專利名稱：液壓連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及液壓連接器，尤其涉及在兩個流體輸送構件之間形成連接的連接器。本發明可以用于例如將豎管與橈性軟管的接合元件連接，也可以用于兩個管子末端之間的連接。總而言之，本發明涉及為兩個流體輸送構件之間的管狀端口提供密封的連接器。
這樣的安排為兩個流體輸送構件之間提供了良好的機械連接，然而斜削表面匹配連接的密封效果不好。因此，在第一流體輸送構件頭部截圓錐體表面的圓周槽內裝了一個O形密封圈之類的密封元件。然而，即便做了這種改進，事實表明密封仍不盡人意。
需要一種液壓連接器，在水和其它流體輸送系統中受的壓力下，這種液壓連接器可提供的結實的連接，并使流體輸送構件之間具有有牢靠的密封。而且，這種連接系統應當易于組裝和拆卸。傳統上，一個與帶有內螺紋端口的管子連接的軟管有一個卡口型軟管接合元件，所述的軟管接合元件帶有一個銷緊螺母用于與一個中間構件或者說接管的螺紋部接合。在這兩個螺紋部之間有一個六邊形截面的區域，在進行螺紋連接的時候可以用手或者適當的工具接合該六邊形截面的區域。
上述的中間構件或接管在軟管連接中是一個昂貴的物件。而且如果管子末端和軟管的尺寸不同時，就需要兩個單獨的連接器以實現連接和口徑轉換。
WO99/40354A揭示了一種在管子與具有一個帶螺紋的末端和一段軟管的其它物體之間形成連接的連接器，該連接器包括一個細長的軟管接合元件，并且在其上安置一個具有螺紋部分的套管用于與帶螺紋的管子末端接合，所述的連接器設有密封裝置用于在套管和軟管接合件之間實行密封。
優選的是，連接器設有其它的密封裝置用于在套管與管子之間實行密封。
在WO99/40354A圖3所示的實施例中，軟管接合元件設有一個槽，槽中裝有一個銷鎖環，或彈性檔圈。在這樣的配置中，需要把套管保持在該軟管接合元件上，使得用裝配于其上的軟管接合元件把所述的套管裝配到帶螺紋的管子末端上。這多少在操作上不方便，因此如果能夠簡化組裝過程是會有利的。
第二流體輸送構件可有一個一體的或非一體的螺紋端。典型的第二流體輸送構件包括一個非一體的連接器，第二流體輸送構件上有一個螺紋部分，用于與該連接器的螺紋部分接合。
優選的是，與所述的第二流體輸送構件的螺紋端有效地密封接合的裝置，影響所述連接器的徑向毗連表面與所述的第二流體輸送構件的所述螺紋端之間的所述密封。
優選的是，凹槽接合裝置可以在非接合位置和接合位置之間徑向移動。更優選的是，所述的凹槽接合裝置被偏壓入接合位置。
優選的是，把所述的凹槽接合元件布置在所述的與所述的第一流體輸送構件的所述的管狀末端實行密封接合的裝置的后方。此處所言“后方”系指遠離所述的第一流體輸送構件末端的方向。因此，與所述的第一接合構件的所述管狀末端實行密封接合的裝置處在所述的凹槽接合裝置與所述的第二流體接合構件的末端之間。
由于凹槽接合裝置在連接器中的位置，以及凹槽接合裝置在接合位置與非接合位置之間的移動，可把連接器裝置裝配在第一流體輸送構件上，例如裝配在管子末端上，而不把第二流體輸送構件，例如軟管接合元件，連接于其上。然后可以把該軟管接合元件引進到連接器內，在引進的過程中凹槽接合裝置將從其非接合位置徑向地移動到其被偏壓入的接合位置。在此過程中，軟管接合構件上可以連接軟管，這樣把軟管接合構件裝配進套管就可以是一種簡單的推壓裝配動作了。
優選的是，連接器可以容納凹槽接合裝置和密封裝置。因此，這些元件被配置在一個部件中，也就是配置在連接器里，連接器可以做成所需要的結實度。第一和第二流體輸送元件完全沒有必要增加厚度。
