改进的旋锻工具的制作方法

专利名称：改进的旋锻工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋锻设备，更确切地说涉及一种用来旋锻配件的 旋锻工具。
背景技术：
在液压系统中，经过旋锻的配件与管端连接在一起，从而在管道 之间形成密封连接。旋锻配件用在飞机的液压系统中已有多年。在旋 锻操作过程中，将管插入到诸如圆柱形套筒的配件中，然后利用旋锻 工具旋锻或径向向内压紧配件。配件外表面上的环形脊变平并转移到 配件的内表面，并在管上形成环形凹痕，以便固定连接在管上。
待旋锻的配件通常位于很难到达的位置。因此，旋锻工具需要具 有足够紧凑的结构以接近难于到达的配件。 一些传统的旋锻工具具备 紧凑的结构，其支承着保持在轭状物中的上模和通过模座保持件与工 具相连的下模。在一些旋锻工具中，轭状物能够与用于连接配件的工 具的其余部件分离。
传统的旋锻工具存在多种问题。在一些传统的旋锻工具中，下模 在旋锻操作中有旋转或摇晃的倾向。模具的旋转或摇晃会损害旋锻工 具，由此导致旋锻的配件出现缺陷。长期重复不适当使用旋锻工具将 导致出现与磨损相关的旋锻问题。因此，这种传统的旋锻工具变得逐 渐不太可靠。
需要一种通用的紧凑型旋锻工具来处理各种旋锻操作，并克服传 统旋锻工具的缺陷。

发明内容
本发明提供了 一种用于液压旋锻配件并将单独的管道连接起来的 旋锻装置或工具。在一实施方案中，该旋锻装置包括头部组件和动力 单元组件。所述头部组件包括头部元件和将第一模保持到头部元件的
一部分上的第一弹簧夹。该头部组件进一步包括模块和将第二模保持 到模块的一部分上的第二弹簧夹。所述动力单元组件包括基座元件， 其具有容納模块和头部元件的安装部。所述动力单元组件还具有用于 接合模块以便使第二模朝向第 一模移动并由此旋锻配件并将配件和管 道连接起来的可移动活塞。
本发明的另一实施方案是提供了一种旋锻装置，包括头部元件， 其具有与之一部分相连的第一模；模块，其具有与之一部分相连的第
二模；以及动力单元组件，其具有带有安装部用来容纳模块和头部元
件的基座元件。所述动力单元组件还具有用于接合模块以便使第二模 朝向第一模移动的可移动活塞。所述模块仅在一个位置连接基座元件 的安装部，并且所述头部元件仅沿一个方向与基座元件的安装部滑动 接合。
本发明的另一实施方案提供了一种旋锻装置，包括头部组件，其 具有头部元件和适于将第一模保持到头部元件的一部分上的第一弹簧 夹。所述头部组件还具有模块和适于将第二模保持到模块的一部分上 的第二弹簧夹。所述旋锻装置进一步包括动力单元组件，其具有带有 安装部用来容纳头部组件的基座元件。所述动力单元组件还具有可移 动活塞，该活塞在头部组件由动力单元组件接纳时，用于接合头部组 件的模块，以便使第二模朝向第一模移动。所述动力单元组件还包括 在头部组件由动力单元组件接纳时，用于将头部组件固定到动力单元 组件上的套筒。
本发明的另一实施方案是提供一种旋锻装置，包括第一模和第二 模，以及头部元件，其具有置于第一和第二侧部之间的中心部。所述 第一侧部具有包含第一轮廓的支柱，所述第二侧部具有的支柱包含不 同于第一轮廓的第二轮廓。第一弹簧夹将第一模保持到头部元件的一 部分上。所述旋锻装置还包括模块和适于将第二模保持到模块的一部 分上的第二弹簧夹。该旋锻装置还包括动力单元组件，其具有带有安
装部用来容纳模块和头部元件的基座元件。所述动力单元组件还具有 用于接合模块以便使第二模朝向第 一模移动的可移动活塞。所述基座
元件的安装部包括第一通道和第二通道，所述第一通道具有的轮廓可 用于滑动地接纳头部元件的第一侧部的支柱，所述第二通道具有的轮 廓可用于滑动地接纳头部元件的第二侧部的支柱。
本发明的另一实施方案是提供一种旋锻装置，包括具有至少一个 狭槽的第一模、头部元件、以及具有至少一个凸舌的第一弹簧夹，所 述凸舌用于接合上模中的至少 一个狭槽，以便将第 一模保持到头部元 件的一部分上。该旋锻装置还包括具有至少一个狭槽的第二模、模块、 以及具有至少一个凸舌的第二弹簧夹，该凸舌用于接合第二模中的至 少一个狭槽，以便将第二模保持到模块的一部分上。所述旋锻装置还 包括动力单元组件，其具有带有安装部用来容纳模块和头部元件的基 座元件。所述动力单元组件还具有用于接合模块以便使第二模朝向第 一模移动的可移动活塞。
本发明的这些和其它实施方案以及优点将在随后的描述和附图中 变得更加清楚。


