专利名称：可延伸的受压流体联结器的制作方法
技术领域：
本发明涉及受压流体联结器，特别涉及可延伸的受压流体联结器。
背景技术：
已知使用快速联结器来连接特别是高压液压回路中的流体管道。在连接流体管道的过程中，可能出现流体溢出。在高压回路中，受压流体回路中的泄漏可能导致流体喷出， 导致回路中的压力下降。因此，流体管道的联结必须可靠且流体密封。两个可连接的液压软管的端部通常设有无滴漏阀(dry-break valve) 0这些无滴漏阀仅当它们以锁定的方式连接时才打开。只有在锁定无滴漏阀之后，阀才打开并且可以建立经过阀的流体通道使得流体能够在回路中流通。在现有的一些快速联结器组件中，当连接联结器时，软管的一部分与联结器一起运动。因为这些联结通常需要在有限的空间内形成，通常不能满足软管的弯曲半径要求。在联结器运动以联结工作工具和机械的液压回路时，液压软管可能会楔入、钩住或陷入在机械和/或工作工具的结构中或结构之间，以及/或被机械和/或工作工具的结构损坏。这可能导致软管过早失效，导致流体的大量溢出以及长时间的停机。德国实用新型公开文本DE 202004004144中公开了一种现有的用于受压液压回路的联结器组件。该联结器组件具有接收联结器和可延伸联结器。可延伸部分包括液压致动器。流体管道经致动器的活塞部分在中央延伸，所述活塞连接至液压软管，所述液压软管与活塞的流体管道连接。在相对侧，接收部分与另一液压软管流体连接。在活塞的延伸位置，活塞连接至接收部分，且活塞中的流体管道提供液压软管之间的流体通道。因为连接至活塞部分的软管的反复运动和弯曲，该联结器组件具有相对高的软管失效和/或停机的风险。而且，软管运动需要额外的空间。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种可延伸的受压流体联结器。可延伸的受压流体联结器包括具有中央流体管道的引导部分。可延伸的受压流体联结器还包括具有中央流体管道的活塞。引导部分和活塞具有共有的中央轴线。可延伸的受压流体联结器还包括用于驱动活塞的驱动回路。活塞能够相对于引导部分延伸。引导部分被布置成沿着中央轴线引导活塞。所述活塞被布置成将受压流体联结器连接至具有第二流体管道的相应的联结器，从而建立用于主受压流体回路的流体通道。在另一方面，本发明涉及一种用于连接进入的受压流体联结器的接收受压流体联结器。接收受压流体联结器包括具有中央轴线的第一部分。接收受压流体联结器还包括接收部分，其用于接收进入的受压流体联结器，以在两个联结器之间建立流体通道，接收部分具有与第一部分的中央轴线平行的中央轴线。接收受压流体联结器包括流体管道，其经过第一部分和接收部分在中央延伸。接收部分被布置成沿垂直于中央轴线的方向相对于第一部分运动，以便与进入的受压流体联结器对准。
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在又一方面，本发明涉及一种联结两个流体回路管道以在管道之间建立流体通道的方法。该方法包括使第一流体管道延伸经过引导部分和活塞。第一流体管道连接至第一流体回路管道。该方法还包括使第二流体管道延伸经过接收受压流体联结器。第二流体管道连接至第二流体回路管道。该方法还包括在接收受压流体联结器的方向上远离第一流体回路管道地驱动所述活塞。该方法还包括将活塞连接至接收受压流体联结器，使得在第一流体回路管道和第二流体回路管道之间建立流体通道。
图1是可延伸的受压流体联结器和接收受压流体联结器的透视图；图2是图1的可延伸的受压流体联结器和接收受压流体联结器的剖面透视图；图3是设有可延伸的受压流体联结器和接收受压流体联结器的机械和工作工具的侧视图。
