CN102985741A - 压力管线保护装置、压力管线段和液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输送加压流体的压力管线的保护装置，以及一种带有用于输送加压流体的压力管线段以及相应的保护装置。

Description

压力管线保护装置、压力管线段和液压系统

本申请要求2010年04月09日提交的德国专利申请DE102010014340.5和2010年04月09日提交的美国临时专利申请US61/322,467的申请日的权益，这两件申请披露的内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于输送加压流体的压力管线的保护装置，以及一种具有用于输送加压流体的压力管线的压力管线段，对应的保护装置以及液压系统。

背景技术

在液压系统或者其它系统中通常用于输送加压流体的压力管线的类型是管道或者软管形式，通过它们来输送加压流体。例如，已知的液压系统装配有压力管线，在压力管线中，比如像液压油之类的液压流体是在压力下输送的。由于液压油的等压属性，这使得以大量无损方式长距离输送力成为可能。液压装置的这个基本概念是基于在压力下非常稳定的压力管线的，因此在输送加压流体过程中保持能耗尽可能地低。

在已知的系统中，尤其是在具有压力管线的液压系统中，从技术角度来看，不利的地方是不能完全排除压力管线出现泄漏。虽然可以根据压力管线所选的材料和几何形状来降低泄漏的风险，但是基本上决不可能排除泄漏。当在与安全相关的区域内使用液压系统时，基本上需要将事故情况，即压力管线上有泄漏，视为是能想到的最坏的事故。当在飞机中应用液压系统时，例如，这是通常为什么要提供冗余系统的原因，其中某些系统甚至是以三重冗余系统的形式来实现。在液压系统的压力管线产生泄漏时，冗余设计的第二压力管线系统因此可以接替输送所述加压流体。所述冗余因此确保了输送加压流体的功能。但是，在现有系统中，不利的地方是由于压力管线系统中出现泄漏而导致要输送的加压流体会并且的确漏出。

发明内容

本发明的目的是消除上文描述的缺陷。

前面提到的目的通过用具有独立权利要求1和6的特征的保护装置以及具有独立权利要求4和13的特征的压力管线段来实现。本发明另一个目的是提出一种具有独立权利要求15的特征的飞机用液压系统。

在这一方面，人们主要区分可能会混合出现的两种损害情形之间的差别。在第一种情形下，在所述压力管线内的压力的影响下，流体通过诸如像裂纹之类的泄漏从所述压力管线中漏出。尤其是当在比如像飞机的液压系统中使用高压时，其中这些压力通常等于3000psi或者大约200bar，有时候会达到5000psi或者接近300bar，漏出的流体因此带有大量的动能，通过所述泄漏从所述压力管线中排出时的速度非常高。该高速流体喷射物，例如液压油喷射物，会导致周围材料的塑料变形或者甚至导致出现穿孔。当在人会接触的区域内使用所述液压系统时，相关的人员会有受伤的高风险。一旦有泄漏时，设置在例如飞机的高升力系统中的液压系统因而会危及在所述高升力系统附近的业务人员。这个第一种损害情形因此可以被总结为是对周围材料或者人员造成伤害的“机械损害情形”。

可能与所述第一种情形结合出现的第二种损害情形可以称为是“污染损害情形”。这意味着，漏出的加压流体不仅由于其高动能而有机械式危害，而且由于排放物的类型(例如，当所述流体是以雾形式喷洒时)会污染压力管线周围的环境。这会再次涉及纯粹的技术污染，即一个会导致周围部件失效或者甚至出现故障的流体层覆盖所述周围部件，该周围部件例如是设置在所述压力管线区域内的电子部件。但是，人员也有可能会受到影响。在液压系统中，常见情况是使用液压油，对人而言不健康或者甚至是剧毒。在这样一种情况下，漏出的液压流体，尤其是以雾形式喷出的液压流体会危及位于这个区域内的人员的生命。

根据本发明的第一种变形，一种输送加压流体的压力管线的创新性保护装置，所述压力管线在纵向上、径向和参考径向的圆周方向上延伸，其包括多个间隔件和由所述间隔件局部固定住的能量吸收装置。在这篇说明书中，所述方向指示：纵向、径向、圆周方向指的是上文描述的压力管线延伸的方向。所述保护装置旨在用于压力管线，但是并不容纳该压力管线。所述间隔件将能量吸收装置固定在它们的绝对位置。因而，它们还尤其是限定所述能量吸收装置相对于它们附近的压力管线的位置。本发明的这个第一种变形的能量吸收装置包括在纵向上延伸、并在径向上弯曲的至少两个壳部分。这些壳部分围绕着一个受所述保护装置保护的、其中设置有至少一个压力管线的内部区域，即，使得所述壳部分的边沿区域沿着纵向在圆周上重叠。当所述至少一个压力管线上出现泄漏时，从位于所述内部区域中的压力管线出来的直接流体喷射物可以被所述至少一个壳部分拦截。

在这个上下文中，术语壳部分指的是基本上有一个C形截面的薄金属材料或者薄金属层的几何形状。在这种情况下，由于各壳部分的曲率，实现了所述C形截面。所述曲率不必在整个截面上是恒定的，而是可以沿圆周方向以及纵向在所述壳部分的不同位置有不同的曲率半径。在本发明的上下文中，术语“弯曲的”壳部分还可以指的是不恒定的曲率，即所述弯曲的壳分部的各个区域也可以具有无限大的曲率半径，从而形成一个直线区域。所述壳部分在圆周方向上的边沿区域(形成创新性重叠的区域)因而是各个壳部分在圆周方向上终止的区域。如果循着从容放在所述保护性内部区域中的泄漏压力管线在径向上向外漏出的流体喷射物时，就会清楚所述至少两个弯曲的壳部分的创新性结构(尤其是它们的重叠)导致所述流体喷射物必然被所述壳部分中的至少一个拦截。因为有所述边沿区域在所述壳部分的圆周方向上重叠的事实，这得到了确保。在几何形状设计方面，因为有这个重叠部分，在所述保护装置受保护的内部区域之外，没有沿着直线的直接路径。但是，由于加压的流体从设置在这个受保护的内部区域中的压力管线的泄露开口流出时有很高的动能，紧靠着所述泄露开口直接形成一个散开区域，其中这个散开区域实质上是由一束直线来定义的。这一束直线的形状取决于所述泄露开口的类型和形状，例如，基本上为圆形的泄露开口通常会导致所述流体喷射物的散开区域的包络分别具有锥形或者截锥形的形状。散开角度，比如例如是截锥的开孔角度，不仅取决于在这种情况下的泄露开口，而且取决于所述压力管线所容纳的加压流体。然而，因为所述流体喷射物具有高动能而在所述径直的线束内扩散，由于壳部分的创新性结构，这些直线没有一个直接延伸到所述保护装置的受保护的内部区域之外，所述重叠避免了高动能流体喷射物从所述受保护的区域中排出。

