带有前置环形密封件的平面式流体传输联接器的制作方法

本发明涉及一种带有前置环形密封件的平面式流体传输联接器。

背景技术：

在传动机构或液压设备中，经常需要流体传输装置，它们彼此快速联接，通过刚性管或柔性管连接流体供给装置。

已知的快速联接装置通常包括两个联接器，称作阳联接器和阴联接器，它们固定于各自的连接管，通过螺纹连接或卡合方式联接在一起。

所述阳联接器和阴联接器由固定部和轴向滑动部形成，它们在静止时，设置在流体通道间隙的关闭位置，在两个部件的联接过程中，通过一个部件相关部分的配合，移动到所述通道间隙的开启位置。

现有市面上的流体传输装置的技术方案表明，阳联接器和阴联接器之间不总是那么容易联接，因为管路中的残余压力在增加，联接越来越费力。

意大利专利申请MI2012A001254涉及一种流体传输联接器，通过压力补偿和解除系统的持续作用实现可连接性。其结构复杂，成本效益差。所述已知的装置还包括中央锁闭系统，机械结构笨重，在偶尔被使用者致动的情况下没有效果。

US-4540021公开了一种带有阴联接器的流体传输装置，其包括前置密封件，仅在联接阳联接器时、联接或解除联接阳联接器的过程中，防止杂质进入。对于未联接的阴联接器，通过一个密封塞防止杂质进入。

US-3407847公开了一种带有阴联接器的流体传输装置，其包括前置密封件，仅在联接阳联接器时、联接或解除联接阳联接器的过程中，防止杂质进入。当阴联接器未联接时，所述前置密封件没有覆盖阴联接器前端开口的宽度，因此还是能够进去杂质，这是不利的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一个管件装置，进行联接操作所费的力最小，并独立于回路中存在的压力。

本发明的另一目的是使管件装置的机械结构更简单，能通过合适的液压控制来确保使用者安全，即使发生意外的情况。

本发明的再一个目的是无论阴联接器有没有联接阳联接器，以及在与阳联接器的联接或解除联接的过程，都能防止杂质进入阴联接器。

根据本发明，通过下述的平面式流体输送装置实现所述目的：

一种流体输送接头，包括平面式阴联接器和阳联接器，该阴联接器被插入属于所述接头的液压供给模块，该阳联接器可与所述阴联接器耦合；

所述模块包括至少一个液压管路和一排液管路，以及与凸轮成一体的杆，该凸轮用于从每个阴联接器内部的腔室泄压，并用于将阳联接器从阴联接器中解除耦合；

所述阴联接器包括泄压阀，其将腔室置于和排液管路连通；

其特征在于：

阴联接器还包括内部组件，其在阴联接器自身的外部组件内轴向滑动；

所述内部组件包括底部和柄，该柄具有平面和密封衬套，该平面面向阴联接器的外侧，并且与阴联接器成一体，该密封衬套限定了间隙；

所述外部组件包括环形螺母支持件、环形螺母和至少一个锁合球，该锁合球设置在环形螺母支持件的外壳内，

所述螺母支持件相对于所述环形螺母轴向滑动，杯体相对于所述螺母支持件轴向滑动，

所述阴联接器还包括前置环形密封件，其被所述环形螺母支持着，面向阳联接器，其具有可变形的部分，在联接/解除联接的过程中，如果阴联接器与阳联接器脱离耦合或阴联接器耦合至阳联接器，可变形的部分防止杂质进入阴联接器；

在联接过程中，可变形部分朝向阴联接器内部顺时针转动；而在解除联接过程中，可变形部分朝向阴联接器的外部逆时针转动，并在阳联接器上滑动；

当阴联接器从阳联接器解除联接的情况下，前置环形密封件预加载所述环形螺母、所述环形螺母支持件和所述杯体，从而封闭让杂质随柄的平面一起进入阴联接器的任何间隙。

根据本发明的管件装置，进行联接操作所费的力最小，并独立于回路中存在的压力。

根据本发明的管件装置，机械结构更简单，能通过合适的液压控制来确保使用者安全，即使发生意外的情况。

根据本发明，无论阴联接器有没有联接阳联接器，以及在与阳联接器的联接或解除联接的过程，都能防止杂质进入阴联接器。

附图说明

通过下文详细描述附图所示的非限制性实施例，将更清楚本发明的特点，其中：

图1表示根据第一实施例的流体传输装置沿图26的线I-I的截面图，阴阳联接器未联接，阴联接器具有前置式密封件；

图2表示该装置与图1相似的截面图，阴阳联接器未联接，处于释放液压管路残余压力的步骤；

图3表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器联接的第一步，阳联接器接触阴联接器；

图4、图5表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器联接的第二、三步，阳联接器的内部移动进入阴联接器；

