CN106461142B - 用于增压流体的快装式耦合器 - Google Patents

Abstract

用于增压流体的快装式耦合器(1)，包括：中空纵向阀体(3)，其具有至少阀体第一部分(4)和能够相对于所述阀体第一部分(4)同轴地移动的阀体第二部分(5)；开闭器杆(6)，其与所述阀体(3)的纵轴线(L)同轴地位于阀体(3)中；纵向中空体(7)，其收容阀体(3)，与阀体(3)同轴地布置并且与阀体(3)限定中空空间(8)；驱动套管(9)用于驱动阀体(3)的第二部分(5)且布置在中空空间(8)中，阀体第二部分(5)能够相对于阀体第一部分(4)与位于中空空间(8)中的第一螺旋弹簧(10)的作用相对地以及借助位于中空空间(8)中的第一螺旋弹簧(10)的作用而移动，套管(9)能够相对于阀体(3)与位于中空空间(8)中的第二螺旋弹簧(13)的作用相对地以及借助位于中空空间(8)中的第二螺旋弹簧(13)的作用而移动，至少一个螺旋弹簧(10，13)具有在平行于螺旋弹簧轴线的方向上呈细长形状的截面的线圈。

Description

用于增压流体的快装式耦合器

技术领域

本发明涉及能够在农业和工业应用中使用的用于增压流体的快装式耦合器，尤其是液压快装式耦合器。

背景技术

更特别地，涉及一种快装式耦合器，包括阀体，该阀体具有轴向空腔，开闭器杆在该轴向空腔中被弹性地引导以实施相对于阀体在打开流体通过空腔的轴向通道的位置和封闭流体通过空腔的轴向通道的位置之间的相对运动。

快装式耦合器能够与另一耦合器连接，通常通过阴接耦合器所具有的锁定环来获得往复运动锁定。

在断开状态下，耦合器通常使开闭器处于封闭通道的位置上，通道仅由于耦合器之间的连接而打开。

这种类型的耦合器设计成防止由于流反向及发生峰值流速而导致的开闭器的部分闭合。

在设计这种快装式耦合器时所面临的问题之一涉及到优化流的压降，公知的是，给定相等的流速，流的压降随着阀体内径的增加而减小，且随着流体速度的增大而增大。

压降的优化必须考虑到如下两个事实：即，耦合器的外径目前是标准化的，因此不能进行修正，以及例如杆的一些部件不能缩小直径来增大流体通道的截面，因为它们必须确保足够的机械强度来承受压力负荷。

发明内容

本发明本身设定的技术任务因此是实现使能克服现有技术的上述技术缺陷的用于增压流体的快装式耦合器。

在该技术任务的范围内，本发明的一个目的是实现使能在保持耦合器的外径不变的同时最小化压降的用于增压流体的快装式耦合器。

在该技术任务的范围内，本发明的一个目的是实现使能在无需使其部件的机械强度特性不利的情况下最小化压降的用于增压流体的快装式耦合器。

根据本发明的技术任务以及这些目的和其他目的是通过实现用于增压流体的快装式耦合器来实现的，该用于增压流体的快装式耦合器包括：纵向中空阀体，其具有至少阀体第一部分和能够相对于阀体第一部分同轴移动的阀体第二部分；开闭器杆，其位于阀体中；纵向中空体，其用于收容阀体；驱动套管，其用于驱动阀体的第二部分且布置在中空空间中，该中空空间设在阀体与收容体之间，所述阀体第二部分能够相对于所述阀体第一部分与位于所述中空空间中的第一螺旋弹簧的作用相对地以及借助于位于所述中空空间中的第一螺旋弹簧的作用而移动，所述套管能够相对于所述阀体与位于所述中空空间中的第二螺旋弹簧的作用相对地以及借助于位于所述中空空间中的第二螺旋弹簧的作用而移动，其特征在于，位于所述第一螺旋弹簧与第二螺旋弹簧之间的至少一个螺旋弹簧具有在平行于螺旋弹簧的轴线的方向上呈细长形状的截面的线圈。

