CN108291681B - 用于连接压力介质管路的耦联器的耦联元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接压力介质管路的耦联器的耦联元件(1)，包括：壳体(2)、用于压力介质的流道(5)、阀挺杆(6)、压力套(7)和内体(8)，其中阀挺杆(6)具有阀挺杆头(10)，其中压力套(7)环绕阀挺杆(6)，其中压力套(7)能够沿耦联轴线A移位并保持在关闭位置与打开位置之间，其中压力套(7)在其关闭位置抵靠在阀挺杆头(10)上，使得压力套(7)平行于耦联轴线A的力作用于阀挺杆头(10)上。内体(8)和/或压力套(7)具有能够限制压力套(7)作用于阀挺杆头(10)的力的构件，由此改善使用者的安全性和工作特性。

Description

用于连接压力介质管路的耦联器的耦联元件

技术领域

本发明涉及一种耦联元件，用于耦联器，特别是用于连接压力介质管路的液压耦联器。此外，本发明还涉及一种用于耦联元件的阀挺杆。

背景技术

现有技术中已经揭示用于耦联器、特别是用于液压耦联器的耦联元件的多种设计方案。液压耦联器，即耦联套筒与耦联插塞的组合，用于连接压力介质管路的两个区段，常用于将液压装置连接到液压源，例如将工具或附加装置连接到农用机械或建筑机械。

现有技术中已经揭示某些耦联元件，其中居中支承的压力套封闭流道，具体方式是，压力套在其关闭位置至少间接抵靠在阀挺杆的阀挺杆头上。在此情形下，阀挺杆头与压力套之间布置有密封件。

例如，EP1273844B1揭示了这种具有耦联元件的液压耦联器，其中用于封闭流道的压力套抵靠在阀挺杆的阀挺杆头上。压力套借用弹簧沿其关闭位置的方向偏置，并且至少部分通过密封件与阀挺杆头相互作用。

为了打开流道，参阅EP1273844B1，在例如插入耦联套筒的耦联插塞的作用下，压力套从其关闭位置向其开放位置方向移动，这样就能使流道开放。压力套从关闭位置移入开放位置后，始终需克服将压力套推到其关闭位置的弹簧力。在关闭位置，压力套抵靠在阀挺杆头上，并且平行于耦联元件的耦联轴线对阀挺杆施加力。这个力尤其由作用于压力套的弹簧力与沿压力套的关闭位置方向作用于压力套的压力相关力组成。

现有技术中已揭示的耦联元件存在以下风险：在极度高压下，特别是达到耦联元件的破裂压力时，耦联元件的部件松散或断裂，从而对旁观者带来安全风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种耦联元件以及一种阀挺杆，其中，增强使用者的安全性，而同时保留或改进耦联元件的工作特性。

本发明用以达成上述目的解决方案提出一种耦联元件，其中内体和/或压力套具有一个或多个构件，所述构件能够限制压力套作用于阀挺杆头的力或者能够限制多个作用力。本文中的“限制”既指对固定阈值的绝对限制又指按百分比缩减力。

所述耦联元件是用于连接压力介质管路的耦联器、特别是液压耦联器的一部分，并且例如构造为耦联套筒或耦联插塞。在此情形下，一种耦联器分别包括耦联套筒和耦联插塞，其中耦联插塞插入耦联套筒，以使耦联套筒的流道与耦联插塞的流道彼此连通。耦联套筒优选具有19、16或12.5的标称宽度。

例如通过螺纹连接或卡扣连接，所述耦联元件能够与对应的第二耦联元件连接相连接。所述耦联元件包括壳体、用于压力介质的流道、阀挺杆、压力套和内体。

所述耦联元件的壳体包括中央耦联轴线A，该耦联轴线在所述耦联元件的第一端与第二端之间延伸，压力介质管路能够连接到所述第一端，在所述第二端能够与耦联器的另一个耦联元件相连接。优选地，所述耦联元件的组件绕耦联轴线A旋转对称。举例而言，内体或者耦联套筒情况下的内体旋转对称且呈套筒状结构。此外，耦联元件的可移动组件的移位优选始终平行于耦联轴线A。

特定而言，壳体限制流道的至少一部分，其中流道的其他流路有利地由耦联元件的其他组件来限制。举例而言，流道至少由壳体、内体和压力套来限制。

壳体优选具有连接部件和滑套。连接部件有利地旋紧到基体，而基体同时使内体固定到连接部件。基体优选同样呈套筒状结构。有利地，密封件布置在内体与连接部件之间，特别是在内体的端面上。外部滑套以能够在解锁位置与锁定位置之间滑位的方式保持在基体上。基体又环绕内体。

