CN1145993A - 径向连接的密封接头 - Google Patents

Abstract

密封接头包括第一和第二管状端件。第一端件在超过它的端部之外有带横槽的U形轴向延伸部分。第二端件提供有沿径向向外突出基本上呈圆形的凸缘。当两个端件相对横移时，凸缘就啮合在槽中。两个端件中的一个的端部提供有圆形密封垫圈。第二端件有一带径向面的弹性环状物，这一径向面是用来承靠在横槽的第二径向壁上。两端件中的一个有一轴向突出部用来座落在另一端件中的缩回部中。

Description

径向连接的密封接头

本发明是有关包括由在每个端部上有孔的第一和第二管状端件所组成的密封接头。

第一端件在其端部之外有一带横槽的U形的轴向延伸部，该延伸部包括其直径大于第一端件孔径的半圆形部份和位置在半圆形部分每一端处的两直线形部份。该横槽有靠近第一端件端部的第一径向延伸侧壁和面对第一径向侧壁的第二径向延伸侧壁。

第二端件提供有向外径向突出的基本上呈圆形的凸缘，并有面向第二端件端部相反方向的径向面。当两个端件为了连接在一起相对横移时、凸缘正好被啮合于槽中。两个端件其中的一个端部提供有轴向突出超过该端部的圆形密封垫圈，它用来与另一个端件的端部进行密封接触。

以专利号1350361发表的法国专利公开了上述类型的密封接头，由于啮合是由两个端件相对横移所形成，它具有不要求轴向啮合的优点。这种接头即使在只能有非常小的轴向空隙情况下仍可能连接到位。特别是在一些汽车工业应用的情况下、在可利用的空间很小的汽车发动机盖下，连接需要在原地就位。在按密封方式与其他端件连接之前，至少两个端件中的一个可能接有被作用力连接的或可能用套箍夹持在端件上的一条管子。

遗憾的是，先有连接技术由于下面的缺点所带来的麻烦，由于圆形密封垫圈轴向突出到安装于其上的端面之外，以致垫圈在连接的全部行程上压在外部端件的端部上被研磨。这样增加了提前磨损和塑性变形的严重风险，以致密封总是不能得到长期的保证。

本发明的一个目的是根治以上的弊病，并提出一种连接方法、这种连接当两个端件为了连接在一起而相对移动时，垫圈的研磨可以避免或至少可以受到限制，并当端件处于连接位置时，密封连接得以保证。

这一目的可用下述办法来达到，其一是用第二端件的径向环状物、环状物在轴向上具有回弹力的柔性，它有背向第二端件端部的径向面，当凸缘在槽内啮合的，该径向面承靠在槽的第二径向上，其二是第一和第二端件中的一个在其孔边缘邻近处有轴向突出部，而两个端件中的另一个在其孔边缘邻近处有轴向缩回部，当两个端件处于连接在一起的位置上时，该轴向缩回部容纳轴向突出部。

用这种安排，至少当凸缘啮合行程的部份在槽内时、轴向突出部的自由端与另一部份(不包括突出部的这一部份)端部的前端面相配合。于是垫圈在啮合行程中避免了过度的研磨而受到保护。在这种情况下，径向环状物在两个端件之间沿增大分离的方向受到回弹力的推动作用。

在啮合行程的最后，在其径向面承靠在横槽第二径向壁的环状物回弹力的作用下，该突出部被容纳在轴向缩回部内。这时，弹性的环状物还推动垫圈与面对端件的端部成密封接触。

有利的是，该轴向缩回部的形状与突出部的形状是互补的。

以下在读到对以非限定性例子的方式给出的实例的详细解释后，就会对本发明有很好的理解，其优点也将更清楚地表明。

所参考的附图说明如下：

·图1是本发明的接头在其两上端件(耦合)连接在一起时的局部轴向剖面图；

·图2是图1中沿剖面线II-II剖取的剖面图，表示出两个端件处在啮合连接行程中的某个位置上；

·图3是图2中沿剖面线III-III的剖面图；

·图4是表示两个端件其中之一的端部的局部放大轴向剖面图；和

·图5是在两个端件处于连接在一起的位置上表示密封垫圈另一变化实例的局部轴向剖面图。

图1到3表示第一管状端件10和第二管状端件12所组成的密封接头。为了简单起见，只表示了这两个端件的端部。很清楚，它们可以用各种熟知的方式连接到管子上，或它们可以构成管子的端部。每个端件有相应的端部14、16，并在其上有相应的孔18、20。

超过它的端部14第一端件10有带横槽24的U形轴向延伸部份22。更精确些说，槽24的底部25C有半圆形部份24a，其半径R大于第一端件孔18的半径r，位于半圆形部份24a的相对两端处连有两个直线形部份24b和24c。槽24还有在邻近第一端件端部14处的第一径向壁25a和面向第一径向壁在其对侧的第二径向壁25b。

自然地，当处于连接位置时，该两个端件都沿一共同的轴线A对齐。第二端件12的孔20具有与第一端件孔18相同的半径r。

第二端件12提供有基本上呈圆形的凸缘26，它沿径向向外突出，并有面对第二端件端部16相反方向的径向面27。在所示的例中，凸缘26的外圆半径基本上等于槽的半圆形部份24a的半径R，这样在连接位置上，凸缘26与槽24的底部25c相配合。于是，当在两个端件之间作相对横移如图2箭头F方向所示第二端件相对第一端件移动时，凸缘就恰当地啮合在槽24中。

如在图4中可看得更清楚，第二端件12的端部16提供有圆形密封垫圈28，它轴向突出于该端部之外。当端件处于连接在一起的位置时，该垫圈用来与第一端件10的端部进入密封接触，更准确地说是与其前端面15作密封接触。相反地，相同的垫圈可以在第一端件10的端部14上，当端件处于连接在一起的位置时，该垫圈用来与第二端件12的端部16进入密封接触，更准确地说是与其前端面17作密封接触。