具有相对于轴向方向上的尺寸的径向方向上的尺寸的线圈截面的特殊形状使得在径向方向上在收容体内获得自由的空间，因此提供了设置便于流体通过而具有较大截面的阀体的可能性。

为确保与通常采用的具有圆形截面的螺旋弹簧相同的刚性，仅修改线圈数量和/或线圈间的节距是可能的。

而且，本发明的其他特征限定在随后的权利要求中。

附图说明

本发明的进一步的特征和优点将通过附图中非限制实施例所图示的根据本发明的快装式耦合器的优选的而非排他性的实施方案的描述中变得更加清晰，在附图中：

图1和图2分别示出了分别在断开构造和连接构造中根据本发明的阴接快装式耦合器和阳接快装式耦合器的轴向剖视图；

具体实施方式

参考上述图，示出了阴接快装式液压耦合器1和阳接快装式液压耦合器2。

阴接耦合器1包括：纵向中空阀体3，其具有至少阀体第一部分4和能够相对于阀体第一部分4同轴地移动的阀体第二部分5；开闭器杆6，其与阀体3的纵轴线L同轴地位于阀体3中。

用于收容阀体3的纵向中空体7与阀体3同轴地布置且与阀体3限定中空空间8，在该中空空间8中布置有用于驱动阀体3的第二部分5的驱动套管9。

套管9与阀体3的纵轴线L同轴地取向，在其头端具有内凸缘16，而在其基端具有外凸缘15。

套管9的内凸缘16能够接合阀体第二部分5的台肩17，以便对其进行驱动。

阀体第二部分5能够相对于阀体第一部分4与第一螺旋弹簧10的作用相对地以及借助于的第一螺旋弹簧10的作用而移动，第一螺旋弹簧10 第一螺旋弹簧10与阀体3的纵轴线L同轴地位于中空空间8中且介于阀体第一部分4与阀体第二部分5之间。

更特别地，第一螺旋弹簧10位于阀体第一部分4的外支撑台肩11与阀体第二部分5的外支撑台肩12之间。

套管9能够相对于阀体3与第二螺旋弹簧13的作用相对地以及借助于第二螺旋弹簧13的作用而移动，第二螺旋弹簧13与第一螺旋弹簧10 同轴地且在第一螺旋弹簧10之外定位在中空空间8中且介于套管9与阀体第一部分4之间。

更特别地，第二螺旋弹簧13定位在阀体第一部分4的外支撑台肩14 与套管9的外支撑凸缘15之间。

至少一个，优选地两个螺旋弹簧10、13有利地具有在平行于其轴线的方向上呈细长形状的截面的线圈。

每个螺旋弹簧10、13的线圈尤其具有矩形截面，长边平行于弹簧本身的轴线。

优选地，第一螺旋弹簧10和第二螺旋弹簧13的线圈的截面具有相同的形状和尺寸。

有利地，支撑台肩11和12具有与缩小到最大程度的第一螺旋弹簧10 的截面的径向方向上的尺寸相等的径向方向上的尺寸。

而且，套管9的内柱形母线基本上与第一螺旋弹簧10的外柱形母线重合。

该构造解决方案使阀体3的内径加宽，因为其允许中空空间8的径向方向上的尺寸缩小，具有缩小的径向尺寸的第二螺旋弹簧13的特殊构造也对此做出贡献。

杆6具有平头18和螺纹基底21，该螺纹基底21螺纹连接到具有径向分隔件22的支撑件的螺纹孔22中，径向间隔件22从阀体第一部分4的基端在阀体第一部分4的空腔中整体地延伸。

通过将其基端抵靠螺纹连接到收容体7的外螺纹上的接合器20的内台肩24进行紧固以及将其外台肩14抵靠收容体7的内台肩23进行紧固，将阀体第一部分4锁定在适当位置上。