基体中优选设置多个周向凹槽，其中布置有锁定元件，特别是锁定球5。在开放状态下，锁定元件布置在基体的凹槽中，并且如此与滑套中的相关联的内周槽相互作用，使得滑套以形状配合方式保持在其开放位置中。举例而言，在基体与滑套之间布置有套簧，该套簧使滑套在其解锁位置抵住锁定元件压向滑套的锁定方向。在这种状态下，通过锁定元件防止滑套的进一步移动。此外，所述耦联元件还包括活塞，该活塞在基体内引导并且在滑套处于开放位置时防止锁定元件移动。

此时，若例如因对应的第二耦联元件引入第一耦联元件，如耦联插塞插入耦联套筒，活塞向内体的方向移位，则从活塞的某个位置开始，锁定元件的锁止首先由第二耦联元件的一部分承担，直到锁定球能退回到第二耦联元件的外周槽中。此刻，自此释放运动的锁定套被套簧推动到其锁定位置，其中锁定元件随后被滑套的锁定面阻挡。在此情形下，滑套移动，直至其抵靠在基体上布置的限制元件上-滑套的锁定位置。限制元件例如构造为锁紧涨圈，该锁紧涨圈布置基体中-在其外周中。

为使耦联器的如此连接的耦联元件彼此分开，须手动使滑套反向于套簧的力移位到其开放位置，这样锁定元件就能再次偏转到锁定套的内周槽中，因此使第二耦联元件解耦。

阀挺杆如此保持在耦联元件内，使得阀挺杆居中布置在流道中。因此，流道环绕布置在流道中的阀挺杆，从而特别是在工作期间，阀挺杆轴和阀挺杆头受压力介质环流。阀挺杆头优选为耦联元件的第二端处的平坦密封端面的一部分。

阀挺杆如此布置，使其被内体和压力套围绕。压力套优选如此在与壳体固定或浮动连接的内体内引导，使得压力套平行于耦联轴线A在通过压力套封闭流道的关闭位置与通过压力套开放流道的打开位置之间滑移。特别是设置压力弹簧，该压力弹簧沿压力套的关闭位置方向对压力套施加力，使得压力套始终被压力弹簧推动到其关闭位置。

在压力套的关闭位置中，压力套至少间接抵靠在阀挺杆头上，这样就能封闭流道。本发明提出，压力套直接、间接(例如通过密封件)或者部分直接而部分间接地抵靠在阀挺杆头上。优选地，压力套与阀挺杆头之间始终设置有密封件。密封件例如布置在阀挺杆头中的周向槽中。密封件优选抵靠在压力套的内周上。

压力套构造且布置成使其如此抵靠在阀挺杆头上，使得压力套平行于耦联轴线A的力作用于阀挺杆头。这个力特别是由压力弹簧作用于压力套的力以及流道中存在的加压压力介质引起的力分量组成，这些力分量作用于压力套并且沿阀挺杆头的方向对压力套施加力。

因此，当封闭的流道中施加压力时，阀挺杆既受到作用于其上的压力又受到压力套施加的力。随着流道内的压力增高，例如，阀挺杆的轴杆因轴向拉伸应力而伸长，如果不削弱作用于阀挺杆的力，可能导致阀挺杆头或阀挺杆在轴杆区域或阀挺杆的悬置区域内断裂。

为了限制压力套作用于阀挺杆的一种或多种力，特别是平行于耦联轴线A的方向上的力，内体和/或压力套具有能够限制力的构件。举例而言，本发明提出，该构件如此作用于内体和/或压力套，以便限制压力套作用于阀挺杆头的力，具体方式是，将来自压力套的一种或多种力的至少一部分传递到内体。力从内体传递到壳体。通过限制力，可靠地防止对阀挺杆的破坏，从而提高耦联元件的工作安全性。

特定而言，本发明提出，该构件如此构造在内体和/或压力套上，以便在耦联元件的至少一种工作状态下限制或降低作用于阀挺杆头的力。举例而言，本发明提出，耦联元件内超过预定压力阈值时，利用一个或多个构件限制或降低压力套作用于阀挺杆头的力。

耦联元件的常用工作压力介于25MPa至40MPa之间，特别是，工作压力为35MPa。优选地，本发明提出，超过时利用所述一个或多个构件限制或降低力的耦联元件内的预定压力阈值处于工作压力至工作压力4倍之间的范围内，特别是介于1.5倍工作压力至2倍工作压力之间。

特别优选地，内体和压力套上均设有用于限制压力套作用于阀挺杆头的力的构件。所述构件特别是如此构造并配置，使得内体上的构件与压力套上的构件进行相互作用，以限制或降低压力套作用于阀挺杆头的力。

