CN1189210A - 快速连接/拆卸联轴节及其装配方法和设备 - Google Patents

快速连接/拆卸联轴节及其装配方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种位于内螺纹管接头和可***内螺纹管接头的外螺纹管接头之间的快速连接/拆卸联轴节,例如,用来将一个高压管线连到一个阀体上的联轴节。内螺纹管接头(10)包括一个用来容纳外螺纹管接头的圆柱形部分(14)的圆柱形空间(13),所述空间的包络面带有至少一个凹槽(18),用来让可移动的闭锁元件(20)弹性进出圆柱形空间。内螺纹管接头的凹槽(18)的外侧面同轴地设有一个基本上为环形的凸缘(19),它基本上与所述空间的包络面一致。闭锁装置(20)在凹槽(18)中包括至少3个金属弧形部件,每个部件都通过一个弹性元件(21)而偏置到相对于内螺纹管接头的对称纵轴倾斜的位置上,该倾斜位置即闭锁位置。在这个位置中,这些部件一起组成一个截头圆锥体,它的大端由凹槽(18)的外侧面支撑在凸缘(19)的径向外侧上。

Description

快速连接/拆卸联轴节及 其装配方法和设备
发明领域
本发明涉及一种介于内螺纹管接头和可***该内螺纹管接头的外螺纹管接头之间的快速连接/拆卸联轴节，例如，用于将一个高压管线连到一个阀体上的联轴节，其中外螺纹管接头和内螺纹管接头一起使用，该外螺纹管接头包括一个可***内螺纹管接头的圆柱形部分，该部分包络面上带有一定宽度的周向凹槽，该凹槽用于容纳一个位于凹槽两壁之间并沿阳端接头轴向的可移动环，该环的厚度基本上等于凹槽的深度，内螺纹管接头包括一个圆柱形空间，用来装外螺纹管接头的圆柱形部分，该空间的包络面有至少一个凹槽，用于让可移动的闭锁元件弹性地进出圆柱形空间，可移动闭锁元件在其闭锁位置与最靠近外螺纹管接头外端部的外螺纹管接头凹槽边缘相配合，并且通过将环移向所述外端边缘，可把闭锁元件从闭锁位置移到松开位置，这种移动可通过将外螺纹管接头压入内螺纹管接头，直到闭锁装置与环的周围表面达到摩擦啮合来实现。另外，本发明还涉及了一种用于装配该联轴节的方法和装置。
发明背景
EP0375674中已知上述的一种快速连接/拆卸联轴节，它带有一个弹簧钢环。这样一种弹簧钢环能给普通液压装置提供足够的锁定可靠性，但当液压非常高的时候有变形的危险。如果为了承受更高的压力而将锁定环设计得更有强度，那么把环装入内螺纹管接头内凹槽的装配就会变得困难得多。生产这种联轴节的成本主要取决于装配的合理性和效率。无需任何手工操作技巧的自动装置是优选的。
发明目的
本发明的一个目的是提供一个带有锁定机构的内螺纹管接头，它可解决非常高的液压下的可靠性问题。本发明的另一个目的是提供一种装配联轴节的方法和工具，以便解决合理且有效地装配联轴节的问题。
解决方案
为了这个目的，本发明中内螺纹管接头的特征在于，在内螺纹管接头凹槽的外侧同轴地设置一个基本呈环形的凸缘，基本上与所述空间的包络面一致，并且闭锁机构在凹槽中至少包括3个金属弧形部件，每个部件都通过一个弹性元件被偏置到相对于内螺纹管接头对称纵轴倾斜的位置上，该倾斜位置即闭锁位置，在此处这些部件一起组成一个截头圆锥体，它的大端由凹槽的外侧面支撑在凸缘的径向外侧上。
本发明方法的特征在于将弹性元件放入凹槽中，把送件头***内螺纹管接头的圆柱形空间中，通过送件头，一次把一个闭锁元件从内螺纹管接头的开口端经由凹槽送至凹槽外的位置中，于是，当闭锁元件经过凸缘而被斜置入凹槽时，是朝相反方向移动的。
