gè)凹槽的柄部，所述凹槽包括第一和第二壁、底部和隔開(kāi)ー寬度的ー對(duì)肩部。該方法包括提供至少部分包圍所述柄部并限定至少ー個(gè)倒刺的殼體。所述倒刺包括限定第一和第二邊緣部分的尖端部分。所述倒刺的所述尖端相對(duì)于所述凹槽的所述肩部設(shè)置尺寸，以便傳遞所述加強(qiáng)絲材偏移所產(chǎn)生的力，由此對(duì)應(yīng)于所述殼體和柄部構(gòu)件相對(duì)于所述軟管的型鍛狀態(tài)，在所述凹槽的所述肩部和所述倒刺的所述尖端部分的所述邊緣部分之間密封地壓縮所述軟管的村里。該方法還包括將所述柄部附接到所述殼體，以便形成聯(lián)接組件，其中聯(lián)接組件包括表格I或表格2設(shè)置的尺寸范圍內(nèi)的尺寸、倒刺尖端寬度、倒刺高度、倒刺間距、凹槽寬度和凹槽深度尺寸。在另一方面，提供一種制造軟管組件的方法。該方法包括提供具有圍繞彈性襯里的加強(qiáng)絲材的絲材加強(qiáng)彈性軟管，提供聯(lián)接組件，聯(lián)接組件包括限定至少ー個(gè)凹槽的柄部，所述凹槽包括第一和第二壁、底部和隔開(kāi)ー寬度的ー對(duì)肩部和至少部分包圍所述柄部并限定至少ー個(gè)倒刺的殼體。所述倒刺包括限定第一和第二邊緣部分的尖端部分。所述倒刺的尖端相對(duì)于所述凹槽的肩部設(shè)置尺寸，以便傳遞所述加強(qiáng)絲材偏移所產(chǎn)生的力，由此對(duì)應(yīng)于所述殼體和柄部構(gòu)件相對(duì)于所述軟管的型鍛狀態(tài)，在所述凹槽的所述肩部和所述倒刺的所述尖端的所述邊緣部分之間密封地壓縮所述軟管的村里。聯(lián)接組件包括表格I或表格2所示的尺寸范圍內(nèi)的尺寸、倒刺尖端寬度、倒刺高度、倒刺間距、凹槽寬度和凹槽深度尺寸。該方法還包括經(jīng)由型鍛操作使得軟管和聯(lián)接組件結(jié)合，其中對(duì)應(yīng)于殼體的型鍛狀態(tài)，軟管組件的尺寸和殼體的殼體直徑包括表格3或表格4所不的尺寸范圍內(nèi)的尺寸。


結(jié)合在說(shuō)明書中并作為說(shuō)明書一部分的附圖表示了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，并且用來(lái)與說(shuō)明書一起說(shuō)明本發(fā)明的原理。附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接組件的截面圖，另外表示了剖視的軟管，軟管插入柄部，以準(zhǔn)備在聯(lián)接器和軟管之間進(jìn)行永久組裝操作；圖2是圖I的聯(lián)接組件和軟管永久結(jié)合以便在聯(lián)接組件和軟管之間進(jìn)行永久組裝操作之后形成所示的軟管組件；圖3是圖2所示的圈住區(qū)域3的放大視圖；圖4是沿著圖2的線4-4的殼體的內(nèi)部部分的放大視圖，其中移除軟管，表示在倒刺的邊緣部分上通過(guò)軟管加強(qiáng)絲材造成的后型鍛侵蝕；圖5是圖2的圈住區(qū)域3的放大視圖，表示軟管加強(qiáng)絲材在軟管的內(nèi)部部分上的造成的沿著距離-X到+X的力分布；圖6是用于使用根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接構(gòu)造的3/8”和1/2"直徑的聯(lián)接組件和相應(yīng)具體軟管類型的實(shí)際壓カ測(cè)試結(jié)果(作為后型鍛的殼體直徑的函數(shù))；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的軟管組件折彎設(shè)備的示意圖，表示折彎?rùn)C(jī)械、控制器和測(cè)量裝置。幾個(gè)附圖中的相應(yīng)附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。雖然附圖表示了本發(fā)明的實(shí)施方式，附圖不必按照比例，并且ー些特征可以被夸大以便更好說(shuō)明和解釋本發(fā)明。這里給出的示例性說(shuō)明描述了本發(fā)明ー種形式的實(shí)施方式，而這種示例性說(shuō)明不認(rèn)為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式參考圖1，聯(lián)接組件10包括管狀柄部16和可以與軟管12組合以便形成“液密”軟管組件14(圖2)的鐘形殼體18。