图1A是按照本发明的旋锻工具的透视图，该旋锻工具具有与动
力单元组件滑动接合的头部或轭状物组件。
图1B是图1A所示旋锻工具的透视图，其中头部组件可滑动地从
动力单元组件上拆卸下来。
图1C是分解透视图，示出了图1A中头部组件的构成部件。
图1D是分解透视图，示出了图1A中动力单元组件的构成部件。
图1E是图1C的头部组件中第一模和第二模的分解侧视图。 图2是通过图1A中改进的旋锻工具连接在一起的旋锻配件和两
根管道的局部剖面侧视图。
图3A是图1A中旋锻工具的剖视图。
图3B是图1A中旋锻工具的分解剖视图。
具体实施例方式
图1A示出了按照本发明的经过改进的旋锻工具100。旋锻工具 100具有能够与动力单元组件103滑动接合的头部或轭状物组件101。
图IB示出了旋锻工具100，其头部组件101的一部分可滑动地从动力 单元组件103上拆卸下来。图1C示出了头部组件101的构成部件， 包括头部元件102、模块106、第一模(上模)IIO和第二模(下模) 114、第一弹簧夹(上弹簧夹)112和第二弹簧夹(下弹簧夹)116。 图1D示出了动力单元组件103的构成部件，其包括基座元件104。图 1B示出了头部组件101的模块106被可拆卸地安装在动力单元组件 103的基座元件104上部。第一模110通过第一弹簧夹112可拆卸地 安装在头部组件101的头部元件102上。第二模114则通过第二弹簧 夹116可拆卸地安装在模块106上。
头部元件102包括具有弯曲中心部162的U形结构，其中该弯曲 中心部一体地形成在至少两个侧部166， 167之间。弯曲中心部162 包括外曲面170,其适于或其轮廓能够接纳第一弹簧夹112的内曲面。 弯曲中心部162还包括内曲面168，其适于或其轮廓能够接纳第一模 IIO的外曲面。头部元件102包括位于中心部162和侧部166， 167的 交叉点内侧的台肩210。头部元件102包括分别形成在第一侧部166 和第二侧部167下端的第一支柱180和第二支柱182。
如图1D所示，动力单元组件103的基座元件104包括圆柱形下 部188和直径小于下部188的圆柱形上部198。基座元件104包4舌安 装部200,该安装部200具有相邻着上部198用以接纳模块106的平 坦上表面204。安装部200还包括凹槽308，其允许圆柱形的活塞杆穿 过并抵靠模块106。在一实施方案中，凹槽308包括一倾斜的外边缘。
安装部200包括从上表面204延伸横过安装部200宽度的凸出侧 壁206。在一实施方案中，如图1D所示，安装部200和凸出侧壁206 都被成形为基座元件104的一体部件。安装部200的凸出侧壁206能 够使由模块106、第二模114和第二弹簧夹116构成的组件仅沿一个 方向或位置定位在基座元件104安装部200的上表面204，并阻止该 组件沿不恰当或错误的方向定位。下面将详细描述这一特征。
基座元件104包括形成在安装部200紧邻着基座元件104上部198 的侧面的第一通道184和第二通道186。第一支柱180的轮廓被设计成能够与基座元件104的第一通道184滑动接合，第二支柱182的轮 廓被设计成能够与基座元件104的第二通道186滑动接合。第一支柱 180和相应的第一通道184的匹配以及第二支柱182和相应的第二通 道186的匹配都被设计成具有不同的结构，以便头部元件102只能沿 一个方向与基座元件104接合。在其中一个实施方案中，这种不对称 结构包括Murphy Strip结构，用以在头部组件101和动力单元组件 103之间形成单向接合。如果头部组件101相对于动力单元组件103 转动而^f吏头部元件102的支柱180， 182没有与基座元件104上相应的 通道184， 186恰当地对准，头部组件101就不能恰当地与动力单元组 件103接合。也就是说，支柱180不能与通道186接合，且支柱182 也不能与通道184接合。如此，能够防止沿错误方向将头部组件101 与动力单元组件103连接。
在一实施方案中，如图1B所示，第一支柱180具有圆形内表面 l卯，而第二支柱182具有平坦的内表面192。第一通道184具有与第 一支柱180的内表面190圆形轮廓相匹配的圆形内表面194，而第二 通道186具有与第二支柱182的内表面192的平坦轮廓相匹配的平坦 内表面196。支柱180， 182分别和相应通道184, 186的匹配結构能 够使头部元件102只沿一个方向与基座元件104滑动接合。本领域技 术人员能够认识到可采用其它可选的不对称结构以实现头部元件102 和基座元件104之间的单向滑动接合。
