CN103153531A - 轴向压接工具 - Google Patents

Abstract

用于压接轴向压接装配件的压接工具包括壳体，所述壳体具有内表面和第一轭部。柱塞包括具有螺纹内表面部的凹入部。活塞包括第二轭部。活塞杆包括弹簧保持件和螺纹部，所述螺纹部被拧入到所述柱塞的所述螺纹内表面部内。弹簧连接到所述弹簧保持件。碳纤维轴承设置在所述柱塞上以及所述活塞杆的外表面部上，以与所述壳体的所述内表面以可轴向滑动的方式接合。

Description

轴向压接工具

技术领域

本发明涉及用于轴向压接压接装配件的压接工具（swage tool）。

背景技术

压接装配件通常用于在流体系统的其中牢固连接是重要的区域中将管件和管路彼此连接，所述流体系统例如是航空、航海、石油和化学工业中的氧气和其他流体系统。传送例如飞机中的燃料或液压控制流体的连接管件必须耐受振动和其他不利状况而不失效。常规地，管件的端部被插入到装配件中，所述装配件通常采用筒形套筒的形式，并且因此该装配件借助压接工具被压接，以制造这些管件之间的流体密封连接。

在一种装配方法中，向装配件和管件施加径向压接力，该力围绕装配件从外部被施加或者在管件内从内部被施加。在任一情况下，该径向压接力由压接工具直接施加到装配件和管件。在另一装配方法中，筒形套筒设置有锥形外表面和用于接收管件的筒形内表面。变形环围绕该套筒并且具有锥形内表面，所述锥形内表面匹配并接合套筒的锥形外表面。在压接之前，变形环相对于套筒向外定位，使得该变形环并不向套筒施加径向力。在压接期间，该变形环沿向前方向轴向移动到套筒上，使得该环和套筒上的锥形表面的相互作用施加径向力，从而使得套筒和管件向内变形以在它们之间形成压接连接。这些装配件通常被称为轴向压接装配件。

发明内容

本发明克服这些缺点并且提供一种用于压接轴向压接装配件等以将两个或更多个管件结合到一起的压接工具。本发明的压接工具操作简单并且使用可靠。该压接工具被有效地设计成以更紧凑且轻质的构造产生相同量的压接力。该压接工具优选地结合具有套筒的轴向压接装配件使用，所述套筒用于接收管件和压接环。当该环轴向移动到套筒上时，该环向套筒施加径向力，该径向力将套筒压接到管件。压接工具不局限于此，而是可结合采用具有两个压接环的套筒、具有单个压接环的套筒的装配件、或者用于将装配件结合到一个或更多个管件的其他合适构造或组合来使用。

本发明的一个实施方式是一种压接工具，所述压接工具具有壳体，所述壳体包括内表面和第一轭部。柱塞（ram）包括具有螺纹内表面部的凹入部。活塞包括第二轭部。活塞杆包括弹簧保持件和螺纹部，所述螺纹部被拧入到所述柱塞的所述螺纹内表面部内。弹簧连接到所述弹簧保持件。位于所述柱塞上以及所述活塞杆的外表面部上的碳纤维轴承与所述壳体的所述内表面以可轴向滑动的方式接合。

柱塞和活塞杆之间的螺纹连接通过将三个部件（柱塞、活塞和活塞杆）刚性地对齐而有利地改善了压接工具的结构整体性，并且使得降低在压接期间产生的内部摩擦力，由此允许借助较小的压接力来实现相同量的作业。活塞直径可被减小，以便降低压接工具的材料和制造成本。壳体、活塞杆和柱塞之间的滑动摩擦力降低，并且进一步改善了压接工具的效率。因此，实现了压接工具的尺寸和重量的附加减少。定位在柱塞的外表面和活塞杆上的碳纤维复合轴承降低了在压接期间产生的不想要的弯曲惯量，并且提供活塞和柱塞的平滑运动，以减少有效操作压接工具所需的压力的量。由此进一步减少内部偏转和应力以及工具的尺寸和重量。

