CN117980649A - 两相连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于连接两个两相管的流体连接系统，两相管由两个同轴壳体组成，同轴壳体限定流入到内壳体中的中心流和流入到所述内壳体与外壳体之间的空间中的环形流，所述联接器包括用于附接到所述两相管中的一个两相管的端部的第二连接器和用于附接到所述两相管中的另一个两相管的互补端部的第一互补连接器。
Description
技术领域
本发明涉及流体学领域，更确切地说，涉及通过连接器连接具有两个同轴导管的两相管的两个端部。这种管例如用于向设备供应液体和空气或加压气体，或甚至用于输送两种逆流液体，特别是两种液体或一种液体和一种逆流气体。
这种管例如用于向喷嘴供应加压水和加压空气，以用于擦洗和清洁表面，诸如墙壁、车辆或工业设备的侧面，或甚至用于消防应用，以便在减少水消耗的情况下提高效率。
通常使用两个导管，一个导管用于供应加压空气，另一个导管用于供应加压水，这两个导管使用喷嘴的两个独立连接器相互连接。现有技术中还提出过“单联接”解决方案，其中两相同轴供应以允许单步连接。
背景技术
专利US1217543公开了一种用于双管的管密封件，该管密封件具有内管和同心刚性外管以及由环形凸台组成的密封件，与所述钻孔凸台相对的构件的面具有两种不同的直径，最小的沉孔适于适应内管。冷却液在内管中循环，并且被冷却的液体在两个管的壁之间形成的环形空间中循环。
专利US4732414公开了一种用于同轴管的联接器，每个同轴管具有内管和外管，该联接器包括：
-阳接头部分，该阳接头部分具有用于接纳所述同轴管中的一个同轴管的内管并具有与所述内管连通的内部孔的内部分，用于接纳所述一个同轴管的外管的外圆柱形部分，从所述外部分整体延伸的钻孔主体；所述主体在所述主体和所述内部分之间限定多个纵向孔，用于与所述外管连通；
-阴接头部分，该阴接头部分具有用于接纳所述同轴管中的另一个同轴管的内管并具有与所述同轴管中的另一个同轴管的所述内管连通的内部孔的内部分，用于接纳所述同轴管中的另一个同轴管的外管的外圆柱形部分，和从所述阴接头钻孔主体整体延伸的钻孔主体；所述阴接头钻孔主体在所述主体和所述阴接头钻孔主体之间限定多个纵向孔以与所述同轴管中的另一个同轴管的所述外管连通；
-所述阳接头部分和所述阴接头部分中的每一者的所述内部分在一个端部表面上具有相对的突起，并且所述阳接头部分和所述阴接头部分中的每一者的所述外部分在远离所述外圆柱形表面的端部表面上具有相对的突起；
-所述部分中的一个部分的钻孔主体在其外外围表面上具有螺纹，而另一个部分的钻孔主体在其外围表面上具有外凸缘；
-扁平金属衬里，该扁平金属衬里位于所述部分之间并具有连接所述内部分的所述内部孔的内部通道和连接所述纵向孔的外部通道；
-以及接合所述螺纹和所述凸缘的装置，该装置用于将所述阳部分和阴部分与位于它们之间的所述衬里锁定在一起，使得所述相对的突起连同位于它们之间的所述衬里一起被推向彼此，使得所述突起被压靠并密封在所述衬里上，并且所述内部孔和纵向孔彼此密封并与大气隔绝。
专利DE20004675公开了一种用于将附接到管(特别是消防软管)的配对联接部分连接到固定部分(特别是导管或刚性联接器)的固定联接器，该固定联接器具有管侧、用于将所附接的配对联接部分联接到管所设置的端部面的一个第一环、设置在端部面上的弹性密封环和作为共轭联接部分和固定联接器之间的卡口连接的一部分轴向突出的至少一个卡爪，其特征在于可与第一环一起旋转的第二环并且包括用于紧固到固定部分的装置。
专利US8197783公开了一种用于与联接部件一起使用的密封件，该密封件由可压缩弹性体材料制成并且具有带有纵向轴线的大致环形形状、径向向内的内外围表面和径向向外的外外围表面、纵向相对的侧表面、基本上邻近外外围表面的定位部分、基本上邻近内外围表面的压缩密封部分、以及位于定位部分和压缩密封部分之间的连接部分，该连接部分的纵向厚度基本上小于压缩密封部分的纵向厚度，其中压缩密封部分的侧表面中的至少一个侧表面包括由向外的凹槽分开的两个向外的脊部。