具体实施例方式图1示出可延伸的受压流体联结器2和接收受压流体联结器3的示例性组件1。 联结器2、3可以适于连接主受压流体回路的受压流体回路管道的两个端部，以建立流通的流体回路。流体回路可以包括多个联结器组件1。在一种实施方式中，主受压流体回路管道可以包括软管。联结器2、3可以是圆柱形的。可延伸的受压流体联结器2可以包括引导部分4和活塞部分5。这两部分4、5可以是圆柱形的。引导部分4和活塞5可以具有共有的中央轴线6。引导部分4可以布置成沿着中央轴线6引导活塞5。活塞5可以相对于引导部分4延伸。驱动回路7可以被设置成向着和远离引导部分4驱动活塞5。驱动回路7可以包括受压流体驱动回路7，例如液压回路。可延伸的受压流体联结器2还可以包括用于驱动活塞5的驱动回路。为了连接至液压驱动回路泵，可以分别设置第一和第二驱动回路连接器8、9。在一种实施方式中，驱动回路7可以是气动驱动回路。替代地，驱动回路7可以布置成在旋转或线性电马达的帮助下驱动活塞5。可延伸的受压流体联结器2可以包括第一流体管道10。接收受压流体联结器3可以包括第二流体管道11。可延伸的受压流体联结器2可以被布置成连接至接收受压流体联结器3，以在两个联结器2、3之间建立流体通道。在连接后，主受压流体回路可以经两个联结器2、3延伸，使得受压流体可以从第一流体管道10去往第二流体管道11和/或反之从第二流体管道11去往第一流体管道10。在一种实施方式中，可延伸的受压流体联结器2 可以连接至任何类型的相应联结器，以在可延伸的受压流体联结器2与各个相应的联结器之间建立流体通道。图2示出图1所示的组件1的剖面图。如图所示，第一流体管道10可以设有引导流体管道12和活塞流体管道13。如图2所示，引导部分4可以设有可称为引导流体管道 12的流体管道12，而活塞5也可以设有可称为活塞流体管道13的流体管道13。引导流体管道12和活塞流体管道13可以共同形成经可延伸的受压流体联结器2延伸的第一流体管道10。引导部分4可以设有连接元件14，用于将引导流体管道12连接至受压流体回路管道(未示出)。在一种示例性的实施方式中，受压流体回路管道可以包括设置在框架上或框架内的柔性流体软管。流体管道12、13可以将受压流体从软管引导至接收受压流体联结器 3，或者从接收受压流体联结器3引导至软管。活塞5由引导部分4引导。活塞5可以包括第一活塞引导表面15。第一活塞引导表面15可以由活塞流体管道13形成。例如，活塞流体管道13的内侧表面可以形成活塞引导表面15。引导部分4可以设有第二活塞引导表面16，以沿着其第一活塞引导表面15引导活塞5。第二活塞引导表面16可以由引导流体管道12的外表面形成。活塞流体管道13 的内表面可以沿着引导流体管道12的外表面被引导，并且相对于引导流体管道12的外表面运动。在另一种实施方式中，活塞流体管道13的外表面17可以沿着引导流体管道12的内表面18被引导。引导部分4可以包括安装部分19。安装部分19可以包括管。用于引导活塞5的轴承20、21可以安装在安装部分19上。两个轴承20、21可以被设置成沿着引导部分4引导活塞5。轴承20、21可以被布置在活塞5的外表面与引导部分4的内表面之间。在一种实施方式中，轴承20、21可以被布置在活塞流体管道13的外表面17与安装部分19的内表面22之间。第一轴承20可以联结到活塞5使其沿着引导部分4延伸。第一轴承20可以固定至活塞流体管道13。第一轴承20可以被布置成相对于引导部分4运动。第一轴承20 也可以沿着引导流体管道12运动。第二轴承21可以固定至引导部分4并且可以被布置成引导活塞5，使得活塞5能够相对于引导部分4和第二轴承21运动。轴承20、21可以具有密封属性，以防止处于受压流体管道12、13和/或驱动回路7中的受压流体经过。轴承20、 21可以设有密封圈23，以防止流体的这种经过。可延伸的受压流体联结器2可以包括驱动回路7，以用于驱动活塞5往返于引导部分4。驱动回路7可以是与经过联结器2、3延伸的主受压流体回路分离的第二受压流体回路。驱动回路7可以被布置成驱动活塞5以与相应的接收受压流体联结器3连接。驱动回路7可以被布置成以与主受压流体回路相比相对低的压力驱动流体。