本發明還為兩個凹槽流體輸送構件的管狀末端之間形成連接提供一種耦連裝置，所述的耦連裝置含有兩個本發明的連接器，這兩個連接器能夠彼此用螺紋接合，以達到在兩個有凹槽的流體輸送構件之間實行耦接。
應當理解，本發明應用于，例如，兩個管子之間或者在一個豎管和一個可與橈性軟管連接的卡口型連接器之間的連接。
圖3A示出尚未由含有本發明的連接器的耦連裝置相連接的兩個管子末端；圖3B為圖3A所示的同一實施例，圖中流體輸送構件之間已進行了耦連；圖4A為帶有本發明第二實施例的連接器的耦連裝置的兩個管子末端，圖示為管子末端尚未連接在一起；圖4B為圖4A中的管子末端已耦連在一起；圖5A示出本發明的另一個實施例，該圖為軟管接合元件正在裝配過程中；圖5B為圖5A所示實施例中的連接器處于軟管接合元件上的已完全裝配好的位置。
現在參照附圖，僅舉例說明本發明。
參見附圖中的
圖1A和圖1B，本發明的連接器1包括一個細長的軟管接合元件5，該軟管接合元件5為一短管的形式，在鄰近該短管用于插入軟管(未示)一段長度的那個末端處有多個鋸齒7。當插入軟管時，把一個壓縮套管或稱jubilee夾具(未示)卡緊在鋸齒區域的軟管上，鋸齒7咬住軟管的內表面并防止元件5從軟管上脫開。
靠近鋸齒7有環形凸緣67、69，在凸緣之間有一個凹槽，壓縮套管的內翻的末端可以裝配在該凹槽中。這樣的安排防止壓縮套管從連接器上脫開。
軟管接合元件5有一個尺寸恒定的內表面和一個外表面，如上所述，該外表面的約一半長度上做有鋸齒。軟管接合元件5外表面的其余部分包括一個外徑大致恒定的中間段9，此段上載有凸緣67和69。從段9向元件5的末端11伸出的是一個向內漸細的錐形段13，該段13上有一個開在元件5的外表面上的環形槽15。
本發明的連接器1包括一個套管17，在連接器裝配起來時(圖1B)該套管17包圍錐形段13和軟管接合元件5的中段9的一部分，也就是，軟管接合元件處于凸緣67和該元件的末端11之間的那部分。
套管17包括一個從套管的一端伸向毗鄰另一端的一個位置的外螺紋部19。此另一端處布置有一個O形容納部分21，O形容納部分21是一個有兩個徑向延伸的環形壁23及25和一個互聯的圓柱形壁27的槽界定結構。套管17的部分21的外徑大于該套管的螺紋部分19的外徑。一個O形圈29處于由部分21界定的槽內，并且在連接器的這兩個元件裝配在一起時，O形圈的自由表面壓抵在軟管接合元件5的段9外表面上。
套管5[譯注應為17]內部有一個與軟管接合元件5的段9和13匹配的斷面，如圖1B所示。然而，在遠離部分21的末端上，套管17包括一個內凹槽31，該內凹槽31由向內延伸的凸緣33、縱向延伸的基底35的凹陷和從基底35沿向套管17的部分21的方向內向成錐形的壁37所界定。
凹槽31中有一個H/T鋼制裂環39，該環39可以在一個如圖1A所示的較小的直徑構形和一個圖1B所示的較大的直徑構形之間擴張。對裂環39向圖1B所示的位置向內進行彈簧偏置。
為了在管子末端和軟管之間進行連接，把套管17旋進帶螺紋的管子末端。然后把軟管接合元件5裝配進軟管(未示)中。最后把軟管接合元件5連同接附的軟管一起推進套管17。當元件5到達圖1A所示的位置時，套管的錐形管口部41向外推壓裂環39，使之完全占據凹槽31。管口部41這時可以移過裂環39直至達到圖1B所示的位置。受彈簧向內偏置的裂環39這時卡扣進元件5的凹槽31中。如圖1B中可見，裂環39從凹槽31向外伸從而防止從套管17中拉出元件5。軟管可以從元件5上取走(未示)。
應當理解，在組裝后，套管17仍能夠相對元件5進行圓周運動。
參見圖2A至圖2C，圖中示出根據本發明的另一個實施例。套管51的大部分外表面上有螺紋段53。套管51的一端是一個向外延伸的凸緣55。在凸緣55的內部有一個凹槽57，該凹槽內容納一個O形圈59。靠近套管51的另一端設有另一個內凹槽63，該凹槽靠近凸緣55的一側有一個部分錐形的壁。一個裂環65被裝在凹槽63中。