动力单元组件103包括可与基座元件104的上部198滑动接合的 套筒或套环118。在一实施方案中，套筒118为一环孔，其内表面适 于接合圆柱形上部198的外表面，以便将头部元件102锁定到基座104 的适当位置上。在头部元件的支柱180， 182与基座元件的通道184， 186滑动接合后，套筒118朝着头部元件102向上移动，将支柱180， 182固定或锁定到通道184， 186中。
在固定或锁定位置上，套筒118可防止旋锻过程中头部102从基 座元件104上被取下。因此，套筒118形成了确定的(positive)固定 位置，用以在旋锻过程中对头部组件101适当定位，如果是以除垂直
之外的某一角度保持工具100，那么套筒118还可以防止头部组件101 跌落。套筒118可用作引导机构，并且消除了旋锻过程中头部元件102 被不当心偏置(不在适当的位置上)的可能性，这种偏置可能会导致 旋锻工具部件的元件出现过应力状态。套筒118还构成了使上下模保 持彼此正确对准以确保正确旋锻配件的装置。如图3A-B所示，可以 在套筒118内设置弹簧，以使套筒保持或偏置在伸展位置(extended position),而头部组件101则被接合在相对于动力单元的适当位置上。 在一实施方案中，套筒118通过利用引导机构将头部组件101保持在 动力单元组件103上。
如上所述，设置头部对准装置使头部组件101相对于动力单元组 件103对准，从而在操作旋锻工具100之前将头部元件102正确接合 并固定在基座元件104上。这样就确保了第一模110和第二模114的 恰当对准，并且如果第一模110相对于第二模114被反向定位，也防 止有可能出现的不完全或不适当旋锻。
最好如图1C所示，头部组件101的模块106包括底面172、矩形 侧面174和带有弯曲凹陷178的侧面176，其中所述弯曲凹陷178横 过模块106的上部位于两个侧面176之间。弯曲凹陷178用于接纳第 二模114。模块106包括台肩区域212，其用以在下模块114向着头部 元件102移动的过程中接合头部元件102的台肩210。
最好如图1E所示，第一模110和第二模114具有带内曲面的相对 的半圆形结构，用以接納和旋锻配件的外曲面。多个平行的纵向狭槽 通道136从模110， 114的左端延伸到靠近右端的位置。多个从模的右 端延伸到靠近左端位置的平行纵向狭槽通道138以可供选择的方式散 布在狭槽通道136之间。狭槽通道136， 138构成了细长的可弯曲的元 件140，其有利于模110， 114的径向向内压缩。上模110包括用于接 合上弹簧夹112的保持槽142， 144,下模114包括用于接合下弹簧夹 116的保持槽146。
第一弹簧夹112包括适于定位成与头部元件102的弯曲部162紧 邻的弯曲部160。第一弹簧夹112还包括从弯曲部160的端部向下延伸且延续经过头部元件102侧部166， 167的侧部164。第一弹簧夹112 包括从弯曲部160的中央向下延伸的凸缘120， 122。每个凸缘120， 122都包括向内伸入到第一弹簧夹112内部的凸舌152，其用以固定第 一模110的弹簧夹的保持部。
第一模IIO包括多个上模保持槽142， 144，这些保持槽形成在靠 近第一模110外端部的地方。上模保持槽142， 144适于接纳第一弹簧 夹112的凸舌152，以便使其接合并将其固定连接。保持槽142， 144 能够使第一模110被更快地加工制成以减小制造和生产成本。如图1A 所示，凸舌152与上模保持槽142， 144接合，并且头部元件102的弯 曲部162被插入到它们之间。第一弹簧夹112的凸缘120， 122向内偏 置，将第一模110保持到凸缘120, 122之间的适当位置上。第一弹簧 夹112的侧部164向内偏置，从而将第一弹簧夹112保持到紧邻头部 元件102侧部166， 167的适当位置上。第一弹簧夹112能够在不使用 紧固螺钉的情况下将第一模110安装到头部元件102上，从而避免了 为了将第一模110安装在头部元件102上而在头部102钻孔的需要。