与之相反，每个流体喷射物对所述弯曲的壳部分中的一个壳部分至少撞击一次，并且在撞击过程中损失其一部分动能。动能的损失例如是因为所述弯曲的壳部分的弹性和/或塑料变形。在这个方面，还有可能是多个流体喷射物撞击不同壳部分上的多个撞击点。

但是，所述壳部分的重叠并不是实现成紧密重叠的，其中重叠是在圆周方向，而不是在径向上。这意味着，各个壳部分在径向上彼此间隔开，尤其是一个径向上的间隙占据着所述壳部分的重叠部的边缘区域。这个径向上的间隙还可以称作是所述能量吸收装置的开口，在本发明的上下文中，通常是沿着所述保护装置的纵向延伸。然而，多个相对于彼此密封的开口也可能在所述壳部分之间在纵向上径向延伸。然而，由于所述各个壳部分的重叠设置，这些开口自动设置，使得没有从所述压力管线的泄露开口出来的直接喷射物可以从所述受保护的内部区域流出。实际上，在所述流体被减速之后(即，所述流体喷射物的动能减小之后)，它只可能经过这些在重叠区域中的开口从所述受保护的内部区域流出。继而，创新性保护装置适于保护不受本说明书中所描述的机械损害。

在根据所述带有作为能量吸收装置的壳部分的第一种变形及其它变形的创新性保护装置中，此外紧固所述壳部分，使之避免相对于彼此在圆周方向上移动也会是有利的。避免这样一种在圆周方向上的相对运动是有利的，这是因为能避免所述重叠有不希望的改变，尤其是是所述创新性重叠部分的消失。所述壳部分否则会相对于彼此在圆周方向上移动，因而会打开先前避免直接的流体喷射物从所述受保护的内部区域漏出的重叠区域。一种避免相对于彼此进行运动的安全措施因此改善了创新性保护装置在对泄漏时从所述压力管线中漏出的加压流体喷射物的减速方面的可靠性。

在根据所述带有作为能量吸收装置的壳部分的第一种变形及其它变形的创新性保护装置中，如果所述壳部分之间在所述重叠处的径向间隙大于或者等于所述两个壳部分中之一在径向上的厚度，会是有利的。这定义了一个继而导致所述各个壳区域之间的开口尺寸最小的最小间隙。在这种情况下，如果所述各个壳部分之间的径向间隙太大使得产生的整个开口横截面使压力管线出现泄漏时，至少排放压力管线输送的流体流，会是有利的。有利地选择在各个壳部分中的开口，即在所述重叠区域内的各个壳部分之间的径向间隙，使得可以排放比所述压力管线中所输送的流体的体积大的流体。当在所述压力管线中输送可压缩的流体时，比如，例如当输送气体时，还需要考虑的是，在泄露情况下出现膨胀，根据当流体从泄漏开口排出时出现的压力损耗，要排放的体积很大。这样一个实施例的益处在于可以避免随后的损害情形，即避免在所述压力管线中出现泄漏时在所述保护装置中形成压力，因而发生所述保护装置泄露的第二种损害情形。换句话说，在各个壳部分的边沿区域界定出径向间隙目的是确保所述重叠以及因而产生的开口，使得以定义好的方式排放从所述压力管线上的泄漏开口出来的流体成为可能。

本发明另一个目的是根据输送加压流体的压力管线的第一变形的压力管线段，其中所述压力管线段的特征是一个在纵向、径向和参考所述径向的圆周方向上延伸的输送加压流体的压力管线。与所述保护装置相比，所述创新性压力管线段因此包含有所述压力管线本身。另外，提供带有间隔件和被所述间隔件局部固定的能量吸收装置的根据所述第一种变形的保护装置。这些能量吸收装置的特征在于有在纵向上延伸、并且在径向上弯曲的至少两个壳部分，其中所述壳部分包围着一个被所述保护装置所保护的内部区域，在该内部区域内设置所述压力管线，即，使得所述壳部分的边沿区域沿着纵向在圆周上重叠。继而，根据所述第一种变形的保护装置还用来在所述至少一个压力管线中出现泄漏时通过所述至少一个壳部分拦截从设置在所述内部区域内的压力管线出来的直接流体喷射物。换句话说，所述创新性压力管线段的特征在于上文以第一种变化例形式详细描述的那类保护装置，其包围压力管线而设置以保护该压力管线。与已知的装置相比，创新性压力管线段可以获得与上文参考所述保护装置的第一种变化例所描述的益处相同的益处。

在这种情况下，实现了创新性压力管线段的保护装置，尤其是，如上文参考所述保护装置的第一种变形所详细描述那样。

本发明的另一个目的是输送加压流体的压力管线的保护装置的第二种变型，所述压力管线在纵向、径向和参考径向的圆周方向上延伸。在所述保护装置的第二种变型中，提供能量吸收装置，它在圆周上环绕所述保护装置所保护的内部区域，压力管线沿着纵向设置在所述内部区域中，即，使得在所述压力管线出现泄漏时，由于所述流体对所述能量吸收装置的撞击，漏出来的流体的动能得到减小。在所述保护装置的这个第二种变形的情况下，因此提供一个壳部分或者几个壳部分不是绝对必需要的，但是实际上可以实现其他实施例，比如，例如基本上完全包围所述内部区域延伸的能量吸收装置。由于有这个创新性结构，其中所述能量吸收装置在圆周方向上和在纵向上环绕着所述受保护的内部区域，与所述保护装置的第一种变型类似，确保了没有直线，因此也不会有加压流体的直线喷射物从一个设置在所述内部区域内的压力管线的可能的泄漏开口中出来排出根据第二种变形的保护装置的这个实施例中的受保护内部区域。在这种情况下，由于所述流体喷射物对所述能量吸收装置的撞击，从压力管线的所述泄露开口中排出的流体喷射物的动能总是得到减小。

