CN102639913A - 流体联接组件和制造方法 - Google Patents

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Abstract

与丝材加强的弹性软管构件一起使用的联接组件包括柄部构件和壳体构件，柄部构件限定至少一个凹槽，并且凹槽包括第一和第二壁、底部和隔开一宽度的一对肩部，壳体构件至少部分包围所述柄部构件并限定至少一个轴向延伸的倒刺构件。倒刺构件包括具有第一和第二边缘部分的尖端部分。倒刺构件的尖端相对于所述凹槽内的肩部设置尺寸，以便传递加强丝材偏移所产生的力，从而对应于壳体和柄部构件的型锻状态，经由倒刺边缘部分在肩部处压缩软管的衬里。

Description

流体联接组件和制造方法
技术领域
本发明总体涉及流体联接构造和制造，并且特别是涉及用于经由加强软管来进行流体连接的液压联接组件。
背景技术
流体联接器通常与柔性、弹性软管一起使用，以便在各个场所之间连通流体压力，或者流体连接源以便在两者之间输送流体。流体联接器在涉及各种各样应用的许多产业中具有广泛用途。这种联接器(通常通过柔性导管或软管连接以便形成软管组件)特别是用于一个源是可动的或者相对于系统的另一部分振动的应用，在这些应用中，刚性连接的导管会由于这种运动或振动而损害。软管组件通常可以在机动机械、电力、炼油、采矿和建造设备的产业中找到。用于这些产业的设备通常包括其中采用软管组件以通常在高压和高温下输送流体(气体或液体)的多种情况。软管组件在机动机械或电力产业中应用的常见例子包括：将高压液压流体源连接到压力缸以便致动执行器、将燃料从源输送到燃烧式发动机内的燃料系统、连通来自供应装置的润滑油以便运动或接合例如传动装置内的齿轮的部件、将冷却剂从源输送到例如辐射器的热传导元件以便冷却流体以及在泵/马达组件之间连通流体从而将流体压力转换成转动运动。
流体联接器的常见形式包括被构造成接收柔性弹性液压软管的端部的金属柄部，以及围绕软管并具有向内指向倒刺且被构造成提供面对夹持在柄部和壳体之间的软管部分的紧密凸缘的金属壳体部分。
虽然不是流体联接组件的一部分，软管是完整的软管组件的元件，并且通常用金属丝编织物或缠绕物加强，金属丝编织物或缠绕物以与外部弹性覆盖部分同心的关系夹持在内部弹性衬里内，以便形成被构造成经受高温和高压应用的软管。可以设置覆盖和包封软管的外部覆盖部分的硬塑料护套，以便减小与软管接触相关的冲击和摩擦造成的损坏。
将软管端部与联接器永久固定的常用方法是将软管滑动到联接器柄部上，并随后例如经由液压机上的模具使得联接器的金属壳体部分变形，以便壳体的倒刺在壳体和柄部之间同心地挤压软管。这种方法通常称为“折弯”或“型锻”。具有两种常用类型的联接器，称为“斯基沃”和“非斯基沃”联接器。对于斯基沃联接器，联接组件不被构造成解决软管的覆盖物的问题。因此包括外部耐磨护套(如果有的话)的覆盖物必须在型锻操作之前移除，以确保壳体内的倒刺提供足够措施来压缩到软管的加强丝材和衬里。对于非斯基沃联接器，联接组件被构造成解决软管的覆盖物的问题(例如穿透)，因此不需要对软管进行准备，并且覆盖物不需要在型锻操作之前移除。非斯基沃联接器的倒刺被构造成穿透覆盖物，以便提供足够措施来压缩到加强丝材和衬里，使得衬里和柄部密封。非斯基沃联接器通常是优选的，因为移除覆盖物的附加步骤为组装过程增加成本和难度。
遗憾地，迄今为止采用型锻联接器的软管组件会由于倒刺尖端附近的软管衬里材料的“过度压缩”而泄漏并缩短寿命。型锻操作施加了显著径向载荷，该径向载荷基本上沿着衬里上的周边线作用。在衬里/倒刺界面和伴随的衬里/柄部界面的部位，弹性衬里通常受到完全压缩，指的是衬里被完全压缩并且不再能压缩(例如实体)。在这种状态下，衬里具有很小或没有弹性，并且随着衬里磨损，任何的显著温度或压力变化会造成衬里失去与柄部的密封，造成永久泄漏，并缩短寿命。响应于这种情况，流体联接器在壳体内采用轴向间隔开的多排倒刺，以便减小流体经过串联配置的多个密封件泄漏的可能性。
由于涉及形成最终软管组件的联接组件和软管的制造和组装，制造商通常建议采用专用设备来提供联接组件和软管之间的准确型锻连接。由于确保液密密封的目的在于在倒刺尖端的附近将软管衬里压缩到软管不能压缩的程度，在联接组件的壳体进行永久变形时，对于误差具有很小余量(如果有的话)。实际上，接近软管变得不能压缩的程度时，通过型锻装置造成的任何附加压缩可造成壳体和柄部变形，造成零件报废，以显著的成本造成软管组件的过早泄漏或缩短寿命。因此，许多软管组件在型锻过程中报废，并且如果没有采用适当的设备且随后没有小心地进行适当操作，软管组件通常会泄漏。
2002年9月10日授权给Gilbreath等人的美国专利No.6447017公开一种采用柄部和壳体组合的流体联接组件，该柄部和壳体组合被型锻以便在其之间夹持加强软管构件。柄部是锯齿状的，包括一系列隔开的凹槽，并且壳体包括多个隔开的倒刺。通过型锻操作造成的倒刺端部的径向位移使得软管的加强丝材贴靠柄部显著地压缩或“夹紧”衬里材料，以便形成直接位于每个倒刺下方的大致周向线性密封件。一些倒刺定位成覆盖柄部的凹槽，并且其他倒刺可以定位成覆盖柄部上的较高部分或“平台”。在一些情况下，直接位于每个倒刺下方的衬里沿着柄部上的周向线被压缩到沿着该线接近“不能压缩”的程度，并且在其他情况下，倒刺不能与凹槽充分相互作用以提供足够的密封。过度压缩的衬里部分在衬里自然退化、热循环或软管由于压力而相对于联接组件轴向运动时会永久泄漏或缩短寿命。