驱动回路7可以被布置成以约3和50升每分钟之间、或约7到30升每分钟之间、例如约10和15升每分钟之间的速度驱动流体。驱动回路7的压力和/或速度可以与施加于普通类型的液压致动器的压力和/或速度相类似。相对地，主受压流体回路可以被布置成以诸如至少约150升每小时、 或至少约250升每小时、例如约300升每小时的相对高的压力和速度驱动流体。受压流体回路可以包括液压回路。驱动回路7可以包括在第一轴承20两侧的流体室对、25，使得可以通过将流体泵入室24、25中的一个且同时将流体泵出室24、25中的另一个来沿着中央轴线6在两个相对的方向上驱动活塞5。第一室M可以设置在引导流体管道12和安装部分19之间，在第一轴承20的一侧。第一驱动回路管道沈可以在第一驱动回路连接器8和第一室M之间延伸。可延伸的受压流体联结器2可以被布置成使得将流体泵入第一室M导致第一室M由于增加的流体而扩大，从而可以驱动活塞5离开引导部分4。第二室25可以设置在活塞流体管道13和安装部分19之间，在第一轴承20的另一侧。第二驱动回路管道27可以在第二驱动回路连接器9和第二室25之间延伸。可延伸的受压流体联结器2可以被布置成使得将流体泵入第二室25导致第二室25由于增加的流体而扩大，从而可以在引导部分4的方向上驱动活塞5。在活塞5的远端10可以设置活塞阀观，活塞阀28可以在活塞流体管道9未连接至接收受压流体联结器3时封闭活塞流体管道9以防止流体溢出。活塞阀观可以连接至接收受压流体联结器3的相应的接收阀29。活塞阀观可以包括凸或凹元件，以分别与相应的接收阀四的凹或凸元件配合，使得在第一和第二流体管道10、11之间形成流体密封的连接。阀观、四可以包括无滴漏阀。阀观、四可以布置成防止在可延伸受压流体联结器2和接收受压流体联结器3在主受压流体回路中相对高的流体压力下连接的过程中的流体溢出ο 活塞5可以具有渐缩的端部30，以便与相应的接收受压流体联结器3对准。渐缩的端部30可以被布置成相对于接收受压流体联结器3的接收开口 31引导和对准活塞5，使得活塞5的阀观与相应的接收受压流体联结器3的相应的阀四连接。
接收受压流体联结器3可以具有第二流体管道11，第二流体管道11具有中央轴线 32。在第二流体管道11的端部，接收阀四可以被设置成与相应的活塞阀观协作以用于第一和第二流体管道10、11的流体密封联结。接收阀四可以防止受压流体溢出并且可以是无滴漏阀。与接收阀观相对，接收受压流体联结器3可以包括连接元件33以连接第二流体管道11与流体回路管道。在一种实施方式中，该流体回路管道可以布置在框架上或框架中。在又一种实施方式中，该流体回路管道可以是受压流体软管。接收受压流体联结器3可以包括第一部分34和第二部分35。第一部分34使用时可以安装到框架上。第一部分34可以具有中央轴线36。第二部分35可以被称为接收部分 35。接收部分35可以设有接收开口 31以用于接收活塞5。接收开口 31可以被布置成在连接过程中引导且/或部分地围绕活塞5的头部。接收部分35可以具有中央轴线37。接收部分35还可以设有接收阀四和第二流体管道11。第二流体管道11大致沿着接收受压流体管道3的中央轴线32延伸经过第一部分34和接收部分35。接收部分35可以被布置成相对于第一部分34沿垂直于中央轴线36、37的方向、 即横向方向运动，以与进入的活塞5对准。接收受压流体联结器3可以被布置成使得第一部分和接收部分35的轴线36、37分别保持平行。第一部分34可以被布置成相对于第二流体管道11转动，使得第一部分34的中央轴线36可以相对于第二流体管道11的中央轴线 32倾斜。类似地，接收部分35可以被布置成相对于第二流体管道11转动。所述转动可以使得第一部分；34和接收部分35能够相对于彼此横向运动。第一部分34和接收部分35可以分别设有球形轴承38、39。球形轴承38、39可以通过刚性部件彼此连接。如图所示，刚性部件可以是第二流体管道11。替代球形轴承38、39或者在球形轴承38、39附近可以设置诸如橡胶轴承的弹性轴承。