第二弹簧夹116包括底部128和从底部向上延伸的侧部124,126, 从而形成用以接纳模块106的内部。第二弹簧夹116的侧部124， 126 分别包括向内伸入用以固定第二模114的凸舌156和细长凸舌158。 第二弹簧夹116还包括一凸舌130，其从底部128延伸出去穿过靠近 侧部124的孔132。凸舌130能够将由模块106、第二模114和第二弹 簧夹116构成的组件只沿一个方向相对于侧壁206设置在基座元件 104的安装部200上。凸舌130可以干涉侧壁206以阻止组件沿不适 当的方向设置在基座安装部200上。例如，如果由模块106、第二模 114和第二弹簧夹116构成的组件是反向设置的，那么凸舌130就会 接触到凸出的侧壁206，从而不能将该组件正确地设置到安装部200 上。
第二模114包括紧邻着其中一个端部形成的多个下模保持槽146 和紧邻着另一个外端部形成的下模保持凹口 148。下模保持槽146用 于接纳和接合第二弹簧夹116的凸舌156,并且与之形成固定连接。
保持槽146能够使第二模114被更快地加工以减小制造和生产成本。 下模保持凹口 148用于容纳和接合下弹簧夹116的细长凸舌158，并 且与之形成固定连接。
如上所述，设置下模对准装置用以在用旋锻工具100进行旋锻操 作前使由模块106、第二模114和第二弹簧夹116构成的组件相对于 基座元件104沿适当的方向对准。该组件相对于基座元件104的正确 定位构成了第二模114相对于第一模110的正确定位从而确保使用旋 锻工具100对配件的正确旋锻。安装部侧壁206和弹簧夹凸舌130允 许该组件以优选的结构设置在基座元件104上，并且能够阻止该组件 以错误的方向设置在基座元件104上。侧壁206和凸舌130还能够阻 止在旋锻过程中该组件相对于基座元件104所出现的不期望的摇晃或 转动，从而改善了可靠性，增加了旋锻工具100的寿命。
图2示出了被旋锻的配件250和两个通过旋锻工具100连接在一 起的管252， 254。第二模114朝向第一模110移动，以便旋锻配件250 并将管252， 254连接在一起。如图2所示，配件250包括用来接纳管 252， 254端部的套管260。旋锻之前，配件250具有光滑的圆柱形内 壁262和不规则形状的外壁264,其中所述外壁在靠近配件250每一 端部处均具有直径减小了的环形凹槽266。从凹槽266处向外延伸出 的是平坦的环形脊268和延伸到配件250端部、逐渐向内变细的鼻状 物270。脊268的平坦表面被构造成可在完成旋锻后阻止管254和配 件250的相对旋转。
旋锻过程中，利用模IIO， 114将配件250向内压缩，从而使配件 250形成沿着内壁262的不规则轮廓，并且将管254夹紧。此外，配 件250的环形脊268被向内压缩，从而在配件250的内壁262上形成 环形压痕。相应地，管252也^皮旋锻成与配件250内壁262相匹配的 结构。因此，旋锻工具IOO提供了两个管252， 254的永久密封连接。
图3A示出了旋锻工具100的横截面视图。图3B示出了旋锻工具 100的分解的横截面视图。
如图3A所示，第一模110容纳在U形头部元件102的内部。在
旋锻操作过程中，头部元件102的台肩210用于将台肩区域212接合 到模块106上。台肩区域212和台肩210的表面可以相对于旋锻工具 100的横向轴以某一角度逐渐变细，例如30°。变细的表面在工具的这 些表面上提供了均匀的应力分布和工具破裂的较低的可能性，并减小 了在这些区域加强工具100的需要。
头部元件102的侧部166， 167以平4亍的方式向下延伸。侧部166， 167具有基本平坦且平行的内、外表面，所述内、外表面终止于向内 延伸的支柱180, 182。如前所述，支柱180， 182的轮廓净皮设计成能 够与通道184, 186滑动接合，从而将头部元件102与基座元件104 连接起来。通道184， 186横向于基座元件104的圆柱形上部198的纵 轴。为了把头部元件102安装到基座元件104上，用滑动运动将支柱 180， 182插入到通道184， 186中，直到第一模110正好在第二模114 之上与其对准。
支柱180， 182和通道184， 186的滑动接合能够使头部元件102 直接连接于基座元件104，减少了用于形成或构成连接的杆件、螺母 或各种其它紧固部件的需要。由于能够快速地实现头部元件102和基 座元件104之间的固定连接，因此所述滑动接合形成了更可靠的旋锻 工具。此外，这种滑动接合减少了第一模110相对于第二模114的摇 晃和旋转，从而改进了旋锻工具100的性能和可靠性。