根据本发明用于装配内螺纹管接头的一个送件头，其特征在于：它带有一个导向套筒，该套筒可***内螺纹管接头的圆柱形空间并可在其中旋转，并且作为送件机构的导向装置，该送件机构可在导向轴套筒内部轴向移动并包括一个同轴的滑块。
附图简述
现在参看附图中所示的实施方案，对本发明进行说明，其中：
图1是根据本发明的一个内螺纹管接头的截面图，显示了闭锁元件安装前后的样子，
图2表示的是对应的一种设计略有差异的内螺纹管接头，并带有一个未剖的外螺纹管接头，密封装置和闭锁元件，
图3是一个闭锁元件的透视图，
图4是一个送件头的侧视图，局部为剖面。
优选实施方案说明
图1中的内螺纹管接头部件10可通过外螺纹11和六角头12装入一个未示出的阀室中。内螺纹管接头的这种设计使得对上述阀室外部空间的占用非常小，由于提高了设计的自由性，而使这种阀室具有优越性，例如，把阀室装到一个液压可控的臂上的情况。
位于内螺纹管接头10内部的圆柱形空间13可使外螺纹管接头15的对应圆柱形部分14***(见图2)。内凹槽16沿圆柱形空间的包络面同轴延伸，并且用来容纳一个包括O形环和塑料环的密封圈17。
外凹槽18更高更宽，并且还在朝向内螺纹管接头入口的凹槽18的侧面有一个环形凸缘19。凹槽18用来容纳闭锁元件20，该元件可通过O形环21的动作而弹性地进出圆柱形空间13。根据本发明的一个优选实施方案，凹槽18可容纳5个闭锁元件20，每个元件在对应72°的弧长上呈弧形，这样它们端部对端部形成一个360°的环，形成一个截头圆锥的形状。这个截头圆锥从内螺纹管接头的入口向内汇聚，通过这种方法，截头圆锥大端由位于凸缘19径向外侧的凹槽18的外侧进行支撑。圆锥的小端通过凸缘19伸出凹槽18，并且其相对端的边缘伸入圆柱形空间13。
在这个锁定位置上，闭锁元件20在圆柱形部分14中形成了一个朝向凹槽22内沿的环形止动面，该闭锁元件由回火钢制成并根据图3的侧视图具有基本上为带有成形端面的扁长方形。根据现有技术，凹槽22带有一个环23，环的宽度基本上与凹槽22的深度相同。
根据现有技术，外螺纹管接头可***内螺纹管接头10，其中闭锁装置20首先通过外螺纹管接头圆柱形部分14的前部压出，然后被弹性地压入外螺纹管接头的凹槽22。这时外螺纹管接头15锁定在内螺纹管接头10中，并且所有的压力都经由倾斜表面24通过闭锁元件20由内螺纹管接头10承受，倾斜表面在闭锁元件的锁定位置基本上与内螺纹管接头纵轴成直角。同时，闭锁元件20经由侧表面25相互支撑，这样力就被平均地分配到由位于凹槽18外沿上的倒边26支撑的全部5个闭锁元件上。通过闭锁元件的这种设计，压力被分布到一个大的区域上而不存在集中载荷，这样联轴节可承受高达1500bar的极高压力载荷而无任何失效的危险。
通过打开装配销27拆卸联轴节，然后外螺纹管接头15可被推入内螺纹管接头10更深一段距离。通过这种方法，环23将对闭锁元件20产生作用，这样可使闭锁元件从闭锁位置分离。由于环23是沿着外螺纹管接头的收敛部分轴向分布的，当外螺纹管接头被拉出内螺纹管接头时，环23保持在松开位置，直到外螺纹管接头缩回到其凹槽22通过闭锁元件时为止，而且这些闭锁元件可支撑抵靠在外螺纹管接头圆柱形部分的表面上。由于闭锁装置带有一个导边24a，因此可便于外螺纹管接头的缩回。
由于闭锁元件在底面26和外侧面之间具有圆角过渡，也有助于闭锁元件的装配，这个过渡在从闭锁位置到松开位置之间枢轴转动时形成了一个铰接点。
