CN1694829A - 气动连接器装置 - Google Patents

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CN1694829A CNA038246694A CN03824669A CN1694829A CN 1694829 A CN1694829 A CN 1694829A CN A038246694 A CNA038246694 A CN A038246694A CN 03824669 A CN03824669 A CN 03824669A CN 1694829 A CN1694829 A CN 1694829A
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Abstract

一种用于马和拖车的气动连接器装置，包括一个在壳体(12)内可运动的活塞(16)，该活塞与拖车中枢销(22)的基座相配合，该中枢销被改进以包括用于将恒定的空气供给和辅助空气线输送至拖车气动系统的非连续通道(40，42)。活塞(16)具有类似的非连续通道(18，20)，当马和拖车联结后，其与中枢销通道相连接。所供给的空气通过孔口(30，32)进入到活塞通道。

Description

气动连接器装置
技术领域
本发明涉及一种用于马(horse)和拖车的气动连接器装置。
背景技术
卡车/牵引车(也指“马”(“horse”))具有提供空气压力的空压机，在其它应用中，用于驱动其本身和拖车的制动系统。目前，压缩空气通过已知的Suzie钢索或盘管等柔性软管从牵引车传送至拖车。在索具上有两个独立的空气管路，一个用于恒定地供给(向牵引车和拖车上的储气池供给)，第二个为引入线，用于开动制动器。
Suzie钢索在特别恶劣的环境下容易损坏。其原因在于它们通常被固定在牵引车驾驶室后部隔板上的静止位置处，并随后延伸到拖车底盘的前部，该位置可位于中枢销轴的前方2m处，当索具向左或向右转时，这些钢索可被拉伸约5m。钢索被“盘绕”以便拉伸，当需要时，应保持它们尽可能的“短”。恒定的拉伸、解绕、安装和拆卸，缠结在底盘上，不当操作以及用于恶劣环境下将导致Suzie盘管断裂或者恒定的起着预防性作用，这将意味着购买新的钢索。
断裂或不相配的钢索在工业上耗费了数百万的收入损失。当钢索断裂时，这将发生而索具还在运动，这意味着它们经常远离工作间以及需要快速援助。路边的援助花费很高的成本，不仅是直接的工资/总的开支，还涉及索具及其有效载荷的停机时间的延长。
Suzie钢索还是在拦路抢劫中首先受到攻击的线。它们被简单地切断或被偷走，将导致索具中断(如果从牵引车到拖车的空气供给被切断，拖车的制动器将被自动开动)，将使驾驶员和其有效载荷留在犯罪者手中。
牵引车使用已知的鞍式牵引架联结系统。拖车通过坚固的销子被固定，相当于中枢销，其从牵引车的下侧突出并与鞍式牵引架的“V”相配合。当这些发生时，鞍式牵引架自动锁住中枢销，于是完成了连接。
因此，本发明的一个目的是提供一种可替代的不具有这些缺点的气动连接。
发明内容
根据本发明，一种用于马和拖车的气动连接器，包括一个连接器元件和一个中枢销，该连接器元件包括用于恒定的空气供给和辅助空气线的入口，还包括将所供给的两股空气独立地输送至中枢销基座的通道，该中枢销包括用于将空气独立地输送至出口以便分配到拖车气动系统的通道，该连接器元件在第一或非接合位置和第二或接合位置之间可移动，其中在第一位置处，马和拖车是分离的，而在第二位置处，马和拖车是相联结的，连接器元件的运动由该联结动作触动。
在连接器的优选形态中，该元件包括一可在壳体内运动的活塞，该活塞包括垂直间隔的入口孔，以通向活塞内非连续的垂直通道。壳体包括内部连接器元件，用于将空气从所述两个入口非连续地输送至活塞的入口孔。活塞可被气动地驱动并且优选的包括一个两面作用活塞。
活塞还可包括一对相间隔的环形凹槽，该凹槽围绕活塞限定出一通道，活塞入口孔优选地位于该凹槽中并且在一形态中，上部凹槽中设置有十个孔口，下部凹槽中设置有四个孔口。
在一优选形态中，活塞内设置有两组通道，第一组为单独的中心通道，其从活塞入口孔延伸至活塞的顶部，第二组包括多个设置在所述中心通道周围的同心通道，其在活塞的顶部也具有出口。在一形态中，中心通道周围设置有十个通道并且这些通道输送恒定的空气供给，而中心通道输送辅助空气供给。