在安装在基座104上时，模块106被设置在头部元件102的侧部 166， 167之间。通过球形件310将模块106保持在侧部166， 167之 间，其中所述球形件310设置在模块106的开口 312内，并且通过弹 簧314被向外偏置到側部166， 167的凹槽316中。凹槽316沿轴向延 伸出一段足够的距离，以允许在旋锻过程中第二模114和模块106向 第一模110移动，同时头部元件102和第一模110则保持静止。模块 106的底面172邻接着基座元件104的安装部200的上表面204。
如图3A， 3B所示，动力单元组件103的基座元件104包括一圆 柱形的内部，其被分成第一、第二和第三圆柱形腔室322， 324， 326。 动力单元组件103包括一单独的活塞350、 一可拆卸的端盖320和一设置在基座元件104的圆柱形内部的卡环338。下面将对此进行详细 描述，卡环338用于将端盖320保持在动力单元组件103的基座元件 104内。在旋锻配件，例如旋锻图2所示配件250的过程中，通过动 力单元组件103的圆柱形基座元件104内活塞350的作用，使第二模 114向第一模110移动。
如图3A， 3B所示，端盖320被旋入到基座元件104的第三腔室 326内的位置中。在实施方案中，端盖320包括一圆柱形结构，该圆 柱形结构具有被定位在头部336和底部337之间的中心轴向孔330。 头部336的圆柱形直径小于底部337的圆柱形直径。端盖320包括带 有环形结构的第一密封件372，其用于连接头部336。端盖320还包括 从头部336向外延伸的唇缘339,其用于使第一密封件372抵靠着头 部336，并且位于唇缘339和底部337之间。第一密封件372在端盖 320和基座元件104之间构成了流体屏障。
端盖320的外圆周边缘包括向外伸出的环形台肩332，该台肩被 设置成抵靠着基座元件104的内表面上向内延伸的环形台肩334。端 盖320包括带有外螺紋的外表面340，以接合第三腔室326的内螺紋 表面342。在端盖320与第三腔室326螺紋接合时，端盖320的台肩 332邻接着基座元件104的台肩334。
如图3A所示，端盖320通过卡环338被固定或保持在基座元件 104的下腔室324中。在一实施方案中，卡环338包括带有中心轴向 孔和倾斜的外圓周边缘346的圆柱形圓盘，其中所述外圓周边缘能够 扣合到基座元件104的内表面上的凹陷通道345内。当卡环338完全 扣合到通道345中时，端盖320被限制在基座元件104的下部开口端 和基座元件104的内表面上的台肩334之间。端盖320的中心轴向孔 330和卡环338的中心轴向孔对准，并允许将流体引入到基座元件104 的内部，以便能够执行旋锻工具100的气动或液压操作。应当理解的 是，端盖320的中心轴向孔330包括光滑的圆柱形内表面。
端盖320的底部337包括安装孔347，其用于容纳紧固件，如螺 栓，以便将卡环338固定到端盖320上。当端盖320被螺紋旋入基座
元件104的位置中，且卡环338被设置到凹陷通道345中时，可以令 紧固件穿过形成在卡环338中的孔351，并插入到安装孔347中，从 而将卡环338固定到端盖320上。这样防止了在旋锻过程中端盖320 从基座元件104上旋出。
端盖320包括形成在底部337中的压力入口 390。在实施方案中， 端盖320的压力入口 390包括高压入口，如带有MS33649-2螺紋的 MS端口结构，这便于通过转接器406将双轴转环400安装到动力单 元组件103上。压力入口 390的高压入口结构减少了旋锻过程中将加 压流体引入动力单元组件103内的应力。转环400包括第一旋转接头 402，其允许旋锻工具100在与基座元件104轴线重合的平面上旋转。 如图3A所示，转环400的第一旋转接头402通过转接器406与端盖 320连接。转环400还包括第二旋转接头404，其允许旋锻工具100 沿着围绕转环400纵轴的圆柱形路径。转环400能够使旋锻工件100 被指引到几乎任意的方向上。当在有限的空间执行旋锻操作时，或者 沿轴向接近配件(如配件250)的通道受到周围环境限制时，这一特
征将具有相当重要的实用性。