柄部16的第一端部22包括具有密封界面28的T形基部、26，密封界面28被迫與互補(bǔ)的密封接管(未示出)接觸，這在螺母20的螺紋部分30旋到這種接管上時(shí)是常規(guī)的。設(shè)想到柄部16的第一端部22的密封界面28可以替代地包括任何傳統(tǒng)的管端連接，例如凸形管聯(lián)接、JIC37度擴(kuò)ロ聯(lián)接或者傾斜連接聯(lián)接。例如，設(shè)想到至少ー種密封界面28替代地可以例如是凸形管螺紋，因此螺母20是不需要的。柄部16包括第二端部24，第二端部24是具有內(nèi)直徑Clfisp和外直徑Dl的中空接管部分32。外直徑Dl的尺寸設(shè)置成相對(duì)于軟管12的內(nèi)直徑提供略微的徑向間隙配合。柄部16的第二端部24包括相對(duì)于凹槽40沿著柄部12軸向隔開(kāi)的兩個(gè)平臺(tái)34、36。凹槽38、42定位在凹槽40的外側(cè)并與凹槽 40相鄰。導(dǎo)引平臺(tái)44定位在柄部16的第一端部22和第ニ端部24之間的大致中點(diǎn)。導(dǎo)引平臺(tái)44包括略微大于軟管12的內(nèi)直徑的直徑D2。鄰近導(dǎo)引平臺(tái)44定位的是形成在柄部16上并被構(gòu)造成鄰接軟管12的端部46的止擋45，以便在軟管12與柄部16組裝時(shí)為軟管12提供牢固的止擋。柄部16包括周向形成在柄部16的外表面49上的凸形接合部分48。殼體18包括形成在其內(nèi)部孔ロ 51上并被構(gòu)造成有助于與凸形接合部分48永久接合以便形成整體聯(lián)接組件10的凹形接合部分50。殼體18的凹形接合部分50可以經(jīng)由型鍛操作、干渉配合、焊接或銅焊或聯(lián)接器制造領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員已知的其他適當(dāng)永久接合操作與凸形接合部分48熔合。參考圖2，殼體18包括可以是例如六邊形形狀以有助干與工具或扳手接合的工具部分52。例如，隨著柄部上的螺母20緊固，殼體18可具有與柄部16 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，并且響應(yīng)地，扳手可施加到殼體18的工具部分52以避免會(huì)對(duì)軟管組件14造成損害的殼體18和軟管12的不必要扭轉(zhuǎn)。殼體18包括鐘形外表面54和帶齒或帶倒刺的內(nèi)部部分56。內(nèi)部部分56包括分別在凹槽38、40和42中對(duì)準(zhǔn)并對(duì)中的倒刺58、60和62。附加倒刺或密封倒刺63可最靠近柄部的開(kāi)ロ 65定位，并配置成在柄部16的接管32的位置處提供附加密封，如下面進(jìn)ー步詳細(xì)描述。在倒刺58-60、60-62和62-63之間是殼體18的環(huán)形壁部分64。殼體18的傾斜端部66被構(gòu)造成在殼體18的折彎或型鍛的過(guò)程中變形，使得倒刺58、60和62相對(duì)于凹槽38、40和42對(duì)準(zhǔn)和對(duì)中。實(shí)際上，參考圖I可以看到在型鍛操作之前，殼體18具有大致擴(kuò)展的姿態(tài)，其中倒刺58、60和62相對(duì)于凹槽38、40和42不對(duì)準(zhǔn)。相比之下，參考圖2，在“后型鍛”狀態(tài)下，變形的殼體18的直徑較小且被伸長(zhǎng)，倒刺58、60和62相對(duì)于凹槽38、40和42對(duì)準(zhǔn)。參考圖1，軟管12包括作為在軟管組件14(圖2)在操作時(shí)暴露于系統(tǒng)流體的軟管12的部分的內(nèi)壁68。軟管12包括村里70，村里70作為軟管12的內(nèi)芯，且通常由柔韌的弾性材料制成，設(shè)想到該材料的溫度、壓カ、耐化學(xué)性能與系統(tǒng)流體和操作狀況相客。軟管12還包括具有多于ー個(gè)螺旋或盤旋卷繞絲材層的加強(qiáng)絲材層或“加強(qiáng)絲材”72。加強(qiáng)絲材72圍繞并保護(hù)襯里70，并由具有直徑的鋼絲制成(圖3)。對(duì)于加強(qiáng)絲材72，它可以由交替螺旋卷繞的金屬絲材層制成，其中每個(gè)連續(xù)的層相對(duì)于它所覆蓋的層以大約54. 7度的角度定位。加強(qiáng)絲材72的絲材層的數(shù)量通常取決于指明溫度和壓カ參數(shù)的系統(tǒng)需要。