该活塞优选地包括一细长的不锈钢元件，并且在该元件的基座处具有一直径较大的压头。
与活塞联结的内部连接器元件包括具有中心孔的细长圆柱形衬套，其中活塞在该中心孔中可滑动，并且在其顶端和底端还包括有突缘，该突缘在其本身和衬套的圆柱形体周围限定了一通道，该通道包括一个或多个延伸到所述中心孔的孔口，从而提供了空气从入口到活塞内部的不连续通道。可位于两个细长的圆柱形衬套之间的衬套和可位于衬套与活塞之间以及衬套与壳体之间的一系列O形圈和气动密封用于维持供给空气之间的隔离。
中枢销的尺寸优选地与现有的中枢销尺寸一致。
中枢销的基座适合于配合到活塞的顶部，中枢销的基座包括一系列衬套和气动密封，以便首先阻止来自两组通道的空气的混和，其次将从活塞引出的空气引入到中枢销的合适通道。
在优选形态中，中枢销包括单独的中心通道，其尺寸与活塞的中心通道套准，并且在中心通道周围有五个同心的通道，中心通道通过三个水平设置的孔口在其顶部附近退出该中枢销，而同心通道通过五个位于其下较短距离的类似水平孔口退出。
上部中枢销出口孔将辅助空气供给连接到拖车的辅助气动系统，而其底部出口孔将恒定的空气供给连接到拖车的恒定空气系统。
在一形态中，本发明的气动连接器装置按原始装置固定，中枢销出口孔与接头联结器配合，该联结器包括一改进的中枢销安装架，以用于分配到拖车气动系统。
在气动连接器被改型为现有的鞍式牵引架装置时，一接头(banjo)安装在中枢销的顶部，而中枢销出口位于中枢销顶部。
中枢销优选地包括高张力、高延展强度的钢板，以补偿由于中枢销内的通道而引起的结构改变。
本发明气动连接器的壳体通过上述活塞衬套分为上部分和下部分。所述下部分包括上孔口和下孔口，以便当马和拖车接合时，能使来自马的空气驱动活塞向上运动，而当马和拖车分离时，向下运动。壳体的下部分通过O形圈或位于孔口之间的同样的气动密封相应地分为两个隔间。
所述O形圈位于壳体的内壁之间，并且套筒从壳体的基座延伸至其下部分的顶部，该套筒在其顶部和底部包括有城堡形部分，以提供空气进入和退出该隔间的通道。
穿过壳体孔口的空气通道由5/2-通路的启动阀控制。在马和拖车连接之前，马通过上部孔口供给空气。一旦配合后，启动阀被机械地触动以将空气转向至壳体孔口的底部，从而导致活塞从其第一或非接合位置运动到第二或中枢销接合位置。来自上部隔间的空气通过上部孔口倒出。
一旦马和拖车断开接合后，启动阀被触动以允许空气从上部孔口进入并从下部孔口退出，入流空气或压力空气导致活塞往回运动至非接合位置，以将辅助空气供给至拖车。
附图说明
图1是根据本发明的气动连接器的断面图；
图2是图1连接器的分解示意图；
图3是图2的放大示意图；
图4是中枢销的示意图；
图5a，b和c分别是沿中枢销的A-A，B-B和C-C线的断面图；
图6和7是活塞和壳体的断面图，分别示出了活塞和壳体的分离和接合；
图8是活塞的轴测图；
图9a是活塞的前视图；
图9b是活塞的顶视图；
图10是中枢销基座与活塞接合的断面图；
图11是活塞衬套的分解示意图；
图12是中枢销衬套的分解示意图。
具体实施方式
用于马和拖车的气动连接器系统包括用于充气管道形态的空气导管，其从恒定存在的卡车/牵引车和辅助空气供给线延伸至位于鞍式牵引架10基座处的气动连接器。
气动连接器通过安装板14固定到鞍式牵引架的基座。所需的振动通过橡胶垫架13来实现，该橡胶垫架用于将安装板14和连接在鞍式牵引架基座的支架结构(未显示)相连接。
现行的连接器包括一个可滑动的活塞16，其具有两组通道18和20，和一个上部的固定中枢销22(图4)。通道20输送空气以用于气动制动器的触动，而通道18输送空气以用于恒定的空气供给(示于下述例子中)。中枢销是传统中枢销的改进版，它们具有同样的尺寸。
当拖车连接到马的鞍式牵引架时，这两者的接合触动活塞16通过鞍式牵引架的中心通道弹起以便与中枢销配合。一锁闭机构夹持中枢销以完成联结，活塞的位置通过由活塞压头24从下方施加的压力得到支持，该活塞压头又遭受孔口26的空气压力。
活塞16的顶部被形成轮廓/成形以便与中枢销22的经机械加工的基座38相配合，其中该中枢销包括衬套84和86。一旦马和拖车物理接合后，受压空气进入孔口26。第一触发器并不立即完成气动连接，而是首先通过物理接合来启动连续的步骤，以便完成气动连接。壳体12保持静止。