軟管接合元件67基本上是一個恒定內徑的管。該軟管接合元件67包括一個鋸齒形段71、凸緣73和75，凸緣73和75之間形成一個容納壓縮套管(未示)的內翻的末端；和一個至毗鄰該元件的末端79位置上的外徑恒定的段77。在此位置上，元件67設有一個外凹槽81，并且元件67的毗鄰此凹槽的那端是錐形的。
圖2A至2C所示的連接器可以用參照圖1A和圖1B所述的方式裝配在一起。圖2C還示出O形密封圈形式的密封件83，用于在套管51和螺紋管子末端85之間提供密封。
參見附圖的圖3A和圖3B，示出兩個管的末端101和103連接在一起。管子末端101設有一個擴大的頭部105，該頭部具有一個沿著管子末端的方向朝內傾斜的外平截頭圓錐體表面107。管子末端103也設有一個套管或者螺母109，借助于螺母109的向內延伸的凸緣111貼靠在擴大的頭部105上，從而阻止該套管或者說螺母109作縱向移動。從凸緣111向前，螺母109的內表面沿螺母的前伸端的長度上攻有螺紋，螺紋覆蓋所述前伸端和凸緣111之間的長度的三分之二。例如，由圖3A可見，螺母在貼靠管子末端103的頭105時，螺母向前伸，超過管子末端103的前表面。
另一個管子末端101設有一個在管子末端101稍后的一定距離上的圓周凹槽113。另外管子末端外徑是一致的。
管子末端101與管子末端/螺母組合103/111的耦連，可以通過一般標示為115的本發明的連接器實行。
此連接器115為套管或者螺母的形式，在其前向端設有一個外螺紋部分117，用于配接螺母109的相應螺紋部分112。螺母115的前向端內部設有一個與管子末端103的頭部105的平截頭圓錐體表面107相對應的平截頭圓錐體或者斜削的表面119。
螺母115的斜削部分119向后，螺母的內斷面上向外形成臺階而提供一個肩臺121，此肩臺121防止管子末端1[譯注應為101]向前移動超過此在螺母115內的肩臺位置。
螺母115的螺紋部分117向后，此螺母有一個擴大部分123，該擴大部分外徑基本上與螺母111的外徑相同。在螺母115的擴大部分123的前向表面上，一個環形凹槽125容納一個稍向擴大部分123的前表面129的前面伸出的O形密封圈127。
另一個凹槽131在擴大部123內向螺母115的內表面開放，并且容納另一個O形密封圈133和一個抗擠壓圈135。O形密封圈133稍伸出凹槽131。
凹槽131向后，螺母115的擴大部分123設有另一個凹槽137，該凹槽137還是向螺母115的內表面開放。凹槽137截面上基本上是矩形的，然而設有一個向后斜削的部分139。在凹槽137之內，置有一個裂環141，該裂環，例如是用H/T鋼制造的。該裂環139可以在圖3A和圖3B所示的較小直徑構形與較大直徑構形之間擴張。把此裂環用彈簧偏置向所述較小直徑的構形。
為了組裝此耦連裝置，首先把本發明的連接器115推在管子末端101上，從而把裂環141相對向外移動進其凹槽137內。連接器115的繼續移動持續到此連接器抵達圖3A和圖3B所示的位置，此時裂環141內縮而占據管子末端101的凹槽113，從而鎖定連接器115于管子末端附近的位置。在此位置，O形密封圈133壓在管子末端101的外表面上，形成連接器與管子末端101之間的密封連接。
然后，通過把這兩個管子末端及其相關的螺母109、117放在一起再對螺母117轉動螺母109以接合螺紋的配合部件112和117，可以把管子末端101連接到管子末端103上。這里說的相對運動持續到連接器117的斜削的末端119與管子末端103的頭部105的截頭圓錐體末端107接合，換言之，持續到圖3B所示的位置。