例如，與3/8”或1/2"直徑軟管組件配合的6000psi系統(tǒng)會(huì)需要加強(qiáng)軟管包含4個(gè)卷繞絲材層(如所示),絲材具有例如O. 3mm的絲材直徑軟管12還包括具有內(nèi)部部分78和薄護(hù)套76的覆蓋層或“覆蓋物” 74。覆蓋物74的護(hù)套76包圍內(nèi)部部分78，并總體保護(hù)軟管12不受摩擦和沖擊的影響。覆蓋物74的內(nèi)層78可以由適當(dāng)柔性彈性材料制成，并且護(hù)套76可以例如由高密度聚こ烯制成。在示例性實(shí)施方式中，軟管12可以是由本申請(qǐng)的受讓人制造且商標(biāo)為“ToughGuard ”的液壓加強(qiáng)軟管產(chǎn)品。替代地，本發(fā)明的軟管聯(lián)接組件設(shè)想到與其 他適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)軟管替代品相客。聯(lián)接組件10可以通過(guò)手不太費(fèi)勁地引到軟管12，并且不需要另外的工具、夾具或固定裝置。柄部16的導(dǎo)引平臺(tái)44構(gòu)造成與軟管12的接合部分82略微干渉，而柄部16的其他部分相對(duì)于軟管12的內(nèi)直徑具有間隙，以方便組裝并確保軟管12在聯(lián)接組件10上適當(dāng)導(dǎo)引，以準(zhǔn)備型鍛操作。間隙80設(shè)置在軟管12相對(duì)于接管32的內(nèi)壁68和柄部16的第一和第二平臺(tái)34、36之間，以便組裝者以最小的努力將軟管12安裝到柄部16。參考圖3，現(xiàn)在將描述倒刺60。倒刺60包括高度h，由寬度W基部限定的基部94以及由尖端寬度Wifeis限定的尖端90。倒刺60在殼體18的內(nèi)壁64的整個(gè)內(nèi)周邊上延伸，并且其尖端90包括第一和第二環(huán)形邊緣86、88?？梢钥吹皆诼?lián)接組件10進(jìn)行型鍛時(shí)，環(huán)形開(kāi)ロ 92在倒刺60的基部94的位置處形成在覆蓋物74內(nèi)。覆蓋物74的護(hù)套76內(nèi)的開(kāi)ロ92通過(guò)倒刺60的尖端90在型鍛過(guò)程中穿透覆蓋物74來(lái)形成，因此不需要移除覆蓋物，這個(gè)過(guò)程通常稱為型鍛操作之前對(duì)軟管進(jìn)行“斯基沃過(guò)程”。設(shè)想到相對(duì)于倒刺60描述的內(nèi)容，倒刺58和62(圖2)具有類似構(gòu)造并類似地接合軟管12。柄部16包括具有底部100、連接到底部100的第一和第二壁102、104以及分別將壁102、104連接到第一和第二平臺(tái)34、36的第一和第二肩部106、108的環(huán)形凹槽40。第一和第二壁102、104相對(duì)于軸向延伸的基準(zhǔn)線105傾斜，基準(zhǔn)線105相對(duì)于柄部16的軸向中心線107平行延伸(圖2)。在示例性實(shí)施方式中，第二壁104可以相對(duì)于水平基準(zhǔn)線105傾斜45度，并且第一壁102可以相對(duì)于基準(zhǔn)線105傾斜135度。替代地，設(shè)想到壁102、104可以以從90度到其他大致鈍角定向，從而不顯著影響軟管組件14的密封性能。凹槽40的寬度可以限定為WHW，并且沿著柄部16從平臺(tái)34與第一肩部106的交叉部到平臺(tái)36與第二肩部108的交叉部軸向測(cè)量。凹槽40的深度d可以沿著柄部16中心處的軸向中心線107 (FIG. 2)從水平基準(zhǔn)線105開(kāi)始、軸向測(cè)量到第一平臺(tái)34來(lái)進(jìn)行測(cè)量。凹槽38和42 (圖2)具有與相對(duì)于凹槽40描述的內(nèi)容類似的構(gòu)造?，F(xiàn)在參考圖2，可以看到每個(gè)倒刺58、60和62通常相對(duì)于其相應(yīng)凹槽38、40和42對(duì)中，并且分別設(shè)置尺寸并與相鄰倒刺隔開(kāi)距離S，以便在加強(qiáng)絲材72內(nèi)形成受控偏移和所得密封力，如下面進(jìn)ー步詳細(xì)描述。相比之下，密封倒刺63包括高度hs、寬度Wsisp和尖端寬度Wsifeis，并且與倒刺58、60和62相比，沒(méi)有相應(yīng)的凹槽。參考圖5，現(xiàn)在將描述加強(qiáng)絲材72的受控偏移和施加到村里70上的所得密封力?？