CN1961174A - 铰接式管接头 - Google Patents

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R·威廉森
D·P·佐尔奈
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R·W·基恩
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Abstract

本发明公开了一种铰接式管接头，包括块体(10)、双头螺栓(38)、鞍形垫圈副(12)以及帽(60)。鞍形垫圈副(12)被弯曲成局部环绕并夹在块体(10)上。这样块体(10)和垫圈副(12)形成单个单元(6)以简化铰接式管接头的安装。块体(100)还包括从块体(10)的相对面(14)延伸并与双头螺栓(38)接合以提供同步特征的一对壁(20，22)。这样，当帽(60)被紧固在双头螺栓(38)上以固定块体(10)时，双头螺栓(38)和块体(10)保持准确对准。

Description

铰接式管接头
技术领域
铰接式管接头(banjo fitting)广泛用于在流体必须通过90度方向改变或其他类似的流体流动定向而被供给到部件的情况下形成流体连接。铰接式管接头之所以这样命名是因为它们的形状，通常包括铜焊在圆形部件上的管，构成基本上鼓形的组件。与实现相同功能的其他部件不同，铰接式管接头利用动力工具可以很容易地得到组装并在着重考虑组装时间和接近部件容易程度的场合下提供固有的组装优势。
背景技术
图1A和1B表示现有技术的铰接式管接头100，其包括具有开口120的块体(block)118，螺栓102***开口120。块体118和螺栓102的组合被组装成通过将螺栓102紧固在部件的流体端口104而形成流体连接。当被组装时，穿过块体118的通道112被布置成通过螺栓102上的通道114与端口104流体连通。为了减小泄漏，通常在块体118相对两侧上放置铜垫圈116以在螺栓102被紧固时在块体118的两侧提供高压力密封。
现有技术铰接式管接头100的一个缺陷是所需的组装程度。具体地说，由于采用单独的垫圈116，因此在将螺栓102紧固到端口104上之前螺栓102必须首先***一个垫圈、接着是块体118、随后是第二垫圈。在现有技术的铰接式管接头100中垫圈116、块体118和螺栓102的预先组装是不可行的。因此，在装配过程中垫圈116成为单独件或被丢失。
现有技术铰接式管接头设计100的另一缺陷是需要加宽或挖空块体118的中间腔110。由于现有技术铰接式管接头100的螺栓102在紧固过程中被转动，因此螺栓通道114在装配完成时不会与块体通道112直接对准。为了克服这种不重合的问题，块体118的中心腔110被挖空或加宽，使得无论角怎样定向螺栓通道114总是通过中心腔110与块体通道112流体连通。加宽或挖空块体118的中心腔110的过程是高成本且耗时的。
因此，需要一种新的铰接式管接头来解决与现有技术设计有关的问题。
发明内容
根据第一方面，提供一种具有绕对接块体夹紧的鞍形垫圈副的新型铰接式管接头，以将垫圈副保持在适当位置。因此，块体/垫圈组合形成单个组件，使得安装者用一只手就可以将块体/垫圈组件放置在适当位置并且用另一只手将其向下紧固。这种设计明显简化了装配而且在装运过程中防止垫圈滑脱。在一种实施方式中，垫圈副中的至少一个垫圈包括被折叠以在垫圈副被夹在对接块体上时将垫圈副保持在适当位置的突片。突片可以接合块体上的平直表面以防止垫圈副在块体上转动。
根据第二方面，提供一种具有同步特征的新型铰接式管接头。同步指的是以特定定向定位部件一在本申请中是对接块体，同时该部件被紧固在适当位置。通过对接块体的至少一个壁延伸成使得延伸的壁防止块体在铰接式管接头被固定在适当位置时转动这一方式来实现新型铰接式管接头的同步特征。通过这种同步特征，铰接式管接头上的流体通道将在接头的向下紧固过程中保持对准，由此通过消除加宽或挖空块体中心腔的要求来降低制造成本。
附图说明
从以下结合权利要求和附图对优选实施方式的描述中将会看到本发明的特征及其技术优势，其中：
图1A是现有技术对接块体和螺栓的透视图；
图1B是装配的现有技术铰接式管接头的透视图；