在另一個類似的實施例(未示)中，連接器115的螺紋段117的長度小于圖3A和3B所示的長度。結果，在連接器115的斜削的表面與管子末端103的截頭圓錐體末端107接合之前耦接即告完成。因此，當螺母109的前向端與螺母115的擴大部113的表面119接合從而壓迫O形密封圈127實現兩個螺母109、115之間的密封接合時，耦接就完成了。
參見圖3A和圖3B，圖中示出兩個管子末端141和143耦接在一起。與管子末端141關聯的是一個套管或者說螺母145，其結構上與圖3A和圖3B的螺母115基本上相同，因此不作進一步說明。與管子末端143關聯是另一個套管或者說螺母147，此例中，該套管或者說螺母147特別適于與螺母145一起使用，因此，不論是單獨使用還是與螺母145一起使用，都可以看作是本發明的一部分。
管子末端143設有一個與管子末端141的外圓周凹槽相類似的外圓周凹槽。螺母147設計為“陽螺紋”螺母145的陰螺紋配合件。因此在其前向端設有內螺紋段149。螺母147的后向端用于容納管子末端143并且設有兩個凹槽151和153。凹槽153設有一個鎖定環154，與參照圖3A和圖3B的元件141所述的相似。前向凹槽151容納一個O形密封圈155和一個抗擠壓圈157。在螺紋部分149與螺母147后向的其余部分之間安置一個內向的凸緣159。
圖4B所示位置的耦接組裝是簡單的。把兩個螺母或稱連接器145、147推向其相應的管子末端，以管子末端143貼靠內凸緣159，且鎖定環154占據管子末端143中的凹槽。鎖定環154接合于管子末端143的凹槽內，從而把147和管子末端143鎖定在一起。在螺母147與管子末端143之間由O形密封圈151實現密封。
把管子末端靠攏對準并在陽螺紋螺母145與陰螺紋螺母147之間進行相對旋轉直到達到圖4B所示的位置。在此位置陰螺紋螺母147的前向端貼靠在螺母145的擴大部分的前向端上并且在此接合處壓迫O形密封圈，從而實現兩個螺母之間的密封。
應當理解的是，由于存在斜削的表面139(圖3A和圖3B及其在圖4A和圖4B中都存在)，連接在一起的組件內部出現的任何液壓大量上升都會使鎖定環141更加牢靠地推進管子末端內的凹槽中，從而把連接器145更加緊密地固定在管子末端上。
參見附圖中的圖5A和5B，本發明的另一個實施例是一種連接器161，在圖中與一個軟管接合元件163一起示出。連接器161為套管的形式，靠近一端有一個外螺紋段165，用于與一個管子末端或者其它接頭的相應螺紋段接合。連接器161的螺紋段165設有一個O形密封圈167提供與所述管子末端或其它的管接頭的密封接合。
毗鄰于連接器161的螺紋段165把連接器做成外向臺階形，使連接器的其余段直徑較大。在此段內設有兩個環形的凹槽169和171，這兩者都徑向向內開口。凹槽161[譯注應為169]容納O形密封圈173，所述的O形密封圈173在連接器161與軟管接合元件163之間提供密封接合。在凹槽169內還設有一個抗擠壓圈175。
凹槽171的形狀做成具有一個矩形截面的第一部分177，并且伸向連接器161的遠離螺紋段165的一端，有一個“管口”部分171，此部分171有一個沿徑向向內的、朝套管的毗鄰端從凹槽171的部分177伸出的彎曲表面181。凹槽171的曲率與下文所述的裂環183的曲率相當。
處于凹槽171之內有一個H/T鋼裂環183，該裂環183可以在圖5A和圖5B所示的構形以及一個較大的直徑的構形之間擴張。該裂環183被向內彈簧偏壓至圖5A和圖5B所示的位置。