希望的是能够克服这些局限性中的一种或多种并容易制造的流体联接器。另外，非常希望的是非斯基沃流体联接组件，其相对于已知流体联接器不增加显著成本，可容易根据可用的加强软管构件调整来形成软管组件。
发明内容
在一个方面，一种与丝材加强弹性软管构件一起使用的联接组件，所述丝材加强弹性软管构件中具有围绕弹性衬里的加强丝材，所述联接组件包括：柄部，限定至少一个凹槽，所述凹槽包括第一和第二壁、底部和隔开一宽度的一对肩部。设置至少部分包围所述柄部并限定至少一个倒刺的壳体。所述倒刺包括限定第一和第二边缘部分的尖端部分。所述倒刺的尖端相对于所述凹槽的肩部设置尺寸，以便传递所述加强丝材偏移所产生的力，由此对应于所述壳体和柄部构件相对于所述软管的型锻状态，在所述凹槽的所述肩部和所述倒刺的所述尖端的所述边缘部分之间密封地压缩所述软管的衬里。
在另一方面，一种制造与丝材加强弹性软管一起使用的联接组件的方法，所述丝材加强弹性软管中具有围绕弹性衬里的加强丝材。联接组件包括限定至少一个凹槽的柄部，所述凹槽包括第一和第二壁、底部和隔开一宽度的一对肩部。该方法包括：提供至少部分包围所述柄部并限定至少一个倒刺的壳体。所述倒刺包括限定第一和第二边缘部分的尖端部分。所述倒刺的所述尖端相对于所述凹槽的所述肩部设置尺寸，以便传递所述加强丝材偏移所产生的力，由此对应于所述壳体和柄部构件相对于所述软管的型锻状态，在所述凹槽的所述肩部和所述倒刺的所述尖端部分的所述边缘部分之间密封地压缩所述软管的衬里。该方法还包括将所述柄部附接到所述壳体，以便形成联接组件，其中联接组件包括表格1或表格2设置的尺寸范围内的尺寸、倒刺尖端宽度、倒刺高度、倒刺间距、凹槽宽度和凹槽深度尺寸。
在另一方面，提供一种制造软管组件的方法。该方法包括：提供具有围绕弹性衬里的加强丝材的丝材加强弹性软管，提供联接组件，联接组件包括：限定至少一个凹槽的柄部，所述凹槽包括第一和第二壁、底部和隔开一宽度的一对肩部和至少部分包围所述柄部并限定至少一个倒刺的壳体。所述倒刺包括限定第一和第二边缘部分的尖端部分。所述倒刺的尖端相对于所述凹槽的肩部设置尺寸，以便传递所述加强丝材偏移所产生的力，由此对应于所述壳体和柄部构件相对于所述软管的型锻状态，在所述凹槽的所述肩部和所述倒刺的所述尖端的所述边缘部分之间密封地压缩所述软管的衬里。联接组件包括表格1或表格2所示的尺寸范围内的尺寸、倒刺尖端宽度、倒刺高度、倒刺间距、凹槽宽度和凹槽深度尺寸。该方法还包括经由型锻操作使得软管和联接组件结合，其中对应于壳体的型锻状态，软管组件的尺寸和壳体的壳体直径包括表格3或表格4所示的尺寸范围内的尺寸。
附图说明
结合在说明书中并作为说明书一部分的附图表示了本发明的示例性实施方式，并且用来与说明书一起说明本发明的原理。附图中：
图1是根据本发明的联接组件的截面图，另外表示了剖视的软管，软管插入柄部，以准备在联接器和软管之间进行永久组装操作；
图2是图1的联接组件和软管永久结合以便在联接组件和软管之间进行永久组装操作之后形成所示的软管组件；
图3是图2所示的圈住区域3的放大视图；
图4是沿着图2的线4-4的壳体的内部部分的放大视图，其中移除软管，表示在倒刺的边缘部分上通过软管加强丝材造成的后型锻侵蚀；
图5是图2的圈住区域3的放大视图，表示软管加强丝材在软管的内部部分上的造成的沿着距离-X到+X的力分布；
图6是用于使用根据本发明的联接构造的3/8”和1/2″直径的联接组件和相应具体软管类型的实际压力测试结果(作为后型锻的壳体直径的函数)；以及
图7是根据本发明的软管组件折弯设备的示意图，表示折弯机械、控制器和测量装置。
几个附图中的相应附图标记表示相应的部件。虽然附图表示了本发明的实施方式，附图不必按照比例，并且一些特征可以被夸大以便更好说明和解释本发明。这里给出的示例性说明描述了本发明一种形式的实施方式，而这种示例性说明不认为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
参考图1，联接组件10包括管状柄部16和可以与软管12组合以便形成“液密”软管组件14(图2)的钟形壳体18。柄部16的第一端部22包括具有密封界面28的T形基部26，密封界面28被迫与互补的密封接管(未示出)接触，这在螺母20的螺纹部分30旋到这种接管上时是常规的。设想到柄部16的第一端部22的密封界面28可以替代地包括任何传统的管端连接，例如凸形管联接、JIC37度扩口联接或者倾斜连接联接。例如，设想到至少一种密封界面28替代地可以例如是凸形管螺纹，因此螺母20是不需要的。