在封闭流体通过阀体3的空腔的通道的位置上，杆6的头部18在周边上与阀体3的头端相接触且经由垫圈19确保液压密封。

在打开流体通过阀体3的空腔的通道的位置上，借助杆6与阀体3之间的相对运动，头部18拆除且相对于阀体3的头端向前定位。

收容体7具有用于牢固阴接耦合器1与阳接耦合器2的连接的锁定环 25以及锥形贯通底座26，滚珠27自由地容纳在锥形贯通底座26中。

锁定环25在内部具有能够与锥形底座26对准的周向周边槽28，并且能够与介于锁定环25与收容体7之间的螺旋弹簧29的作用相对地且借助于介于锁定环25与收容体7之间的螺旋弹簧29的作用而被致动。

阳接耦合器2是已知的类型，包括：阀体30，其沿着纵轴线L延伸且具有空腔31，空腔31在阀体30的整个长度上轴向地延伸；以及平头开闭器杆32，其与轴线L同轴地定位在空腔31中且能够相对于阀体30与螺旋弹簧33的作用相对地且借助于螺旋弹簧33的作用沿着轴线L而在打开流体通过空腔31的轴向通道的位置和封闭流体通过空腔31的轴向通道的位置之间移动。

在封闭通道的位置上，杆32的头端和阀体30的头端在周边上经由垫圈34液压密封接触。

在打开通道的位置上，借助于杆32与阀体30之间的相对运动，杆32 的头端拆除且相对于阀体30的头端向后定位。

用于杆32的居中引导元件35紧固在阀体30与螺纹连接到阀体30的内螺纹上的接合器36之间。

居中引导元件36包括：径向分隔件，其使流体能够通过；以及销37，借助螺旋弹簧33的干涉，杆32装配到销37上，杆32装配有用于该目的的轴向空腔38。

杆32的引导由阀体30来辅助，在其头端处，阀体30具有能够与杆 32的外柱形横向表面配合的内柱形横向表面。

快装式阴接耦合器1和快装式阳接耦合器2之间的连接以如下方式发生。

在连接之前，快装阳接耦合器2处于这样的构造：开闭器32借助弹簧32而抵靠阀体30保持，从而封闭流体通过阀体30的轴向通道。

在连接之前，阴接耦合器1处于这样的构造：弹簧10将阀体3的抵靠开闭器6的头部18延伸出的第二部分5保持在例如封闭流体通过阀体3 的轴向通道的位置上，并且弹簧13将延伸出的套管9保持在与开闭器6 的头部18平齐的位置上。

在操作者轴向推动以实现连接的过程中，阳接耦合器2的阀体30的头端与阴接耦合器1的套管9的内凸缘16对置且推阴接耦合器1的套管9 的内凸缘16，使得套管9相对于阀体3的第二部分5后退。在其后退行程的某点，套管9通过其内凸缘16截住阀体3的第二部分5的外台肩17，阀体3的第二部分5的外台肩17依次相对于开闭器6后退，从而打开流体通过阀体3的轴向通道。

而且，在操作者轴向推动而实现连接的过程中，阳接耦合器2的开闭器32的头端与阴接耦合器1的固定开闭器6的头端18对置，阴接耦合器 1的固定开闭器6的头端18借此被推动从而在阀体30内后退，直到打开流体通过阀体30的轴向通道。

为确保阴接耦合器1与阳接耦合器2之间的连接，致动锁定环25。

最初，槽28与底座26对准，通过套管9施加的固位作用，滚珠27 锁定在底座26中。滚珠27将锁定环25保持在适当位置上。阳接耦合器2 随后贯入阴接耦合器1引起套管9运动，直到快装式阳接耦合器2的阀体 30的外周边槽本身与底座26对准。在该耦合构造中，滚珠27伸入槽39 中且释放锁定环25，通过弹簧29的拉伸，锁定环朝向阳接耦合器2延伸。锁定环25的延伸使得槽28偏离底座26，结果是滚珠27仍俘获在槽39中，而且滚珠不再能脱离，除非锁定环25后退而使得槽28再次与底座26对准。