图2A是根据一种实施方式的铰接式管接头的顶视图；
图2B是图2A所示铰接式管接头的剖面图；
图3A是根据一种实施方式的鞍形垫圈副的透视图；
图3B是图3A所示鞍形垫圈副的剖面图；
图4A是根据一种实施方式的铰接式管接头双头螺栓和帽的透视图；
图4B是夹在图2A所示对接块体上的图3A所示的鞍形垫圈的透视图；以及
图4C是根据一方面装配后的铰接式管接头的透视图。
具体实施方式
在一种实施方式中，铰接式管接头被设置成包括对接块体10、鞍形垫圈副12、双头螺栓38和帽60。块体10和鞍形垫圈副12一起构成块体/垫圈组件6，如图4B所示。帽60与双头螺栓38配合并容纳在其上以将块体/垫圈组件6固定在双头螺栓38上。
参照图2A和2B，块体10包括穿过块体10的中心开口16、与中心开口16连通的流体通道18、至少一个平直外表面17以及从块体10的侧面14延伸以形成管道23的壁20和22。在另一实施方式中可以采用单个壁。流体通道18可以与流体源(未示出)相连以通过铰接式管接头向部件提供流体。
参照图4A，双头螺栓38包括可以一体形成在一起或刚性相连的柱部46和基部44。柱部46和基部44的远端可以包括如下文所述用于将双头螺栓38连接在其他部件上的外螺纹。帽60可以包括用于在柱部46的端部实现螺纹接合的配合螺纹。双头螺栓38还包括轴向延伸穿过基部44并与定位在柱部46上的一个或多个径向流体端口42相交的流体通道40。在操作中，双头螺栓38的基部44可以与现有技术一样被安装在液压部件(未示出)上，使得流体通道40与所述部件流体连通。
双头螺栓38的基部44还包括至少一个平面36以确保块体10和双头螺栓38之间的准确对准并提供上述的同步特征。具体地说，块体10和基部44的尺寸可以被设计成使得块体10不能落在基部44上，除非基部44上的平面36被转动以面对从块体10延伸的壁20或22之一。在优选实施方式中，基部44包括当块体10落在基部44上时分别面对壁20和22的两个在直径上相对的平面。在本实施方式中，双头螺栓38的基部44仅以特定的角定向装配在块体10上的通道23内。
参照图3A和3B，鞍形垫圈副12包括通过连接件28相连的下垫圈24和上垫圈26。下垫圈24或上垫圈26可以包括从垫圈延伸并在直径上与连接件28相对的突片34。当如图3B所示的垫圈副12被形成为如图4B所示那样局部环绕块体10时，在装运和安装过程中垫圈24，26都可以被保持在块体10上的适当位置。特别地，突片34可以接合块体10的平直外表面17以防止垫圈副12在块体10上转动。尽管优选实施方式中的鞍形垫圈副12只包括一个突片，但本领域技术人员可以认识到还可以采用包括两个突片的鞍形垫圈副。垫圈副12可以由铝、铜、黄铜或任何其他适当的垫圈材料制成。但已经发现采用铝垫圈可以提高耐腐蚀性。
为了装配铰接式管接头，块体/垫圈组件6被放置在双头螺栓38上，使得双头螺栓38的柱部46穿过块体10的中心开口16以及鞍形垫圈副12。双头螺栓38的基部44可以先刚性安装在部件例如液压执行机构上。但是，在块体/垫圈组件6完全落在双头螺栓38上之前，块体10的壁20和22必须与双头螺栓38的基部44上的平面36对准。这样，确保了块体10上的流体通道18与双头螺栓38上的端口42准确对准。这使得流体可以通过块体通道18通入螺栓通道40和从其中排出。一旦块体10完全落在双头螺栓38上，则帽60被向下紧固在双头螺栓38的突出柱部46上以固定块体/垫圈组件6并提供流体密封。
块体10的壁20和22与双头螺栓38的基部44之间的干涉将防止相对转动，使得即使在帽60被紧固在双头螺栓38的柱部46上时块体/垫圈组件6将被保持处于正确的角定向中。换句话说，在所述紧固过程中块体10保持同步并且在帽60被紧固时不需要由紧固装置来阻止块体10转动。
在另一实施方式中，块体10上的中心开口16可以被加宽以便于流体绕块体10上的柱部46流过。通常通过将中心开口16铸造或研磨成具有与图1所示现有技术铰接式管接头的中心腔110类似的凹入环形空间或空腔而使中心开口16被加宽。
按照另一实施方式，块体10上的中心开口16可以仅具有比流体端口42区域上双头螺栓38的外径更大的直径，以便于流体绕柱部46的这一区域流过。应该理解到垫圈24和26足够宽以确保它们的密封效果。

Claims (10)