有利地，本发明提出，内体上的构件和/或压力套上的构件如此构造并配置，以便利用所述构件能够限制压力套向阀挺杆头的方向移动。

根据本发明的耦联元件具备的优势在于，通过所述构件减轻阀挺杆过载的风险，这是通过利用所述构件在至少一种工作状态下、特别是超过至少一种工作状态时限制压力套作用于该阀挺杆的力，由此防止毁坏阀挺杆。通过所述构件，将压力套发出的力分配到阀挺杆头和内体。

根据本发明的耦联元件具备的优势还在于，与现有结构相比，采用成本较低的材料能够实现相同的工作参数，例如，工作压力和破裂压力。此外，本发明的优势还在于，使用与现有结构相同的材料能够实现较高的工作参数，而使用更高品质的材料能够实现更高的工作参数。

根据耦联元件的第一种实施方案提出，内体上的构件构造为第一止挡部并且压力套上的构件构造为第二止挡部，其中该第一挡止部与该第二止挡部进行相互作用，以限制作用于阀挺杆的力，特别是作用于阀挺杆头的力。

压力套优选在内体内导引。为限制或降低压力套作用于阀挺杆头的力，内体和压力套上均设有止挡部。第一止挡部与第二止挡部在耦联元件的至少一种工作状态下、特别是超过至少一种工作状态时抵接，这样就能进行从压力套到内体的力传递，从而通过固定到壳体的内体经由第一止挡部或第二止挡部传递沿阀挺杆头的方向作用于压力套的一部分力。这样就能限制压力套作用于阀挺杆的力，这特别有利于封闭的流道内处于高压的情况，尤其是处于工作压力以上的压力下。

第一止挡部和第二止挡部例如构造为自内体或压力套延伸出的局部突起。优选地，设置多个规则分布的突起，它们形成第一止挡部或第二止挡部。

根据另一种实施方案，经证实特别有利的是，第一止挡部构造为内体上的第一凸肩，而第二止挡部构造为压力套上的第二凸肩。内体上的第一凸肩和压力套上的第二凸肩有利地沿周向构造，以便可以在这两种凸肩的整个圆周上实现压力套到内体的均匀力传递。

第一凸肩和第二凸肩具有对应的接触面，以便能够通过接触面的抵接来限制压力套作用于阀挺杆的力。优选地，对应的接触面与耦联元件的耦联轴线形成正交。第一凸肩构造于内体的朝向阀挺杆头方向的端部上并且优选具有矩形横截面。有利地，在内体上构造另外的密封凸肩，并且第一凸肩与该密封凸肩之间布置有密封件，该密封件在内体的内周与压力套的外周之间发挥作用。于是，第一凸肩既用来吸收压力套的力又用来限定用于密封件的沟槽。

第二凸肩优选构造于压力套的朝向压力套的打开位置方向的端部上。第二凸肩例如具有矩形横截面。优选地，第二凸肩形成压力套的朝向压力套的开放位置方向的圆环形端面的至少一部分。特定而言，压力套的内周与端面之间的过渡部分具有半径或斜切面。举例而言，半径介于1mm至2mm之间，特别是1.5mm。

优选地，本发明提出，内体的第一凸肩的内径小于压力套的第二凸肩的外径，从而第一凸肩与第二凸肩在径向上至少部分重合。这样就能确保，通过内体上的第一凸肩限制压力套向阀挺杆头的方向移动，由此能够限制压力套作用于阀挺杆头的力。

耦联元件的另一种实施方案提出，第一止挡部与第二止挡部至少在压力套的非加压关闭状态(非耦联状态)下彼此间隔。优选地，压力套的长度如此选择，使得压力套在关闭状态下抵靠在阀挺杆头上，同时第一止挡部与第二止挡部彼此间隔。

流道内的压力升高会引起阀挺杆伸长，特别是在轴杆的区域内，并且会引起压力套加宽，这两种效应的结果是，流道内超过一定压力阈值时，第一止挡部与第二止挡部彼此贴靠并且作用力部分传递到内体，从而限制压力套作用于阀挺杆头的力。该阈值优选处于工作压力至4倍工作压力之间的范围内，特别是1.5倍工作压力至2倍工作压力之间，其中工作压力优选介于25MPa至40MPa之间。

因此，第一止挡部和第二止挡部如此构造并布置，以便至少在超过流道内的预定压力时，特别是35MPa至70MPa之间的压力，限制作用力。因此，在本实施方案中，第一止挡部与第二止挡部仅在流道内超过预定压力时抵接。在此之前，即流道内的低压低于阈值，特别是低于35MPa，第一止挡部与第二止挡部并不抵接，并且压力套仅支撑在阀挺杆头上。