换句话说，所述能量吸收装置用来对已经从一个泄露开口出来的流体喷射物减速或者散开。如前文参考所述保护装置的第一种变形所解释的那样，所述能量吸收装置的弹性和/或塑料变型还可以用于这种情况，目的是减小所述流体喷射物的动能。这至少发生一次，但是也可以发生几次，目的是由于所述流体喷射物的多次撞击，额外再减小所述流体喷射物的动能。因而，根据本发明的保护装置的第二种变形的作用是保护不受所述机械损害情形。

本发明保护装置的第二种变形还具有一个外套，该外套至少局部环绕所述能量吸收装置，并且是以多孔的方式和/或筛状的方式实现，使得所述压力管线中的流体可以渗过。由于有所述外套与所述能量吸收装置的相关设置，根据所述第二种变形的创新性保护装置的这种替换方式保护不受在发明内容这部分介绍的两种损害情形。除了用所述能量吸收装置保护不受所述机械损害情形之外，这个结构还保护不受所述污染损害情形，因为所述外套会防止所述保护装置外的水汽形成。但是，例如，当所述流体喷射物撞击所述能量吸收装置时，所述流体喷射物会在所述保护装置里面分开并形成小液滴形式的雾。这个液雾还可以经过所述能量吸收装置从所述受保护的内部区域中跑出来，但是被所述外套拦截。由于其多孔性和/或筛状设计，所述外套实际上收集所述液雾，即所述漏出来的流体的散开小液滴，并且在第一步骤中变饱和。但是，这个饱和没有完成所述过程，从泄漏处漏出来的流体实际上被输送到所述保护装置之外。如果所述外套有一个多孔性设计，例如在毛细管效应的帮助下，这是可以实现的。然而，所述外套还可以具有筛状设计，并且主要特征是小开口，专门用来拦截所述保护装置内部可能出现的雾气，并用于将这个雾气以受控的方式输送到外部。换句话说，这样一个外套也称作是雾气采集器。

如上文参考所述保护装置的第一种变形所详细描述那样，在这种情况下，如果所述能量吸收装置和所述外套都不造成第二种变形例的保护装置防流体是有利的。所述能量吸收装置和外套，尤其是都实现为使得它们允许所述压力管线中输送的流体以与所述压力管线内的流体的流速至少一样高的速度经过。因而，确保了从一个泄露开口排放的全部流体可以控制的方式排出这个保护装置，因此即使发生漏出也没有所描述的损害情形。如果所述流体没有选择而从所述保护装置排出，那么有可能在某一段时间内在所述保护装置内形成压力，而在所述保护装置中例如在所述能量吸收装置和/或外套出现泄漏，造成与参考压力管线开始时描述的损害情形相同的损害。

在所述创新性保护装置的第二种变化例中，所述能量吸收装置完全设置在内部区域和外套之间，使得从所述压力管线的泄漏处漏出的流体必须先撞击所述能量吸收装置，其中所述能量吸收装置具有至少一个开口，该开口的实现是使得流体可以降低的动能与所述外套形成接触，经过所述外套排出所述保护装置。这种相互关系产生上文提到的优点。因此，确保了所述两个部件的能量吸收装置和外套可以在功能上彼此独立。这使得，尤其是实现其中各部件是具体为相应损害情形所设计的实施例成为可能。例如，所述能量吸收装置可以是明确为防止机械损害情形所设计的，而所述外套可以是明确设置来防止所述污染损害情形。当使用多孔材料，比如烧结的金属材料作为外套时，例如不再需要所述外套具有机械稳定性。在这种情况下，专门用所述能量吸收装置来实现在机械损害情形下对机械力量的吸收。

因此创新性保护装置的第二种变化例针对的是提供两种损害情形的综合保护，其中所述能量吸收装置可以被设计得比所述第一种变形中的更为自由。下文所描述的第二变形的实施例还可以与所述保护装置的第一种变形结合使用。

在本发明的范畴内，不但可以在所述保护装置内设置单个的压力管线，本质上还可以设置至少两个压力管线，即在所述创新性保护装置的两种变形中以及在所有的压力管线段内设置。如果所述创新性保护装置具体是用在带有冗余设计的液压系统中，比如在构造飞机时，以成本效应、节省材料和节省重量(其中后两个方面在构造飞机时尤其重要)的方式，诸如四个液压系统的冗余系统可以用单个保护装置保护，。这在如果有泄漏并且漏出来的高动能流体喷射物有可能损害冗余压力管线、造成次级泄漏的情况下尤其有益。

在所述创新性保护装置的第二种变形例中，如果所述能量吸收装置是由与所述第一种变形类似的几个壳部分构成，并且所述能量吸收装置的各个壳部分围绕着其中设置有压力管线的所述受保护的内部区域，使得所述能量吸收装置的各个壳部分沿着纵向在圆周方向上彼此重叠是有益的。这个重叠部提供的效果和上述参考所述保护装置的第一种变形详细描述的重叠部具有同样的优点。所描述的第一种变形本质上还可以与在这种情况下的保护装置的第二种变形相结合。

在所述壳部分的重叠方面，如果这样实现所述能量吸收装置的各个壳部分，使得它们在圆周方向上的总外周角(peripheral angle)大于或者等于360度，那么会是有益的。在圆周方向上外周角大于360度的设计尤其提供了一种充分的重叠部，使得可以得到一个较大的覆盖面积。

在用至少两个壳部分设计的所述第二种或者第一种变形的保护装置中，如果所述能量吸收装置包括至少一个内壳部分和至少一个外壳部分，会是有益的。在这种情况下，以一种方式设计所述内壳部分和外壳部分，使得从所述压力管线中漏出的流体的分散区域由所述外壳部分所覆盖，所述分散区域(即，三维分散体积)是通过用所述能量吸收装置的开口的尺寸和设置在所述受保护区域内的压力管线的所有可能泄漏点来限定。这个几何布局实际限定了所述外壳部分和所述内壳部分的边缘区域之间的最小重叠。换句话说，这还使得可以判断所述角度，该角度使外周角度需要超过360度。

