CN103998841A - 可旋转接头 - Google Patents

Abstract

一种可旋转接头（1），包括：被构造用于连接至外部系统且设有内孔（3）的主体（2），内孔被设置用于由加压流体穿越；管状元件（4），所述管状元件在端部（5）上可以插入有跟接头密封耦合的软管并设有另一通孔（7），另一通孔跟内孔（3）共同界定出平行于纵向轴线（A）延伸的加压流体在其中流动的纵向通道（8）。接头（1）进一步包括通过螺纹连接部（15）固定至管状主体（2）的环形封闭元件（9）以及至少沿纵向方向（A）作用以实现管状元件（4）和管状主体（2）之间的相互旋转的可旋转耦合装置（13）。

Description

可旋转接头

技术领域

本发明涉及一种用于液压连接的可旋转接头。特别地，本发明涉及一种设有管状元件的可旋转接头，所述可旋转接头和软管在所述管状元件处被连接。

具体而非排他性地，本发明能够有利地在各种液压应用和/或工业应用的场合在用于输送加压流体的系统中使用。

背景技术

如图1所示，现有技术包括由连接至外部系统的第一元件101和固定有软管的第二元件102构成的可旋转接头100。这些可旋转接头是在使用时介于软管和外部系统之间以允许软管相对于外部系统相对旋转的那种接头。

第一元件101包括连接至外部系统的端部101a以及跟端部101a相对的包括螺纹柱状部分103（阳螺纹）的另一端部101b。第二元件102依次包括对应的端部102a以及连接至软管的跟端部102a相对的端部102b，在端部102a中界定出被设置用于连接至第一元件101的螺纹柱状部分103的螺纹柱状内腔104（阴螺纹）。在使用时，提供（如箭头F示意性示出的那样）拧紧至第一元件101的第二元件102。

第一元件101和第二元件102进一步包括各自的以加压流体能够从外部系统穿越可旋转接头到达软管或者反过来从软管穿越可旋转接头到达外部系统的方式沿其整个纵向长度延伸的内孔（实际上界定出在整个接头上轴向延伸的单一通道）。

第一元件101以允许螺纹柱状部分103（并由此允许与之相连的第二元件102）和连接至外部系统的端部101a之间相对旋转这样的方式制成，以使软管能够相对于通过接头连接的外部系统旋转。

现有技术中的可旋转接头的缺点是加压流体可能会在第一元件101和第二元件102之间的螺纹连接处从接头流出。这是非常有害的，原因在于这些泄漏到外侧的加压流体污染了周围的环境并且从外部弄脏了接头。而且，这样的泄漏构成了导致成本增加的浪费。

已知接头的另一个缺点在于软管相对于外部系统的旋转运动能够导致第二元件102从第一元件101意外旋松的事实。这一点必须要绝对避免，原因在于接头的突然打开会导致直到接头恢复前加压流体的完全泄漏并因此抑制流体流入系统内。

已知接头的另一个缺点是其基本上由第一元件101和第二元件102的纵向长度之和（从中减去螺纹柱状部分103的纵向长度）所确定的可观的纵向尺寸。

发明内容

本发明的一个目标是改进已知类型的可旋转接头。

本发明的另一个目标是提供一种能够明显减少甚至消除泄漏到外部的加压流体的可旋转接头。

本发明的一个优点是实现了一种可靠且安全的可旋转接头。根据本发明的接头实际上实现了充分限制加压流体泄漏到外部并且避免了由于构成接头的连接元件之间突然脱离而造成不合需要的接头故障。根据本发明的接头实际上实现了减少密封面的数量并因此减少了潜在的流体泄漏区域的数量。

本发明的另一个优点是实现了一种当存在非常高的流体压力时也确保软管能够相对于外部系统旋转同时还能减小摩擦的接头。

再一个优点是实现了一种紧凑的轻质可旋转接头，所述可旋转接头特别是沿纵向方向具有比已知接头更小的整体尺寸。

又一个优点是实现了一种更简单且装配更快的接头。安装根据本发明的接头不需要拧紧操作，这是一种复杂且费力的操作，原因在于拧紧操作意味着要控制上紧扭矩并且如果未被正确执行则有可能因此造成流体泄漏到接头外部。