图4大略表示了闭锁元件20是如何利用送件头28装配到内螺纹管接头10中的，送件头28带有一个导向套筒29，该套筒可***内螺纹管接头的圆柱形空间13并在其中旋转，并形成送件机构30的导向装置，送件机构30可在导向套筒29的内部轴向移动并包括一个同轴的滑块31。这个滑块31一方面带有一个基本上与送件头28的纵轴垂直的表面32，另一方面，还带有一个倾斜面33，当送件机构30移入内螺纹管接头时，可作为一个导向装置，把闭锁元件的边沿26引入凹槽18并通过凸缘19。
导向套筒29带有一个倾斜面34，当导向套筒向上缩回一定距离以便取出下一个闭锁装置时，用来将闭锁元件的相对边沿24引入凹槽18。
图4大略表示了锁定装置20是如何通过凸缘19而被“倒入”凹槽18中的。
锁定装置在内螺纹管接头中的装配采用以下步骤：
将O形环在凹槽18中装入其位置。把送件头28装入圆柱形空间13。
通过导向套筒29一次把一个闭锁装置从开口端经由凹槽18***边沿26通过凸缘19的位置，在导向套筒中，锁定装置位于内螺纹管接头圆柱形空间13中套筒的表面32上，然后把导向套筒29移入空间13的运动停止。
接着继续把滑块31向内螺纹管接头的空间中移入一段距离，从而使套筒的倾斜面33通过闭锁装置的边沿26对闭锁装置产生作用，使其经过凸缘19和环21斜***凹槽18。
然后将导向套筒29拉回一段距离，此间倾斜面34顶推闭锁装置的相对端部24，从而使这个端部被推入凹槽并顶住环21。
现在将导向套筒进一步上拉一段距离，然后使其绕纵轴旋转一个与闭锁元件的弧长相对应的角度，其间一个位于导向套筒上的凸出的装填机构使闭锁元件在凹槽中移动一段相应的距离。
现在再将导向套筒旋回初始位置，其中闭锁元件位于导向套筒中两个倾斜面33，34之间的空间的侧面上。
最后将导向套筒向内螺纹管接头外移回一段所需的距离，这样下一个闭锁元件可放入导向套筒中，以便重复上述的送件过程。
当最后一个闭锁元件置于内螺纹管接头中的位置上时，上述的旋转装填运动就不再需要了。
本发明不限于上述的实施方案，在附带权利要求范围中的一些例子也是可能的。

Claims (10)

1.一个位于内螺纹管接头和可***该内螺纹管接头的外螺纹管接头之间的快速连接/拆卸联轴节，例如用于将一个高压管线连到一个阀体上的联轴节，其中外螺纹管接头(15)和内螺纹管接头(10)一起使用，它包括一个可***内螺纹管接头(10)的圆柱形部分(14)，该部分包络面上带有一定宽度的周向凹槽(22)，该凹槽用于容纳一个位于凹槽两壁之间并沿阳端接头轴向的可移动环(23)，该环的厚度基本上等于凹槽的深度，内螺纹管接头包括一个圆柱形空间(13)，用来装外螺纹管接头的圆柱形部分(14)，该空间的包络面有至少一个凹槽(18)，用来让可移动的闭锁元件(20)弹性地进出圆柱形空间，可移动闭锁元件(20)在其闭锁位置与最接近外螺纹管接头外端部的外螺纹管接头凹槽(22)边缘相配合，并且通过将环(23)移向所述外端边缘，可把闭锁元件从闭锁位置移到松开位置，这种移动可通过将外螺纹管接头压入内螺纹管接头，直到闭锁装置与环的周围表面达到摩擦啮合来实现，其特征在于
一个基本为环形的凸缘(19)同轴地位于内螺纹管接头凹槽(18)的外侧面上，基本上与所述空间的包络面一致，并且
闭锁机构(20)在凹槽中至少包括3个金属弧形部件，每个部件都通过一个弹性元件(21)被偏置到相对于内螺纹管接头对称纵轴倾斜的位置上，该倾斜位置即闭锁位置，在此处这些部件一起组成一个截头圆锥体，它的大端由凹槽(18)的外侧面支撑在凸缘(19)的径向外侧上。
