转动接头的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明涉及一种转动接头，特别涉及用于在液压应用中的多个液压连接件之间的转动接头。
[0002]具体而非排他性地，本发明能够用来将高压挠性管连接至外部液压系统。
[0003]现有技术包括用于连接液压装置的具有相对运动的多个部分的挠性管。这些相对运动会引起挠性管扭曲。已知转动接头能够吸收了全部或部分的扭曲，增加管的使用寿命。
[0004]已知类型的转动接头基本上包括两个可相对彼此自由旋转的元件。由于接头内的加压流体，这两个元件会受到明显的轴向力而挤压彼此，如果两个元件直接接触，将会产生巨大的摩擦阻力。出于这个原因，在已知的转动接头中，两个元件之间轴向插入有滚动装置(例如一个或多个滚珠或辊子)，该滚动装置减小了摩擦阻力，通过将滑动摩擦转化为滚动摩擦使得能够相对旋转。
[0005]滚动装置的存在虽然减少了接触面，但还是在与滚动装置接触的接头的部分产生了很大的局部应力。尽管与滚动装置接触的表面经过热处理被加强，但还是会因为较大的内部压力和较大的旋转角度导致较快的磨损。摩擦阻力也会引起接头中的温度的增加，导致接头的密封元件的塌陷。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目标是改进已知类型的转动接头。
[0007]本发明的一个优点是提供了一种转动接头，其能够克服上述公开的现有技术中的一个或多个限制和缺点。
[0008]本发明的一个优点是提供一种液压接头，其中内体和外体可相对彼此自由旋转，其中可能基本上消除了(除了与密封装置接触的主体的圆柱面尺寸公差)加压流体作用在内体上轴向推力的结果。
[0009]本发明的一个优点是设计一个可旋转的接头，其中相对旋转部分的磨损相对减少。
[0010]本发明的一个优点是减少由于摩擦阻力引起的温度增加，由此增加接头的工作寿命O
[0011]本发明的一个优点是设计一种与外部液压系统(例如高压栗)的流体输送元件(例如挠性管)连接的转动接头，减少了通过接头的振动的传输(尤其是轴向)，特别是由外部液压系统带来的振动。
[0012]本发明的一个优点是制造一种液压接头，其中内体和外体相对彼此能够自由旋转，其中避免了插入到外体和内体之间的支持转动的转动装置的使用。
[0013]本发明的一个优点是极大的提高了接头密封件和/或与转动接头连接的液压输送元件(例如挠性管)的工作寿命。
[0014]本发明的一个优点是相当程度的减少了液压系统的维护成本，所述液压系统包含接头和与接头关联的液压输送元件(例如挠性管)。
[0015]本发明的一个优点是即使存在非常高的流体压力时也能确保与转动接头关联的液压输送元件(挠性管)能够相对于外部液压系统旋转同时摩擦相对减少。
[0016]本发明的一个优点是实现了一种具有相对较小的整体尺寸的可旋转轻质接头，具有简单和有效地润滑的可能性。
[0017]本发明的一个优点是产生了一种实用、安装快速、结构简单且廉价的接头。
[0018]这些以及更多的目标和优点通过如下所附权利要求中的一个或多个所述的接头实现。
[0019]在一个实施例中，可旋转液压平衡接头包括耦合在一起的能够围绕转动轴线相对旋转两个(内部和外部)主体，其中接头内部的加压流体产生轴向推力，轴向推力趋于挤压两个主体相互压靠，此轴向推力被几乎相等和相反的轴向压力抵消，该相反的推力由反压室产生，所述反压室包括在两个主体之间和两个环形密封区之间组成，所述两个环形密封区布置在两个主体之间并有互相不同的操作直径。
[0020]在一种实施例中，转动接头包括:两个可相对彼此自由旋转的管状体(内体和外体)，以及反压室，反压室通过内体上的通孔与内部导管相连通，加压流体沿着内部导管通过接头；所述接头还包括补偿室，补偿室通过外体上的通风孔与大气相通。补偿室和反压室被生成使得，当转动接头内部存在加压流体时，内体受到两个轴向力:第一轴向力等于圆形区域的流体压力(接头内部导管内)，圆形区域的直径等于与液压地插入内部导管和补偿室之间的密封装置相接触的内体的圆柱面；第二轴向力，方向与第一轴向力相反，等于圆形冠状的区域的反压室的压力，所述圆形冠状的区域，其外径与液压的插入到反压室与大气(特别是通过补偿室)之间的密封装置相接触的外体的圆柱面相同，其内径与液压的插入到反压室和大气之间的密封装置相接触的内体的圆柱面相同。
[0021]在一种实施例中，上述的分别与密封装置接触的圆柱面的直径设计成使得，作用在内体上的轴向力(由加压流体产生)基本为零。
[0022]由此内体大体上动态平衡，而由加压流体产生的轴向推力被释放到外体上。
[0023]在一种实施例中，两个主体之一(外体)由可拆卸的两部分连接在一起构成，例如螺旋连接，由此释放到该主体上的轴向推力将如通过螺旋连接件的螺纹来进行比照