因此，另一种实施方案提出，第一止挡部与第二止挡部至少在流道内因阀挺杆和/或压力套发生压力相关变形而超过预定压力时抵接。使组件发生弹性变形和/或塑性变形的压力根据阀挺杆、压力套和内体的材料而有所变化。无论如何，这些材料如此选择，以便超过预定压力时，阀挺杆和/或压力套发生变形，使得第一止挡部与第二止挡部抵接，从而限制作用于阀挺杆头的力。阀挺杆、压力套和内体的变形优选以弹性方式发生。仅当耦联元件出现不必要的过载时，这些组件才会以塑性方式发生变形，最终导致压力套与阀挺杆头之间的区域内不再密闭。如前所述，这个压力处于工作压力至四倍工作压力之间，特别是1.5倍工作压力至2倍工作压力之间。

根据另一种实施方案，阀挺杆头具有密封面，并且该密封面相对于耦联轴线A倾斜角度α，这样就能在压力套与阀挺杆头之间形成有利的密封。优选地，角度α处于0°至45°之间。密封面是阀挺杆头后方区域内的接合面。此外，压力套还具有配对密封面，该配对密封面相对于耦联轴线A倾斜角度β。角度β优选处于0°至45°之间，特别是25°至40°之间。在压力套的关闭位置中，该配对密封面至少部分地抵接密封面，以致密封面与配对密封面之间形成密封。特定而言，通过密封面与配对密封面，实现从压力套到阀挺杆头平行于耦联轴线A的力传递。此外，阀挺杆头与压力套之间设有密封件，该密封件邻接密封面并且在关闭位置中抵靠在压力套的内周上。

在阀挺杆头与压力套之间设置这种锥形密封件的优势在于，即使短行程的压力套也能使流道敞开，从而减小耦联器中的流动损失。此外，锥形密封件简单并且能够稳健地抵御容差变化。另一优势在于，在阀挺杆头与压力套之间形成锥形密封的情况下，能够尽量缩小或完全封闭阀挺杆头上设置的密封件在低压侧产生的间隙，即使利用常规的制造公差也是如此。

此外，角度α和β相同，即密封面与配对密封面倾斜相同的角度，使得密封面与配对密封面在关闭位置中至少部分地平面接合，这也可以实现有利的密封。优选地，α和β介于25°至35°之间，特别是30°。

如果α与β不同，则密封效果还能够得以提高。优选地，本发明提出，α小于β。从而，配对密封面例如抵靠在密封面的边缘上，由此补偿公差并且避免低压侧出现间隙。优选地，α处于0°至35°之间，并且β处于30°至45°之间。因此，在密封面平行于耦联轴线A延伸的实施方案中，α为0°且β例如为30°，配对密封面在关闭位置中仅抵靠在密封面的周向边缘上。

根据另一种实施方案提出，阀挺杆经由挺杆轴承保持在壳体上，并且挺杆轴承包括至少两个半壳，阀挺杆能够有利地安装在耦联元件内。阀挺杆在其轴杆中具有周向槽，半壳至少部分地插入该周向槽中。随后，插有半壳的阀挺杆被安装在壳体内，特别是使阀挺杆保持在内体与壳体的连接部件之间。

此外，经证实有利于工作安全性的是，挺杆轴承布置在阀挺杆上的沟槽中，其中该沟槽具有两个相对的槽侧以及槽底。优选地，槽侧与耦联轴线A正交，而槽底与之平行。在槽侧中的至少一个与槽底之间，即在槽侧到槽底的过渡区域内，构造至少一个第一斜切面，该第一斜切面与耦联轴线A成角度γ。优选地，在背离阀挺杆头的槽侧与槽底之间设置至少一个斜切面。有利地，角度γ介于30°至60°之间。特别优选地，斜切面在0.45mm的宽度具有35°的角度γ(35°×0.45)。举例而言，未设斜切面的槽侧与槽底之间设有半径。

特定而言，本发明还提出，在这两个槽侧中的每一个到槽底的过渡部分中分别设置至少一个斜切面，该斜切面相对于耦联轴线A或者相对于与耦联轴线A重合的阀挺杆的纵轴成角度γ。