图6表示该装置与图1相似的截面图在阳联接器与阴联接器联接的第四步，阴联接器的内部元件在套管内移动，参见圆圈N处的放大细节图，开启后部泄压；

图7表示该装置与图1相似的两个截面图，在阳联接器与阴联接器联接的第二步，阴联接器内的球在固定环形螺母外壳内径向移动，随之阳联接器进入。

图8表示该装置与图1相似的截面图和圆圈Q处的细节放大图，在阳联接器与阴联接器联接的第六步，阳联接器在固定球处定位；

图9表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器联接的第七步，具有锁合球的外部组件移动至阳联接器的锁合位置；

图10表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器联接的第八步，通过回路供给产生的液压推力使阳阀打开；

图11表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器解除联接的第一步，释放压力；

图12表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器解除联接的第二步，关闭阳阀；

图13表示该装置与图1相似的截面图和圆圈S处的细节放大图，在阳联接器与阴联接器解除联接的第三步，内部元件移动直至固定球被释放；

图14表示该装置与图1相似的截面图，在阳联接器与阴联接器解除联接的第四步，固定球径向移动；

图15表示该装置与图1相似的截面图，阳联接器与阴联接器解除联接；

图16表示图1中圆圈W处的细节放大图；

图17表示沿图16的线XVII-XVII的截面图；

图18表示图2中圆圈U处的细节放大图；

图19表示沿图18的线XIX-XIX的截面图；

图20表示图13中圆圈Z处的细节放大图；

图21表示沿图20的线XXI-XXI的截面图；

图22表示圆圈V处的细节放大图，凸轮处于第三位置，与图27所示反向转动；

图23表示沿图22的线XXIII-XXIII的细节放大图；

图24表示与图1相似的截面图，根据另一实施例，阴联接器具有径向密封件，显示在圆圈B处的细节放大图；

图25表示与图1相似的截面图，根据再一个实施例，阴联接器具有径向密封件，显示在圆圈C处的细节放大图，

图26表示根据本发明的装置的正视图；

图27表示该装置与图1相似的截面图，在下部管路的阳联接器与阴联接器相联接之前，释放残余压力的步骤。

图28表示与图1相似的截面图，根据第二实施例，前置密封件安装于未联接的阴联接器，显示在E处的部分放大图；

图29表示从图28中未联接的阴联接器的右视放大图；

图30表示根据第一实施例的前置密封件的截面图，包含在图1所示的装置中；

图31表示根据第二实施例的前置密封件的截面图，包含在图28所示的装置中。

具体实施方式

图1表示耦合接头100，包括插入液压供给套管/模块1的平面式阴联接器47，以及与所述阴联接器配合的平面式阳联接器48。

供给流体的模块/套管1包括至少一个液压管路49和排液管路50，它们均与一个或多个阴联接器47结合。

在介绍工作过程中，将仅参照一个阴-阳联接器的线路(附图所示的上部的这个)，但是应该理解，其对同一装置的全部线路都适用。值得注意的是，下部的阴-阳联接器线路没有示出截面图，仅仅是个视图，其截面图与上部线路相同。

套管1还包括与凸轮7成一体的杆4，凸轮7用于从阴联接器47内部的腔室54泄压，并用于从阴联接器47解除联接阳联接器48。

凸轮7包括两个部分，对上液压线路的联接起作用的上部82，和对下液压线路的联接起作用的下部83(图1)。

凸轮82、83分别具有盘形连接部821、831(图16-23，为了更好地理解工作过程，截面图中没有示出下凸轮83)，组装在中心轴5上，轴5具有基本呈矩形的截面和短圆边501(图16)，从而使中心轴5在所述连接部821、831的环部822、832内转动。通过对杆4施压使中心轴5的转动，顺时针移动上凸轮82的连接部821，但是在第二环部832处保持自由，不移动下凸轮83的连接部831；并且，逆时针移动下凸轮83的连接部831，但在环部822处保持自由，不移动上凸轮82的连接部821。

环部822、832与中心轴5的形状实际上互补，但是它们更宽，以产生转动间隙，能够在移动一个凸轮82的时候保持另一个83静止，反之亦然。这在下文更清楚。

凸轮82、83通过弹簧71保持在适当位置，例如弹簧C，也可以用弹簧。相应地，中心轴5与杆4成一体。

阴联接器47包括泄压阀51，使得所述腔室54与排液管路50连通(图1)。

所述阀51包括阀体23，形成有用于滑动开闭器25的外壳，被弹簧26施压，抵压开闭器25和止动件27的突出部。通过开闭器25的密封件251和阀体23的边缘231之间相接触，能保证密封性(图1)。