柄部16包括第二端部24，第二端部24是具有内直径d柄部和外直径D1的中空接管部分32。外直径D1的尺寸设置成相对于软管12的内直径提供略微的径向间隙配合。柄部16的第二端部24包括相对于凹槽40沿着柄部12轴向隔开的两个平台34、36。凹槽38、42定位在凹槽40的外侧并与凹槽40相邻。导引平台44定位在柄部16的第一端部22和第二端部24之间的大致中点。导引平台44包括略微大于软管12的内直径的直径D2。邻近导引平台44定位的是形成在柄部16上并被构造成邻接软管12的端部46的止挡45，以便在软管12与柄部16组装时为软管12提供牢固的止挡。
柄部16包括周向形成在柄部16的外表面49上的凸形接合部分48。壳体18包括形成在其内部孔口51上并被构造成有助于与凸形接合部分48永久接合以便形成整体联接组件10的凹形接合部分50。壳体18的凹形接合部分50可以经由型锻操作、干涉配合、焊接或铜焊或联接器制造领域中的普通技术人员已知的其他适当永久接合操作与凸形接合部分48熔合。
参考图2，壳体18包括可以是例如六边形形状以有助于与工具或扳手接合的工具部分52。例如，随着柄部上的螺母20紧固，壳体18可具有与柄部16一起转动的趋势，并且响应地，扳手可施加到壳体18的工具部分52以避免会对软管组件14造成损害的壳体18和软管12的不必要扭转。壳体18包括钟形外表面54和带齿或带倒刺的内部部分56。内部部分56包括分别在凹槽38、40和42中对准并对中的倒刺58、60和62。附加倒刺或密封倒刺63可最靠近柄部的开口65定位，并配置成在柄部16的接管32的位置处提供附加密封，如下面进一步详细描述。在倒刺58-60、60-62和62-63之间是壳体18的环形壁部分64。壳体18的倾斜端部66被构造成在壳体18的折弯或型锻的过程中变形，使得倒刺58、60和62相对于凹槽38、40和42对准和对中。实际上，参考图1可以看到在型锻操作之前，壳体18具有大致扩展的姿态，其中倒刺58、60和62相对于凹槽38、40和42不对准。相比之下，参考图2，在“后型锻”状态下，变形的壳体18的直径较小且被伸长，倒刺58、60和62相对于凹槽38、40和42对准。
参考图1，软管12包括作为在软管组件14(图2)在操作时暴露于系统流体的软管12的部分的内壁68。软管12包括衬里70，衬里70作为软管12的内芯，且通常由柔韧的弹性材料制成，设想到该材料的温度、压力、耐化学性能与系统流体和操作状况相容。软管12还包括具有多于一个螺旋或盘旋卷绕丝材层的加强丝材层或“加强丝材”72。加强丝材72围绕并保护衬里70，并由具有直径d丝材的钢丝制成(图3)。对于加强丝材72，它可以由交替螺旋卷绕的金属丝材层制成，其中每个连续的层相对于它所覆盖的层以大约54.7度的角度定位。加强丝材72的丝材层的数量通常取决于指明温度和压力参数的系统需要。例如，与3/8”或1/2″直径软管组件配合的6000psi系统会需要加强软管包含4个卷绕丝材层(如所示)，丝材具有例如0.3mm的丝材直径d丝材。软管12还包括具有内部部分78和薄护套76的覆盖层或“覆盖物”74。覆盖物74的护套76包围内部部分78，并总体保护软管12不受摩擦和冲击的影响。覆盖物74的内层78可以由适当柔性弹性材料制成，并且护套76可以例如由高密度聚乙烯制成。在示例性实施方式中，软管12可以是由本申请的受让人制造且商标为“ToughGuardTM”的液压加强软管产品。替代地，本发明的软管联接组件设想到与其他适当的加强软管替代品相容。
联接组件10可以通过手不太费劲地引到软管12，并且不需要另外的工具、夹具或固定装置。柄部16的导引平台44构造成与软管12的接合部分82略微干涉，而柄部16的其他部分相对于软管12的内直径具有间隙，以方便组装并确保软管12在联接组件10上适当导引，以准备型锻操作。间隙80设置在软管12相对于接管32的内壁68和柄部16的第一和第二平台34、36之间，以便组装者以最小的努力将软管12安装到柄部16。
参考图3，现在将描述倒刺60。倒刺60包括高度h，由宽度W基 部限定的基部94以及由尖端宽度W尖端限定的尖端90。倒刺60在壳体18的内壁64的整个内周边上延伸，并且其尖端90包括第一和第二环形边缘86、88。可以看到在联接组件10进行型锻时，环形开口92在倒刺60的基部94的位置处形成在覆盖物74内。覆盖物74的护套76内的开口92通过倒刺60的尖端90在型锻过程中穿透覆盖物74来形成，因此不需要移除覆盖物，这个过程通常称为型锻操作之前对软管进行“斯基沃过程”。设想到相对于倒刺60描述的内容，倒刺58和62(图2)具有类似构造并类似地接合软管12。
柄部16包括具有底部100、连接到底部100的第一和第二壁102、104以及分别将壁102、104连接到第一和第二平台34、36的第一和第二肩部106、108的环形凹槽40。第一和第二壁102、104相对于轴向延伸的基准线105倾斜，基准线105相对于柄部16的轴向中心线107平行延伸(图2)。在示例性实施方式中，第二壁104可以相对于水平基准线105倾斜45度，并且第一壁102可以相对于基准线105倾斜135度。替代地，设想到壁102、104可以以从90度到其他大致钝角定向，从而不显著影响软管组件14的密封性能。凹槽40的宽度可以限定为W凹槽，并且沿着柄部16从平台34与第一肩部106的交叉部到平台36与第二肩部108的交叉部轴向测量。凹槽40的深度d可以沿着柄部16中心处的轴向中心线107(FIG.2)从水平基准线105开始、轴向测量到第一平台34来进行测量。凹槽38和42(图2)具有与相对于凹槽40描述的内容类似的构造。