【附图说明】
[0024]参照示出了本发明的非限制性实施例的附图能够更好地理解和实施本发明。
[0025]图1示出了本发明所述的转动接头的实施例的侧视局部剖面图；
[0026]图2为图1的细节放大图；
[0027]图3到6示出了图1中的接头的内体和外体之间进行连接操作的依次四个步骤；
【具体实施方式】
[0028]参照上述附图，I表示用于液体连接件的转动接头整体。特别是，接头I用来将流体输送管(如已知类型的挠性管2)连接至在高压外部液压系统(已知的，未示出)。
[0029]转动接头I包括管状内体3，所述内体具有用于加压流体通过的内腔4。内体3具有用于连接流体输送管的第一端部5。在特定的情况下，第一端部5包括用于形成压接区的软管承载部分，软管承载部分通过外压接管6可插入到挠性管2内实现密封耦合。
[0030]转动接头I包括绕转动轴线X-X与内体3可转动地耦合的管状外体7。外体7具有用于与液压设备(已知的、未示出，例如栗)连接(例如螺旋式)的第二端部8。
[0031]外体7具有第一邻接装置和第二邻接装置。所述内体3与所述外体7耦合，同时能够以所述第一邻接装置的一侧和所述第二邻接装置的相对侧为界，以无游隙(例如几毫米或不到一毫米)的方式进行轴向运动。第一邻接装置和第二邻接装置分别包括第一肩部9和第二肩部10，都设置在外体7上。内体3包括轴向插入在第一肩部9和第二肩部10之间的径向凸起U。内体3和外体7之间无游隙的相对轴向运动由径向凸起11的行程终点止档界定，所述行程终点止档在一侧与第一肩部9抵靠，在另一侧与第二肩部10抵靠。
[0032]外体7包括第一部分7a和第二部分7b，二者通过轴向连接件(例如螺旋连接件)以及轴向行程端部12以可拆卸的方式组装在一起。
[0033]转动接头I包括第一密封装置(例如第一环形垫圈13)，设置用来在内体3和外体7之间生成第一密封区。第一密封区至少具有第一操作直径Dl。特别地，Dl是与第一垫圈13接触的内体3的外部圆柱面的直径。
[0034]转动接头I包括第二密封装置(例如第二环形垫圈14)，设置用来在内体3与外体7之间生成第二环形密封区。第二环形密封区具有不同于第一直径Dl的第二直径D2。特别地，D2是与第二垫圈14接触的外体8的内部圆柱面的直径。在特定的情况下，D2大于Dl0
[0035]转动接头I包括界定在第一密封装置(第一垫圈13)、第二密封装置(第二垫圈14)、内体3以及外体7之间的反压室15。反压室15与用于加压流体通过的内腔4相连通。特别地，反压室15可通过在内体3上的一个或多个孔16(径向的，例如管状径向孔)与内腔4相连通。
[0036]第一直径Dl和第二直径D2设计成使得反压室15内的加压流体施加至内体3的轴向力与内腔4内的加压流体施加至内体3的轴向力相反。在特定的情况下(D2>D1)，反压室15内的流体产生的轴向推力将从左至右指向(参照附图1和2)。
[0037]转动接头I可包括第三密封装置(例如第三环形垫圈17)，设置用来在内体3和外体7之间生成第三环形密封区。第三环形密封区具有第三直径D3。特殊情况下，D3是与第三垫圈17相接触的内体3的外部圆柱面的直径。
[0038]第二环形密封区沿轴向(参照转动轴线X-X)设置在由第一和第三环形密封区之间的区域内。第一环形密封区沿轴向朝向第一端部5的一侧布置，而第三环形密封区沿轴向朝向第二端部8的(相对)侧布置。
[0039]转动接头I包括界定在第二密封装置(第二垫圈14)、第三密封装置(第三垫圈17)、内体3以及外体7之间的补偿室18。补偿室18与大气相通，特别是通过外体7中的一个或多个通气孔19与大气相通。
[0040]第一直径D1、第二直径D2和第三直径D3可设计成使得:内腔4内的加压流体沿一个方向施加在内体3上的轴向力以及反压室15内的沿相反方向的轴向力基本为零。特别地，由于反压室15内的压力和接头内内腔4内的压力被认为是相同的，由第三直径限定的圆形面积基本上与在第一直径和第二直径之间限定的圆形冠状的面积是一样的，下面会更好的解释。
[0041]此处的转动接头I中，第一直径Dl、第二直径D2以及第三直径D3被选择成使得内体3基本上是液压平衡的。如上所说，两个主体，内体3和外体7能够围绕转动轴线X-X自由旋转。在使用时，接头I内部的加压流体会在一个方向产生轴向推力(参考图1向左)，轴向推力趋于挤压两个主体相互压靠。该轴向推力通过相反方向的轴向推力(参考图1向右)，能够部分或全部的平衡，因此大体上取消上述后果，所述相反方向的轴向推力由反压室15以几乎大小相等方向相反的方式液压地产生，正如所见，反压室包括在两个主体(内体3和外体7)之间和两个环形密封区之间，这两个环形密封区在两个主体之间操作且具有互不相同的操作直径(Dl和D2)。
[0042]在反压室15中，正如所述，