压接工具的壳体还包括能够附接到软管组件或压力源（例如，液压流体压力源）的端口。该端口和柱塞之间的密封件防止增压流体渗漏经过柱塞。一对腿部从所述活塞和所述壳体向外延伸并且被连接到所述第一轭部和第二轭部。插塞被附接到所述壳体并且与所述弹簧接触。所述壳体的所述内表面是筒形的。所述第一轭部和所述第二轭部是大致U形的，并且接收压接环和套筒。所述第一轭部和所述第二轭部包括卡爪，所述卡爪用于牢固地附接到压接环和套筒。

在本发明的另一实施方式中，提供一种用于将第一构件结合到第二构件的压接系统。装配件包括被插入到所述第一构件上的第一套筒和插入到所述第二构件上的第二套筒。第一环设置在所述第一套筒上，以将所述第一套筒轴向压接到所述第一构件上。第二环设置在所述第二套筒上，以将所述第二套筒轴向压接到所述第二构件上。该系统包括如上构造的压接工具。

根据本发明的用于组装压接工具的方法包括：将碳纤维轴承附接到柱塞和活塞杆上；将活塞邻近于所述柱塞插入到所述壳体内；将所述活塞杆插入通过所述活塞；将所述活塞杆的螺纹部拧入到所述柱塞的螺纹内表面部内；以及将所述柱塞邻近于所述壳体的端口插入所述壳体中。

结合附图从下列详细说明将显而易见本发明的其他特征和优势，所述附图以示例的方式示出了本发明的实施方式的各个特征。

附图说明

图1是根据本发明的压接工具的分解组装图。

图2是压接工具的分解剖视图。

图3A是压接工具的打开位置的剖视图。

图3B是压接工具的关闭位置的剖视图。

图4A是本发明的压接操作的装载打开位置的剖视图。

图4B是压接操作的装载关闭位置的剖视图。

图5是压接工具的活塞的前部剖视图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式是压接工具10，所述压接工具用于将压接环15压接以将管件构件12和13结合到一起。如图4A和图4B所示，压接工具10压接装配件16，所述装配件具有筒形套筒14，所述筒形套筒具有锥形外表面以及用于接收管件12和13的筒形内表面。套筒14被放置在管件12和13上。压接环15被放置在套筒14的两端上并且具有这样的内表面，所述内表面匹配并接合套筒14的外表面。在压接之前，压接环15相对于套筒14向外定位，使得压接环15不向套筒14施加径向力（图4A）。在压接期间，压接环15沿向前方向在套筒14上轴向移动，使得环15和套筒14上的锥形表面的相互作用施加径向力，从而使得套筒14和管件12、13向内变形以在它们之间形成压接连接（图4B）。压接工具10当然不局限于该具体构造。

图1是压接工具10的分解组装图。工具10包括壳体20，该壳体被连接到快速断开软管组件11。软管组件11通过端口21（如图2最佳可见）连接到壳体20。软管组件11连接到例如液压流体源等的压力源。活塞30能够在壳体20内以滑动接合的方式沿相反的轴向方向移动。柱塞50连接到活塞30并且与该活塞邻接，并且该柱塞连接到将在下文更详细描述的活塞杆40。密封件46以及密封环47围绕柱塞50的端口侧端部装配。密封件46和47防止增压流体渗漏经过柱塞50。插塞44和保持环45关闭壳体20的另一端。

在下文参考图2描述压接工具10的单个部件。活塞30包括柱塞开口31以及活塞开口32。柱塞50由卷绕柱塞50的外表面的碳纤维轴承52覆盖。轴承52还可以是复合涂覆轴承（composite overlay bearing）。该轴承52可以放置在复合柱塞和活塞杆上，或者可以旋转在金属柱塞和活塞杆上。碳纤维轴承与壳体20的内表面以可滑动的方式接合，其中所述内表面是筒形的。柱塞50还包括供活塞杆40插入的凹入部53。所述凹入部53包括内螺纹部51，所述内螺纹部用于连接到活塞杆40的相应螺纹部41。凹入部53也是筒形的。活塞杆40在壳体20内插入通过柱塞50以及活塞30。类似地，活塞杆40的弹簧保持件42提供用于容纳弹簧43的凹入部。弹簧43被放置在活塞杆40的弹簧保持件42内，从而在弹簧43的一端上接触活塞杆40并且在另一端接触插塞44。与壳体20以轴向可滑动方式接合的活塞杆40的外表面部由碳纤维轴承54覆盖。