梢钥吹皆跉んw18經(jīng)由型鍛過(guò)程永久變形之后，壓縮區(qū)域110和111在對(duì)應(yīng)于沿著兩個(gè)不同周邊(加強(qiáng)絲材72的第一接合部分96和第二接合部分98)略微環(huán)形變形的加強(qiáng)絲材72的倒刺60的第一和第二邊緣86、88附近在加強(qiáng)絲材72內(nèi)形成。實(shí)際上，如表示已經(jīng)進(jìn)行型鍛的拆卸和分解殼體18的圖4最佳示出，由于倒刺尖端90與絲材72的接合部分96、98的接合，倒刺60的邊緣86、88內(nèi)可以看到永久變形。相比之下,沿著倒刺尖端90的中心部分99 (圖4)出現(xiàn)很小變形(如果有的話)，意味著殼體18已經(jīng)型鍛之后通過(guò)倒刺60傳遞的力經(jīng)過(guò)倒刺60的兩個(gè)邊緣86、88以便在村里70和柄部16之間形成兩個(gè)環(huán)形密封(在下面詳細(xì)描述)，而不是像現(xiàn)有技術(shù)軟管組件的情況下那樣經(jīng)過(guò)倒刺的單個(gè)中心部分99 (圖4)。
再來(lái)參考圖5，加強(qiáng)絲材72包括對(duì)應(yīng)于加強(qiáng)絲材定位在相鄰壓縮區(qū)域110、111外側(cè)附近的部分的第一和第二偏移區(qū)域112、114。加強(qiáng)絲材72在偏移區(qū)域112、114內(nèi)的偏移在村里70內(nèi)柄部16的第一和第二肩部106、108附近的位置處產(chǎn)生沿著村里70里的兩個(gè)環(huán)形定位帶124和126作用的局部載荷120、122。通過(guò)加強(qiáng)絲材72產(chǎn)生的載荷120、122用來(lái)在襯里70的區(qū)域124、126內(nèi)壓縮襯里70，繼而壓縮肩部106、108附近的襯里70，以便在村里70和柄部16之間提供弾性密封。與加強(qiáng)絲材72中的偏移區(qū)域112、114相鄰定位的是分別懸臂或延伸到柄部16內(nèi)的凹槽40的肩部106、108之外的懸臂區(qū)域116、118。經(jīng)由倒刺距離S的控制，通過(guò)使得加強(qiáng)絲材顯著地懸臂超過(guò)凹槽40的肩部106、108，偏移區(qū)域112、114內(nèi)的偏移得到保持，并且繼而通過(guò)偏移加強(qiáng)絲材產(chǎn)生的載荷120、122不受到相鄰倒刺的不利影響。設(shè)想到如同相對(duì)于倒刺60及其相應(yīng)的凹槽40描述那樣，倒刺58和62(圖2)以及柄部16內(nèi)的相應(yīng)凹槽38、42具有類似的構(gòu)造，并且類似地接合軟管12的加強(qiáng)絲材72和村里70，以便在村里70和柄部16之間形成密封。エ業(yè)實(shí)用性參考圖1，為了組裝聯(lián)接組件10和軟管12以形成軟管組件14(圖2)，組裝者會(huì)抓住軟管12并使其推迸，以便軟管12的端部46接合柄部16的接管32，直到軟管12的端部46鄰接柄部16上的止擋45。在此步驟過(guò)程中，導(dǎo)引平臺(tái)44和柔性軟管12的接合部分82之間的略微干涉配合可以通過(guò)手容易地控制，并且優(yōu)選地，不需要工具或夾具。導(dǎo)引平臺(tái)44用來(lái)確保軟管12相對(duì)于聯(lián)接組件10的準(zhǔn)確放置和定位，以準(zhǔn)備型鍛操作。型鍛操作可以通過(guò)將所述聯(lián)接組件10和軟管12組合放置在液壓折彎設(shè)備128 (圖7)內(nèi)的適當(dāng)模具142(圖7)中，以便從可接受型鍛直徑范圍(見(jiàn)表格3和4)形成殼體18的適當(dāng)型鍛直徑
(圖2)來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然可購(gòu)買到多種壓機(jī)和模具產(chǎn)品，例如具有適當(dāng)模具的CrimputerII，Version 5的示例性的壓機(jī)和模具組合可以從本申請(qǐng)的受讓人購(gòu)買到，并且適用于將殼體18型鍛到柄部16上以形成聯(lián)接組件10。聯(lián)接器制造領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解到本發(fā)明對(duì)于每種標(biāo)定尺寸和類型的聯(lián)接組件10可以開(kāi)發(fā)用于的數(shù)值范圍。