在实施方案中，端盖320的外螺紋表面340包括锥形螺紋。总体 而言，与传统的等螺距螺紋相比，以适当的形式使外螺紋或内螺紋变 细改善了螺紋的负载分布。因此，端盖320的外表面340上的锥形螺 紋可以提高端盖320和基座元件104的内螺紋表面342之间的螺紋连 接强度。螺紋340向外逐渐变细，从而端盖320的外径从上部336沿 着指向底部337的方向逐渐增大，而基座元件104的内螺紋342则是 以传统的等螺距形式构成。
动力单元组件103的活塞350包括往复地保持在第二腔室324内 的底部354，以及穿过基座元件104的上部198中的轴向孔360和第 一腔室322延伸的杆部356，所述杆部356的顶部通过保持环362与 模块106抵接并接合在一起。在一实施方案中，保持环362由特氟隆 材料制成，但是在不脱离本发明范围的情形下也可以包括其它材料。 杆部356的顶部具有一相对的槽(counter groove) 173，其被容纳在 基座元件104的安装部200中的凹槽308中，用保持环362将该顶部 固定在模块106上。在旋锻操作的活塞350运动的过程中，当头部组 件101和动力单元组件103连接时，保持环362将模块106保持在活 塞350上，从而使第二模114与第一模IIO保持对准。旋锻工具100 采用了单个活塞350,这相对于现有的旋锻工具是一个改进。
环形台肩364形成在活塞底部354的顶部，其用来与基座元件104 的内表面上向内延伸的环形台肩366接合。环形台肩366可用作内部 止挡件来限制旋锻过程中活塞350的运动。在旋锻过程中，利用基座 104内的活塞350和模块106使第二模114向第一模110移动。接合 时，基座104的环形台肩366与活塞350的环形台肩364^氐接。
活塞底部354的下部具有第二密封件374，它在活塞350和基座 元件104之间形成了流体屏障。第二密封件374为能够与活塞底部354 连接的环形结构。活塞350还包括唇缘359，它从底部354的下端向 外延伸，将第二密封件374限定在唇缘359和底部354之间。
如前所述，第一密封件372与端盖320接合，在端盖320和基座 元件104之间形成流体屏障。第一和第二密封件372， 374都把引入的 流体限制到位于活塞350的底部354和端盖320的头部336之间的基 座元件104的第二腔室324中。
动力单元组件103包括一个或多个复位弹簧370，它们设置在第 一腔室322中活塞杆356周围和活塞底部354之上的位置处。在基座 元件104内没有液压的情形下，弹簧370使活塞350抵靠着端盖320 偏置。完成旋锻后，由于复位弹簧370的偏置作用，活塞350抵靠着 端盖320缩回。反之，旋锻过程中基座元件104内环形台肩364, 366 的接合形成了内部止挡件，用以防止复位弹簧370过压和疲劳。对活 塞350运动的这些限制使得能够更可靠地操作和并提高了旋锻工具 100的性能。
在一实施方案中，复位弹簧370包含一个或多个盘簧，这些盘簧 与明显更大的螺旋弹簧相比在更小的空间内承载着同样的负荷。与传 统的螺旋弹簧相比， 一堆盘簧的直径小，重量轻，承载的负荷重，并
且能够提供活塞350的快速返回。这些特征有助于减小旋锻工具100 的尺寸和重量。
旋锻工具100的某些部件包括头部元件102、基座元件104、模块 106、第一模110、第二模114、端盖320、卡环338和活塞350,其优 选由高拉伸强度的材料制成。其它部件可以由冷轧钢或易加工钢制成。 复位弹簧370可以由弹簧钢制成。
延伸穿过转换器406的轴向通道380使得流体与活塞350连通。 流体从通道380穿过轴向孔330和卡环338进入到端盖320中，将活 塞350、模块106和第二模114推向第一模110。通道380包括有利于 把流体引入到中心轴向孔330的斜边缘382。当流体经由通道380达 到活塞350时，流体使活塞移动，从而依次使模块106和第二模114 移向第一模110。然后流体被快速地分散到活塞350的底部354。这一 结构利用活塞底部354的表面积来提供使活塞350抵靠上模块106移 动的基本作用力。因此，在不增大流体压力的情形下就可以增加活塞 的作用力。可以采用较小尺寸的活塞配置，这样可以使旋锻工具结构 更加紧凑，重量更轻。