通过设置这样的至少一个斜切面，当阀挺杆承受负载时，显著减小槽底中的应力，这就能够提高工作安全性和/或增加工作参数。

根据另一种实施方式提出，在两个槽侧中的至少一个槽侧与槽底之间另外构造第二斜切面，该第二斜切面与耦联轴线A成角度δ；并且出自槽侧的第二斜切面毗连第一斜切面，能够进一步减小槽底中的应力。从槽侧出发，首先通过第一斜切面并随后通过第二斜切面形成到槽底的过渡部分。举例而言，第一斜切面和第二斜切面设置于背离阀挺杆头的槽侧上。优选地，第一斜切面的角度γ大于第二斜切面的角度δ。特定而言，角度δ介于30°至60°之间。此外，特别优选地，在至少一个槽侧到槽底的过渡区域内设置至少一个第三斜切面以及至少一个第三斜切面和一个第四斜切面。

举例而言，本发明还提出，在两个槽侧到槽底的过渡区域内分别设置至少一个第一斜切面和至少一个第二斜切面。

本发明提出，耦联器的耦联元件呈平坦密封方式构造，即耦联元件在耦联元件第二端的全部组件位于同一平面内，这就能够以简单的方式减少耦联元件的耦联过程中的压力介质损失。从而，防止污物侵入，简化耦联元件的清洁，并且尽量减少压力介质损失。

特别有利地，在耦联器(特别是液压耦联器)中使用耦联元件。

通过根据本发明的阀挺杆进一步达成前述技术目的，具体方式是，所述阀挺杆包括具有两个槽侧和一个槽底的沟槽，其中在所述槽侧中的至少一个与槽底之间设置至少一个第一斜切面。

附图说明

在特定情况下，存在多种配置并进一步改进所述耦联元件的可行方案。就此而言，参照下文结合附图对优选实施例的说明。在附图中：

图1示出耦联元件的实施例的侧剖视图；

图2示出根据图1的第一耦联元件在另一工作状态下的实施例以及第二耦联元件的实施例的侧剖视图；

图3a示出根据图1的实施例在阀挺杆头区域内的局部图；

图3b示出耦联元件的实施例在阀挺杆头区域内的局部图；

图3c示出耦联元件的实施例在阀挺杆头区域内的局部图；

图4示出根据图1的实施例在挺杆引导件的区域内的局部图；

图5示出耦联元件的阀挺杆的实施例的局部图；

图6a示出耦联元件的阀挺杆的实施例的局部图；以及

图6b示出耦联元件的阀挺杆的实施例的局部图。

具体实施方式

图1示出构造为耦联套筒的耦联元件1的实施例。耦联元件1是用于连接压力介质管路的耦联器的一部分，在本实施例中，耦联器是液压耦联器。图中所示的耦联元件1(耦联套筒)用于与如图2所示的对应第二耦联元件1a(耦联插塞)拼合，从而使耦联套筒和耦联插塞的两个压力介质管路连接在一起。

耦联元件1包括壳体2，其中壳体2包括连接部件3以及滑套4。壳体2至少部分地限定用于压力介质的流道5。阀挺杆6居中布置在流道5内。压力套7围绕阀挺杆6。压力套7可沿耦联轴线A在内体8中移位地导引。

居中布置在流道5内的阀挺杆6具有阀挺杆轴9和阀挺杆头10。阀挺杆头10相对于阀挺杆轴9加宽，即具有更大的直径。压力套7如此支承在内体8中，使得压力套7可沿耦联轴线A在压力套7封闭流道5的关闭位置与压力套7开放流道5的关闭位置之间移位。

如图1所示，在压力套7的非加压关闭位置，压力套7抵靠在阀挺杆头10上，从而压力套7对阀挺杆头10施加平行于耦联轴线A的力。阀挺杆头10与压力套7之间还布置有密封件11，该密封件11布置在阀挺杆头10中的对应沟槽12中。阀挺杆头10在耦联元件1的平坦密封端面中形成端面的一部分，如图1右侧所示。耦联元件1的平坦密封端面进一步由活塞13、基体14和滑套4形成。

可移位地保持在内体8内的压力套7始终被压力弹簧15向其关闭位置推动，这样压力套7仅克服压力弹簧15的力就能移出其关闭位置。压力弹簧15同样围绕阀挺杆6。如果压力套7抵靠在阀挺杆6上，特别是抵靠在阀挺杆头10上，压力套7对阀挺杆头10施加平行于耦联轴线A的力。这个力特别是由压力弹簧15的力和压力相关的分量组成，即加压压力介质作用于压力套7的分量。作用于阀挺杆6的力在极度高压的情况下可能对阀挺杆6造成损伤。

为了避免这种情况，内体8和压力套7具有能够限制压力套7作用于阀挺杆头10的力的构件，即内体8上周向的第一凸肩16以及压力套7上周向的第二凸肩17。第一凸肩16表示第一止挡部，而第二凸肩17表示第二止挡部。当第一凸肩16抵接第二凸肩17时，实现从压力套7到内体8的力传递，从而限制压力套7作用于阀挺杆头10的力。