现有技术的缺点
现有技术的解决方案并不完全令人满意，因为它们包括大量的移动部分，使得两相的密封变得困难，并且需要复杂的操作来确保有效的连接和锁定。
此外，现有技术的解决方案通常具有局部减小导管的截面的部分，这导致压力损失和水力湍流。
专利US1217543中描述的解决方案不能用于柔性管；内管被改造以形成环形凸台：因此该解决方案绝对不适用于两相柔性软管。
最后，在现有技术解决方案中，两个流体回路之间的密封并不总是令人满意的。
本发明所提供的解决方案
为了解决这些缺点，本发明在其最一般的意义上涉及一种用于连接两个柔性两相管的流体连接系统。
管由两个同轴壳体组成，同轴壳体限定流入到内壳体中的中心路径和流入到所述内壳体和外壳体之间的空间中的环形路径，所述联接器包括用于附接到所述两相管中的一个两相管的端部的第二连接器和用于附接到所述两相管中的另一个两相管的互补端部的第一互补连接器。
第一连接器具有：
-中心连接部分，该中心连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管中的一个两相管的内壳体的端部的密封连接，和
-外围连接部分，该外围连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管的外壳体的端部的密封连接，所述外围连接部分具有环形前内凸缘，该环形前内凸缘轴向穿设通向所述外围路径的端口
-所述中心连接部分和所述外围连接部分被组装以限定横向联接表面
第二连接器具有：
-中心连接部分，该中心连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管中的另一个两相管的内壳体的端部的密封连接，和
-外围连接部分，该外围连接部分的远侧端部被构造成确保与所述另一个两相管的外壳体的端部的密封连接，所述外围连接部分具有环形前内凸缘，该环形前内凸缘轴向穿设通向所述外围路径的端口，
-所述中心连接部分和所述外围连接部分被组装以限定第二横向前联接表面，
第一连接器和第二连接器在轴向方向上具有锁定装置。连接器还包括环形密封盘，该环形密封盘具有与所述前内凸缘中的轴向端口相对应的轴向端口。
根据第一变型，所述第一连接器和所述第二连接器在纵向方向上具有锁定装置。
根据第二变型，所述第一连接器和所述第二连接器通过承载交替环形肩部和中间层空间的联接环的相对旋转而在角度和轴向方向上具有锁定装置的装置，其中互补联接环承载具有环形肩部的交替卡爪。
有利地，所述第一连接器的所述中心部分由内套筒和同轴管状外套筒组成，该内套筒通过盘肩部延伸，该管状外套筒具有多个轴向螺纹孔，所述内套筒和所述管状外套筒被构造成封闭所述两相管中的一个两相管的内壳体的端部。
根据一个特定实施方案，所述第一连接器的所述外围部分由套筒组成，该套筒在远侧具有管状唇缘，该管状唇缘的直径对应于所述外壳体的内径，该套筒具有多个轴向螺纹孔，所述套筒通过穿有轴向孔的内套环在近侧延伸，所述套环限定与所述中心套筒的截面相对应的截面的中心端口，所述套筒通过锁定套环在近侧延伸，该锁定套环限定用于接纳第二连接器的端部的空腔；所述外围连接部分还包括具有多个轴向孔的同轴管状外套筒，所述内套筒和所述管状外套筒被构造成封闭所述两相管的外壳体的端部，所述内套筒和所述管状外套筒通过轴向螺钉穿过所述管状外套筒中的所述轴向孔以便装配到所述套筒的所述轴向螺纹孔中而被组装。
有利地，所述中心连接部分和所述外围连接部分通过轴向螺钉穿过套筒的所述套环以便装配到中心连接部分的所述管状外套筒的所述轴向螺纹孔中而被组装。