旋锻工具100的操作如下所述。将配件250设置在第一模110和 第二模114之间。这是通过如下所述实现的把头部组件101从动力 单元组件103上取下，将配件250放置到第二模114的弯曲区域，然 后将头部组件101重新放置到动力装配组件103上，从而配件250就 被安置在第一模110和第二模114之间。然后将套筒118移动到锁紧 位置上，从而把支柱180， 182锁紧到基座元件104的通道184， 186 中。
在配件250被正确定位以及套筒被固定后，使加压的流体穿过端 盖320和卡环338流入到基座104中。加压的流体向抵靠着模块106 的活塞350施加作用力以便使第二模114向着第 一模110移动。模110， 114的压缩一直持续到头部元件102的台肩210与模块106的台肩212 抵接。当释放流体压力，并且弹簧370使活塞350返回到缩回位置时， 旋锻完成，可以从旋锻工具100中取出配件250。
在一些情况下，如果其中一根待旋锻的管道252， 254具有允许以 这种方式进入的自由端，那么就可以将组装的旋锻工具100直接插入 到配件(如配件250)上。在其它情况下，还需要将头部组件101从 动力单元组件103上取下，以Y更把头部组件101 i殳置到位于侧部166， 167或支柱180， 182的自由端之间的配件周围。在后一种情形下，头 部组件101和动力单元组件103的滑动接合实现了旋锻工具100的快 速装配，并且在难于接近的位置上例如架空(overhead)或受限的空 间中旋锻配件时更为有益。配件旋锻之后，快速将头部组件101从动 力单元组件103上取下，以便旋锻下一个配件。
从前面所述可以认识到这种经过改进的旋锻工具100适于旋锻配 件，如用来连接管道252， 254的配件250，特别是在配件处于难于接 近的区域的情况下。所述工具100提供出用于确保第一模110相对于 第二模114的正确连接、对准和定位的有效装置，并且已知旋锻工具
所具有的各种改进的特征将有助于得到比迄今为止所开发的工具更可 靠的旋锻工具。
尽管已经描述了本发明的优选实施方案，但应当理解本领域技术 人员可以在不过脱离由所附权利要求限定的本发明实质和范围的情形 下作出改进。
权利要求
1.一种旋锻装置，其包括第一和第二模；头部元件；适于将第一模保持到头部元件的一部分上的第一弹簧夹；模块；适于将第二模保持到模块的一部分上的第二弹簧夹；以及动力单元组件，其具有基座元件，所述基座元件带有适于容纳模块和头部元件的安装部，所述动力单元组件具有可移动活塞，其适于接合模块以便使第二模向第一模移动。
2. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一模包括至少一个狭槽， 所述第 一弹簧夹包括至少一个凸舌，其适于与第一模中的至少一个狭 槽接合，以便将第一模保持到头部元件的适当位置上，从而使头部元 件置于第一模和第一弹簧夹之间。
3. 如权利要求l所述的装置，其中所述第二模包括至少一个狭槽， 所述第二弹簧夹包括至少一个凸舌，其适于与第二模中的至少一个狭 槽接合，以便将第二模保持到模块的适当位置上，从而使模块置于第 二模和第二弹簧夹之间。
4. 如权利要求i所述的装置，其中所述动力单元组件包括设置在基座元件的安装部和活塞之间的至少一个弹簧，所述活塞适于在基座元件内的缩进位置和止挡位置之间移动，其中在缩进位置，使得至少一个弹簧使活塞偏置远离基座元件的安装部，而在止挡位置，使得至 少一个弹簧在活塞向基座元件的安装部移动时被压缩。
5. 如权利要求l所述的装置，其中所述动力单元组件的基座元件包括阻挡活塞向基座元件的安装部移动的第一台肩。
6. 如权利要求l所述的装置，其中所述基座元件包括螺紋孔和第二台肩，所述动力单元组件包括端盖，所述端盖具有螺紋外表面，其 适于与基座元件的螺紋孔接合，以便将端盖定位在基座元件中邻近第二台肩的位置处。
7. 如权利要求6所述的装置，其中所述基座元件包括至少一个与 螺紋孔相邻的凹陷通道，所述动力单元组件包括与基座元件的凹陷通 道接合、从而将端盖固定到基座元件中的卡环。
8. 如权利要求l所述的装置，其中所述头部元件沿单一的方向与 基座元件的安装部滑动接合。
9. 如权利要求l所述的装置，其中所述头部元件包括设置在第一 侧部和第二侧部之间的中心部，所述第 一侧部具有包含第 一轮廓的支 柱，所述第二侧部的支柱具有不同于第一轮廓的第二轮廓。
10. 如权利要求9所述的装置，其中所述基座元件的安装部包括 第一通道和第二通道，所述第一通道的轮廓适于滑动地容纳第一侧部 的支柱，所述第二通道的轮廓适于滑动地容纳第二侧部的支柱。