现在参考图2，可以看到每个倒刺58、60和62通常相对于其相应凹槽38、40和42对中，并且分别设置尺寸并与相邻倒刺隔开距离S，以便在加强丝材72内形成受控偏移和所得密封力，如下面进一步详细描述。相比之下，密封倒刺63包括高度hs、宽度Ws基部和尖端宽度Ws尖端，并且与倒刺58、60和62相比，没有相应的凹槽。
参考图5，现在将描述加强丝材72的受控偏移和施加到衬里70上的所得密封力。可以看到在壳体18经由型锻过程永久变形之后，压缩区域110和111在对应于沿着两个不同周边(加强丝材72的第一接合部分96和第二接合部分98)略微环形变形的加强丝材72的倒刺60的第一和第二边缘86、88附近在加强丝材72内形成。实际上，如表示已经进行型锻的拆卸和分解壳体18的图4最佳示出，由于倒刺尖端90与丝材72的接合部分96、98的接合，倒刺60的边缘86、88内可以看到永久变形。相比之下，沿着倒刺尖端90的中心部分99(图4)出现很小变形(如果有的话)，意味着壳体18已经型锻之后通过倒刺60传递的力经过倒刺60的两个边缘86、88以便在衬里70和柄部16之间形成两个环形密封(在下面详细描述)，而不是像现有技术软管组件的情况下那样经过倒刺的单个中心部分99(图4)。
再来参考图5，加强丝材72包括对应于加强丝材定位在相邻压缩区域110、111外侧附近的部分的第一和第二偏移区域112、114。加强丝材72在偏移区域112、114内的偏移在衬里70内柄部16的第一和第二肩部106、108附近的位置处产生沿着衬里70里的两个环形定位带124和126作用的局部载荷120、122。通过加强丝材72产生的载荷120、122用来在衬里70的区域124、126内压缩衬里70，继而压缩肩部106、108附近的衬里70，以便在衬里70和柄部16之间提供弹性密封。与加强丝材72中的偏移区域112、114相邻定位的是分别悬臂或延伸到柄部16内的凹槽40的肩部106、108之外的悬臂区域116、118。经由倒刺距离S的控制，通过使得加强丝材显著地悬臂超过凹槽40的肩部106、108，偏移区域112、114内的偏移得到保持，并且继而通过偏移加强丝材产生的载荷120、122不受到相邻倒刺的不利影响。设想到如同相对于倒刺60及其相应的凹槽40描述那样，倒刺58和62(图2)以及柄部16内的相应凹槽38、42具有类似的构造，并且类似地接合软管12的加强丝材72和衬里70，以便在衬里70和柄部16之间形成密封。
工业实用性
参考图1，为了组装联接组件10和软管12以形成软管组件14(图2)，组装者会抓住软管12并使其推进，以便软管12的端部46接合柄部16的接管32，直到软管12的端部46邻接柄部16上的止挡45。在此步骤过程中，导引平台44和柔性软管12的接合部分82之间的略微干涉配合可以通过手容易地控制，并且优选地，不需要工具或夹具。导引平台44用来确保软管12相对于联接组件10的准确放置和定位，以准备型锻操作。型锻操作可以通过将所述联接组件10和软管12组合放置在液压折弯设备128(图7)内的适当模具142(图7)中，以便从可接受型锻直径范围(见表格3和4)形成壳体18的适当型锻直径D壳体(图2)来实现。虽然可购买到多种压机和模具产品，例如具有适当模具的Crimputer II，Version 5的示例性的压机和模具组合可以从本申请的受让人购买到，并且适用于将壳体18型锻到柄部16上以形成联接组件10。联接器制造领域中的普通技术人员将理解到本发明对于每种标定尺寸和类型的联接组件10可以开发用于D壳体的数值范围。另外，应该理解到在型锻操作之前，用于每种尺寸联接器的每种壳体的外部特征(D壳体)将会变化，需要对于每种具体联接组件由经验开发出用于这些外部特征的后型锻范围。
参考图5，在操作中，可以看到在壳体18经由型锻过程永久变形之后，压缩区域110和111形成在倒刺60的第一和第二边缘86、88附近的加强丝材72内，对应于沿着两个不同周边(即加强丝材72的第一接合部分96和第二接合部分98)环形略微变形的加强丝材72。加强丝材72包括对应于加强丝材72靠近压缩区域110、111定位的部分的第一和第二偏移区域112、114。加强丝材72在偏移区域112、114内的偏移在衬里70中柄部16的第一和第二肩部106、108附近的位置处产生在衬里70内沿着两个环形定位带124、126作用的局部载荷120、122。通过加强丝材72产生的载荷120、122用来在衬里70的区域124、126内压缩衬里70，继而压缩肩部106、108附近的衬里70，以便在衬里70和柄部16之间提供持久的密封。与加强丝材72内的偏移区域112、114相邻定位的是分别悬臂或延伸超过柄部16内的凹槽40的肩部106、108的悬臂区域116、118。经由倒刺距离S(图2)的控制，通过使得加强丝材显著地悬臂超过凹槽40的肩部106、108，偏移区域112、114内的偏移被保持，并且继而，通过偏移加强丝材72产生的载荷120、122不受与相邻倒刺58、62相关的变形加强丝材72的不利影响。
