CN1880824A - 高压燃料管路末端配合和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于高压应用的一种连接组件和方法。具体地是，可以将末端附件固定在一个燃料管路上，以减小该燃料管路和该末端附件之间的应力集中系数。该末端附件为球形的，并且该匹配结构具有与该球形的末端附件接触的圆锥形表面，以增加该组件的在该末端附件和匹配附件之间不对准的公差。

Description

高压燃料管路末端配合和方法

发明领域

本发明涉及一种燃料管路的高压连接组件，该组件的末端附件允许高压燃料管路与该匹配附件在连接中有角度偏差，以减小该末端附件和燃料管路之间的应力集中系数。

发明背景

参见图1，高压燃料管路可以用于连接在高压燃料系统(压力高达180bar)中的各种零件。为了在各种环境条件下密封可靠，这些燃料系统经常在匹配的零件16，18之间使用金属对金属的密封。一些末端附件16设计成带有一个平的后侧35和作成半球形的前侧22，其半径中心点A和B偏移，以便与匹配两附件18的60°角的圆锥表面19密封。然后，利用一个管螺母8将可以是挠性的燃料管路9固定在匹配的附件上，夹紧力要足够，以密封金属对金属的连接。该管螺母通过该末端附件16的平的后侧35，将力加在该末端附件上。该末端附件16以90°角度与该匹配的附件18连接。

包括该燃料管路的管子与其末端附件之间的薄弱连接的挠性燃料管路可以适应该末端附件和匹配附件之间的不对准。

发明概述

希望有一种燃料管路的高压连接组件，其末端附件和匹配附件可减小该末端附件与燃料管路之间的应力集中系数。该连接组件包括一个匹配附件和保持结构，并采用二个较小的连接，而去除该挠性管路的薄弱连接。

该末端附件具有一个球形的前侧和后侧，它们分别与该匹配附件和保持结构的圆锥形内表面互补。

按照本发明的一个实施例，该保持结构和该配附件的圆锥形匹配表面形成一个60°角的圆锥形表面。

按照本发明的另一个方面，包括一个燃料管路组件，它具有以高压输送流体的一条燃料管路和用一末端附件固定在该燃料管路上的一个连接组件。该连接组件形成一个腔，该末端附件可装入该腔中，并且该腔具有面对的双圆锥形表面。该圆锥形表面与该末端附件配合，形成一种密封。

按照本发明的又一个方面，包括减小在一个高压燃料管路组件中由不对准引起由应力集中的方法。该高压燃料管路组件包括一条燃料管路，末端附件，匹配附件和保持结构。该方法包括在该匹配附件和该保持结构之间形成一个带有角度的壁面的内腔；形成带有分别与该匹配附件和保持结构的互为镜影的斜壁共同工作的一个后侧和前侧的末端附件；和将该末端附件安置在该互为镜影的斜壁之间。该腔中，使得该后侧和前侧中至少一个与该互为镜影的斜壁中至少一个壁面密封接触。

更具体地说，本发明包括一根燃料管路的一个高压连接组件，该组件具有带有第一连接表面的一个匹配附件；一个可固定在该燃料管路上并可与该匹配附件匹配的末端附件；和一个将该末端附件与该匹配附件连接并具有一第二连接表面的保持结构。该末端附件限定一个孔，允许燃料从该燃料管路流至该匹配的附件。另外，该末端附件限定一个前侧和后侧。该前侧紧靠该匹配附件，在其间实现密封。该末端附件的后侧1与该保持结构的第二连接表面协作。相对于该第二连接表面成角度或球形，以补充该末端附件的前侧和该匹配附件之间的密封，以便减小该燃料管路和该末端附件之间的应力集中系数。

该燃料管路附件的全球形末端消除了在该燃料管路中由该燃料管路和该匹配附件之间的角度不对准引起的应力。当在该附件的球形末端和其匹配的圆锥形附件之间存在角度不对准时，该球形末端可达到更容易装配。应力较低和较易装配可适应匹配零件之间的更大的不对准，并可以不需要挠性的燃料管路。

本发明的上述特点和优点与其他特点和优点根据下面结合附图对本发明的优选实施例的详细说明很容易了解。

附图简要说明

图1为一个末端附件的部分地以正视图形式表示的示意性截面侧视图，该末端附件带有一个平的后侧和一个作成基本上为半球形的前侧，以便以90°角度与一个匹配附件连接；

图2为一个基本上全球形末端附件部分为正视图形式的示意性的截面侧视图，根据本发明，该末端附件带有一个基本上作成球形的后侧与该匹配的附件连接，以改善该末端附件和燃料管路之间的应力集中系数；