所述散开区域，即三维扩散体积，是通过在设置于所述保护装置内部的基本上圆形的压力管线上画出的一根切线或者多根切线所形成的，并经过所述开口的边沿区域的端部。这使得界定所述最大扩散区域，即最大扩散体积，以及还有要覆盖的区域成为可能。

在不仅根据所述第二种变形而且还有所述第一种变形的本发明保护装置中，如果所述能量吸收装置的各个壳部分是以这样一种方式形成，使得它们可以至少部分地容放比它们还在径向内侧的所有部件。在所述壳部分的设计方面，尤其是所述壳部分的曲率和所述边沿区域的布置选择为，使得所述壳部分以一种适于容放位于内侧的部件的方式打开。这样一种几何设计，使得在现有的或者安装好的压力管线上改造所述本发明保护装置尤其可能。在由内壳部分和外壳部分构成的实施例中，所述内壳部分可以围绕所述压力管线放置，并在第一步骤中被安装，所述内部区域可以在第二步骤中通过将所述外壳部分绕所述内壳部分放置而得到保护，尤其是通过这样一种方式，使得所述壳部分根据本发明在圆周上重叠，实现所述能量吸收装置。

当使用本发明保护装置的外套时，如果外套也具有与壳部分类似的C形截面使得C形截面的开口能够容纳所述位于内侧的部分，即，这种情况下所设置的压力管线以及能量吸收装置，则是有益的。从而可以改造根据本发明第一变形和第二变形的保护装置。

根据本发明保护装置的第二种变形，所述能量吸收装置可以用一整片来实现，其中通过沿着一条线切割所述能量吸收装置的材料，然后将其暴露来形成至少一个开口。沿着一条线切割并暴露使之有可能构造一个能量吸收装置，像从厨房擦菜板获知的。通过这种方式，没有直线可以伸出在所述能量吸收装置内的被保护内部区域。因而，这样的能量吸收装置使实现本发明的基本构思而不用壳状设计成为可能。

在所有变形中，使用所述创新性保护装置和压力管线段提供的极大优点是压力管线在它们的机械损害情形和污染损害情形方面得到保护。但是，根据本发明的保护装置的所有变形完全封闭所述压力管线，使得不去掉所述保护装置就不能够检查所述保护装置内的所述压力管线。由于去掉所述保护装置不仅费力，还会不利地影响所述保护装置的保护效果，有益的是提供带有指示材料的外套，当所述指示材料与压力管线中所包含的流体接触时，所述指示材料用指示作出反应。这个指示剂例如可以是当使用石蕊时，出现颜色变化。在有泄漏的情况下，或者甚至在泄漏的开始阶段，其中所述流体一滴一滴漏出来，所述流体迟早会经过所述能量吸收装置到达外套，使得其会与所述指示材料反应，产生一个指示。当使用颜色变化原理时，由于变色的指示材料，可以从外部检测到所述泄漏，而进行所述维修过程，可以去掉在所述泄漏位置对应的保护装置。但是，不必要完全去掉所述保护装置。可替换的是，还有可能是使用可以电性接触的指示材料，例如改变它们的电导或者阻抗，使得不仅可能实现所述外套的光学控制，而且还可以自动控制，例如电动控制。

在本发明保护装置的所有变形中，以一种方式实现所述能量吸收装置以及所述外套，使得有可能改造已经存在的压力管线基本上是有益的。如上文所描述那样，这个可以通过例如用C-形能量吸收装置设计和外套以及选择容放所有内部元件来实现。但是，也可以使用多部分的能量吸收装置和/或多部分的外套，它们中的各个部分彼此通过法兰连接在一起。所述改造选项提供的优点是，改造过程中不必去掉现有的压力管线。通过这种方式，可以以节省成本的方式、尤其是以节省时间的方式实现所述改造。特别是，节省时间这个优点在飞机中使用本发明保护装置的所有变形是关键的，因为维修时间代表着飞机停工期以及运转停工期。

本发明的另一个目的是用于加压流体的压力管线段的第二种变形，该压力管线段具有输送加压流体的压力管线，压力管线在纵向、径向和参考径向的圆周方向上延伸。在这种情况下，进一步提供根据前面详细描述的保护装置的第二种变形。根据所述第二种变形，带有一个保护装置的压力管线段具有和上文明确描述的那些压力管线段具有同样的优点，尤其是所结合的保护避免两种情形的损害，即，机械损害情形和污染损害情形。在这种情况下，所述保护装置的特征可以是上文参考所述保护装置所描述的所有设计选择。

本发明的另一个目的是一种具有多个液压管线的飞机的液压系统，其中所述液压系统的液压管线至少局部是以根据此文所描述的两个本发明压力管线段来实现的。通过这种方式，飞机的液压系统可以受益于所描述的成形部分和本发明压力管线段的其他的开发。在根据本发明的压力管线段的区域中，所述液压系统因而得到保护，尤其是避免受到在介绍发明内容中描述的机械损害情形和污染损害情形。

附图说明

下面参考附图对本发明进行更详细地叙述。在上下文中，“左”、“右”、“顶部”、“底部”指的是带有清楚的参考标号的附图的方位，在附图中：

图1展示的是不带保护装置的压力管线上的泄漏，

图2展示的是带有第一实施例的保护装置的压力管线，

图3展示的是带有另一个实施例的保护装置的压力管线，

图4展示的是根据图3的保护装置的横截面，

图5展示的是保护装置的另一个实施例，

图6展示的是保护装置的另一个实施例，

图7展示的是保护装置的另一个实施例，

图8展示的是根据图7的保护装置的细节。

具体实施方式

图1展示的是普通压力管线20(即不带保护装置)上的泄漏的示例。在这个例子中，压力管线的右上侧出现了裂纹，流体喷射物100经过这个裂纹排出。随着流体喷射物100与压力管线20的距离增加，流体喷射物100散开，其中这个散开的形式和速度取决于所述泄漏的形状和所排放的流体。圆形泄漏孔使流体喷射物100基本上以圆锥形式膨胀。然后，图1中图示的横截面还以横截面形式展示了膨胀的流体喷射物100。在这个例子中，其横截面分别以圆锥形或者截锥形的形状膨胀。