当活塞压头被施加向上的力时，活塞16的运动引起供给到入口32和30的空气通过孔口34和36与通道18和20相连接。恒定的空气供给通过孔口34进入，而断开(break)启动(辅助)空气供给通过孔口36进入。所供给的两股空气在活塞16的通道18和20中独立地运动并且不相混和。活塞16的顶部与中枢销22的底端38相配合。容纳在衬套84和86内的气动密封88和90阻止所供给的两股空气的混和。
空气在中枢销22的通道40和42中运动并在一接头(未显示)处退出，断开(break)的启动空气从孔口44退出，而恒定供给的空气从孔口46退出(见图4和5)。
所供给的空气随后分布到充气管道以到达拖车中的适当位置。
现在转向图6和7，马通过5/2-通路的启动阀将空气供给到壳体12的孔口26和28，该阀启动顺序接合程序或启动顺序断开接合。当拖车未连接至鞍式牵引架时，将适用图6的情形。空气进入到孔口28并用压力空气填充隔间48，保持活塞压头24，并因此在壳体的底端活塞16处于收缩(非接合)位置。通过密封52和O形圈54来防止空气到达隔间50。
当拖车连接到鞍式牵引架时，5/2-通路的启动阀被触动以通过孔口26使空气转向，并导致隔间48内的空气通过孔口28退出。如图7所示，通过孔口26进入的空气迫使压头24向上运动到一位置。在该位置，活塞16与中枢销22的基座38接合并且从马到拖车连接起空气供给。隔间50的恒定空气压力保持其与中枢销22的基座38持续的接触。
壳体12的底部包括一套筒56，其固定在壳体内并允许活塞和压头在壳体内垂直地滑动。该套筒在其底端具有城堡形部分58以提供孔口26和压头的底部隔间50之间的空气通道，并且隔间48上的城堡形部分60在孔口28和隔间48之间提供了空气通道(见图2和3)。
套筒56之上的壳体上部设置有一组六个活塞衬套，其允许活塞16的滑动以便触动和制动空气从入口32和30供给到通道18和20，还确保了这些供给的空气在连接器的壳体内不会混和。这些衬套在图11中详细示出。
在上部的基座处和直接位于套筒56顶部的是活塞衬套6并且随后是活塞衬套5。活塞衬套4位于其上并包括一细长的圆柱形元件，该元件在其顶部和底部包括有外围突缘62，该突缘在圆柱体周围限定了一通道64。该圆柱体具有多个向圆柱体的中心开口的孔口36，从而允许空气从入口30(辅助线)流入到环绕活塞16的空隙66。如图7所示，当活塞16处于延伸或接合位置时，空气能通过外围活塞孔口68进入到活塞的中心通道20。
另一活塞衬套3位于活塞衬套4的顶部而活塞衬套2又位于活塞衬套3之上。活塞衬套2与活塞衬套4的结构相似，从而在其上部和底部突缘72之间也具有包括多个孔口34的通道70。当活塞处于图7的接合位置时，这一次，通过活塞16的外围孔口76，该通道允许空气从入口32(恒定的空气供给)进入到通道18，以输送至中枢销。
注意使活塞的孔口68和76以及空隙66和67的高度分别临近活塞衬套4和2的底端是非常重要的，当拖车被连接后，这首先可确保空气及时地进入，第二，基本垂直的运动以接纳中枢销22和活塞16的垂直运动，从而能确保恒定的空气供给。此外，各种O形圈94和气动卷轴密封95能阻止所供给的两股空气的混和。
活塞衬套2和1位于活塞衬套3的顶部，而推力衬套78和一个刮油密封环位于活塞衬套1的顶部。该推力衬套为黄铜，是接触活塞16的易磨损部分。
图8和9详细示出了包括有细长不锈钢元件的活塞16，该元件在其基底处具有压头24，其直径大于活塞本体的直径。该活塞包括一对间隔开的环形凹槽80和82，它们围绕该活塞而限定了一通道。活塞孔口68和76位于这些凹槽中。活塞包括一组通道18和一中心通道20。中心通道20携带辅助空气线，而与其同心的通道18输送恒定的空气供给。
图5是详细示出中枢销的断面图。中枢销具有输送辅助线空气的中心通道42和五个输送恒定空气供给的同心通道40。这些通道通过三个水平孔口44和五个水平孔口46引出。
图10示出了活塞16和中枢销22的基座38之间的接合。中枢销设置有一对衬套84和86，它们与气动密封88和90以及O形圈91一起确保了空气分别从通道18和20独立地进入通道40和42。凹槽92内的卡簧将衬套支撑在其位置处。

Claims (23)

1.一种用于马和拖车的气动连接器，包括一个连接器元件和一个中枢销，其特征在于：该连接器元件包括用于恒定的空气供给和辅助线空气的入口，还包括将所供给的两股空气独立地输送至中枢销基座的通道，该中枢销包括用于将空气独立地输送至出口以便分配到拖车气动系统的通道，该连接器元件在第一或非接合位置和第二或接合位置之间可移动，其中在第一位置处，马和拖车是分离的，在第二位置处，马和拖车是相联结的，连接器元件的运动由该联结动作触动。