另外，應(yīng)該理解到在型鍛操作之前，用于每種尺寸聯(lián)接器的每種殼體的外部特征(D5m)將會(huì)變化，需要對(duì)于每種具體聯(lián)接組件由經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)出用于這些外部特征的后型鍛范圍。參考圖5，在操作中，可以看到在殼體18經(jīng)由型鍛過(guò)程永久變形之后，壓縮區(qū)域110和111形成在倒刺60的第一和第二邊緣86、88附近的加強(qiáng)絲材72內(nèi)，對(duì)應(yīng)于沿著兩個(gè)不同周邊(即加強(qiáng)絲材72的第一接合部分96和第二接合部分98)環(huán)形略微變形的加強(qiáng)絲材72。加強(qiáng)絲材72包括對(duì)應(yīng)于加強(qiáng)絲材72靠近壓縮區(qū)域110、111定位的部分的第一和第ニ偏移區(qū)域112、114。加強(qiáng)絲材72在偏移區(qū)域112、114內(nèi)的偏移在襯里70中柄部16的第一和第二肩部106、108附近的位置處產(chǎn)生在村里70內(nèi)沿著兩個(gè)環(huán)形定位帶124、126作用的局部載荷120、122。通過(guò)加強(qiáng)絲材72產(chǎn)生的載荷120、122用來(lái)在襯里70的區(qū)域124、126內(nèi)壓縮襯里70，繼而壓縮肩部106、108附近的襯里70，以便在襯里70和柄部16之間提供持久的密封。與加強(qiáng)絲材72內(nèi)的偏移區(qū)域112、114相鄰定位的是分別懸臂或延伸超過(guò)柄部16內(nèi)的凹槽40的肩部106、108的懸臂區(qū)域116、118。經(jīng)由倒刺距離S(圖2)的控制，通過(guò)使得加強(qiáng)絲材顯著地懸臂超過(guò)凹槽40的肩部106、108，偏移區(qū)域112、114內(nèi)的偏移被保持，并且繼而，通過(guò)偏移加強(qiáng)絲材72產(chǎn)生的載荷120、122不受與相鄰倒刺58、62相關(guān)的 變形加強(qiáng)絲材72的不利影響。
將理解到在對(duì)應(yīng)于加強(qiáng)絲材72內(nèi)的區(qū)域116、118的懸臂位置-X和+X處通過(guò)加強(qiáng)絲材72產(chǎn)生的載荷相對(duì)小于在對(duì)應(yīng)于加強(qiáng)絲材72內(nèi)覆蓋柄部16的肩部106、108定位的位置的偏移點(diǎn)112、114處產(chǎn)生的載荷120、122。類似地，在壓縮位置Xtl處加強(qiáng)絲材72產(chǎn)生的載荷相對(duì)小于在對(duì)應(yīng)于加強(qiáng)絲材72內(nèi)覆蓋柄部16的肩部106、108定位的位置的偏移點(diǎn)112、114處產(chǎn)生的載荷。因此，偏移區(qū)域112、114內(nèi)加強(qiáng)絲材72產(chǎn)生的載荷120、122用來(lái)在襯里70的周向區(qū)域124、126內(nèi)壓縮襯里70，繼而壓縮肩部106、108附近的襯里70，以便在村里70和柄部16之間提供兩個(gè)不同的環(huán)形密封帯。由此，倒刺56、58和60以及相應(yīng)凹槽38、40和42的相應(yīng)肩部106、108的尺寸設(shè)置成增強(qiáng)加強(qiáng)絲材72內(nèi)的適當(dāng)偏移程度，以造成村里70通過(guò)加強(qiáng)絲材72沿著村里70的ー對(duì)環(huán)形帶124、126弾性壓縮，這與通常在倒刺尖端處過(guò)度壓縮襯里而造成軟管組件泄漏和壽命縮短的現(xiàn)有技術(shù)軟管組件不同。
現(xiàn)在參考圖6，將描述用于3/8和1/2英寸標(biāo)定軟管組件的多種變型的性能結(jié)果。根據(jù)汽車工程協(xié)會(huì)(SAE)標(biāo)準(zhǔn)J343,對(duì)于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造,并且與Caterpillar Inc.制造的“XT”系列軟管組合型鍛以形成軟管組件測(cè)試樣本的聯(lián)接組件進(jìn)行沖擊、泄漏和破裂測(cè)試。測(cè)試樣本軟管組件分別通過(guò)字母“XN”標(biāo)識(shí)，但是這些字母之后的字符表示圖6給出的特定XT軟管類型。