根据一个变型，所述第二连接器的所述中心部分由内套筒和同轴管状外套筒组成，该内套筒通过盘肩部延伸，该管状外套筒具有多个轴向孔，所述内套筒和所述管状外套筒被构造成封闭所述两相管中的另一个两相管的内壳体的端部。
根据一个具体实施方案，所述第二连接器的所述外围部分由套筒组成，该套筒在远侧具有管状唇缘，该管状唇缘的直径对应于所述外壳体的内径，该套筒具有多个轴向螺纹孔，所述套筒通过穿有轴向孔的内套环在近侧延伸，所述套环限定中心端口，所述套筒通过锁定套环在近侧延伸，该锁定套环限定用于接纳第二连接器的端部的空腔；所述外围连接部分还包括具有多个轴向孔的同轴管状外套筒，所述内套筒和所述管状外套筒被构造成封闭所述两相管的外壳体的端部，所述内套筒和所述管状外套筒通过轴向螺钉穿过所述管状外套筒中的所述轴向孔以便装配到所述套筒的所述螺纹孔中而被组装。
一个非限制性示例性实施方案的具体实施方式
通过阅读以下描述将更好地理解本发明，该描述涉及由附图所示的非限制性示例性实施方案，其中：
[图1]图1示出了根据本发明的第一变型的联接器的纵向截面图；
[图2]图2示出了根据本发明的第一变型的配备有密封盘的联接器的透视图；
[图3]图3示出了根据本发明的第一变型的联接器的前视图；
[图4]图4示出了根据本发明的密封盘的前视图；
[图5]图5示出了根据本发明的第二变型的两个联接器的组件的纵向截面图；
[图6]图6示出了根据本发明的第二变型的密封联接器的局部透视图；
[图7]图7示出了根据本发明的第二变型的联接器的透视图；
[图8]图8示出了根据本发明的第二变型的联接器的四分之三前视图。
示例性联接器的描述
图1示出了由根据本发明的联接器连结的两个两相管(100,200)的纵向截面图。
两相管由两个同心管状壳体(3,4)组成，这些壳体限定由内壳体(3)界定的中心路径(1)和由内壳体(3)和外壳体(4)之间的环形空间限定的外围路径(2)。压力最高的流体优选地在中心路径(1)中循环，而压力较低的流体在外围路径(2)中循环。
两个两相管(100,200)的端部通过第一连接器(110)和第二联接器(210)连接。
第一联接器(110)的描述
第一连接器由附接到内壳体(3)的前端部的中心连接部分和附接到外壳体(4)的前端部的外围连接部分组成。
“前”是指最靠近与两个管(100,200)的接口相对应的横向中间平面(160)的一侧，而“远侧”是指离该中间平面(160)最远的一侧。
中心连接部分由所述第一连接器(110)组成，并且由通过扩口盘肩部(15)和同轴管状外套筒(6)延伸的内套筒(5)组成。该外套筒(6)从远侧开始逐渐变细，并且可由被纵向凹口分开以限制中断在外围路径(2)中循环的流体流的凸片组成。外套筒(6)在远侧扩口以形成具有多个轴向螺纹孔的盘肩部(15)，这些螺纹孔用于接纳中心连接部分和外围连接部分的组装螺钉(16)。
该内套筒(5)和外管状套筒(6)被构造成封闭两相管(100)的内壳体(3)的端部。它们具有环形凹槽或花键(17,18)，用于加强内壳体(3)在中心连接部分中的锚固。
外围连接部分附接到外壳体(4)的前端部。
外围连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管(100)的外壳体(4)的端部的密封连接。
它由套筒(7)形成，该套筒具有环形前套环(21)和远侧管状裙部(27)，该远侧管状裙部是实心的或由交替的纵向齿和狭槽形成。外围壳体(4)楔在该远侧管状裙部(27)和外围套筒(8)之间，该外围套筒围绕两相管(100)的外端部并具有用于螺钉(29)穿过以确保与套筒(7)的连接的纵向孔(28)。
套筒(7)具有横向穿过内环形环的端口(30)，中心连接部分和外围连接部分的组装螺钉(15)也穿过这些端口。这些端口(30)分布在该环的外围上，以允许在外围路径(2)中循环的流体通过。