其它的构造也可以使得接收部分35能够沿垂直于其中央轴线37 的方向运动以便于与活塞5对准。诸如弹簧或杯形弹簧垫圈等的弹性元件可以设置在第一部分34的端部，以吸收当活塞5与接收部分35连接时的力。弹性元件可以沿与第一部分34的中央轴线36平行或成直线的方向被偏置。接收受压流体联结器3可以被布置成接收与接收受压流体联结器3相符合的任何类型的进入的受压流体联结器，使得第二流体管道11可以与设置在进入的受压流体联结器中的流体管道连接并且可以在两个联结器之间建立流体通道。在图3中示出可以包括上述联结器组件1的机械40和工作工具41的示例性的实施方式。机械40可以装备有主受压流体回路，以驱动吊杆和/或支杆和/或工作工具41。 主受压流体回路可以是流体速度高于150升每分钟的液压回路。机械40和工作工具41可以分别设有联结框架42、43，以将工作工具41联结至机械40。工作工具41或其至少一部分可以由机械40中的主受压流体回路驱动。在一种实施方式中，机械40可以是挖掘机、拖拉机、推土机等。在又一种实施方式中，工作工具41可以包括切割器、钻孔机、铲斗、叶片、 刷、切割器、冷铣刨机、压土机、松土机、铲叉、抓斗、锤子、料斗、盖土机、多处理器、粉碎机、 耙机、碎土器、锯子、松土机、剪切机、犁、研磨机、指状部件(thumb)、耕作机、挖沟机、桁架伸臂等。通过联结器组件1可以在机械40的受压流体回路管道与工作工具41中的受压流体回路管道之间建立连接。可延伸的受压流体联结器2可以设置在机械联结器部件42中、上或附近，且接收受压流体联结器3可以设置在工作工具联结器部件43中、上或附近。联结器2、3可以分别设置在机械40和工作工具41上，使得它们能够彼此连接。安装在机械40 上的可延伸的受压流体联结器2的活塞5可以连接至安装在工作工具41上的接收受压流体联结器3。在一种替代的实施方式中，可延伸的受压流体联结器2可以设置在工作工具 41上且接收受压流体联结器3可以设置在机械40上。工业实用性可延伸的受压流体联结器2和接收受压流体联结器3可以用于在受压流体回路管道、例如具有流速为至少约150升每分钟或至少约250升每分钟的高压液压回路管道之间建立流体密封连接。可延伸的受压流体联结器2和接收受压流体联结器3均可具有可安装到框架上的静态部件以及可相对于静态部件运动的运动部件。流体管道可以延伸经过上述两种部件。静态部件可以连接至受压流体回路管道，例如柔性软管或任何类型的流体回路管道。运动部件可以运动以彼此连接，同时静态部件可保持静态。所述联结器2、3允许受压流体回路管道端部在相对小的空间内形成连接，而不需要运动各个流体回路管道。在连接过程中，连接至联结器2、3的静态部件的软管或其他流体回路管道的位置可以保持，从而可以防止流体回路管道的可能的损坏。在联结两个受压流体联结器2、3的方法中，可以在两个受压流体回路管道之间建立流体通道。联结器2、3各自的第一和第二流体管道10、11均可以是另一流体回路管道的一部分或者连接至另一流体回路管道，从而可以连接流体回路管道。联结器2、3中的一个可以包括可延伸的受压流体联结器2。联结器2、3中的另一个可以包括接收受压流体联结器3。可延伸的受压流体联结器2可以连接至接收受压流体联结器3。在连接之前，可以使可延伸的受压流体联结器2的中央轴线6与接收受压流体联结器3的中央轴线32大致成直线。为了连接流体管道10、11，可延伸的受压流体联结器2的活塞5可以远离各自的第一流体回路管道10在接收受压流体联结器3的方向上运动，使得第一流体管道10可以被延伸。活塞5可以连接至接收受压流体联结器3，从而在第一和第二流体管道10、11以及各自的流体回路管道之间建立流体通道，同时保持流体回路管道的位置。当活塞5被延伸时，活塞流体管道13的内侧表面可以沿着引导流体管道12的外侧表面被引导，使得活塞5可以包括相对宽的管道13。相对窄的管道12可以相对于其安装框架保持静态。