杯体72作用于开闭器25，其在轴向上滑动，并被所述上凸轮82反向逆着弹簧84的推力所推动。上凸轮82总是接触杯体72，被弹簧84逆着凸轮82在开闭器25的释放位置推动。所述杯体72随开闭器25在结合位置和释放位置之间移动。

开闭器25内有个孔252(图2)，用于排出气体，将液压推力降到最小。该液压推力由开闭器25的圆锥表面251与阀体23之间的接合直径所决定，并取决于密封件28所作用的开闭器25尺寸略小的后部263的直径。所述开闭器25-阀体23相结合的结构，在腔室54内部存在残余压力的情况下，能将开闭器25本身的致动力减到最小。

阴联接器47还包括内部配件60，在阴联接器47本身的外部配件53内轴向滑动；以及密封件19，用于在液压管路49和腔室54之间产生压差。

所述密封件19，用于封闭腔室54与液压管路49之间的校准连通管191(图2)。所述管191包含在内体13内。

所述密封件19是环形的，形成径向形式的密封，即正交于装置100的轴线，并包括不可变形的部分192和可变形的部分193。

所述管191在腔室54的外部，其内部流动的加压流体，在密封件19的外表面处从腔室54内部径向向外流动。

当达到给定的公称压力时，可变形部分193朝着腔室54的内部弯曲，由此，决定了加压流体进入液压管路49的腔室54内。当压力回到所述公称压力以下，可变形部分193回到其初始位置，由此，阻塞流体通道。

密封件19还可用于非平面式的阴阳联接器，操作原理相同。

阴联接器47在静止位置时具有平面(图1)

内部配件60包括彼此成一体的底部35和柄44，柄44具有平面441面向阴联接器47的外部；以及密封衬套43，其限定一间隙65(图3)。通过密封件42确保间隙65的密封性，密封件42安装于柄44端部的座，柄44与密封衬套43接触，密封衬套43被弹簧33推动，弹簧33在内体13与密封衬套43自身相称的突出部431之间(图3)。

外部配件53(图2)包括环形螺母保持件29、环形螺母30和至少一个锁合球32，锁合球32设置在环形螺母保持件29的外壳291内部。

外壳304(图3)包括可变形弹性部305，用于推动球32，这在下文更清楚(图7)。

弹簧46(图2)抵压突起部292、302，逆着环形螺母30、环形螺母支持件29和套管1，从而将外部配件53限制在中心静止位置，确保阳联接器48在联接后是锁合的。

同样地，杯体41(图2)在环形螺母支持件29内轴向滑动。弹簧54抵压杯体41的突出部411和位于内体13中的止动肩39，而在联接位置，杯体41在环形螺母支持件29内反向滑动的情况下也起反向作用。

杯体41还设置一外壳412当阴联接器47未联接时用于安装锁合球32，在密封衬套43上预加载密封件45，由此防止杂质进入两个元件之间(图6)。

靠近杯体41(图2)，面向阳联接器48有一个前置密封件400，其具有可变形的部分401，在联接器未联接时、联接时、以及联接/解除联接的过程中，防止杂质进入，这在下文更清楚。

在与阳连接器48联接的情况下，底部35在内体13中滑动，并被抵压阀体23的弹簧38施压，(图13)。

底部35包括两个密封件14、17(图9)，分别位于液压管路49一侧和腔室54一侧。包含在两个密封件14、17之间的区域，通过管56与排液管路50接触。

如图1所示，阳联接器48相应地包括阳体448，其后部与带内管61的装置140结合，用于连接使用物(未图示)，例如液压设备。该阳体448可以包括一个或多个阀。本申请涉及的阳联接器具有两个内阀。

第一阀101(图1)位于与阴联接器47的结合处，其包括前密封活塞8，活塞8具有用于弹簧3的导向杆2。密封件51能确保阳体448与活塞8之间的密封性，密封件51安装在阳体环形密封件内，靠近阳体448的前端。通过与密封件51配合，在阳连接器48与阴联接器47不联接，活塞8在前部密封型腔63。

第二阀102位于阳联接器48的中间部分，包括横向于多个孔62的阀体11。阀体101、102与阳体448一起，限定了没有残余压力的型腔63。密封件90和设置在开闭器18上密封件120能确保阀102的密封性，开闭器18在阀体11内滑动。