将理解到在对应于加强丝材72内的区域116、118的悬臂位置-X和+X处通过加强丝材72产生的载荷相对小于在对应于加强丝材72内覆盖柄部16的肩部106、108定位的位置的偏移点112、114处产生的载荷120、122。类似地，在压缩位置X0处加强丝材72产生的载荷相对小于在对应于加强丝材72内覆盖柄部16的肩部106、108定位的位置的偏移点112、114处产生的载荷。因此，偏移区域112、114内加强丝材72产生的载荷120、122用来在衬里70的周向区域124、126内压缩衬里70，继而压缩肩部106、108附近的衬里70，以便在衬里70和柄部16之间提供两个不同的环形密封带。由此，倒刺56、58和60以及相应凹槽38、40和42的相应肩部106、108的尺寸设置成增强加强丝材72内的适当偏移程度，以造成衬里70通过加强丝材72沿着衬里70的一对环形带124、126弹性压缩，这与通常在倒刺尖端处过度压缩衬里而造成软管组件泄漏和寿命缩短的现有技术软管组件不同。
现在参考图6，将描述用于3/8和1/2英寸标定软管组件的多种变型的性能结果。根据汽车工程协会(SAE)标准J343，对于根据本发明构造，并且与Caterpillar Inc.制造的“XT”系列软管组合型锻以形成软管组件测试样本的联接组件进行冲击、泄漏和破裂测试。测试样本软管组件分别通过字母“XN”标识，但是这些字母之后的字符表示图6给出的特定XT软管类型。每个测试的3/8”和1/2″软管组件在图6中表示，并且如下描述：(1)XN6 ES(没有护套的6000psi XT软管)，(2)XN6 ES ToughGuard(具有护套的6000psi XT软管)，(3)XN3 ES(没有护套的4000psi XT软管)和(4)XN3 ESToughGuard(具有护套的4000psi XT软管)。
对于使用XT6ES软管以便与3/8”联接组件一起使用的XN6 ES软管组件，测试总共24个软管组件，并且其中具有用于壳体18的24.75、24.50和24.25毫米(mm)的型锻或折弯直径(D壳体，图2)的16个软管组件通过了所有三种测试。具有最小和最大折弯直径(25.00mm和24.00mm)的软管组件没有通过冲击测试，但是通过了破裂和泄漏测试。将理解到称为“芯折弯范围”的可接受折弯直径的范围可以只包括通过所有三种测试或通过泄漏和破裂测试并且在许多循环次数之后没有通过冲击测试的软管组件。例如，如果样本完成至少800k循环(要求的80％)，并且芯折弯范围内的所有样本的平均值为至少1百万循环(通过/未通过要求)，芯折弯范围内的失效也是许可的。
总的来说，根据测试数据，对于使用XT ES软管的XN6ES软管组件，折弯直径的可接受范围或芯折弯范围可以表示为24.75mm-24.25mm直径。建议的是对于每种软管组件的每个折弯直径进行统计学上足够次数的测试，以确保数据的可重复性和整体性。对于根据本发明的其他3/8英寸软管组件10的类似结果在图6中表示。可以看到，虽然针对每个3/8英寸软管组件来说软管类型变化，但联接组件基本上与下面表格1给出的具体联接组件尺寸类似。
对于使用XT6ES软管以便与1/2”联接组件一起使用的XN 6ES软管组件来说，可以看出总共测试了8个软管组件，具有用于壳体18的29.00、28.75、28.50、28.25和28.00毫米(mm)的型锻或折弯直径(D壳体，图2)的特定联接器通过了所有三个测试，并且因此认为是作为芯折弯范围直径的候选者。
总的来说，根据测试数据，关于多种1/2英寸软管组件的折弯直径的可接受范围或芯折弯范围可以表示为29.00mm-28.00mm。建议的是对于每种软管组件的每个折弯直径进行统计学上足够次数的测试，以确保数据的可重复性和整体性。对于根据本发明的其他1/2英寸软管组件10的类似结果在图6中表示。可以看到，虽然针对每个1/2英寸软管组件来说软管类型变化，但联接组件基本上与下面表格2给出的具体联接组件尺寸类似。
下面的表格提供有关用于一些标定尺寸的联接组件的壳体和柄部尺寸的示例性信息。
表格1
Figure BPA00001563841100131
表格2
Figure BPA00001563841100132
Figure BPA00001563841100141