1.一种铰接式管接头，其特征在于：
块体(10)，其具有穿过块体的开口(16)、与开口(16)相交并流体连通的流体通道(18)、以及至少一个从块体(10)的面(14)延伸的壁(20，22)；以及
双头螺栓(38)，其容纳在穿过块体(10)的开口(16)内，双头螺栓(38)具有基部(44)、穿过基部(44)的轴向流体通道(40)、以及与轴向流体通道(40)流体连通的径向流体端口(42)，其中当双头螺栓(38)容纳在穿过块体(10)的开口(16)内时，双头螺栓(38)上的径向流体端口(42)与块体(10)上的流体通道(18)流体连通，并且通过双头螺栓(38)的基部(44)和从块体(10)延伸的壁(20，22)之间的干涉接合防止双头螺栓(38)穿过块体(10)在开口(16)内转动。
2.一种用于铰接式管接头的块体/垫圈组件，组件(6)的特征在于：
块体(10)，其具有穿过块体的开口(16)以及与开口(16)相交并流体连通的流体通道(18)；以及
垫圈副(12)，其具有通过连接件(28)相连的上垫圈(26)和下垫圈(24)并且具有从上垫圈(26)和下垫圈(24)中的一个延伸的至少一个突片(34)，其中垫圈副(12)被形成为使得垫圈副局部环绕并被保持在块体(10)上，上垫圈和下垫圈(26，24)与穿过块体的开口对准。
3.如权利要求1所述的铰接式管接头，其特征在于，双头螺栓(38)的基部(44)包括当双头螺栓(38)容纳在穿过块体(10)的开口(16)内时靠近从块体(10)延伸的壁(20，22)的平面(36)，并且平面(36)和壁(20，22)之间的干涉接合防止双头螺栓(38)在穿过块体(10)的开口(16)内转动，其中当双头螺栓(38)容纳在穿过块体(10)的开口(16)内并且当双头螺栓(38)的基部(44)上的平面(36)靠近从块体(10)延伸的壁(20，22)时，双头螺栓(38)上的径向流体端口(42)可以与块体(10)上的流体通道(18)对准。
4.如权利要求1或3所述的铰接式管接头，其特征在于，垫圈副(12)具有通过连接件(28)相连的上垫圈(26)和下垫圈(24)，并且具有从上垫圈(26)和下垫圈(24)中的一个延伸的至少一个突片(34)，其中垫圈副(12)被形成为使得垫圈副局部环绕并被保持在块体(10)上，上垫圈和下垫圈(26，24)与穿过块体(10)的开口(16)对准。
5.如权利要求1-4中任一项所述的铰接式管接头或组件，其特征在于，第一突片(34)从上垫圈(26)延伸并且第二突片从下垫圈(24)延伸，和/或块体(10)具有至少一个平直表面(17)，并且垫圈副(12)与平直表面(17)接合以防止垫圈副(12)相对于块体(10)转动，其中块体(10)可以是矩形的，并且垫圈副(12)可以由铝制成。
6.如权利要求1-5中任一项所述的铰接式管接头或组件，其特征在于，穿过块体(10)的开口(16)包括用于便于流体在双头螺栓(38)上的径向端口(42)和块体(10)上的流体通道(18)之间流过的环形空腔。
7.如权利要求1-6中任一项所述的铰接式管接头或组件，其特征在于，帽(60)被连接在双头螺栓(38)上以将块体(10)固定在双头螺栓上。
8.一种铰接式管接头，其特征在于：
块体(10)，其具有穿过块体的开口(16)、与开口(16)相交并流体连通的流体通道(18)、以及从块体(10)的相对面(14)延伸以形成管道(23)的两个壁(20，22)；以及
双头螺栓(38)，其容纳在穿过块体(10)的开口(16)内，双头螺栓(38)具有柱部(46)、基部(44)、穿过基部(44)的轴向流体通道(40)、以及在柱部(46)上与轴向流体通道(40)流体连通的径向流体端口(42)，其中当双头螺栓(38)容纳在穿过块体(10)的开口内时，双头螺栓(38)的基部(44)容纳在块体(10)的管道(23)内，双头螺栓(38)的基部(44)的尺寸被设计成仅以相对于块体的预定角定向装配在块体(10)的管道(23)内，并且当双头螺栓(38)的柱部(46)被容纳在穿过块体(10)的开口(16)内并且双头螺栓(38)的基部(44)与块体(10)的管道(23)对准并容纳在其中时，双头螺栓(38)上的径向流体端口(42)与块体(10)上的流体通道(18)对准并流体连通。
9.如权利要求8所述的铰接式管接头，其特征在于，由双头螺栓(38)的基部(44)和管道(23)的壁(20，22)之间的干涉接合防止双头螺栓(38)在容纳在穿过块体(10)的开口(16)内时的转动。
10.如权利要求8或9所述的铰接式管接头，其特征在于，垫圈副(12)具有通过连接件(28)相连的上垫圈(26)和下垫圈(24)并且具有从上垫圈(26)和下垫圈(24)中的一个延伸的至少一个突片(34)，其中垫圈副(12)被形成为使得垫圈副局部环绕并被保持在块体(10)上，上垫圈和下垫圈(26，24)与穿过块体(10)的开口(16)对准，帽(60)可以连接在双头螺栓(38)上以将块体(10)固定在双头螺栓上。
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