如图1中用图形所表示的那样，压力管线20上的泄漏基本上会导致两种损害情形。首先，流体是以流体喷射物100的形式从压力管线20中喷出，由于压力管线20的内部压力，射出的流体喷射物100具有高动能。换句话说，当流体喷射物100从压力管线20中出来时，运动得非常快。流体喷射物100的速度(即，其动能)会对泄漏周围的材料和人员造成伤害。这个损害情形称作“机械损害情形”。其次，随着流体喷射物100散开或者膨胀的增加，所述泄漏和所排放的流体喷射物100产生液雾，其中这种雾会污染压力管线20上的泄漏的四周。当使用可能有毒的流体，比如液压流体时，这个污染物不仅会影响受污染区域内的人员的健康或者生命或者对健康/生命不利，而且还会影响或者损坏该区域内的电子部件。例如，如果有排气的电子部件位于所述泄漏的附近，那么所述液压雾会被抽入风扇中、因为短路而损坏或者甚至毁掉所述电子部件。如果在压力管线20内输送加压气体，比如像热蒸汽时，所述污染物会造成使周围的人受伤的风险。在本申请的上下文中，这种损害情形称作污染损害。

所述两种损害情形还有可能混合出现，例如，在液压流体漏出的液压系统中或者例如在热蒸汽漏出的蒸汽系统中。但是，各损害情况需要根据应用的不同来评估。例如，漏出的热蒸汽比剧毒液压流体的污染损害影响轻得多。鉴于这一点，输送热蒸汽比输送液压流体更重要的是保护不受机械损害。

图2展示的是紧固有一个保护装置的压力管线段10的第一实施例。在这个例子中用的是所述保护装置的第一变形，它的特点是有两个弯曲的壳部分，在发明内容的开始部分描述过。在图2中，这个紧固的压力管线段10是用横截面的形式来举例说明。在这个例子中，从里往外看，这幅图示出了以圆管形状实现的压力管线20。这个圆管20由能量吸收装置30包围着，目的是减小从压力管线20排放的流体喷射物100的动能。

根据图2的实施例的能量吸收装置30是用壳部分33和34的形式来实现。这两个壳部分分别在径向上弯曲、并在纵向上延伸。在本申请的上下文中，方向指示“径向”、“纵向”和“圆周方向”总是参考压力管线20。

在当前示例中，壳部分33和34沿着纵向在圆周方向重叠，以便完全覆盖散开区域S(即，最大区域)，在这个区域内，流体喷射物10会从压力管线20上可能出现的泄漏中排放出来，冲击外壳部分34。在这个例子中，在压力管线20的圆形截面上画了一个切线，它经过内壳部分33的边沿区域的端部，使得散开区域S由散开区域S对外壳部分34的冲击来明确限定，并由外壳部分34覆盖。通过这种方式来定义受保护的内部区域12的泄漏开口的极端情况。相应地，潜在的泄漏开口的所有其它位置也由两个壳部分33或者34中的一个覆盖着。因而，两个壳部分33和34形式的能量吸收装置30防止压力管线20上可能出现的所有泄漏。

两个壳部分33和34在圆周方向上重叠，但是在径向上彼此间隔开。这样导致在两个壳部分33和34之间、在它们的边沿区域(即，在所述重叠区域)产生开口32，其中压力管线20中输送的流体可以经过这些开口从能量吸收装置30内的内部区域12出来。但是，可以以一种方式设置能量吸收装置30的壳部分33和34，使得排出的流体喷射物100、尤其是散开区域S，总是沿着直线先撞击两个壳部分33或者34中的一个。因而，在任何情况下，即，压力管线20具有任何形状或者在任何位置的的泄漏，由于流体喷射物100对能量吸收装置的冲击，壳部分33或者34降低了流体喷射物100的速度。因此，流体喷射物或者降速后的流体可以经过开口32从能量吸收装置30的内部区域12排出。在这种情况下，开口32也沿着所述压力管线的纵向延伸，使图2的图示说明代表对于其基本功能的一个示例性横截面，基本上在压力管线段10的任意位置存在。

由于事实上从压力管线20上的潜在泄漏处排放的流体喷射物100总是首先撞击能量吸收装置30(即，其中一个壳部分33或34)，因此减小了流体喷射物100的动能。只有能量因而减小后的流体(即，降速后的流体)可以从开口32的内部区域12中排出，沿外套40的方向沿其路径继续。因而，所述能量吸收装置作用是避免所述机械损害的情形。

一旦所述流体的动能减小，所输送的流体的液雾仍会存在于内部区域12和压力管线20周围的其它区域内。对于所述损害情形，雾气是在从所述泄漏开口排放期间产生还是稍后产生(例如，当流体喷射物100撞击能量吸收装置30时产生)无关紧要。这个雾气造成污染所述压力管线周围环境的危险，如上文参考污染损害情形所描述的那样。为了避免这种污染，此外在根据图2的示例实施例中提供一个外套40，其中在这个实施例中，这个外套是由烧结的金属材料制成。可以替换所述烧结金属材料的还可以是以油毡外套或者金属油毡外套来实现，或者是筛网的形式。外套40的机械稳定性是次要的，因为它主要只需要支撑自己的重量。从压力管线20的泄漏处排放的流体的大部分动能在所述流体与外套40接触之时已经被能量吸收装置30所吸收，使得缓慢的流体或者低动能的流体到达外套40。

用烧结金属材料实现外套40作用在于防止液雾从紧固的压力管线段10中排出。实际上，外套40即烧结材料金属3吸收所述液雾的各个液滴，连续将这些液滴输送出紧固的压力管线段10，而能湮灭所述液雾的特征。因而，可能会在紧固的压力管线段10的内部产生雾，但是由于外套40的多孔结构，这种雾被外套40湮灭了。换句话说，所述外套的作用还是避免根据图2的紧固的压力管线段10的污染损害情形。

