CN102159866B - 具有内部致动套环锁的航空加注燃料栓联接器 - Google Patents

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Abstract

一种栓联接装置，包括栓阀(14)和栓联接器(12)，该栓联接器包括联接器本体(16)和具有能够相对于联接器本体轴向移动的致动套环(20)的联接器致动套环装置(18)。致动套环包括至少一个可移动的锁片(22)，通过抬升或降低致动套环，所述锁片被选择性地移动进入围绕栓阀适配器上的匹配部件的位置。锁定机构(23)安装在联接器致动套环内并包括联接器柱塞(30)、套环柱塞(32)、联接器柱塞止回球(34)和套环柱塞止回球(36)。联接器柱塞和联接器柱塞止回球适配成将致动套环锁定在分离状态，套环柱塞和套环柱塞止回球适配成将致动套环锁定在连接状态。还公开了用于栓联接装置的栓联接器。

Description

具有内部致动套环锁的航空加注燃料栓联接器
在航空加注燃料行业，栓阀安装在地面下的坑盒(pit box)中，在地下航空燃料分配系统中同时作为连接装置和开/关阀。栓联接器是连接系统的另一半，并且在飞机/航空器加注燃料操作期间控制燃料的流动和加注燃料压力。在一个典型的连接系统中，在栓阀和栓联接器之间的接口通过加注燃料操作员使用栓联接器上的手柄来手动打开。当栓联接器被打开时，联接器上的面密封件接合栓阀适配器，以形成一个安全的燃料流动路径，该路径是从地下燃料管道通过栓阀/联接器进入飞机。
为了符合工业要求，使用一种安全的上锁机构来确保栓联接器在全部加注燃料压力和流量下保持连接到栓阀。在一种设计中，上锁机构利用一外部致动套环，其在重力或弹簧力作用下落在适当的位置，以便自动地将栓联接器锁紧在栓阀上。为了分离该栓联接器，加注燃料的操作者提起该致动套环来释放上锁组件。这种致动套环的设计在接合和/或燃料流动的过程中，如果接口的密封件失效则会出现燃料泄漏的危险。接口密封件失效将使得加压燃料泄漏，这可能足以抬起该套环并且使联接器分离。这种分离可能引起栓阀的提动阀芯(poppet)迅速关闭，继而，在栓阀内产生较高的冲击压力，这尤其足以引起燃料溅出。
为了避免燃料溅出，栓联接器必须装有一种在连接和加注燃料过程中保持致动套环处于连接位置的锁定机构。现有的套环锁设计是将套环锁置于联接器外部的部分上。加注燃料的操作者必须在提起致动套环以分离联接器的过程中手动解锁。
为了改进加注燃料的工效，加注燃料的操作者可以使用机器人连接设备将栓联接器连接到栓阀。这些设备减少了将栓联接器和加注燃料软管运送到栓阀所需的人工劳动。机器人连接设备经常与外部安装的致动套环锁定机构不兼容。因此，加注燃料的操作者有时解除或去除外部套环锁定装置以便实现机器人连接。
可以理解的是，在附图中所示的组件的边界代表了边界的一个例子。本领域普通技术人员会认识到，一个组件可以被设计成多个组件或者多个组件可以被设计成单个组件。并且，内部组件可以实现为外部组件，反之亦然。
此外，在下面的附图和描述中，类似部件在所有附图和说明书中使用相同的附图标记表示。附图没有按照比例进行绘制，并且，某些部分的比例被夸大以便于图示说明。
图1是根据本发明一个实施例的栓联接装置的部分横截面图。
图2是根据本发明一个实施例的用于图1的栓联接装置的栓联接器的部分横截面图。
图3-8示出了在不同连接阶段的图1的栓联接装置。
图9-14示出在不同分离阶段的图2的栓联接装置。
图15是根据本发明另一个实施例的栓联接器的部分横截面图。
参照图1所示，一栓联接装置10包括栓联接器12和栓阀14。在本发明的一个实施例中，栓联接器12包括具有轴线A-A的联接器本体16和具有致动套环20的联接器致动套环装置18，该致动套环20可以相对于联接器本体16轴向移动。该致动套环20包括至少一个可移动的锁片22，通过抬升或降低致动套环20，该锁片22被选择性地旋转进入围绕栓阀适配器24上的匹配部件的合适位置。当致动套环被抬升时，该锁片22移动进入解锁位置(例如图2)，当致动套环20被降低时，该锁片22旋转进入上锁位置(例如图1)。
栓联接器16还包括连接于致动套环装置18的手柄装置26，以有助于致动套环装置18的轴向移动。该手柄装置26可构造成手动抓持，如图1所示，或者包括其它接口构造，例如图15中所示的构造，其有助于致动套环装置18和自动装置例如机器人连接器/致动器的连接。
该致动套环装置还包括安装在该联接器致动套环20内部的锁定机构28。在本发明的一个实施例中，该锁定机构28包括联接器柱塞30、套环柱塞32、联接器柱塞止回球(check ball)34、以及套环柱塞止回球36。在所示构造中，可弹性压缩元件38，例如压缩弹簧，向下偏压该联接器柱塞30。该联接器柱塞30和该联接器柱塞止回球34的作用是，将该致动套环20锁定在被抬升时的分离状态。该套环柱塞32和该套环柱塞止回球36的作用是，将该致动套环20锁定在被降低时的连接状态。
参照图1，3-8，现在说明该栓联接装置的连接。为了将该栓联接器12连接到该栓阀14上，将该栓联接器12降低到该栓阀适配器24上。突出的联接器柱塞30将首先与该栓阀适配器24的一远端表面接合。栓联接器12的重量将压缩联接器柱塞弹簧38并使该联接器柱塞30缩回。当该联接器柱塞30完全缩回到该联接器本体16内时，该栓联接器12和该栓阀14之间的接口进入接触，并且这两个组件处于待连接的位置。
所述缩回的联接器柱塞30释放该联接器柱塞止回球34，该联接器柱塞止回球34沿径向向内移动进入该联接器柱塞30中的凹槽40，以允许该致动套环20由于其自身重量而下落。下落的致动套环20将该锁片22旋转到上锁位置，从而确保该栓联接器12和该栓阀14之间的连接。当致动套环20下落时，它携带该套环柱塞止回球36到达联接器本体16中的凹槽42。降低的致动套环手柄装置26的重量导致该套环柱塞32的凸轮表面44将该套环柱塞止回球36沿径向向内推动，以便相对于联接器本体16将该联接器致动套环20锁定在上锁位置。在上锁位置，相对于联接器本体16抬升该致动套环20的唯一方式是，抬升该套环锁操作手柄装置26。施加到该联接装置的任何其它部分的负载将不能致动该套环20。
参照图9-14，现在说明该栓联接装置10的分离。为了将该栓联接器12从该栓阀14上分离，加注燃料的操作者(手动或自动地)抬升该套环锁操作手柄26，这使得该套环柱塞止回球36从该联接器本体16移开。当该套环柱塞止回球36沿径向向外移动时，它将该致动套环20从该联接器本体16释放。当该致动套环20被释放时，进一步抬升该套环操作手柄26从而抬升该致动套环20将使该锁片22旋转进入解锁位置，从而使该栓联接器12能够从该栓阀14移开。当该栓联接器12继续远离该栓阀适配器24上升时，该柱塞弹簧38将联接器柱塞向下偏压到该联接器的接口之外。在该联接器柱塞30上的凹槽40内的凸轮表面将该联接器柱塞止回球34移动到在该联接器本体16和该致动套环20之间的位置，以便将该致动套环20锁定在分离位置。
将会理解的是，该栓联接器12从该栓阀14的分离只能通过抬升该手柄装置26来实现。施加到该栓联接器12和/或该锁定机构28的任何其它部分上的负载都不会使该栓联接器12从该栓阀14分离。在加注燃料操作期间该锁定机构28也一直被接合，这符合航空加注燃料行业的要求。然而，机器人操作者能够在一个操作中使该锁定机构28无效、抬升该致动套环20、以及使该栓联接器12从该栓阀14分离。
已经参照前述实施例特别地图示和描述了本发明，所述实施例仅仅是举例说明了实施本发明的最佳方式。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离以下权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在实施本发明时对这里描述的本发明的实施例进行各种改变。以下权利要求限定了本发明的范围，在这些权利要求及其等同方案范围内的方法和装置将被覆盖。本发明的此说明书应当被理解为包含这里描述的元件的所有新颖的和非显而易见的组合，并且可以在此申请或后面的申请中对这些元件的任意的新颖的和非显而易见的组合提出权利要求。此外，前述的实施例是举例说明，单个的特征或元件对于在此申请或后面的申请中所要求保护的所有可能的组合都不是必须的。