受压流体可以处于各个联结器2、3的流体管道10、11以及主受压流体回路的剩余部分的流体回路管道中。在未连接状况下，各个关闭的阀观、四可以防止流体从各个联结器2、3流出。当活塞5延伸并且连接至接收受压流体联结器3时，阀观、四可以打开使得受压流体可以从一个联结器2或3沿着其中央轴线流至另一个联结器2或3。流体回路中的受压流体可以被泵驱动并且从一流体回路管道经可延伸的受压流体联结器2的引导流体管道12、活塞流体管道13、阀观、29、以及接收受压流体联结器3的第二流体管道11进入第二流体回路管道。第二流体回路管道可以引导流体以驱动特定的工作工具或元件以执行工作。在各流体已经驱动各自的工作工具或元件之后，流体可以被第二流体回路管道在可延伸的受压流体联结器2的方向上引导至第二流体管道11，经阀观、29、活塞流体管道13、 引导流体管道12、连接的流体回路管道、以及再次沿着泵被引导。在另一种实施方式中，流体可以沿相反的方向流动。流体可以在其经过可延伸的受压流体联结器2或经过接收受压流体联结器3之后驱动特定部件。受压流体可以沿着每个管道的各自的中央轴线流动。在一种实施方式中，联结器2、3的中央轴线可能不成直线使得需要对准以连接联结器2、3。多种因素，例如材料扩张、材料变形、磨损和/或其他因素，会增加使得联结器2、 3彼此反复成直线的难度。但是，分别将活塞5和接收部分35的中央轴线6、37保持成直线以避免流体的可能溢出是有利的。因此接收部分35可以垂直于其中央轴线37、即横向运动，使得接收部分35的中央轴线37与第一部分34的中央轴线36偏离数毫米或数厘米并且可以与活塞5的中央轴线6成直线。活塞5的渐缩的端部30可以引导活塞5进入接收开口 31中，并且横向推动接收部分35直至活塞5和接收部分35各自的中央轴线6、37对准。在另一种实施方式中，接收受压流体联结器3的中央轴线32与可延伸的受压流体联结器2的中央轴线6可以大致成直线，使得不需要或者只需要稍微地将活塞5与接收部分35 相对于彼此对准就可以建立联结。可延伸的受压流体联结器2和接收受压流体联结器3可以单独使用或共同作为组件使用以连接受压流体回路管道。联结器2、3可以安装在框架上。框架可以相对于彼此运动，从而需要连接或断开联结器2、3。多个联结器组件1可以形成流通流体回路的一部分。 当联结器2、3连接时，流体可以沿一个方向流过第一联结器组件1，驱动特定部件，并且沿相反方向经第二联结器组件1流回。在联结器组件1的一侧，泵可以使流体加压，而在该组件的另一侧，流体可以驱动特定的元件以运动和/或工作。在一种实施方式中，联结器2、3 中的一个安装在工作工具上且联结器2、3中的另一个安装在机械上。因此，机械的流体回路可以容易地联结至工作工具的回路，其中机械的流体回路使得经过工作工具的回路的流体加压以驱动工作工具或其部件。本领域技术人员将很清楚，在不脱离本发明的精神范围的情况下可以对所公开的联结器2、3中的每个进行多种修正和变形。考虑本发明所公开的说明书和实践，本领域技术人员将清楚本发明的其他实施方式。说明书和实例仅意于作为示例考虑。虽然已经描述了本发明的优选的实施方式，但是在不脱离权利要求的范围的情况下可以结合改进和修正。
权利要求
1.可延伸的受压流体联结器，包括 引导部分，其具有中央流体管道；活塞，其具有中央流体管道，所述引导部分和所述活塞具有共有的中央轴线； 驱动回路，其用于驱动所述活塞，其中所述活塞能够相对于所述引导部分延伸； 所述引导部分被布置成沿着所述中央轴线引导所述活塞；且所述活塞被布置成将所述受压流体联结器连接至具有第二流体管道的相应的联结器， 从而建立用于主受压流体回路的流体通道。
2.根据权利要求1所述的可延伸的受压流体联结器，其中，所述活塞的内表面沿着所述引导部分的外表面被引导。