紧固的压力管线段10的根据图2的一个实施例因此特征在于一种安全装置，该安全装置具有作为能量吸收装置的壳部分和一个多孔的外套，这两者都是设计来分别避免两种损害情形中的一种情况。在这种情况下，在所述保护装置的第一种变形下，只防止机械损害情形起先是重要的。根据安装的位置，所述保护装置的这个变形还可以与图2中所示的那类外套40结合起来，以另外防止污染损害情况。

局部固定能量吸收装置30的间隔件60以及外套40在图2中未示，因为它们在这段看不见。在这种情况下，这个局部固定是绝对的，指各个元件的彼此的固定时也是相对的。

根据图2的实施例的特征在于内壳部分33和外壳部分34形式的能量吸收装置30。在这个上下文中，所述表示“内”和“外”指的是在径向上的排列。图2另外还示出了外壳部分34的特征在于能够容放外套40的支撑装置50。在这个例子中，支撑装置50作用是在径向上支撑外套40。因为可以通过这样的方式将外套40在径向上或者圆周上支撑在外壳部分34上，在这个实施例中使用只局部固定能量吸收装置30的间隔件60也是可能的。继而，保护不受两种损害情形的部件也可以独立于彼此而局部设置。在这样一个实施例中，用于保护不受各个损害情形的部件可以用模块的形式单独实现，根据安装位置、所用流体或者周围环境参数彼此自由结合。在这个上下文中，应当注意的是，在某些应用中，只提供根据第一种变形的保护装置的形式保护不受机械损害情形自然也是合理的，即能量吸收装置30包括弯曲的壳部分33和34，但没有外套40。

图2还示出了所述紧固压力管线段10的保护装置的所有部件可以被以一种方式放置在彼此周围，使得已经存在的和安装的压力管线20可以被改造。为了进行这样一种改造过程，因为壳部分33的开口侧很宽，内壳部分33可以围绕压力管线20放置。在第二步骤中，外壳部分34以其大开口表面从另一侧围绕压力管线20放置，此外在所述重叠区域内围绕内壳部分33放置。能量吸收装置30是以这种方式来实现的。因而壳部分33和34具有C形截面。因而同样具有C形截面的外套40被以一种方式放置在完成后的能量吸收装置30和包含于其中的压力管线20上，使得外套40是容放在外壳部分34的支撑装置50内。用这种方式实现不受污染损害的第二层保护。

图3展示的是保护装置和装配有该保护装置的紧固压力管线段10的另一个实施例。根据图3的实施例与图2中所示的实施例非常类似，但是在这种情况下，能量吸收装置30是以具有不变的曲率半径的壳部分33和34构成的两个壳部分33和34的形成实现。在这个实施例中提供围绕能量吸收装置30的外套40目的也是为了用能量吸收装置的形式除了保护不受机械损害情形之外还不受污染损害情形。可能出现的泄漏的例子和在机械损害情形方面的保护装置的功能在下文参考图3进行简短的描述。

如果一个泄漏处出现在压力管线20中，在紧固的压力管线段20的内部，如图3所示，通过该泄漏处排出流体喷射物100。因为为了输送所述加压流体，压力管线20的内部受到一个内部压力，导致流体喷射物100排出时有很高的动能。当从所述泄漏开口出来之后，流体喷射物100具有一个高动能，因此造成机械式损害情形方面的风险，如在介绍发明内容时描述那样。由于有图3中图示的泄漏开口上的保护装置的创新性布置，当所述流体喷射物从所述泄漏开口出来之后，先是对外壳部分34造成撞击。图3分别展示两路流体喷射物100，被定义为在散开区域S外侧的喷射物，即加压流体的排出锥面。这两路流体喷射物在一个例子中(上方路径)两次撞击外壳部分34，在另一个例子中(下方路径)三次撞击外壳部分34。流体喷射物100每次撞击(即，流体喷射物100每次与能量吸收装置30接触，比如与根据图3的泄漏开口的布局中的外壳部分34接触)，都会损耗动能，话句话说，流体喷射物100由于与能量吸收装置30接触而减速，因此不再会造成机械损害方面的风险。

在流体喷射物100的动能减小之后，即所述流体喷射物减速或者散开之后，所述流体可以动能减小的流体喷射物110的形式经过开口32从能量吸收装置30内的内部区域12出来在这个例子中，开口32还被实现在壳部分33和34之间的重叠区域中，即有径向间隙并沿着纵向有对应的延伸。在图3中，减小了的动能是以流体喷射物110弯曲或者衰退路径的形式图示的。然后，流体喷射物110不再具有能量以沿着一个基本上直的线延伸，而是沿着一个弯曲的轨迹，即能量减小轨迹。通过这种方式，利用带有能量吸收装置30的保护装置，避免了机械损害情形。

动能减小了的流体喷射物110现在撞击外套40，然后被有目的地向外输送，即，被送出所述紧固压力管线段10，其中同时避免了可能出现的水雾的形成，尤其是在紧固的压力管线段10内。根据图3的实施例的所有其它优点和发展与上文参考图2所描述的那些类似或者一致。在这个实施例中，用于保护不受机械式损害情形和污染损害情形的部件也是独立于彼此来实现的，但是也可以组合起来。

图4展示的是根据图3的实施例的纵向的截面。但是，根据图2的实施例的纵向上的截面基本上和图4中图示的截面一致。在这个截面中，更清楚地示出了间隔件60的设置，因此可以描述得更为详细。间隔件60基本上是在径向上延伸，其中应当注意的是，它们在圆周方向上不闭合。这意味着，漏出的流体会在内部区域12中的紧固压力管线段10的纵向上流动，也在能量吸收装置30和外套40之间的区域内流动。所述间隔件60是设计来局部固定能量吸收装置30以及外套40。间隔件60在径向上附接在压力管线20上，将能量吸收装置30钳夹在一个位置，该位置与压力管线20有一个定义好的径向间隙。外套40在径向上间隔开，因此以同样的方式被局部固定住。

根据图4，应当注意，由于图2和图3图示的重叠部分，在这个截面上只能看见能量吸收装置30的内壳部分33。

图5展示的是具有保护装置的另一个实施例的紧固压力管线段10的另一个实施例。在这个例子中，在紧固的压力管线段10的内部区域12中容放三个压力管线20。由于压力管线20在紧固的压力管线段10的内部区域12内的布置不同，在两个壳部分33和34之间的重叠区域也必须以不同的方式实现，即有一个较大的重叠，以确保没有高动能的直线流体喷射物可以从任何可能的泄漏位置喷出紧固的压力管线段10的内部区域12。在这种情况下，排出的高能量流体喷射物100的动能以与参考图3描述的方式一样的方式被吸收掉。