第二端件12具有一位于凸缘26之后，即离端部16更远处的径向环状物30。该环状物30沿轴向呈柔性。为达到这一目的，在第二端件的外圆上于环状物30的两侧加工有环形槽32和34。

该两种端件可用相对坚韧的材料，即用高强度橡胶制成。该环状物首先由于相对于它的轴向长度而言轴向厚度较薄和其次由于环形槽32和34的存在而具有轴向柔性。

该环状物具有背向第二端件12的端部16的径向面35。如图1中所见，这一径向面35是用来在凸缘26被连接在该横槽中时承靠在横槽24的第二径向壁25b上。换句话说，该横槽承纳由凸缘26和环状物30所组成的组合件。

第二端件12在位于其孔16的边缘邻近处具有一轴向突出部份38，而第一端件10在其孔14的边缘邻近处有一轴向缩回部40，当两个端件处于连接在一起的位置时用来容纳轴向突出部38，如图1所示。

在所示的例子中，沿轴线A从第二端件朝第一端件逐渐成锥形的轴向突出部38和轴向缩回部40在形状上是平截头锥体并呈互补形，当处在连接在一起的位置上时，由于这两个互补的形状使端件10和12之间得以相对固定。然而，互补的形状可以取消，其关键之点是突出部38应能啮键合在缩回部40中而不妨碍垫圈28的密封接触。此外，还可以采取另一种措施，在第一端件孔的边缘邻近处提供轴向突出部，而在第二端件孔的边缘邻近处提供轴向缩回部。

由于设置有轴向突出部和缩回部，当第二端件被啮合到第一端件内的同时，密封垫圈避免被研磨。如图3所示，当进行啮合时，只要第二端件没有抵达它的最后连接位置，突出部38的端部一直与第一端件10的端部14的前端面15配合工作。这种状态倾向于沿图3中箭头G的方向将第二端件推离第一端件，从而垫圈28对应于第一端件端部14的前端面形成间距。同时，环状物30受到沿箭头G相反方向，即沿趋向第一端件端部的方向的弹性回复推力的作用。

在啮合行程终结时，第二端件抵达到它相对于第一端件的连接位置，并在这一位置上轴向突出部38啮合在轴向缩回部40中。其结果，径向环状物30在其本身弹性力的作用下恢复到它的自然状态，于是倾向于将垫圈28压向第一端件端部的前端面形成密封接触。

当突出部38与前端40进行配合工作时，为了避免垫圈与前端面40的任何接触，最好是突出部38的轴向长度h₂大于垫圈28超过第一端件端部16的轴向延伸量h₁。

如上所述，垫圈28和突出部38不是必需两个都提供在同一的端件上。在这种情况下，只要轴向突出部的轴向长度大于垫圈超过它安装于其上的端件端部的轴向延伸量，在啮合行程中在垫圈和其面对的前端面之间的所有接触都能得以避免。

图5表示一个变化的垫圈的实例，并且在图5中，图5和图1共同的元件用如图1中所示的相同的标号并加100来表示。在前面的图中，密封垫圈是由嵌入在端件之一的端部上的环形槽29(图4)中的一个O形圈所构成。如图5所示，垫圈128由固定在凸缘126的外缘上并超过第二端件端部116轴向伸出的一个弹性环形唇状物所构成。该唇状物128向端件的中心线收敛，所以当在压力下的液体流经该接头时，压力沿箭头P的方向趋于将唇状物128沿径向向外推动，因而进一步强化了密封作用。

Claims (3)

1.一个密封接头包括第一管状端件(10)和第二管状端件(12)，每个端件有相应的端部(14，16)，并在其上有相应的孔(18，20)，第一端件(10)在超过它的端部(14)之外有带横槽(24)的U形轴向延伸部份(22)，槽24的底部(25c)有半圆形部份(24a)，其半径(R)大于第一端件孔(18)的半径(r)，在所述半圆形部份(24a)的相对两端处分别连接两直线部份(24b，24c)，所述槽(24)具有在邻近第一端件端部(14)处的第一径向壁(25a)和面对第一径向壁的第二径向壁(25b)，第二端件(12)提供有基本上呈圆形的凸缘(26)，它沿径向向外突出，并有背向着所述第二端件端部16的径向面(27)，当所述两个端件为了(耦合)连接在一起的目的作相对横移(F)时，所述凸缘就恰当地啮合在槽(24)中，两个端件中的一个端件(12)的端部(16)提供有圆形密封垫圈(28)，它轴向突出于所述端部之外，用来与另一端件(10)的端部进入密封接触，该接头的特征在于：第二端件(12)有一径向环状物30、该环状物沿轴向有呈弹性力的柔性，该环状物有背向所述第二端件(12)的端部(16)的径向面(35)，所述径向面适于在凸缘26被啮合在所述横槽中时贴靠在横槽(24)的第二径向壁(25b)上，其特征还在于：第一和第二端件(10，12)其中的一个端部在位于其孔(16)的边缘邻近处有一轴向突出部(38)，而在所述另一个端件的孔(14)的边缘邻近处有一轴向缩回部(40)、当两个端件(10，12)处于连接在一起的位置时，缩回部(40)用来容纳所述轴向突出部(38)。

2.一个根据权利要求1的接头，其特征在于：轴向突出部和缩回部(38，40)在形状上呈平面截头锥形且是互补的。

3.一个根据权利要求1或2的接头，其特征在于：轴向突出部(38)的轴向和度(h₂)大于安装在端件(12)上的上述密封垫圈(28)超过端件(12)端部(16)的轴向延伸量(h₁)。