2.根据权利要求1的联轴节，其特征在于，每个弧形部件(20)带有一个底面(26)，该底面在所述闭锁位置上位于一个垂直于内螺纹管接头纵轴的平面中。
3.根据权利要求2的联轴节，其特征在于，每个弧形部件都带有一个闭锁表面(24)，该表面在所述闭锁位置上位于一个垂直于内螺纹管接头纵轴的平面中。
4.根据权利要求3的联轴节，其特征在于，每个弧形部件在底面(26)和部件外侧之间都有一个圆角过渡，这个过渡在闭锁位置和松开位置之间旋转时形成了一个枢轴点。
5.一种装配联轴节内螺纹管接头的方法，例如将一个高压管线连到一个阀体上的联轴节，其中内螺纹管接头(10)包括一个为内螺纹管接头设计的用来容纳外螺纹管接头的圆柱形部分(14)的圆柱形空间(13)，该空间(13)的包络面有至少一个凹槽(18)，用来让可移动的闭锁元件(20)弹性地进出圆柱形空间，可移动闭锁元件(20)在其闭锁位置与外螺纹管接头的横边相配合，并且在所述凹槽(18)中至少包括3个金属弧形部件，每个部件都通过一个弹性元件(21)而偏置，其中凹槽的宽度基本上与闭锁元件的高度相同，并且具有一个环形凸缘(19)，形成该闭锁元件的止动机构用来防止它们滑出凹槽，其特征在于
将弹性元件(21)置于凹槽(18)中，
将送件头(28)***内螺纹管接头的圆柱形空间(13)中，
通过送件头(28)一次把一个闭锁元件(20)经凹槽(18)从内螺纹管接头的开口端***凹槽外的一个位置上，于是当闭锁元件斜***凹槽(18)中时，将经由凸缘(19)向后移动。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，斜插是通过把送件头(28)的第一倾斜面(33)抵住闭锁元件(20)的一边(26)来实现的，然后在送件头(28)缩回时，将送件头的第二倾斜面(34)抵住闭锁元件的相对边沿(24)。
7.一种用于装配联轴节内螺纹管接头的送件头，例如，用于将一个高压管线装到一个阀体上的联轴节，其中内螺纹管接头(10)包括一个用来容纳外螺纹管接头的圆柱形部分(14)的圆柱形空间(13)，所述空间(13)的包络面带有至少一个凹槽(18)，用来让可移动的闭锁元件(20)弹性地进出圆柱形空间，可移动闭锁元件(20)在其闭锁位置与外螺纹管接头的横边相配合，并且在所述凹槽(18)中至少包括3个金属弧形部件，每个部件都通过一个弹性元件(21)而偏置，其中凹槽的宽度基本上与闭锁元件的高度相同，并且具有一个环形凸缘(19)，形成该闭锁元件的止动机构，用来防止它们滑出凹槽，其特征在于，
送件头带有一个导向套筒(29)，它可***内螺纹管接头的圆柱形空间(13)并在其中旋转，并且作为送件机构(30)的导向装置，该送件机构(30)可在导向套筒(29)的内部轴向移动并包括一个同轴的滑块(31)。
8.根据权利要求7的送件头，其特征在于，滑块(31)带有一个基本上与送件头的纵轴垂直的突指(32)。
9.根据权利要求7的联轴节，其特征在于，滑块(31)具有一个倾斜面(33)，用来将闭锁元件(20)的前边(26)引入凹槽(18)，并且导向套筒(29)具有一个倾斜面(34)，用来将闭锁元件的后边(24)引入凹槽。
10.根据权利要求7的联轴节，其特征在于，导向套筒(29)带有一个周向凸起的装填机构，用来把闭锁装置装入凹槽(18)中。
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