与已经描述的紧固压力管线段10和保护装置的可替换实施例相比，在当前实施例中提供一个两片式外套40。因此外套不直接连接到其中一个壳部分33或34，而是在其外部固定并由图5中未示的间隔件60局部限定。为了确保可以改造这样一个实施例，外套40由两片构成，两个半壳元件相对于彼此用螺钉或者铆钉形式的连接装置42固定。这个外套40还可以被实现成多孔的以及毛毡状或者筛状的方式。

这个实施例的特征进一步在于外套40外部的指示材料层44，其中当所述指示材料与压力管线20输送的流体接触时，由于化学反应，所述指示材料的颜色发生变化。如果在有泄漏或者开始泄漏、流体从其中一个压力管线20排出，经过一段时间之后，这个流体会到达外套40，然后由于外套的孔或者筛状设计被向外输送。由于化学反应，在带有指示材料44的层中出现颜色变化，使得在紧固的压力管线段10的外部还可以监测到外部不可见的压力管线20的泄漏或者开始泄漏。在这种情况下，指示材料44可以设置在外套40的整个外侧，但是各个指示区域还可以在圆周方向和/或纵向间隔开。在这个上下文中，还应该注意的是，在不偏离本发明的范畴内，带有指示材料的层的布置以及外套40的多片设计，本质而言可以与参考图2、3和4所描述的示例实施例自由结合。

图6展示的是本发明的另一个实施例，其中外套40基本上在径向上延伸，与外壳部分34类似。这个实施例作用在于，说明根据本发明的创新性保护装置和紧固的压力管线段10的大的几何变化。在这个实施例中，外套40几何尺寸被减到最小，但是仍保留在所述机械和污染损害情形方面的功能的创新性分离。即便在最大程度上减小了外套40，仍确保从潜在的泄漏处排放的流体喷射物100排出压力管线20具有高动能，然后开始撞击两个壳部分33或34中的一个，目的是使其动能减弱。因此降速后的流体喷射物110穿过其中一个开口32从紧固的压力管线段10的内部区域12出来，以这种方式到达外套40，所述开口32是由壳部分33和34之间的重叠区域的径向间隙形成的。外套40再次以多孔或者筛状的方式实现，用于将流体向外输送。

尽管有各实施例，所有实施例的一个共同方面在于，用于排放经过所述泄漏处从内部区域12内漏出的流体的开口32以及外套40在其可让压力管线内输送的流体渗透方面的设计这样实现，使得它们允许流体以一定的渗透速率经过，所述渗透速率大于或者等于压力管线20内的流速。当处理可压缩的加压流体比如气体时，本质上需要在设计阶段观察在从压力管线20排放期间压力减小的程度，漏出的流体的相关体积增加也被考虑到渗透速率中，即渗透速度。即使大量的流体从能量吸收装置30内还有外套40内的压力管线漏出，这会避免产生所谓的二次压力(secondary pressure)，导致能量吸收装置30和/或外套40有不可控制的泄漏、导致机械和/或污染损害情形。

图7和图8展示的是本发明的另一个实施例，其特征是有一整片能量吸收装置30。在这个上下文中，应当注意的是，根据图7的实施例本质上可以以一种方式修改，使得能量吸收装置30的特征在于有和根据图5的实施例的外套40类似的法兰，目的是简化其安装。

参考图7中的横截面对这个实施例进行更为详细的描述。被能量吸收装置30包围的压力管线20也设置在所述内部。能量吸收装置30的特征在于开口32，这些开口32以一种方式实现，使得在一整片能量吸收装置30内产生圆周上的重叠。开口32再次通过各个重叠在径向上间隔开来产生。能量吸收装置30的这个实施例可以与厨房擦菜板(kitchen grater)的开口相比，厨房擦菜板是通过沿着一条线切割、然后将所述切割材料凹陷而制成。再次在能量吸收装置30周围提供有多孔和/或筛状材料的外套40，目的是保护不受污染损害情形。由于根据这个实施例的能量吸收装置30只有一个基本上恒定的主半径，通过这种方式可以实现一个比用几个壳部分33和34实现的实施例更为紧凑的设计。

图8更详细地展示了能量吸收装置30的重叠。根据这个图，可以在一整片能量吸收装置30中，通过弄凹其材料形成一个重叠，使得由于该重叠部径向上的间隔而产生一个开口32，只有动能被能量吸收装置30减小了的流体可以经过所述开口从内部区域12中漏出。

参考根据本发明的所述保护装置的各种单个实施例所描述的各个部件和特征还有压力管线段，本质上可以根据安装的场所和应用彼此不受限制地结合、组装成一个理想的整体组合。在这个上下文中，应当注意的尤其是，上文参考附图描述的所有实施例通常涉及例如在液压系统中使用类型的压力管线。因而，所有的示例实施例及它们可能的组合可以用于液压管线和其中所输送的液压流体，目的是保护不受机械损害情形和污染损害情形。也可以想象其它应用，例如输送加压的可压缩流体，比如热蒸汽。两种损害情形的不同重要性需要根据应用、安装场所来确定，尤其是根据输送的加压流体来确定。当使用输送热蒸汽的压力管线时，例如，保护不受机械损害情形比保护不受污染损害情形要重要得多。当紧固的压力管线段10用于通常是剧毒的液压油和液压系统时，机械损害情形与污染损害情形同等重要，因此需要以同等可靠的方式来避免。

参考标号说明

10 紧固的压力管线段

12 受保护的内部区域

20 压力管线

30 能量吸收装置

32 开口

33 能量吸收装置的内壳部分

34 能量吸收装置的外壳部分

40 外套

42 连接装置

44 指示材料

50 支撑装置

60 间隔件

100 流体喷射物

110 动能降低的流体喷射物

S 散开区域

Claims (15)