每個(gè)測(cè)試的3/8”和1/2"軟管組件在圖6中表示，并且如下描述(I)XN6 ES(沒(méi)有護(hù)套的 6000 psi XT 軟管)，(2)XN6 ES ToughGuard (具有護(hù)套的 6000psi XT軟管)，(3)XN3 ES (沒(méi)有護(hù)套的4000psi XT軟管)和(4)XN3 ES ToughGuard (具有護(hù)套的4000psi XT 軟管)。對(duì)于使用XT6ES軟管以便與3/8”聯(lián)接組件一起使用的XN6 ES軟管組件，測(cè)試總共24個(gè)軟管組件，并且其中具有用于殼體18的24. 75,24. 50和24. 25毫米(mm)的型鍛或折彎直徑，圖2)的16個(gè)軟管組件通過(guò)了所有三種測(cè)試。具有最小和最大折彎直徑(25. OOmm和24. OOmm)的軟管組件沒(méi)有通過(guò)沖擊測(cè)試，但是通過(guò)了破裂和泄漏測(cè)試。將理解到稱為“芯折彎范圍”的可接受折彎直徑的范圍可以只包括通過(guò)所有三種測(cè)試或通過(guò)泄漏和破裂測(cè)試并且在許多循環(huán)次數(shù)之后沒(méi)有通過(guò)沖擊測(cè)試的軟管組件。例如，如果樣本完成至少800k循環(huán)(要求的80% )，并且芯折彎范圍內(nèi)的所有樣本的平均值為至少I百萬(wàn)循環(huán)(通過(guò)/未通過(guò)要求)，芯折彎范圍內(nèi)的失效也是許可的?？偟膩?lái)說(shuō)，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)于使用XT ES軟管的XN6ES軟管組件，折彎直徑的可接受范圍或芯折彎范圍可以表示為24. 75mm-24. 25mm直徑。建議的是對(duì)于每種軟管組件的每個(gè)折彎直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)上足夠次數(shù)的測(cè)試，以確保數(shù)據(jù)的可重復(fù)性和整體性。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的其他3/8英寸軟管組件10的類似結(jié)果在圖6中表示?？梢钥吹?，雖然針對(duì)每個(gè)3/8英寸軟管組件來(lái)說(shuō)軟管類型變化，但聯(lián)接組件基本上與下面表格I給出的具體聯(lián)接組件尺寸類似。對(duì)于使用XT6ES軟管以便與1/2”聯(lián)接組件一起使用的XN 6ES軟管組件來(lái)說(shuō)，可以看出總共測(cè)試了 8個(gè)軟管組件，具有用于殼體18的29. 00,28. 75,28. 50,28. 25和28. 00毫米(mm)的型鍛或折彎直徑，圖2)的特定聯(lián)接器通過(guò)了所有三個(gè)測(cè)試，并且因此認(rèn)為是作為芯折彎范圍直徑的候選者。總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，關(guān)于多種1/2英寸軟管組件的折彎直徑的可接受范圍或芯折彎范圍可以表示為29. 00mm-28. 00_。建議的是對(duì)于每種軟管組件的每個(gè)折彎直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)上足夠次數(shù)的測(cè)試，以確保數(shù)據(jù)的可重復(fù)性和整體性。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的其他1/2英寸軟管組件10的類似結(jié)果在圖6中表示。可以看到，雖然針對(duì)每個(gè)1/2英寸軟管組件來(lái)說(shuō)軟管類型變化，但聯(lián)接組件基本上與下面表格2給出的具體聯(lián)接組件尺寸類似。下面的表格提供有關(guān)用于一些標(biāo)定尺寸的聯(lián)接組件的殼體和柄部尺寸的示例性信息。表格I
權(quán)利要求