图5是活塞30的前部剖视图，示出了由腿部33支承的内轭部34的U形形状。活塞杆40被设置成在活塞30内滑动接合。活塞30的内表面和活塞杆40的外表面具有筒形形状。壳体20设置有由腿部23支承的类似U形外轭部24。这些腿部从活塞和壳体向外延伸并且连接到相应的轭部。轭部的形状适合于压接环或套筒，以用于牢固附接。例如，卡爪35被设置在轭部34上以用于接合压接环15或套筒14，以用于沿轴向方向运动。每个轭部均能包括卡爪。压接工具10可由锻造金属制成，所述锻造金属具有比铸造金属更高的强度和特性。

柱塞50和活塞杆40之间的螺纹连接有利地改善压接工具10的结构整体性，从而降低在压接期间产生的内部摩擦力，以由此允许利用较小的压接力来完成相同量的作业。因此，可以减小活塞直径，以便降低压接工具的材料和制造成本。此外，由于进一步提高效率并降低压接工具10的内部摩擦力的碳石墨复合轴承52和54，而减小了滑动摩擦。

内轭部34和外轭部24连接到压接环15并且使压接环15在套筒14上移动，以由此将装配件16压接在管件12、13上。每个轭部均被成形以接合环15或套筒14，以使得压接环15在套筒14上的轴向移动来压接装配件16。图3A、3B、4A和4B示出了处于打开位置和关闭位置中的轭部24和34的位置。图3A示出了压接工具10的打开卸载位置，图3B示出了关闭卸载位置，以示出内轭部34和外轭部24。

如图4A所示，通过将压接环15与轭部24接合以在压接期间约束压接环15使其不运动，操作者可以开始压接装配件16的一侧。然后，将内轭部34定位成接合套筒14。通过软管组件11和端口21引入的压力作用在柱塞50上并且将活塞30朝向壳体20的插塞端轴向移动，由此压缩弹簧43并且使压接环15在套筒14上移动并且使压接环15在管件13上移动，如图4B所示。弹簧43的一端接触活塞杆40，而另一端接触插塞44。在压接操作结束时，压力降低并且活塞43使得活塞30和柱塞50朝向壳体20的端口端返回，并且由此分离内轭部34和外轭部24。这使得工具10返回到准备位置，以用于下一压接操作。弹簧43法向偏压柱塞50以使其接触壳体20的端口侧端。

在组装压接工具10时，碳纤维轴承52、54被放置在柱塞的筒形外表面上和活塞杆40的外表面部上而将以可滑动的方式接合壳体20。接下来，将柱塞50插入到壳体20中而邻近于端口21。将活塞30插入到壳体20中而紧邻柱塞50。然后将活塞杆40在穿过活塞30的情况下拧入到柱塞50中。将弹簧43插入到弹簧保持件42中，并且壳体20用插塞44来密封。密封件46和47也被插入到壳体20中。端口21被连接到液压源或快速连接软管组件11。

本发明的压接工具10具有减轻的重量和减小的尺寸，由此允许在先前不可进入的区域中执行压接操作。该工具的较低重量降低了操作者的疲劳，并且至少在航空、航海、石油和化学工业中提高了生产率。

在本文献中描述的本发明的具体实施方式是示意性的而非限制性的。在不偏离由所附的权利要求限定的本发明的精神的情况下可进行修改。

Claims (20)