3.根据权利要求1或2所述的可延伸的受压流体联结器，其中，所述主受压流体回路被布置成以至少150升每分钟的速度驱动流体。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的可延伸的受压流体联结器，其中，所述活塞具有渐缩的端部，以便与所述相应的联结器对准。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的可延伸的受压流体联结器，其中，所述驱动回路包括受压流体回路。
6.根据权利要求5所述的可延伸的受压流体联结器，其中，所述驱动回路包括与所述主受压流体回路分离的第二受压流体回路。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的可延伸的受压流体联结器，其中，所述活塞包括无滴漏阀。
8.用于连接进入的受压流体联结器的接收受压流体联结器，包括 第一部分，其具有中央轴线；接收部分，其用于接收进入的受压流体联结器，以在两个联结器之间建立流体通道，所述接收部分具有与所述第一部分的所述中央轴线平行的中央轴线；和流体管道，其经过所述第一部分和所述接收部分在中央延伸；其中所述接收部分被布置成沿垂直于所述中央轴线的方向相对于所述第一部分运动，以便与所述进入的受压流体联结器对准。
9.根据权利要求8所述的接收受压流体联结器，其中，所述第一部分设置有联结至所述流体管道的轴承，以允许所述第一部分相对于所述流体管道转动；且所述接收部分设置有联结至所述流体管道的轴承，以允许所述接收部分相对于所述流体管道转动，使得所述接收部分被布置成沿垂直于其中央轴线的方向运动以能够与所述进入的受压流体联结器对准。
10.根据权利要求9所述的接收受压流体联结器，其中，所述轴承包括球面轴承。
11.根据权利要求10所述的接收受压流体联结器，其中，所述第一部分设置有在平行于所述第一部分的中央轴线的方向上被偏置的弹性元件。
12.根据权利要求9所述的接收受压流体联结器，其中，所述轴承包括弹性元件。
13.根据权利要求8至12中的任意一项所述的接收受压流体联结器，其中，所述接收部分包括无滴漏阀。
14.用于驱动工作工具的机械，其中，所述机械设置有用于将所述工作工具联结至所述机械的工作工具联结器以及根据权利要求1-7或8-13中的任意一项所述的受压流体联结器，所述受压流体联结器用于分别连接至根据权利要求8-13或1-7中的任意一项所述的设置在工作工具中的相应受压流体联结器，以建立经过所述受压流体联结器的流体通道。
15.根据权利要求1-7中的任意一项所述的可延伸的受压流体联结器和根据权利要求 8-13中的任意一项所述的接收受压流体联结器的组件。
16.联结两个受压流体回路管道以在管道之间建立流体通道的方法，其中，第一流体管道延伸经过引导部分和活塞，所述第一流体管道连接至第一流体回路管道；第二流体管道延伸经过接收受压流体联结器，所述第二流体管道连接至第二流体回路管道；所述活塞在所述接收受压流体联结器的方向上远离所述第一流体回路管道地被驱动；且所述活塞连接至所述接收受压流体联结器，使得在所述第一流体回路管道和所述第二流体回路管道之间建立流体通道。
全文摘要
本发明公开了一种可延伸的受压流体联结器(2)。可延伸的受压流体联结器具有引导部分(4)，引导部分具有中央流体管道(12)。可延伸的受压流体联结器还具有活塞(5)，活塞具有中央流体管道(12)，引导部分和活塞具有共有的中央轴线。可延伸的受压流体联结器还具有用于驱动活塞的驱动回路(7)。活塞能够相对于引导部分延伸。引导部分被布置成沿着中央轴线(6)引导活塞。活塞被布置成将受压流体联结器连接至具有第二流体管道(11)的相应的联结器(3)，从而建立用于主受压流体回路的流体通道。
文档编号F16L37/62GK102272507SQ200880132626
公开日2011年12月7日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者E·范艾梅尔斯夫特, J·鲁延迪杰克 申请人:卡特彼勒作业机具有限公司