参考图1，现在将描述壳体18与柄部16的型锻以形成联接组件10。在示例性实施方式中，柄部16和壳体18都是原始分开的部件，并且柄部可以使用计算机数字控制机械或螺旋机械由实体碳钢杆坯料加工而成；壳体18可以例如在加工中心上由碳钢挤压成形件加工而成。包括倒刺58、60、60、62和63的壳体18的内部部分56可以在与凹形接合部分50的相同操作中加工，以确保壳体18相对于柄部16大致同心定向，以准备与软管12组装。因此，倒刺特征(W基部、W尖端、h、Ws基部、Ws尖端和hs)、倒刺间距S和柄部特征(d柄部、D1、D2、W凹槽和d)可以在壳体18永久熔合或结合到柄部16的操作之前加工而成。柄部和壳体可以退火。例如，如果壳体由例如1010或1010Ca钢的挤压成形碳钢坯料制成，并且柄部由12L14或1215钢制成，那么壳体和柄部在最小1900℉退火，形成45-65范围内的洛氏B硬度。使得柄部和壳体退火对于准备将柄部附接到壳体以及确保形成的联接组件与软管进行满意型锻来说是必要的。将理解到对于柄部和壳体的大部分加工形状，预先型锻的柄部16和壳体18尺寸可以包括常用的误差，例如±0.13mm。
壳体18的工具部分52经由加工或优选地通过例如锻压工艺的模具成形操作在完成状态可以是六边形形状，以有助于通过工具(未示出)接合，并且在完成状态之前的“未完成状态”由大致圆柱形形状形成。柄部16和壳体18可以接着例如使用被构造成以周向方式在模具上施加力的压机(未示出)内的6个模具分段(未示出)通过将壳体18的工具部分52永久变形到柄部16的折弯操作来熔合或永久结合。在壳体18与柄部16固定之前，螺母20可放置在柄部16上。壳体18的工具部分52定位在与凸形和凹形接合部分48、50的结合组合体的相同地区，以便强化壳体18的功能特征，从而与已知联接组件相比，形成适当尺寸的壳体18和相应的柄部16。壳体与柄部的熔合可以如2007年2月7日提交的Meno r的美国专利申请No.2008/0185840所教导那样进行，该申请转让给本申请的受让人，并通过引用结合于此。联接组件10与软管12型锻以便形成软管组件可以如1998年9月1日授权给Baldwin等人的美国专利No.5,799,383所教导那样进行，该专利转让给本申请的受让人，并通过引用结合于此。
根据本发明，现在将描述联接组件10与软管12折弯以便形成软管组件14。参考图7，用于在软管12的端部上折弯联接组件10的软管组件折弯设备128包括夹紧机械130和控制器132。夹紧机械130具有第一和第二部分134、136。虽然夹紧机械130的以下部件可以安装在第一部分134或第二部分136上，如这里所示，模具固定装置138有利地附接到第二部分136，锥形模具保持器140附接到第一部分134，并且锥形对分模具142与模具保持器140配合。通过液压马达146驱动的液压缸144、145连接到第一和第二部分134、136，并响应于在液压缸控制阀148处的操作者输入，造成第二部分136相对于第一部分134运动。响应于模具固定装置138经由部分134、136的夹紧或释放运动，模具142和模具保持器140竖直运动，同时模具142还在通过模具固定装置138压缩或不压缩时在模具保持器140内水平运动。
例如线性电位计的第一测量装置150附接到夹紧机械130的第二部分136，并且电子连接到控制器132。但是如果希望的话，第一测量装置150可以安装在夹紧机械130的第一部分134上。第一测量装置150将表示夹紧机械130的第一和第二部分134、136之间的线性距离的信号输送到控制器132。一旦来自第一测量装置150的信号达到与特定的软管12类型和尺寸对应的预定设定值，响应于该信号，控制器132停止部分134、136之间的相对运动。例如本领域已知的数字测径器的第二测量装置152操作性地连接到控制器132，并且将折弯的联接组件10的测量直径报告给控制器132，这随后描述。控制器132将测量的直径与预定标定连接器直径的数据库比较，并计算差别的大小。如果差别的大小在误差之外(例如不在表格3对于3/8”联接器提供的范围内)，控制器132根据模具142的类型和软管12的尺寸和类型来调节第一和第二部分134、136之间的相对运动。脚踏装置154发送信号给控制器132，以便记录来自第二测量装置152的输出。控制器132具有操作者通信的菜单驱动组(这是惯例)，以简化折弯过程。
再来参考图7，折弯设备128的操作者可以通过作为控制器132一部分的用户界面(未示出)提示，以开始折弯操作。操作者可接着2从软管类型和尺寸的菜单中选择。接着根据选择，指示操作者将特定模具142安装到模具保持器140。操作者接着通过降低第二部分136校正夹紧机械130的第一和第二部分134、136的相对竖直位置，直到模具固定装置138座置在第一部分134和模具保持器140上。