第二凸肩17构造于朝向压力套7的开放位置方向的端部区域中。第二凸肩17形成压力套7的朝向该方向的端面32。在压力套7的内周与端面32之间形成半径33，该半径33会改善压力套7的流动特性。

如图1所示，在非加压(流道无加压压力介质)的耦联元件1的关闭状态下，第一凸肩16的止挡面18与第二凸肩17的止挡面19在纵向方向(即平行于耦联轴线A的方向)上间隔。随着流道5内的压力增大，尤其阀挺杆轴9因加压的压力介质而伸长，压力套7变宽。通过这种效应，第一凸肩16的第一止挡面18与第二凸肩17的第二止挡面19相接触，从而实现从压力套7到内体8的力传递并且限制压力套7作用于阀挺杆头10的力，这是通过由内体8消散一部分力。这种状态例如图3所示。

因此，在至少一种工作状态下，特别是流道内超过至少一个压力阈值时，压力套7作用于阀挺杆头10的力得到限制，特别是分配于阀挺杆头10与内体8之间。沿周向构造第一凸肩16和第二凸肩17，这样有利于在整个环面上进行力传递。

压力套7在其关闭状态下以其锥形配对密封面34抵靠在阀挺杆头10上，以便在压力套7与阀挺杆头10之间形成锥形密封。该系统的细节参见图3a并参阅相关描述。

此外，锁定套7与内体8之间还布置有密封件20。密封件20布置在沟槽30中，该沟槽30在第一凸肩16与密封凸肩31之间置于内体8上。密封凸肩31形成内体8的朝向阀挺杆头10方向的端面。

内体8夹持在基体14与连接部件3之间，其中密封件21布置在内体8与连接部件3之间。

阀挺杆6经由阀挺杆轴承23保持在壳体2上，特别是夹持在内体8与连接部件3之间。阀挺杆轴承23包括两个半壳，这两个半壳接合在阀挺杆6上的沟槽24中，由此使该阀挺杆6居中保持在流道5中。压力套7的压力弹簧15支撑在阀挺杆轴承23上，以便向关闭位置的方向对压力套7施加力。阀挺杆6在阀挺杆轴承23区域内的细节例如参见图4。

内体8与拧到连接部件3的基体14之间设有活塞弹簧25，该活塞弹簧25将活塞13推动到耦联元件1的平坦密封端面中的关闭位置。在关闭位置中，活塞13阻挡锁定球26的移动，由此进一步阻挡滑套4移动到其开放位置。滑套4被套簧27推向锁定球26。

如果连接后耦联元件1(在此为耦联套筒)插入对应的耦联元件1a(耦联插塞)，参见图2，则活塞13克服活塞弹簧25的力而被推入耦联元件1的内部，由此释放锁定球26的运动。然后，锁定球26移入对应的耦联元件1a上的外周槽39(如图2所示)。从而，滑套4向其锁定位置的方向移动，其中锁定球26的运动又受阻于滑套4的锁定面28，这样就通过锁定球26在第一耦联元件1与第二耦联元件1a之间形成形状配合连接。在锁定位置中，滑套4抵靠在限制元件上，该限制元件在此构造为锁紧涨圈29。滑套4始终受到套簧27偏压。

图2示出根据图1的第一耦联元件1的实施例的另一工作状态，即在内体8的第一凸肩16与压力套7的第二凸肩17抵接的工作状态。在这种工作状态下，在约40MPa的压力下，通过某种构件(即，第一凸肩16和第二凸肩17)限制压力套7作用于阀挺杆头10的力，这是通过将一部分力传递到内体8。在图2中，第一凸肩16与第二凸肩17彼此呈平面抵接。

此外，图2还示出第二耦联元件1a(在此构造为耦联插塞)的实施例。第二耦联元件1a包括塞体40，其中布置有借用弹簧41施加偏压的挺杆42。在塞体40中布置有外周槽39，该外周槽39与第一耦联元件1的锁定球26相互作用。在图示的状态下，挺杆42封闭流道43。第二耦联元件1a可插入第一耦联元件1，具体方式是，塞体40如此引入第一耦联元件1，即活塞13克服活塞弹簧25的力移入第一耦联元件1的内部，自一定位置起，压力套7被活塞13推向其打开位置。