軟管接合元件163有一個恒定尺寸的內表面和一個外表面，該外表面包括一個從一端起在它長度的約三分之一到二分之一上展開的鋸齒形部分185。除了用于容納裂環183的凹槽187，以及在此凹槽和鋸齒形部分185之間的、環形凸緣189和191之外，軟管接合元件163的其余部分的外部尺寸恒定。
圖5A是連接器161和軟管接合元件163的兩個主要部件，組裝在一起的示意圖。圖5B與圖5A相似，然而圖中示出在組裝時包括插入的一個抗振動環193，用以防止在連接器161和軟管接合元件163之間出現任何橫向運動。此環193在位時，可以看到這時裂環183大部分容納在凹槽171的部分179內。結果，把裂環183牢固地固定在位，從而在使用中組件內壓力上升時不能夠在連接器內沿任何方向移動。這避免了裂環的移動或者“振動”，不然的話，由組件內的流體運動產生的壓力脈動時是會發生這樣的移動或者“振動”的。這樣的“振動”能夠損壞組件的部件并且把裂環硬化到發脆并且最終破碎的程度。
應當理解，上述的耦合不僅易于組裝并易于拆卸。在其使用壽命期內它們確實會遇到反復的組裝和拆卸。
權利要求
1.一種連接器，用于在第一流體輸送構件的管狀末端和第二流體輸送構件的帶螺紋末端之間形成連接，所述的連接器具有一個螺紋部分，用于與所述的第二流體輸送構件的帶螺紋的末端接合；裝置，用于接合一個外部的、位于所述的第一流體輸送構件的管狀末端的外圓周上延伸的槽；裝置，用于與所述的第一流體輸送構件的所述管狀末端實行密封的接合；以及裝置，用于與所述的第二流體輸送構件的所述螺紋端實行密封的接合。
2.根據權利要求1所述的連接器，其特征在于，有非一體的螺紋端部用于與該所述接器的螺紋部接合。
3.根據權利要求1或2所述的連接器，其特征在于，所述的與所述的第二流體輸送構件實行密封接合的所述裝置，在所述連接器與所述的第二流體輸送構件的所述螺紋端的徑向毗鄰的表面之間實行所述的密封。
4.根據上述權利要求中之任一所述的連接器，其特征在于，凹槽接合元件可以在一個非接合位和一個接合位之間徑向移動。
5.根據權利要求4所述的連接器，其特征在于，把所述的凹槽接合裝置偏壓進接合位。
6.根據上述權利要求中之任一所述的連接器，其特征在于，所述的凹槽接合元件布置在所述的與所述的第一流體輸送構件的所述的管狀末端實行密封接合的裝置的后方。
7.根據上述權利要求中之任一所述的連接器，其特征在于，所述的凹槽接合裝置是一個置于連接器的環形凹槽中的裂環。
8.根據權利要求7所述的連接器，其特征在于，所述的環形凹槽具有一個第一部，用于基本上容納擴張狀態的裂環的整體，和一個縱向地毗鄰所述第一部的第二部，用于把所述裂環持定為收縮的狀態。
9.一種耦連裝置，它包括一個上述權利要求中之任一所述的連接器，和一個細長的軟管接合元件，所述的連接器為一套管，具有用于與螺紋管子末端接合的螺紋部，連接器設有用于在套管和軟管之間進行密封的密封裝置。
10.一種耦連裝置，用于在兩個有凹槽的流體輸送構件的管狀末端之間形成連接，所述的耦連裝置包括權利要求1至8任何一項的兩個連接器，這兩個連接器能夠彼此用螺紋接合，以達到在兩個有凹槽的流體輸送構件之間實行耦連。
全文摘要
一種連接器，用于在第一流體輸送構件的管狀末端和第二流體輸送構件的帶螺紋末端之間形成連接，以螺紋部(19、117)與所述的第二流體輸送構件的帶螺紋的末端(112)接合。所述的連接器設有用于與一個外部的、位于所述的第一流體輸送構件的管狀末端的外圓周上延伸的槽(31、137)接合的裝置(39、141)。設有用于與所述的第二流體輸送構件的所述螺紋末端實行密封接合的裝置(23、133)。
文檔編號F16L19/03GK1408058SQ0081669
公開日2003年4月2日 申請日期2000年12月15日 優先權日1999年12月15日
發明者保羅·戴維森 申請人:奧伊斯特泰克公司