在升高第二部分136之后，根据软管12的类型和尺寸，操作者将特定模具或模具组142安装到模具保持器140内。操作者接着将软管12和联接组件10插入模具组142。操作者通过运动杆(未示出)来致动液压缸控制阀148来降低夹紧机械130的第二部分136。第二部分136的降低通过控制器132以作为软管12的类型和尺寸的函数的预定设置停止。由于一旦模具固定装置138的线性距离在折弯操作过程中被测量，通过访问控制器的存储器，导出壳体18的直径D壳体(图2)，响应于来自操作地连接到控制器132的线性电位计150的信号，可以停止D壳体压缩到最终直径。设想到第二测量装置152可以是电子测径器并且可结合到折弯设备128内，如本领域普通技术人员所知；可以嵌入夹紧机械130的第一部分136内，获取折弯壳体直径D壳体的直接电子测量，并且将其通信到控制器132。又一种替代可以是手动施加电子测径器152以测量壳体直径，并将其通信(例如键入)控制器，以便确认壳体直径D壳体在预定范围内，其例子可以在表格3和4种看到。将理解到本发明提供了联接组件构造和相关制造方法，提供可接受的壳体直径的范围以方便制造和组装，并减少废品出现。
操作者接着升高夹紧机械130的第二部分136，并且移除包括与软管12永久固定的联接组件10的软管组件14。在移除完成的软管组件14之前，控制器132会提示操作者测量折弯的联接组件10。如果操作者选择“否”，那么控制器132可接着提示操作者确定是否要折弯另一对具有相同尺寸和类型的联接组件10和软管12。
如果操作者对于测量软管组件14的折弯联接组件10的答复为“是”，那么控制器132提示操作者确定折弯的测量值是否通过例如数字和电子测径器的测量装置152记录。如果操作者的答复为“是”，那么控制器会通过校正数字测径器152来开始测量程序。校正通过调节数字测径器152来进行，在关闭时读取“零”。测量值可以在D壳体处通过测径器152手动获取，并且接着通过操作者输入到控制器132。替代地，折弯设备128可以具有数字测径器152或者任何替代的测量装置，其具有结合到折弯设备128内的电子输出装置。测量值从联接组件10的折弯壳体18的外直径D壳体获取，并通信给控制器132。可以获取一个以上的测量值(例如四个)，接着平均这些测量值来计算折弯壳体18的最终数值。控制器132可以接着经由控制器的电子输出装置提供该数值(作为惯例)，以便操作者知晓。测量值接着输入控制器132，并作为惯例存储在存储器内，以便与例如表格3和4给出的可接受范围内的可接受的预定数值比较。
控制器132可接着告知操作者折弯数值是否在预定可接受范围内。如果折弯数值不在可接受范围内，根据编程到控制器132的存储器内并与特定模具142和软管12的类型和尺寸相对应的预定标定直径关系，控制器132开始夹紧机械130的第二部分136的竖直行程的调节，以便将折弯直径保持在可接受预定范围内。
总的来说，联接组件10被折弯到软管12的端部上，并且折弯联接组件10的直径D壳体自动保持在可接受范围内。这通过以下过程实现：将夹紧机械130的第一和第二部分134、136之间的相对极限距离输入到软管组件折弯设备128的控制器132；将联接组件10和软管12的端部组装到夹紧机械130的锥形模具142内，以准备折弯；以及操作夹紧机械130，使得第一和第二部分134、136朝着彼此运动，由此压缩锥形模具142，响应于来自操作地连接到控制器132的线性电位器150的信号来停止压缩动作。
下面的表格对于一些标定尺寸的软管组件提供有关后型锻壳体尺寸D壳体的示例性信息。
表格3
Figure BPA00001563841100181
表格4
Figure BPA00001563841100182
应该理解到所述描述只是说明目的，而不打算以任何方式限制本发明的范围。因此，本领域普通技术人员将理解到可以从附图、说明书和权利要求的研究中获得本发明的其他方面。

Claims (10)

1.一种与丝材加强弹性软管(12)一起使用的联接组件(10)，所述丝材加强弹性软管(12)中具有围绕弹性衬里(70)的加强丝材(72)，所述联接组件(10)包括：
柄部(16)，限定至少一个凹槽(38、40、42)，所述凹槽(38、40、42)包括第一壁和第二壁(102、104)、底部(100)和隔开一宽度的一对肩部(106、108)；以及
壳体(18)，至少部分包围所述柄部(16)并限定至少一个倒刺(58、60、62)，所述倒刺(58、60、62)包括限定第一边缘部分和第二边缘部分(86、88)的尖端(90)，所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)相对于所述凹槽(38、40、42)的肩部(102、104)设置尺寸，以便传递所述加强丝材(72)偏移所产生的力，由此对应于所述壳体(18)和柄部(16)相对于所述软管(12)的型锻状态，在所述凹槽(38、40、42)的所述肩部和所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)的所述边缘部分(86、88)之间密封地压缩所述软管(12)的衬里(70)。
2.根据权利要求1所述的联接组件(10)，其中，所述壳体(18)包括在其外表面(54)上限定的六边形工具部分(52)和在所述壳体(18)的内部部分(56)上限定的凹形接合部分(50)，所述壳体(18)的所述凹形部分与所述柄部(16)限定的凸形接合部分(48)接合，所述壳体(18)的所述工具部分(52)大致覆盖所述壳体(18)的所述凹形接合部分(50)，并且相对于所述柄部(16)的所述凸形接合部分(48)轴向隔开。