1.一种输送加压流体的压力管线(20)的保护装置，所述压力管线在纵向、径向和参考所述径向的圆周方向上延伸，其特征在于，包括：

多个间隔件(60)，和

能量吸收装置(30)，其由所述间隔件(60)局部固定，特征在于，至少有两个在纵向上延伸、在径向上弯曲的壳部分(33，34)，其中所述壳部分围绕着由所述保护装置保护、并且其中设置有至少一个压力管线(20)的内部区域(12)，使得所述壳部分(33，34)的边沿区域沿着纵向在圆周上重叠，在所述至少一个压力管线(20)上出现泄漏时，从设置在所述内部区域(12)中的压力管线(20)排出的直接流体喷射物被所述壳部分(33，34)中的至少一个拦截。

2.根据权利要求1的保护装置，其特征在于所述壳部分(33，34)是被紧固成在圆周方向上相对于彼此不能运动。

3.根据前述任意一项权利要求的保护装置，其特征在于，所述壳部分(33，34)之间在所述重叠处的径向间隙大于或者等于两个壳部分(33，34)其中一个壳部分的厚度。

4.一种输送加压流体的压力管线(20)的压力管线段(10)，具有：

用于输送加压流体的压力管线(20)，在纵向、径向和参考所述径向的圆周方向上延伸，

保护装置，其特征在于，包括多个间隔件(60)以及能量吸收装置(30)，所述能量吸收装置(30)局部由所述间隔件(60)固定住并且包括在纵向上延伸并在径向上弯曲的至少两个壳部分(33，34)，其中所述壳部分围绕着受所述保护装置保护、其中设置有至少一个压力管线(20)的内部区域(12)，使得所述壳部分(33，34)的边沿区域沿着纵向在圆周上重叠，当至少一个压力管线(20)上有泄漏时，从设置在所述内部区域(12)中的压力管线(20)排出的直接流体喷射物被所述壳部分(33，34)中的至少一个拦截。

5.根据权利要求4的压力管线段(10)，其特征在于所述保护装置包括权利要求2至3中任意一个的特征。

6.一种用于输送加压流体的压力管线(20)的保护装置，所述压力管线在纵向、径向和参考径向的圆周方向上延伸，其中所述保护装置包括：

能量吸收装置(30)，沿着纵向在圆周上包围受所述保护装置保护、并且其中设置有压力管线(20)的内部区域(12)，使得在压力管线(20)上有泄漏而排出的流体的动能由于流体对所述能量吸收装置(30)的撞击而降低，

外套(40)，至少部分地围绕所述能量吸收装置(30)，并以多孔状和/或筛状的方式实现，因此能让所述压力管线(20)中的流体渗透，以及

多个间隔件(60)，局部地固定所述能量吸收装置(30)和外套(40)，

其中整个能量吸收装置(30)设置在所述内部区域(12)和外套(40)之间，使得在压力管线(20)有泄漏时漏出的流体开始时只撞击所述能量吸收装置(30)，其中所述能量吸收装置(30)具有至少一个开口(32)，该开口(32)以一种方式设计，使得所述流体能以减小的动能与所述外套(40)形成接触，并经过该外套排出所述保护装置。

7.根据权利要求6的保护装置，其特征在于，所述能量吸收装置(30)由壳部分(33，34)形式的多片能量吸收装置构成，所述能量吸收装置(30)的各个壳部分(33，34)围绕受保护的、其中设置有压力管线(20)的所述内部区域(12)，使得所述能量吸收装置(30)的各个壳部分(33，34)沿着纵向在圆周上重叠。

8.根据权利要求6或7的保护装置，其特征在于，所述能量吸收装置(30)包括至少一个内壳部分(33)和至少一个外壳部分(34)，并且至少从压力管线(20)排出的流体的散开区域(S)是由所述外壳部分(34)覆盖着，所述散开区域(S)由所述能量吸收装置(30)的开口的尺寸和设置在受保护的内部区域(12)内的压力管线(20)的所有可能泄漏点所界定出。

9.根据权利要求7或8的保护装置，其特征在于，所述能量吸收装置(30)的各个壳部分(33，34)这样形成，使得它们可以至少部分地容放在径向上更朝内侧的所有部件。

10.根据权利要求7的保护装置，其特征在于，所述能量吸收装置(30)是用一整片来实现的，所述至少一个开口(32)是通过沿着一条线切割所述能量吸收装置(30)的材料、进而使其凹陷而做成。

11.根据权利要求6至10中任意一项的保护装置，其特征在于，所述外套(40)具有指示材料(44)，当该指示材料与压力管线(20)中所包含的流体形成接触时，用指示作出反应。

12.根据权利要求6至11中任意一项的保护装置，其特征在于，所述能量吸收装置(30)以及外套(40)这样实现，使得可以对已经存在的压力管线(30)进行改造。

13.一种用于加压流体的压力管线段(10)，具有：

在纵向、径向和参考所述径向的圆周方向上延伸的、用于输送加压流体的压力管线(20)，以及

压力管线(20)的保护装置，包括：

能量吸收装置(30)，沿着纵向在圆周上包围受所述保护装置保护的、其中设置有压力管线(20)的内部区域(12)，以在所述压力管线(20)上出现泄漏时，由于流体对所述能量吸收装置(30)的撞击导致所排出的流体的动能降低，

外套(40)，至少部分地围绕所述能量吸收装置(30)，并且是以多孔的方式和/或筛状的方式来实现，由此能让所述压力管线(20)中的流体渗透，以及

多个间隔件(60)，局部地固定所述能量吸收装置(30)和外套(40)，

其中整个能量吸收装置(30)设置在所述内部区域(12)和外套(40)之间，使得在所述压力管线(20)有泄漏的情况下，漏出的流体开始时只撞击所述能量吸收装置(30)，并且其中所述能量吸收装置(30)具有至少一个开口(32)，该开口(32)被设计成使得所述流体能以降低的动能与所述外套(40)形成接触，并经过该外套排出所述保护装置。

14.根据权利要求13的压力管线段(10)，其特征在于，所述保护装置包括权利要求7至12中任意一个权利要求的特征。

15.一种具有多个液压管线的飞机的液压系统，其中所述液压系统的液压管线至少局部是以具有权利要求13-14中的一个权利要求或者权利要求4-5中的一个权利要求的特征的压力管线段(10)的形式实现的。

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