工作时，一个或多个液压管路49中可能存在残余压力。通过向右移动杆4，上凸轮82被致动，通过杯体72接触开闭器25，使液压管路49与排液管路50相连接，以释放内部的残余压力(图2)。

在这一功能中，密封件19在可变形部分193处变形，使得流体通道经过管191。

在这一过程中，下凸轮83不移动，因为轴5通过向右转动，接触上凸轮82的环部822的供给侧，而连接部831的环部832足够宽，使得轴5不用接触其任何侧部而转动(图18-19)。

杆4所施加的力必须足以克服弹簧71的阻力，任何情况下都要将下凸轮保持在适当位置。

在释放完管路49内部的残余压力后，系统准备进行联接。

联接的第一步骤(图4)，是通过对柄44的平面441施加压力，将阳联接器48推入阴联接器47。管61内没有残余压力，阴联接器的弹簧38的负载和阳联接器的弹簧9、16的负载相同，由此开启阴联接器的密封衬套43和阳联接器的阀101、102。在管61内有压力的情况下，阀101、102和阳联接器48之间限定的腔室63内没有残余压力，残余压力在管61处限制在阀102的上游。通过阳联接器48靠近阴联接器47，活塞8与柄44接触，与底部35、密封件37和密封衬套43成一体，形成内部组件60。

密封件37确保柄44末端与底部35之间的密封性。

通过将阳联接器48推入阴联接器47，阳体448使杯体41缩回(图4-5)。

通过继续朝着阴联接器推动阳联接器，杯体41与球32接触，相应地，接触环螺母支持件19，由此，整个外部组件53朝着阴联接器47的内部移动(图6)。

此时，随着上凸轮82紧靠在套管1上，阀体23继续缩回，开闭器25接触到杯体72，并释放腔室54内产生的压力(图6)。

通过释放腔室54内的压力，整个内部组件60因为其活塞8推动而能够缩回，接触杆2，并锁定在阀18上，阀18不会因为后部压力被打开(图8)。

在阳联接器48插入阴联接器47的过程中(图7-8)，锁合球32从杯体41的座412中退出，与可变形件305接触。

可变形件305被球32径向推动，由于顺时针转动而变形，从座412退出。当阳体448处于适当的位置，面向球32的外壳49，可变形件305推动外壳49内的球32(图8-9)。

在该位置，通过弹簧46作用于锁合环形支持件29的肩部292，使包括外部组件53和阳联接器48的组件返回至联接平衡位置(图9)。在管61内没有压力的情况下，如前文所述，内部组件61不移动，被弹簧38保持在适当位置，由此，密封衬套43和开闭器18缩回，在这种情况下，回路打开，联接器如图10所示被联接。

在联接之前，前置环形密封件400预加载在环形螺母30、环形螺母支持件29和杯体41之间(图1、2)，从而封闭任何让杂质进入阴联接器47的间隙，当其随柄44的平面441一起从阳联接器48解除联接时也如此。

在联接过程中，环形密封件400的可变形部分401预加载阳体448的外径，由此清洁此处的杂质，防止将杂质带入阴联接器(图6的圆圈N处)。在联接后，环形密封件400预加载环形螺母30、环形螺母支持件29和阳体448的外径(图9)，从而防止杂质进入这些部件之间。

在联接过程中，可变形连接件401顺时针转动(即朝着阴联接器47的内部被推动)，在解除联接过程中，可变形部分401逆时针转动(即，通过在阳联接器48上滑动被向外推)。

在此完成手动机械联接的操作(图9)，阳联接器48与阴联接器47机械联接，但是凭借内部组件60朝着阴联接器47的内部移动，保持阳联接器48管60内的残余压力的阀102仍未开启。因此在阳联接器48内部存在的残余压力之外，需要独立的连接操作，因为没有作用到保持所述残余压力的阀。

通过向液压管路49送入压力脉冲，产生液压致动，使移动阴联接器47的内部组件60朝着阳联接器48的内部移动，从而将阀102打开(图10)。

凭借密封件19的可变形部分193，流体从液压管路49流入腔室54，随之，底部35的密封表面上的推力将内部组件60朝着阳联接器48移动。密封衬套43保持与杯体41接触，相应地，被阳体448堵住，从而通过克服弹簧33的力将密封衬套43打开。

通过继续朝着阳联接器48移动，内部组件60推动活塞8和接触开闭器18的杆2，打开阀102，从而释放压力，完全打开流体通道。

阳联接器在阀102内部还具有另一个阀，目的是减少液压推力区。

当底部35邻靠于内体13的肩部36时，内部组件60停止(图10)。在该位置，腔室54充满油，并是压缩的，不再允许内部组件60移动，除非开闭器25移动，因为密封件19不再允许流体返回液压管路49。