另一个优点是实现了一种在工作期间润滑良好并且能够节约润滑剂从而进一步降低成本的接头。

再一个优点是提供了一种结构简单且廉价的接头。

这些以及更多的目标和优点通过如所附权利要求中的任意一项所述的接头实现。

附图说明

参照示出了本发明的非限制性实施例的附图能够更好地理解和实施本发明。

图1示出了已知类型的可旋转接头。

图2是根据本发明的可旋转接头沿其纵向截面局部剖视的侧视图。

图3示出了图2中接头的剖视部分的放大图。

具体实施方式

参照图2和图3，示出了用于液压连接的接头1。

接头1沿纵向轴线A延伸，可选地围绕轴线A对称地延伸。

接头1包括设有第一部分2a的管状主体2，其中在管状主体2的内壁3a中界定出被设置用于由加压流体穿越的柱状内孔3。

管状主体2进一步包括中空的从而在内部至少部分地封装管状元件4和环形封闭元件9的第二部分2b。

管状元件4包括外壁4a且设有第一端部5和跟第一端部5相对的第二端部6。第一端部5包括被构造用于插入软管（未示出）内的软管保持配件，所述软管保持配件一般通过已知类型的压接方法跟该端部密封耦合。另一方面，第二端部6面对管状主体2的内孔3。在管状元件4的内部界定出将第一端部5连接至第二端部6的另一通孔7。另一通孔7可以具有柱状截面并且具有跟内孔3的直径基本相同的直径。正如图2中清楚可见的那样，管状主体2和管状元件4彼此间以内孔3和另一通孔7被加压流体相继穿越这样的方式设置。换句话说，另一通孔7跟内孔3共同界定出平行于纵向轴线A延伸且加压流体在其中流动穿越接头1的纵向通道8。

环形封闭元件9具有抵接管状主体2的对接台肩。

管状元件4包括径向凸起至管状主体2的中部2c（介于2a和2b这两部分之间）的台肩10，由此以这样的方式跟管状主体2的一部分内壁3a相配合地界定出确定管状元件4和管状主体2之间的轴向间隙的容积11，其中轴向间隙根据定义是指两个元件（管状元件4和管状主体2）之间从一个端部位置到相对的端部位置可以沿轴向方向相对运动。台肩10具有沿轴向方向面对所述的一部分内壁3a的表面的表面。

接头1包括介于通道8和容积11之间的用于阻止加压流体流到容器11的第一密封装置12。第一密封装置12被容纳在第一底座12a中，第一底座12a在管状主体2的中部2c和管状元件4的第二端部6处被加工在管状主体2的内壁3a上。

接头1包括介于环形封闭元件9和管状元件4之间以至少沿（平行于轴线A的）纵向方向作用从而实现两者之间的相对旋转的可旋转耦合装置13。可旋转耦合装置13是包括容纳在壳体内的多个滚珠的滚动装置，所述壳体沿径向介于外壁4a和内壁3a之间且沿轴向介于台肩10和环形封闭元件9之间由此以这样的方式允许围绕管状元件4的轴线A旋转，管状元件4因此能够相对于管状主体2和环形封闭元件9旋转。为了确保可旋转耦合装置13的正确操作，在组装接头1之前，由操作人员特别地例如通过使用合适的高粘润滑剂譬如油脂来适当地润滑多个滚珠。

滚珠例如可以由已知类型的可旋转耦合装置常用的材料譬如C98钢制成。

滚珠及其接触面因此优选地能够承受适当（已知）的热处理以改善其机械阻力。

可选地，由滚珠接触的壳体表面例如可以由低摩擦系数的材料譬如PTFE构成。

环形封闭元件9相对于所述纵向轴线（A）沿径向方向介于管状元件4的外壁4a和管状主体2的内壁3a之间并且通过机械类型的可拆除连接部15特别是通过螺纹连接部固定至内壁3a。环形封闭元件9包括面对一部分外壁4a的内壁9a（被成形为旋转面例如柱面）以及跟内壁9a相对且面对（并且通过连接部15耦合至）管状主体2的另一壁9b。

通过螺纹连接装置15关联第二密封装置14，第二密封装置14位于在管状主体2和环形封闭元件9之间界定出的底座14a内并且被设置用于阻止加压流体从接头1流出。

螺纹连接部15由加工在另一壁9b上的螺纹构成，上述螺纹被耦合到加工在管状主体2的内壁3a上的另一螺纹，由此以这样的方式可拆除地连接环形封闭元件9和管状主体2。

第一密封装置12和第二密封装置14可以被加工成由已知类型的弹塑性材料构成的垫圈的形式。

接头1包括特别成形为设置在外壁4a和内壁9a之间的已知类型封装件以用于阻止来自外部环境的物质例如杂质或灰尘进入接头1内部的保护装置16。保护装置16被容纳在外壁4a中加工出的相应壳体内。

接头1包括通过另一螺纹连接部可拆除地固定至管状主体2的第一部分2a的连接元件17。连接元件17被设置用于将接头1连接至外部系统，由此能够以这样的方式跟其他的连接元件互换，目的是为了实现将接头1连接至各种外部系统。

在使用时，接头1通过连接元件17连接至外部系统，并且软管被压接在管状元件4的第一端部5上。随后接头1被加压流体穿越，加压流体也可以处于非常高的例如高达350bar的压力下。

第一密封装置12阻止在通道8内流动的加压流体到达容积11。即使有少量的流体泄漏到容积11，也仍然会由于第二密封装置14的存在而阻止这些流体泄漏流出到接头1的外部。