1.一種與絲材加強(qiáng)彈性軟管(12) —起使用的聯(lián)接組件(10)，所述絲材加強(qiáng)彈性軟管(12)中具有圍繞彈性襯里(70)的加強(qiáng)絲材(72)，所述聯(lián)接組件(10)包括 柄部(16)，限定至少一個(gè)凹槽(38、40、42)，所述凹槽(38、40、42)包括第一壁和第二壁(102、104)、底部(100)和隔開(kāi)一寬度的一對(duì)肩部(106、108);以及 殼體(18)，至少部分包圍所述柄部(16)并限定至少一個(gè)倒刺(58、60、62)，所述倒刺(58、60、62)包括限定第一邊緣部分和第二邊緣部分(86、88)的尖端(90)，所述倒刺(58、60,62)的所述尖端(90)相對(duì)于所述凹槽(38、40、42)的肩部(102、104)設(shè)置尺寸，以便傳遞所述加強(qiáng)絲材(72)偏移所產(chǎn)生的力，由此對(duì)應(yīng)于所述殼體(18)和柄部(16)相對(duì)于所述 軟管(12)的型鍛狀態(tài)，在所述凹槽(38、40、42)的所述肩部和所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)的所述邊緣部分(86、88)之間密封地壓縮所述軟管(12)的襯里(70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)接組件(10)，其中，所述殼體(18)包括在其外表面(54)上限定的六邊形工具部分(52)和在所述殼體(18)的內(nèi)部部分(56)上限定的凹形接合部分(50)，所述殼體(18)的所述凹形部分與所述柄部(16)限定的凸形接合部分(48)接合，所述殼體(18)的所述工具部分(52)大致覆蓋所述殼體(18)的所述凹形接合部分(50)，并且相對(duì)于所述柄部(16)的所述凸形接合部分(48)軸向隔開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)接組件(10)，其中，所述柄部(16)包括限定布置于其上的密封界面(28)的第一端部(22)和相對(duì)于被構(gòu)造和配置成可密封地固定所述柄部(16)的所述第一端部(22)的所述密封界面(28)定位的螺母(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)接組件(10)，其中，所述殼體(18)還包括密封倒刺(63)，并且所述柄部(16)包括接管部分(32)，所述密封倒刺￠3)包括尖端部分，所述尖端部分被構(gòu)造成在所述柄部(16)的所述接管部分(32)和所述密封倒刺￠3)的所述尖端部分之間壓縮所述軟管(12)的所述襯里(70)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聯(lián)接組件(10)，其中，所述密封倒刺￠3)鄰近所述殼體(18)的開(kāi)口(65)定位，并且所述至少一個(gè)倒刺(58、60、62)布置在所述密封倒刺(63)和所述殼體(18)的另一端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)接組件(10)，其中，所述接管部分(32)包括平臺(tái)(34、36)，所述柄部(16)包括導(dǎo)引平臺(tái)(44)，所述接管上的所述平臺(tái)(34、36)和所述導(dǎo)引平臺(tái)(44)軸向隔開(kāi)，其中對(duì)應(yīng)于所述殼體(18)和柄部(16)相對(duì)于所述軟管(12)的非型鍛狀態(tài)，徑向間隙布置在所述接管上的平臺(tái)(34、36)和軟管(12)的內(nèi)壁(68)之間。
7.—種制造與絲材加強(qiáng)彈性軟管(12) —起使用的聯(lián)接組件(10)的方法，所述絲材加強(qiáng)彈性軟管(12)中具有圍繞彈性襯里(70)的加強(qiáng)絲材(72)，所述方法包括 提供限定至少一個(gè)凹槽(38、40、42)的柄部(16)，所述凹槽(38、40、42)包括第一壁和第二壁(102、104)、底部和隔開(kāi)一寬度的一對(duì)肩部； 提供至少部分包圍所述柄部(16)并限定至少一個(gè)倒刺(58、60、62)的殼體(18)，所述倒刺(58、60、62)包括限定第一邊緣部分和第二邊緣部分的尖端部分，所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)相對(duì)于所述凹槽(38、40、42)的所述肩部設(shè)置尺寸，以便傳遞所述加強(qiáng)絲材(72)偏移所產(chǎn)生的力，由此對(duì)應(yīng)于所述殼體(18)和柄部(16)構(gòu)件相對(duì)于所述軟管(12)的型鍛狀態(tài)，在所述凹槽(38、40、42)的所述肩部和所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)部分的所述邊緣部分之間密封地壓縮所述軟管(12)的襯里(70);以及將所述柄部(16)附接到所述殼體(18)，以便形成聯(lián)接組件(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述殼體(18)包括其外表面(54)，并且凹形接合部分(50)限定在所述殼體(18)的內(nèi)部部分(56)上，并且將所述柄部(16)附接到所述殼體(18)的步驟包括 