3.根据权利要求1所述的联接组件(10)，其中，所述柄部(16)包括限定布置于其上的密封界面(28)的第一端部(22)和相对于被构造和配置成可密封地固定所述柄部(16)的所述第一端部(22)的所述密封界面(28)定位的螺母(20)。
4.根据权利要求2所述的联接组件(10)，其中，所述壳体(18)还包括密封倒刺(63)，并且所述柄部(16)包括接管部分(32)，所述密封倒刺(63)包括尖端部分，所述尖端部分被构造成在所述柄部(16)的所述接管部分(32)和所述密封倒刺(63)的所述尖端部分之间压缩所述软管(12)的所述衬里(70)。
5.根据权利要求4所述的联接组件(10)，其中，所述密封倒刺(63)邻近所述壳体(18)的开口(65)定位，并且所述至少一个倒刺(58、60、62)布置在所述密封倒刺(63)和所述壳体(18)的另一端之间。
6.根据权利要求5所述的联接组件(10)，其中，所述接管部分(32)包括平台(34、36)，所述柄部(16)包括导引平台(44)，所述接管上的所述平台(34、36)和所述导引平台(44)轴向隔开，其中对应于所述壳体(18)和柄部(16)相对于所述软管(12)的非型锻状态，径向间隙布置在所述接管上的平台(34、36)和软管(12)的内壁(68)之间。
7.一种制造与丝材加强弹性软管(12)一起使用的联接组件(10)的方法，所述丝材加强弹性软管(12)中具有围绕弹性衬里(70)的加强丝材(72)，所述方法包括：
提供限定至少一个凹槽(38、40、42)的柄部(16)，所述凹槽(38、40、42)包括第一壁和第二壁(102、104)、底部和隔开一宽度的一对肩部；
提供至少部分包围所述柄部(16)并限定至少一个倒刺(58、60、62)的壳体(18)，所述倒刺(58、60、62)包括限定第一边缘部分和第二边缘部分的尖端部分，所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)相对于所述凹槽(38、40、42)的所述肩部设置尺寸，以便传递所述加强丝材(72)偏移所产生的力，由此对应于所述壳体(18)和柄部(16)构件相对于所述软管(12)的型锻状态，在所述凹槽(38、40、42)的所述肩部和所述倒刺(58、60、62)的所述尖端(90)部分的所述边缘部分之间密封地压缩所述软管(12)的衬里(70)；以及
将所述柄部(16)附接到所述壳体(18)，以便形成联接组件(10)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述壳体(18)包括其外表面(54)，并且凹形接合部分(50)限定在所述壳体(18)的内部部分(56)上，并且将所述柄部(16)附接到所述壳体(18)的步骤包括：
使用压力驱动模具组件，以便随着所述壳体(18)折弯到所述柄部(16)，将工具部分(52)形成到所述壳体(18)的外表面(54)内；
其中所述壳体(18)的所述凹形部分与所述柄部(16)限定的凸形接合部分(48)接合，所述壳体(18)的所述工具部分(52)大致覆盖所述壳体(18)的所述凹形接合部分(50)，并且相对于所述柄部(16)的所述凸形接合部分(48)轴向隔开。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：
选择1010或1010Ca钢的所述壳体(18)和12L14或1215钢的所述柄部(16)；以及
在大约1900℉，使得所述壳体(18)和所述柄部(16)退火，其中在将所述柄部(16)附接到所述壳体(18)之前，被退火的壳体(18)和柄部(16)在45-65洛氏B硬度之间；以及
经由折弯操作，使得所述软管(12)与所述联接组件(10)结合，其中对应于所述壳体(18)的型锻状态，所述软管组件(14)的尺寸和壳体(18)的壳体(18)直径包括表格3或表格4中所示的尺寸范围内的尺寸。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，使得所述软管(12)与所述联接组件(10)结合的步骤还包括：
将代表联接尺寸的数据输入到联接折弯设备(128)；
将所述软管(12)与所述联接组件(10)组装，以准备所述联接组件(10)与所述软管(12)的端部(46)折弯；
将所述联接组件(10)和软管(12)装载到所述联接折弯设备(128)；以及
操作所述折弯设备(128)，使得所述联接组件(10)与所述软管(12)型锻，其中型锻机械包括使得所述软管(12)与所述联接组件(10)自动型锻的方法，其中所述方法包括：
测量所述联接组件(10)，并且将所述联接组件(10)的尺寸与可接受的联接组件(10)尺寸的数据库比较，所述数据库通过软管组件(14)尺寸分类并存储在所述型锻机械内；
响应于所述型锻联接组件(10)的尺寸与可接受直径的数据库的比较，自动调节所述折弯设备(128)的控制器(132)中的模具的极限距离。
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