中心连接部分和外围连接部分被组装以限定横向联接表面(115)。
第一连接器(110)通过围绕中心壳体(3)滑动管状外套筒(6)然后将内套筒(5)接合在外套筒中来安装。
然后，将外管状套筒(6)放置在外壳体(4)周围，并插入套筒(7)的远侧管状裙部(27)。该组件通过外部螺钉(29)固定，从而确保外管状套筒(6)和套筒(7)围绕外壳体(4)的紧固以及中心连接部分和外围连接部分的组装。
套筒(7)通过管状环(23)在与远侧管状裙部(27)相对的一侧延伸，该管状环用于接纳阳联接器的端部。该管状环穿设几个枢轴(40,50)，这些枢轴在横向平面中延伸并围绕纵向轴线成角度地分布。这些枢轴(40,50)构成通过杆(42,52)延伸的非对称凸轮(41,51)的铰接轴线。这些凸轮(41,51)接合在由围绕阳联接器的外表面的环形凹槽(43)形成的互补表面中。
第二阳联接器
第二联接器也由中心连接部分和外围连接部分形成。
中心连接部分由用于封闭中心壳体(3)的内套筒(31)和外套筒(32)组成。这两个套筒(31,32)通过拧紧螺钉(33,58)来组装，这些螺钉也穿过形成在外围连接部分中的孔。
该外围连接部分由通过实心或分体的管状裙部在远侧延伸的套筒(56)和围绕外壳体(4)的外表面的第二套筒(57)形成，该管状裙部接合在外壳体(4)内部。
密封盘
两个阴联接器和第二连接器限定穿设中心端口的横向表面，从而允许中心路径(1)和形成在与外壳体(4)和中心壳体(3)之间的截面相对应的环形部分中的轴向端口的流，并且允许外围路径(2)的流。端口间密封由密封盘(9)提供，该密封盘也具有中心端口(60)和外围端口(61至63)。
第二变型实施方案
图5至图8所示的第二变型实施方案与第一变型实施方案的不同之处主要在于锁定模式：在第一实施方案中为纵向，通过防止轴向分离的锁来纵向进行锁定；在第二实施方案中，锁定成角度地进行，其中当所述卡爪径向插入时，卡爪防止轴向分离。其他特征不会被系统地调用到所述第二实施方案，在这些特征保持不变的情况下，它们可转用于该第二实施方案。
联接器通过两个互补的连接环(60,70)实现，一个连接环具有交替卡爪(72)和中空空间，而另一个连接环具有交替肩部(61,62)和中空空间。通过将环(60)的中空空间嵌入卡爪(72)中，然后通过施加相对旋转来实现两个联接器的接合，使得联接器中一个联接器的肩部(61,62)定位在卡爪(72)的中空部分中，并且在一个方向上由卡爪(72)的半环形肩部(74)保持而在另一个方向上由互补联接器的外围边缘(75)保持。
Claims (7)
1.一种用于连接两个两相柔性管的流体连接系统，所述两相柔性管由两个同轴壳体(3,4)组成，所述两个同轴壳体限定流入到所述内壳体(3)中的中心流(1)和流入到所述内壳体(3)与所述外壳体(4)之间的空间中的环形流(2)，所述联接器包括用于附接到所述两相管(100)中的一个两相管的端部的第二连接器(210)和用于附接到所述两相管(200)中的另一个两相管的互补端部的第一互补连接器(110)，所述第一连接器(110)和所述第二连接器(210)在轴向方向上具有锁定装置(150)，
其特征在于：
○所述第一连接器(110)具有：
■中心连接部分，所述中心连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管(100)中的一个两相管的所述内壳体(3)的端部的密封连接，和
■外围连接部分，所述外围连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管(100)的所述外壳体(4)的端部的密封连接，所述外围连接部分具有环形前内凸缘，所述环形前内凸缘轴向穿设通向所述外围流的端口，
■所述中心连接部分和所述外围连接部分被组装以限定横向联接表面，