1.一种用于压接轴向压接装配件的压接工具，所述压接工具包括：

壳体，所述壳体具有内表面和第一轭部；

柱塞，所述柱塞具有凹入部，所述凹入部具有螺纹内表面部；

具有第二轭部的活塞；

活塞杆，所述活塞杆具有弹簧保持件和螺纹部，所述螺纹部被拧入到所述柱塞的所述螺纹内表面部内；

弹簧，所述弹簧连接到所述弹簧保持件；以及

碳纤维轴承，所述碳纤维轴承设置在所述柱塞上以及所述活塞杆的外表面部上，以与所述壳体的所述内表面以可轴向滑动的方式接合。

2.根据权利要求1所述的压接工具，其中，所述壳体还包括能够附接到软管组件或压力源的端口。

3.根据权利要求2所述的压接工具，其中，所述压力源是液压流体压力源。

4.根据权利要求1所述的压接工具，所述压接工具还包括位于所述端口与所述柱塞之间的密封件，所述密封件防止增压流体渗漏经过所述柱塞。

5.根据权利要求1所述的压接工具，所述压接工具还包括一对腿部，该对腿部设置在所述活塞和所述壳体的每者上并且连接到所述第一轭部和所述第二轭部。

6.根据权利要求1所述的压接工具，所述压接工具还包括插塞，所述插塞附接到所述壳体并且与所述弹簧接触。

7.根据权利要求1所述的压接工具，其中，所述壳体的所述内表面是筒形的。

8.根据权利要求1所述的压接工具，其中，所述第一轭部和所述第二轭部是大致U形的，并且接收压接环和套筒。

9.根据权利要求1所述的压接工具，其中，所述第一轭部和所述第二轭部包括卡爪，所述卡爪用于牢固地附接到压接环和套筒。

10.一种用于将第一构件结合到第二构件的压接系统，所述压接系统包括：

装配件，所述装配件包括被插入到所述第一构件和所述第二构件上的套筒；

第一环，所述第一环设置在所述套筒上，以将所述套筒轴向压接到所述第一构件；

第二环，所述第二环设置在所述套筒上，以将所述套筒轴向压接到所述第二构件；

压接工具，所述压接工具包括：

壳体，所述壳体具有内表面和第一轭部；

柱塞，所述柱塞具有凹入部，所述凹入部具有螺纹内表面部；

具有第二轭部的活塞；

活塞杆，所述活塞杆具有弹簧保持件和螺纹部，所述螺纹部被拧入到所述柱塞的所述螺纹内表面部内；

弹簧，所述弹簧连接到所述弹簧保持件；以及

碳纤维轴承，所述碳纤维轴承设置在所述柱塞上以及所述活塞杆的外表面部上，以与所述壳体的所述内表面以可轴向滑动的方式接合，

其中，所述第一轭部和所述第二轭部接合所述套筒并且接合所述第一环或所述第二环。

11.根据权利要求10所述的压接系统，其中，所述壳体还包括能够附接到软管组件或压力源的端口。

12.根据权利要求11所述的压接系统，其中，所述压力源是液压流体压力源。

13.根据权利要求10所述的压接系统，所述压接系统还包括位于所述端口与所述柱塞之间的密封件，所述密封件防止增压流体渗漏经过所述柱塞。

14.根据权利要求10所述的压接系统，所述压接系统还包括一对腿部，该对腿部设置在所述活塞和所述壳体的每者上并且连接到所述第一轭部和所述第二轭部。

15.根据权利要求10所述的压接系统，所述压接系统还包括插塞，所述插塞附接到所述壳体并且与所述弹簧接触。

16.根据权利要求10所述的压接系统，其中，所述壳体的所述内表面是筒形的。

17.根据权利要求10所述的压接系统，其中，所述第一轭部和所述第二轭部是大致U形的，并且接收压接环和套筒。

18.根据权利要求10所述的压接系统，其中，所述第一轭部和所述第二轭部包括卡爪，所述卡爪用于牢固地附接到压接环和套筒。

19.一种组装压接工具的方法，所述方法包括：

（a）将碳纤维轴承附接到柱塞和活塞杆上；

（b）将所述柱塞插入到壳体内；

（c）将活塞邻近于所述柱塞插入到所述壳体内；

（d）将所述活塞杆插入通过所述活塞；以及

（e）将所述活塞杆的螺纹部拧入到所述柱塞的螺纹内表面部内。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述柱塞邻近于所述壳体的端口被插入。

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