由于通过容积11界定的轴向间隙和可旋转耦合装置13，管状元件4在存在非常高的流体压力时也能围绕轴线A旋转并且同时还实现了减小相邻部件之间由于旋转运动造成的摩擦。这样还实现了节约可观数量的用于周期性润滑接头所必需的润滑剂，原因是由于其结构，管状元件4和管状主体2之间的接触区域已经被适当地润滑。

在本发明并未示出的一个实施例中，连接元件17可以被装入管状主体2内。

在本发明并未示出的另一个实施例中，第一密封装置12和第二密封装置14可以被设置在不同于图示位置的位置。

在本发明的另一个实施例中，第一底座12a可以被加工在外壁4a上而不是内壁3a上，或者被部分地加工在外壁4a和内壁3a中。

除了已经在上文公开和/或在附图中示出的内容以外还可以有其他的变形和/或增补。

Claims (15)

1.至少部分沿纵向轴线（A）延伸的可旋转接头（1），包括：

-主体（2），所述主体（2）被构造用于连接至外部系统且设有内孔（3），所述内孔被设置用于由加压流体穿越；

-管状元件（4），所述管状元件具有第一端部（5）以及跟第一端部（5）相对且面对所述内孔（3）的第二端部（6）；所述第一端部（5）包括在使用时能够插入跟所述接头（1）密封耦合的软管内的软管保持配件；所述管状元件（4）在其内部具有另一通孔（7），所述另一通孔跟所述内孔（3）共同界定出平行于所述纵向轴线（A）延伸并且被设置用于由所述加压流体穿越的纵向通道（8）；

其特征在于，所述可旋转接头（1）进一步包括：

-相对于所述纵向轴线（A）沿径向方向介于所述管状元件（4）的外壁（4a）和所述管状主体（2）的内壁（3a）之间并且通过机械类型的可拆除连接部（15）固定至所述内壁（3a）的环形封闭元件（9）；以及

-介于所述环形封闭元件（9）和所述管状元件（4）之间以至少沿纵向方向（A）作用从而实现两者之间相互旋转的可旋转耦合装置（13）。

2.如权利要求1所述的接头，其中所述管状元件（4）包括径向凸起至所述管状主体（2）的台肩（10），由此以这样的方式跟所述内壁（3a）的一部分相配合地界定出确定于所述管状元件（4）和所述管状主体（2）之间的轴向间隙的容积（11）。

3.如权利要求2所述的接头，其中所述台肩（10）具有沿轴向方向面对所述内壁（3a）的所述一部分的表面的表面。

4.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中所述可旋转耦合装置（13）被容纳在沿径向介于所述外壁（4a）和所述内壁（3a）之间且沿轴向介于所述台肩（10）和所述环形封闭元件（9）之间的壳体内。

5.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中所述管状主体（2）包括界定出所述内孔（3）的第一部分（2a）、和中空的第二部分（2b）从而在内部至少部分地封装所述管状元件（4）和所述环形封闭元件（9）。

6.如权利要求5所述的接头，其中介于所述通道（8）和所述容积（11）之间的第一密封装置（12）被设置用于阻止流体流过并且在所述管状主体（2）的介于所述第一和第二部分（2a，2b）之间的中部（2c）上工作。

7.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中所述可旋转耦合装置（13）是包括多个滚珠的滚动装置。

8.如权利要求7所述的接头，其中所述滚珠沿径向介于所述外壁（4a）和所述内壁（3a）之间，由此以这样的方式使所述管状元件（4）能够围绕所述轴线（A）旋转，管状元件（4）因此能够相对于所述管状主体（2）和所述环形封闭元件（9）旋转。

9.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中第二密封装置（14）跟所述机械类型的连接部（15）相关联，所述第二密封装置（14）位于在所述管状主体（2）和所述环形封闭元件（9）之间界定出的底座（14a）内并且被设置用于阻止加压流体从所述接头（1）流出。

10.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中所述环形封闭元件（9）包括壁（9a），所述壁被成形为面对所述外壁（4a）的一部分的旋转面。

11.如权利要求10所述的接头，其中所述环形封闭元件（9）包括跟所述壁（9a）相背且面对所述管状主体并通过所述连接部（15）耦合所述管状主体（2）的另一壁（9b）。

12.如权利要求11所述的接头，其中所述机械类型的连接部（15）被加工在所述另一壁（9b）和所述管状主体（2）的所述第二部分（2b）上，由此以这样的方式将两者可拆除地彼此连接。

13.如权利要求10至12中的任意一项所述的接头，包括设置在所述外壁（4a）和所述壁（9a）之间以阻止来自外部环境的物质例如杂质或灰尘进入所述接头（1）内部的保护装置（16）。

14.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中所述机械类型的连接部（15）是螺纹连接部。

15.如以上权利要求中的任意一项所述的接头，其中所述环形封闭元件（9）具有抵接所述管状主体（2）的对接台肩。