Claims (6)

1.一种栓联接装置，包括：
栓阀；和
栓联接器，所述栓联接器包括：
具有轴线A-A的联接器本体；
具有能够相对于该联接器本体轴向移动的致动套环的联接器致动套环装置，该致动套环包括至少一个可移动的锁片，通过抬升或降低该致动套环，所述锁片被选择性地移动进入围绕栓阀上的匹配部件的位置；
安装在该联接器致动套环内的锁定机构，该锁定机构包括联接器柱塞、套环柱塞、联接器柱塞止回球、以及套环柱塞止回球，其中：该联接器柱塞和该联接器柱塞止回球适配成将该致动套环锁定在分离状态，以及该套环柱塞和该套环柱塞止回球适配成将该致动套环锁定在连接状态。
2.如权利要求1的栓联接装置，其特征在于：该栓联接器还包括连接于该致动套环装置的手柄装置，以有助于该致动套环装置的轴向移动。
3.如权利要求1的栓联接装置，其特征在于：该栓联接器还包括偏压该联接器柱塞的可弹性压缩元件。
4.一种用于包括栓阀的栓联接装置的栓联接器，所述栓联接器包括：
具有轴线A-A的联接器本体；
具有能够相对于该联接器本体轴向移动的致动套环的联接器致动套环装置，该致动套环包括至少一个可移动的锁片，通过抬升或降低该致动套环，所述锁片被选择性地移动进入围绕栓阀上的匹配部件的位置；
安装在该联接器致动套环内的锁定机构，该锁定机构包括联接器柱塞、套环柱塞、联接器柱塞止回球、套环柱塞止回球，其中：该联接器柱塞和该联接器柱塞止回球适配成将该致动套环锁定在分离状态，以及该套环柱塞和该套环柱塞止回球适配成将该致动套环锁定在连接状态。
5.如权利要求4的栓联接器，其特征在于：还包括连接于该致动套环装置的手柄装置，以有助于该致动套环装置的轴向移动。
6.如权利要求4的栓联接器，其特征在于：还包括偏压该联接器柱塞的可弹性压缩元件。
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