如此构思的快装式耦合器易于进行若干改进和变型，所有这些改进和变型均落在发明构思的范围内。而且，所有细节可以由技术等同的元件来替代。

根据要求和技术现状，所使用的材料以及尺寸实际上可以为任何类型。

Claims (11)

1.用于增压流体的快装式耦合器(1)，包括：

中空阀体(3)，其沿着纵轴线(L)延伸且具有至少阀体第一部分(4)和能够相对于所述阀体第一部分(4)同轴移动的阀体第二部分(5)；

开闭器杆(6)，其位于所述阀体(3)中；

纵向中空体(7)，其用于收容所述阀体(3)；

驱动套管(9)，其用于驱动所述阀体(3)第二部分(5)且布置于中空空间(8)中，所述中空空间(8)设在所述阀体(3)与所述纵向中空体(7)之间，

其中所述阀体第二部分(5)能够借助于位于所述中空空间(8)中的第一螺旋弹簧(10)的作用而相对于所述阀体第一部分(4)移动，而且所述阀体第二部分包括：

可释放地啮合开闭器杆的前部；

中部；以及

后部，其半径大于前部；

其中，中部逐渐变细以从后部过渡到前部；

其中所述驱动套管(9)能够借助于位于所述中空空间(8)中的第二螺旋弹簧(13)的作用而相对于所述阀体(3)移动，

其中所述第一与第二螺旋弹簧(10，13)之间的至少一个螺旋弹簧具有在方向上平行于所述第一与第二螺旋弹簧(10，13)中另一个螺旋弹簧的轴线的线圈，所述线圈的截面是矩形的；以及

所述第一与第二螺旋弹簧中的所述至少一个的线圈包括在方向上与所述轴线平行的矩形高度，其比在方向上垂直于所述高度的矩形宽度大。

2.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述开闭器杆(6)与所述阀体(3)同轴地取向且牢固地限制到所述阀体(3)的所述第一部分(4)。

3.根据任一前述权利要求所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述纵向中空体(7)和所述驱动套管(9)与所述阀体(3)同轴地取向。

4.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第一螺旋弹簧(10)与所述阀体(3)同轴地取向并且介于所述阀体第一部分(4)与所述阀体第二部分(5)之间；所述第二螺旋弹簧(13)与所述阀体(3)同轴地取向且介于所述驱动套管(9)与所述阀体第一部分(4)之间。

5.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第一螺旋弹簧(10)和所述第二螺旋弹簧(13)分别具有在分别平行于所述第一螺旋弹簧(10)和所述第二螺旋弹簧(13)的轴线的方向上呈细长形状的截面的线圈。

6.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第二螺旋弹簧(13)在所述第一螺旋弹簧(10)之外。

7.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第一和第二螺旋弹簧(10，13)的线圈的截面具有相同的形状和尺寸。

8.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第一螺旋弹簧(10)位于所述阀体第一部分(4)的外支撑台肩(11)与所述阀体第二部分(5)的外支撑台肩(12)之间。

9.根据权利要求8所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述外支撑台肩(11，12)具有与所述第一螺旋弹簧(10)的截面的径向方向上的尺寸相等的径向方向上的尺寸。

10.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第一螺旋弹簧(10)的外柱形母线与所述驱动套管(9)的内柱形母线基本重合。

11.根据权利要求1所述的用于增压流体的快装式耦合器(1)，其特征在于，所述第二螺旋弹簧(13)位于所述阀体第一部分(4)的外支撑台肩(14)与所述驱动套管(9)的外支撑凸缘(15)之间。