11. 如权利要求l所述的装置，进一步包括套筒，当通过基座元 件的安装部容纳头部元件时，其适于将头部元件固定到基座元件上。
12. 如权利要求l所述的装置，其中所述模块仅沿一个方向连接 到基座元件的安装部。
13. 如权利要求l所述的装置，其中所述基座元件包括从基座元 件的安装部延伸的凸出側壁，所述弹簧夹包括由其一部分延伸的凸舌， 从而仅沿一个方向或位置将模块设置到基座元件的安装部上。
14. 如权利要求l所述的装置，其中所述模块包括适于容纳活塞 的一部分的孔，所述模块还包括将活塞的一部分固定到模块上的保持 环。
15. 如权利要求l所述的装置，进一步包括第一和第二密封件， 其中所述第一密封件适于连接端盖的一部分，以便在动力单元组件的 基座元件和端盖之间形成流体屏障，所述第二密封件适于连接活塞的 一部分，以便在动力单元组件的基座元件和活塞之间形成流体屏障。
16. 如权利要求l所述的装置，其中所述端盖包括高压入口。
17. —种旋锻装置，包括头部元件，其具有与其一部分相连的第一模；模块，其具有与其一部分相连的第二模；以及动力单元组件，其具有基座元件，所述基座元件带有适于容纳模 块和头部组件的安装部，所述动力单元组件具有可移动活塞，其适于 接合模块以便使第二模向第 一模移动，其中所述模块仅在一个位置连接基座元件的安装部；并且所述头部元件仅沿一个方向与基座元件的安装部滑动接合。
18. —种旋锻组件，包括头部组件，其具有头部元件和适于将第一模保持到头部元件的一 部分上的第一弹簧夹，所述头部组件还具有模块和适于将第二模保持到模块的一部分上的第二弹簧夹；以及动力单元组件，其具有基座元件，所述基座元件带有适于容纳头 部组件的安装部，所述动力单元组件具有可移动活塞，当头部组件由 动力单元组件容纳时，其适于接合头部组件的模块以便使第二模向第 一模移动，所述动力单元组件还包括套筒，在头部组件由动力单元组 件接纳时，其适于将头部组件固定到动力单元组件上。
19. 一种旋锻装置，其包括第一和第二模；头部元件，其具有置于第一和第二侧部之间的中心部，其中所述 第 一側部包括具有第 一轮廓的支柱，所述第二侧部的支柱具有不同于第一轮廓的第二轮廓；适于将第一模保持到头部元件的一部分上的第一弹簧夹； 模块；适于将第二模保持到模块的一部分上的第二弹簧夹；以及 动力单元组件，其具有基座元件，所述基座元件带有适于容纳模 块和头部元件的安装部，所述动力单元组件具有可移动活塞，其适于 接合模块以便使第二模向第一模移动，其中，所述基座元件的安装部 包括第一通道和第二通道，所述第一通道的轮廓适于滑动地接纳头部 元件的第一側部的支柱，所述第二通道的轮廓适于滑动地接納头部元 件的第二侧部的支柱。
20. —种旋锻装置，其包括 具有至少一个狭槽的第一模； 头部元件；具有至少一个凸舌的第一弹簧夹，所述凸舌适于接合第一模中的 至少一个狭槽，以便将第一模保持到头部元件的一部分上； 具有至少一个狭槽的第二模； 模块；具有至少一个凸舌的第二弹簧夹，该凸舌适于接合第二模中的至 少一个狭槽，以便将第二模保持到模块的一部分上；以及动力单元组件，其具有基座元件，所述基座元件带有适于容纳模 块和头部元件的安装部，所述动力单元组件具有可移动活塞，其适于 接合模块以便使第二模向第 一模移动。
全文摘要
一种用于旋锻配件并将单独的管道连接起来的旋锻工具(100)。该旋锻工具(100)包括可拆卸的头部组件(101)，其具有头部元件(102)和适于将第一模(110)保持到头部元件(112)的一部分上的第一弹簧夹(112)。该头部组件还包括模块(106)和适于将第二模(114)保持到模块(106)的一部分上的第二弹簧夹(116)。所述旋锻工具(100)还包括动力单元组件(103)，其具有用来容纳头部组件(101)中的模块(106)和头部元件(102)的基座元件(104)。该动力单元组件包括用于接合模块(106)以便在旋锻过程中使第二模(114)向第一模(112)移动的可移动活塞(350)。
文档编号B25B27/02GK101198443SQ200680021726
公开日2008年6月11日 申请日期2006年5月4日 优先权日2005年5月9日
发明者A·叶利扎拉雷, G·沙逊, J·利尔, J·施罗德, K·M·帕莱杰瓦拉 申请人:工艺金属连接器公司