根据上文所述的图2、18、19所示的初始释放的相同方法，通过对移动上凸轮82的杆4施加作用(图11)，开始解除阳联接器48与阴联接器47之间的联接，通过杯体72将液压管路49连通排液管路50，对开闭器25的产生作用，由此释放它们内部的压力。液压管路49有压力和可能有流体流动的情况下(例如，由于对阳联接器的上游施加负载而产生)，通过致动开闭器25，腔室54的压力下降，而密封件19和标准管191的存在，在液压管路49内产生较高的压力，其作用于对内部组件60产生推力的密封件14，克服弹簧38，由此移动内部组件60本身，关闭活塞8和开闭器18(图12)。

继续移动，上凸轮82推动杯体72，作用阀体23，相应地朝着锁合球32向外移动阴联接器47和阳联接器48形成的整体，固定环形螺母30上具有凹口303。在这一位置，锁合球32从阳体448的凹口49退出，释放它让其出来(图13-14)。

值得注意的是，下凸轮83的环部832足够宽，允许上凸轮82在第二次运动的末尾有双倍移动，轴5几乎紧靠在所述环部832的一侧(图20-21)。

不受限制的阳联接器48通过内部弹簧的推力作用解除联接。球32被释放后，弹簧46通过环34使阴联接器47返回静止位置(图15和图1)。

值得注意的是，在解除联接的过程中，通过阳联接器施压和分离，密封件400的可变形部分401向外转动。外部组件53最终返回，使得密封件400回到图1所示的初始静止位置，以恢复弹性。

杆4被释放后，该系统准备新的连接。

如果推动阳联接器48，通过锁合球32联接的阴联接器47，在联接时被向外输送。当锁合球32到达环形螺母30的凹口303时，阳联接器48解除联接(意外分开，“脱离”作用)。

下管路的操作与上管路相似，值得注意的是，杆4在反方向朝左移动(图27)：轴5和下凸轮82的连接部831之间的相互作用，与上文所述的上凸轮82的连接部821相似，其中环部822使下凸轮83的连接部831的转动，而不移动上凸轮82。

图24-25表示根据另外两个实施例的具有密封件19的阴联接器47。

图24所示的密封件19并不直接位于管191的出口，在阀体23上设置环形间隙194，以防止密封件19自身磨损，密封件19也包括不可变形部分192和可变形部分193。

所述间隙194使得加压流体直接从管191的出口流出，在管191所述出口的两侧，首先朝着不可变形部分192流动，然后流向可变形部分193。

所述可变形部分193的厚度比不可变形部分192的厚度薄，离不可变形部分192越远越薄。当腔室54内有压力时，可变形部分193施压于阀体23的圆锥表面232。当腔室54内没有压力时，液压管路49内的加压流体，使得可变形部分193从离不可变形部分192最远距离处开始向内弯曲。

图25的密封件19，也包括不可变形部分192，由刚性更强的材料制成，直接设置在管191的出口上。

所述不可变形部分192具有L形截面，用于将来自管191的加压流体，直接引向可变形部分193，可变形部分193不直接面向管191的出口。圆圈C所示的放大图更清楚，在下面这种情况下L形顺时针转动90°也会形成环形间隙194：L形的短边封闭管191的出口末端，而L形长边直接将管191的加压流体引向密封件19的可变形部分193。

因此，在该第二实施例中，可防止密封件19受到磨损，真正的原因是在这种工作方式下，避免管191的出口与密封件192的可变形部分193之间直接地相互作用。

图28-31表示根据第二实施例的前置环形密封件500，其也包括可变形部分501，相对于所述第一实施例的400，还包括用于环形螺母支持件29的静止表面502，其终止于杯体41，而且当拆下密封件500时是倾斜的(比较图30、31)。

如图28所示的圆圈E部分，表面502向前预加载于环形螺母支持件29，而对杯体41的预加载是圆周方向的，影响到密封件500的边缘503。

值得注意的是，第一密封件400的静止表面402与柄44的平面441是直线(垂直的)，而第二密封件500的静止表面502，无论是密封件500安装于阴联接器47(图28)还是从中拆下(图31)都是倾斜的。

这就决定了在环形螺母支持件29和杯体41上预加载更大的力，从而防止可变形部分501哪怕是意外提起，例如，如果操作者在联接前试图从柄44的平面441手动去除杂质。