○所述第二连接器(210)具有：
■中心连接部分，所述中心连接部分的远侧端部被构造成确保与所述两相管(200)中的另一个两相管的所述内壳体(3)的端部的密封连接，和
■外围连接部分，所述外围连接部分的远侧端部被构造成确保与所述另一个两相管(200)的所述外壳体(4)的端部的密封连接，所述外围连接部分具有环形前内凸缘，所述环形前内凸缘轴向穿设通向所述外围路径的端口，
■所述中心连接部分和所述外围连接部分被组装以限定第二横向前联接表面，
所述系统的特征还在于，所述第一连接器的所述中心部分由内套筒(5)和同轴管状外套筒(6)组成，所述内套筒通过盘肩部延伸，所述同轴管状外套筒具有多个轴向螺纹孔，所述内套筒(5)和所述管状外套筒(6)被构造成封闭所述两相管(100)中的一个两相管的所述内壳体(3)的端部。
2.根据权利要求1所述的用于连接两个两相管(110,210)的流体连接系统，其特征在于，所述联接器还包括环形形状的密封盘(9)，所述密封盘具有与所述前内套环中的所述轴向开口相对应的轴向开口。
3.根据权利要求1所述的用于连接两个两相管(110,210)的流体连接系统，其特征在于，所述第一连接器(110)和所述第二连接器(210)通过承载交替环形肩部和中间空间的联接环(60)的相对旋转而在角度和轴向方向上具有锁定装置(150)，其中互补联接环承载具有环形肩部的交替卡爪。
4.根据权利要求1所述的用于连接两个两相管(110,210)的流体连接系统，其特征在于，所述第一连接器的所述外围部分由套筒(7)组成，所述套筒在远侧具有管状唇缘，所述管状唇缘的直径对应于所述外壳体(4)的内径，所述套筒具有多个轴向螺纹孔，所述套筒(7)通过穿设轴向孔的内套环在近侧延伸，所述套环在与中心套筒(5)的截面相对应的截面中限定中心端口，所述套筒(7)通过锁定套环在近侧延伸，所述锁定套环限定用于接纳所述第二连接器的端部的空腔；所述外围连接部分还包括具有多个轴向孔的同轴管状外套筒(8)，所述内套筒(7)和所述管状外套筒(8)被构造成封闭所述两相管(100)的所述外壳体(4)的端部，所述内套筒(7)和所述管状外套筒(8)通过轴向螺钉穿过所述管状外套筒(8)中的所述轴向孔以便装配到所述套筒(7)的所述螺纹孔中而被组装。
5.根据权利要求1和2所述的用于连接两个两相管(110,210)的流体连接系统，其特征在于，所述中心连接部分和所述外围连接部分通过轴向螺钉穿过所述套筒(7)的所述套环以便装配到所述中心连接部分的所述管状外套筒(6)中的所述轴向螺纹孔中而被组装。
6.根据权利要求1所述的用于连接两个两相管(110,210)的流体连接系统，其特征在于，所述第二连接器的所述中心部分由内套筒(7)和同轴管状外套筒(17)组成，所述内套筒通过盘肩部延伸，所述管状外套筒具有多个轴向孔，所述内套筒(7)和所述管状外套筒(17)被构造成封闭所述两相管(200)中的另一个两相管的所述内壳体(3)的端部。
7.根据权利要求1所述的用于连接两个两相管(110,210)的流体连接系统，其特征在于，所述第二连接器的所述外围部分由套筒组成，所述套筒在远侧具有管状唇缘，所述管状唇缘的直径对应于所述外壳体(4)的内径，所述套筒具有多个轴向螺纹孔，所述套筒通过穿有轴向孔的内套环在近侧延伸，所述套环限定中心端口，所述套管通过锁定套环在近侧延伸，所述锁定套环限定用于接纳所述第二连接器的端部的空腔；所述外围连接部分还包括具有多个轴向孔的同轴管状外套筒，所述内套筒和所述管状外套筒被构造成封闭所述两相管(100)的所述外壳体(4)的端部，所述内套筒(7)和所述管状外套筒(8)通过轴向螺钉穿过所述管状外套筒(8)中的所述轴向孔以便装配到所述套筒(7)中的所述轴向螺纹孔中而被组装。
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