然而，在图2所示的第一耦联元件1的工作状态下，由于流道5中的压力过大，不可能耦合第二耦联元件1a。

图3a示出根据图1的实施例在阀挺杆头10的区域内的局部图。阀挺杆头10具有密封面22，该密封面22相对于耦联轴线A倾斜30°的角度α。此外，压力套7具有配对密封面34，该配对密封面34也相对于耦联轴线倾斜30°的角度β。因而，配对密封面34构造为压力套7上的斜切面。因为密封面22与配对密封面34相对于耦联轴线A具有相同的角度，压力套7在所示的关闭位置以配对密封面34至少部分地平坦抵接密封面22，从而沿纵向直接从压力套7向阀挺杆头10传递力。为了密封，进一步设置密封件11，该密封件11布置于阀挺杆6的阀挺杆头10中的沟槽12内。

图3b示出耦联元件1的实施例在阀挺杆头10的区域内的局部图。密封面22具有0°的倾斜角度α(图3b中未绘出α)，以使密封面22的取向平行于耦联轴线A。压力套7的配对密封面34相对于耦联轴线A具有35°的角度β，使得压力套7在图示的关闭状态下仅抵靠在密封面22的边缘上，从而在压力套7与阀挺杆头10之间实现有利的密封。此外，为了密封，在阀挺杆6的阀挺杆头10中的沟槽12内设置密封件11。

图3c示出耦联元件1的另一实施例在阀挺杆6的阀挺杆头10区域内的局部图。密封面22相对于耦联轴线A具有30°的角度α，而配对密封面34相对于耦联轴线A具有35°的角度β。因此，在图示的压力套7的关闭状态下，压力套7仅以其配对配对密封面34抵靠在密封面22的周向边缘上。为了进一步密封，在沟槽12中也设置密封件11。

图4示出根据图1的实施例在用于紧固阀挺杆6的沟槽24区域内的局部图。挺杆轴承23布置在沟槽24中。挺杆轴承23被张紧在内体8与连接部件3之间。密封件21布置在内体8与连接部件3之间。沟槽24具有两个对置的槽侧35a和35b，它们经由第一斜切面37过渡到槽底36。通过第一斜切面37，在工作状态下，槽底36上的应力显著降低，从而提高工作安全性。第一斜切面37分别相对于耦联轴线A倾斜约35°的角度(在此相反)并且具有0.45mm的宽度。

图5示出耦联元件1的阀挺杆6的实施例。如图所示，沟槽24具有对置的槽侧35a和35b以及槽底36。在槽侧35a和35b间的过渡部分中，毗邻第一斜切面37布置有第二斜切面38，该第二斜切面38直接连接到第一斜切面37。第一斜切面37与第二斜切面38相对于耦联轴线A具有不同的倾斜角度。第一斜切面37与耦联轴线A成45°的角度γ，而第二斜切面38与耦联轴线A成30°的角度δ。

图6a示出耦联元件1的阀挺杆6的实施例。如图所示，沟槽24具有对置的槽侧35a和35b以及槽底36。在背离阀挺杆头10(图6a中未示出)的槽侧35a间的过渡部分中，毗邻第一斜切面37布置有第二斜切面38，该第二斜切面38直接连接到第一斜切面37。第一斜切面37与第二斜切面38相对于耦联轴线A或者相对于与之重合的阀挺杆的纵轴线具有不同的倾斜角度。第一斜切面37与耦联轴线A成45°的角度γ，而第二斜切面38与耦联轴线A成30°的角度δ。

图6b示出耦联元件1的阀挺杆6的实施例。如图所示，沟槽24具有对置的槽侧35a和35b以及槽底36。在背离阀挺杆头10(图6B中未示出，但应位于左边)的槽侧35a间的过渡部分中，布置角度γ的第一斜切面37。第一斜切面37与耦联轴线A或者相对于与之重合的阀挺杆6a的纵轴线成45°的角度γ。

Claims (22)

1.一种用于连接压力介质管路的耦联器的耦联元件(1)，包括：壳体(2)、用于压力介质的流道(5)、阀挺杆(6)、压力套(7)和内体(8)，

其中，所述壳体(2)具有耦联轴线(A)，

其中，所述阀挺杆(6)如此保持在所述壳体(2)中，使得所述阀挺杆(6)布置在所述流道(5)中，其中，所述阀挺杆(6)具有阀挺杆头(10)，

其中，所述压力套(7)环绕所述阀挺杆(6)，其中，所述压力套(7)能够沿所述耦联轴线(A)移位并保持在所述压力套(7)封闭所述流道(5)的关闭位置与所述压力套(7)打开所述流道(5)的打开位置之间，其中，所述压力套(7)在其关闭位置至少间接地抵靠在所述阀挺杆头(10)上，使得所述压力套(7)平行于耦联轴线(A)的力作用于所述阀挺杆头(10)，