使用壓力驅(qū)動(dòng)模具組件，以便隨著所述殼體(18)折彎到所述柄部(16)，將工具部分(52)形成到所述殼體(18)的外表面(54)內(nèi)； 其中所述殼體(18)的所述凹形部分與所述柄部(16)限定的凸形接合部分(48)接合，所述殼體(18)的所述工具部分(52)大致覆蓋所述殼體(18)的所述凹形接合部分(50)，并且相對(duì)于所述柄部(16)的所述凸形接合部分(48)軸向隔開(kāi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括選擇1010或IOlOCa鋼的所述殼體(18)和12L14或1215鋼的所述柄部(16);以及在大約1900 T，使得所述殼體(18)和所述柄部(16)退火，其中在將所述柄部(16)附接到所述殼體(18)之前，被退火的殼體(18)和柄部(16)在45-65洛氏B硬度之間；以及經(jīng)由折彎操作，使得所述軟管(12)與所述聯(lián)接組件(10)結(jié)合，其中對(duì)應(yīng)于所述殼體(18)的型鍛狀態(tài)，所述軟管組件(14)的尺寸和殼體(18)的殼體(18)直徑包括表格3或表格4中所示的尺寸范圍內(nèi)的尺寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，使得所述軟管(12)與所述聯(lián)接組件(10)結(jié)合的步驟還包括 將代表聯(lián)接尺寸的數(shù)據(jù)輸入到聯(lián)接折彎設(shè)備(128)； 將所述軟管(12)與所述聯(lián)接組件(10)組裝，以準(zhǔn)備所述聯(lián)接組件(10)與所述軟管(12)的端部(46)折彎； 將所述聯(lián)接組件(10)和軟管(12)裝載到所述聯(lián)接折彎設(shè)備(128);以及操作所述折彎設(shè)備(128)，使得所述聯(lián)接組件(10)與所述軟管(12)型鍛，其中型鍛機(jī)械包括使得所述軟管(12)與所述聯(lián)接組件(10)自動(dòng)型鍛的方法，其中所述方法包括測(cè)量所述聯(lián)接組件(10)，并且將所述聯(lián)接組件(10)的尺寸與可接受的聯(lián)接組件(10)尺寸的數(shù)據(jù)庫(kù)比較，所述數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)軟管組件(14)尺寸分類并存儲(chǔ)在所述型鍛機(jī)械內(nèi)；響應(yīng)于所述型鍛聯(lián)接組件(10)的尺寸與可接受直徑的數(shù)據(jù)庫(kù)的比較，自動(dòng)調(diào)節(jié)所述折彎設(shè)備(128)的控制器(132)中的模具的極限距離。
全文摘要
與絲材加強(qiáng)的彈性軟管構(gòu)件一起使用的聯(lián)接組件包括柄部構(gòu)件和殼體構(gòu)件，柄部構(gòu)件限定至少一個(gè)凹槽，并且凹槽包括第一和第二壁、底部和隔開(kāi)一寬度的一對(duì)肩部，殼體構(gòu)件至少部分包圍所述柄部構(gòu)件并限定至少一個(gè)軸向延伸的倒刺構(gòu)件。倒刺構(gòu)件包括具有第一和第二邊緣部分的尖端部分。倒刺構(gòu)件的尖端相對(duì)于所述凹槽內(nèi)的肩部設(shè)置尺寸，以便傳遞加強(qiáng)絲材偏移所產(chǎn)生的力，從而對(duì)應(yīng)于殼體和柄部構(gòu)件的型鍛狀態(tài)，經(jīng)由倒刺邊緣部分在肩部處壓縮軟管的襯里。
文檔編號(hào)F16L37/091GK102639913SQ201080055165
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
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