2.根据权利要求1所述的气动连接器，其特征在于：所述连接器元件包括一可在壳体内运动的活塞，该活塞包括垂直间隔的入口孔，以通向活塞内非连续的垂直通道。
3.根据权利要求2所述的气动连接器，其特征在于：所述壳体包括内部连接器元件，其用于将空气从所述两个入口非连续地输送至活塞的入口孔。
4.根据权利要求3所述的气动连接器，其特征在于：所述活塞包括受气动驱动的两面作用活塞。
5.根据权利要求3所述的气动连接器，其特征在于：所述活塞还包括一对相间隔的环形凹槽，该凹槽围绕活塞限定出一通道，其中活塞孔口位于该通道中。
6.根据权利要求5所述的气动连接器，其特征在于：在上部凹槽中设置有十个孔口，而在下部凹槽中设置有四个孔口。
7.根据权利要求2所述的气动连接器，其特征在于：在活塞内设置有两组通道，第一组为单独的中心通道，其从活塞入口延伸至活塞的顶部，第二组包括多个设置在所述中心通道周围的同心通道，其在活塞的顶部也具有出口。
8.根据权利要求7所述的气动连接器，其特征在于：在中心通道周围设置有十个通道。
9.根据权利要求7所述的气动连接器，其特征在于：所述同心通道输送恒定的空气供给，而中心通道输送辅助空气供给。
10.根据权利要求3所述的气动连接器，其特征在于：所述活塞包括一细长的不锈钢元件，并且在该元件的基座处具有一直径较大的压头。
11.根据权利要求3所述的气动连接器，其特征在于：所述内部连接器元件包括具有中心孔的细长圆柱形衬套，活塞在该中心孔中可滑动，并且在其顶端和底端还包括有突缘，该突缘在其本身和衬套的圆柱形体周围限定了一通道，该通道包括一个或多个延伸到所述中心孔的孔口，从而提供了空气从入口到活塞内部的不连续通道的通道。
12.根据权利要求11所述的气动连接器，其特征在于：供给空气之间的隔离是通过可位于两个细长的圆柱形衬套之间的衬套和可位于衬套与活塞之间以及衬套与壳体之间的一系列O形圈和气动密封来维持的。
13.根据权利要求1所述的气动连接器，其特征在于：中枢销的尺寸与现有的中枢销尺寸一致。
14.根据权利要求1所述的气动连接器，其特征在于：中枢销的基座适合于配合到活塞的顶部，中枢销的基座包括一系列衬套和气动密封，以便首先阻止来自两组通道的空气的混和，其次将从活塞引出的空气引入到中枢销的合适通道。
15.根据权利要求1所述的气动连接器，其特征在于：中枢销包括单独的中心通道，其尺寸与活塞的中心通道套准，并且在中心通道周围有五个同心的通道，中心通道通过三个水平设置的孔口在其顶部附近退出该中枢销，而同心通道通过五个位于其下较短距离的类似水平孔口退出。
16.根据权利要求1所述的气动连接器，其特征在于：中枢销包括五个通过五个水平孔口退出的同心通道。
17.根据权利要求15所述的气动连接器，其特征在于：上部中枢销出口将辅助空气供给连接到拖车的辅助气动系统，而底部出口将恒定的空气供给连接到拖车的恒定空气系统。
18.根据权利要求15所述并按原始装置固定的气动连接器，其特征在于：中枢销出口与接头联结器配合，该联结器包括一改进的中枢销安装架，以用于分配到拖车气动系统。
19.根据权利要求15所述并对现行鞍式牵引架装置进行改型的气动连接器，其特征在于：接头在中枢销的顶部与位于中枢销顶部的中枢销出口配合。
20.根据权利要求1所述的气动连接器，其特征在于：所述中枢销包括高张力、高延展强度的钢板。
21.根据权利要求11所述的气动连接器，其特征在于：壳体通过活塞衬套，密封和O形圈分为上部分和下部分，所述下部分包括上孔口和下孔口，以便当马和拖车接合时，能使来自马的空气驱动活塞向上运动，而当马和拖车分离时，向下运动，壳体的下部分通过O形圈或位于孔口之间的同样的气动密封分为两个隔间。
22.根据权利要求21所述的气动连接器，其特征在于：所述O形圈位于壳体的内壁之间，并且套筒从壳体的基座延伸至其下部分的顶部，该套筒在其顶部和底部包括有城堡形部分，以提供空气进入和退出该隔间的通道。
23.根据权利要求21所述的气动连接器，其特征在于：穿过壳体孔口的空气通道由5/2-通路的启动阀控制。
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