其中，所述内体(8)和/或所述压力套(7)具有能够限制压力套(7)作用于阀挺杆头(10)的力的构件，

其中，所述内体(8)上的构件构造为第一止挡部并且所述压力套(7)上的构件构造为第二止挡部，其中，所述第一止挡部与所述第二止挡部相互作用来限制力，

其特征在于，

所述壳体(2)包括连接部件(3)，所述连接部件(3)螺接到套筒状结构的基体(14)，其中，所述基体(14)同时将所述内体(8)固定到所述连接部件(3)，使得体内支撑所述压力套(7)的内体(8)夹持在所述基体(14)与所述连接部件(3)之间，其中，所述内体(8)与所述连接部件(3)之间布置有密封件(21)。

2.根据权利要求1所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述第一止挡部构造为所述内体(8)上的第一凸肩(16)并且所述第二止挡部构造为所述压力套(7)上的第二凸肩(17)。

3.根据权利要求2所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述内体(8)的所述第一凸肩(16)的内径小于所述压力套(7)的所述第二凸肩(17)的外径。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述第一止挡部与所述第二止挡部至少在所述压力套(7)的非加压关闭状态下彼此间隔。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述第一止挡部与所述第二止挡部至少在流道(5)内因所述阀挺杆(6)和/或所述压力套(7)发生压力相关变形而超过预定压力时抵接。

6.根据权利要求1所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述阀挺杆头(10)具有密封面(22)；所述密封面(22)相对于所述耦联轴线(A)倾斜角度α；所述压力套(7)具有配对密封面(34)；所述配对密封面(34)相对于所述耦联轴线倾斜角度β；所述配对密封面(34)在所述压力套(7)的关闭位置至少部分抵靠在所述密封面(22)上；以及所述角度α和所述角度β介于0°至45°之间。

7.根据权利要求6所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度α与所述角度β相同。

8.根据权利要求7所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度α和所述角度β介于25°至35°之间。

9.根据权利要求8所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度α和所述角度β为30°。

10.根据权利要求6所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度α与所述角度β不同。

11.根据权利要求10所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度α介于0°至35°之间，而所述角度β介于30°至45°之间。

12.根据权利要求1所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述阀挺杆(6)经由挺杆轴承(23)保持在所述壳体(2)上；以及所述挺杆轴承(23)包括至少两个半壳。

13.根据权利要求12所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述挺杆轴承(23)布置在所述阀挺杆的沟槽(24)内；所述沟槽(24)具有两个相对的槽侧(35a，35b)和槽底(36)；以及所述槽侧(35a，35b)中的至少一个与所述槽底(36)之间构造有至少一个与所述耦联轴线成角度γ的第一斜切面(37)。

14.根据权利要求13所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度γ介于30°至60°之间。

15.根据权利要求13所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述槽侧(35a，35b)中的至少一个槽侧(35a)与所述槽底(36)之间另外构造有至少一个与所述耦联轴线(A)成角度δ的第二斜切面(38)；以及出自所述槽侧(35a)的所述第二斜切面(38)毗连所述第一斜切面(37)。

16.根据权利要求15所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述角度δ介于30°至60°之间。

17.根据权利要求1所述的耦联元件(1)，其特征在于，所述耦联元件(1)构造为耦联套筒或耦联插塞。

18.一种耦联器，具有第一耦联元件(1)和第二耦联元件，其中，所述第一耦联元件(1)和所述第二耦联元件能够连接，以便连接压力介质管线，

其特征在于，

所述第一耦联元件(1)和/或所述第二耦联元件根据权利要求1至12中任一项来构造。

19.根据权利要求18所述的耦联器，其特征在于，所述耦联器是液压耦联器。

20.一种阀挺杆(6)，用于根据权利要求1至12中任一项所述的耦联元件，所述阀挺杆(6)具有阀挺杆轴(9)和阀挺杆头(10)，其中，设置用于容纳挺杆轴承(23)的沟槽(24)，其中，所述沟槽(24)具有两个相对的槽侧(35a，35b)和槽底(36)，

其特征在于，

所述槽侧(35a，35b)中的至少一个与所述槽底(36)之间构造有至少一个与所述阀挺杆(6)的纵轴线成角度γ的第一斜切面(37)，

其中，所述槽侧(35a，35b)中的至少一个槽侧(35a)与所述槽底(36)之间另外构造有至少一个与所述耦联轴线(A)成角度δ的第二斜切面(38),且其中，出自所述槽侧(35a)的所述第二斜切面(38)毗连所述第一斜切面(37)。

21.根据权利要求20所述的阀挺杆，其特征在于，所述角度γ介于30°至60°之间。

22.根据权利要求20所述的阀挺杆，其特征在于，所述角度δ介于30°至60°之间。

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