图3为在与匹配附件隔开的一个高压燃料管路上的基本上为球形的末端附件的部分透视图；

图4a为一个保持结构相对转动地连接和固定在该末端附件上的一条高压燃料管路的示意性透视图；和

图4b为带有改进的基本上为球形的末端附件和没有图4a所示的保持结构的一条高压燃料管路的示意性透视图。

优选实施例说明

参见附图，图2～图4b中相同的代号代表相同或相应的零件。图2中表示燃料管路12的高压连接组件10的示意性截面侧视图，其中末端附件14具有基本上为球形的外表面15。

基本上，本发明包括燃料管路12的一个高压连接组件10。该组件具有一个带有第一连接表面19的匹配附件18；固定在该燃料管路上，并可与该匹配附件匹配的一个末端附件14；和将该末端附件与该匹配附件连接，并具有第二连接表面34(如图2所示)的一个保持结构或管螺母28。该末端附件14形成一个孔30，可使燃料从燃料管路12流至该匹配附件18。另外，该末端附件14形成一个前侧20和后侧36。该前侧20很紧地紧靠在该匹配附件18上，在它们之间形成可靠的密封，该末端附件14的后侧36，与该保持结构28的第二连接表面34协作，相对于该第二连接表面34作成有角度形状，以补充该前侧20和该匹配附件18之间的密封，以减小该燃料管路12和该末端附件14之间的应力集中系数。术语“相对于......作成有角度形状”是指具有相对角度(即不平行的)的二个表面-例如这里所述的，放置在一个圆锥形表面上的一个球形表面。

在高压应用中，为了防止燃料渗出，必需使该末端附件与该匹配附件18可靠地密封。另外，为了维持该燃料管路12内所希望的压力水平，该末端附件和匹配附件18应基本上密封。该末端附件14和16的前侧20的上部24和下部26分别形成基本从为半球表的表面，该二个部分(24和26)具有稍微偏移的半径中心点(上部为A，下部为B)。为了形成足以使该匹配附件18与该末端附件14密封的夹紧力，将该保持结构或管螺母28固定在该燃料管路12上，可相对于该末端附件14和有螺纹的匹配附件18相对转动。该末端附件14形成一个孔30，可使燃料从该燃料管路12通至该匹配附件18。该匹配附件18也形成一个孔32，它可以预先确定的压力，在所希望的方向上引导燃料。

本发明的一个技术优点为该末端附件14作成可补偿该燃料管路和匹配附件之间的角度不对准，从而减少在该燃料管路12中的应力集中系数。因此，如图2～4b所示，由于全球形的外表面15，该匹配附件18和该末端附件14之间的适度的不对准不会损害连接性能。具体地参见图2和图3，该末端附件14具有基本上为球形的前侧20和后侧36。这个结构可使该末端附件14和燃料管路12适应该燃料管路和该匹配附件18之间的适度的不对准，从而减小该末端附件14和燃料管路12之间的应力集中系数。该末端附件14的后侧36上的互补的球形表面，与前侧相同，也具有上部和下部(分别为24和26)。这些上部和下部由具有相同的偏移中心的半径形成。然而，该偏移已减至极小，使该末端附件14的外表面更圆。该末端附件14的外表面作成可与该匹配附件18和该保持结构28的内部圆锥形表面19和34相适应。该附件18和保持结构28中的每一个分别大致形成一个60°的圆锥形表面19和34。它们在一起形成一个带有面对的双圆锥形表面19和34的腔27。当该末端附件夹在该圆锥形表面之间时，这种互为镜影的斜壁与球形的末端附件配合，形成一个密封。末端附件14的该基本上为球形的表面20和36设计成可与这些圆锥形表面互补。在40处，该保持结构28作出螺纹，以固定在该匹配附件18上。

如图4a所示，该保持结构28通过该圆锥形内表面34，将力加在该球形末端附件14的后侧36上。该保持结构28增强和固定燃料管路12的该末端附件14和该匹配附件18之间的密封或连接。如图4a和4b所示，在该燃料管路12的每一个末端，末端附件14和保持结构28可相对转动地互相配合。

如图2所示，该组件10可以依靠一个双重的密封系统。初级的密封通过该末端附件14的有角度的表面36和该保持结构28的圆锥形表面34之间的接触形成。如果该初级密封被损坏-例如球形表面20不与圆锥形表面19对准，则次级密封可能是希望的。如图2所示，为了防止燃料泄漏到该组件外面和保持所希望的压力水平，在该组件10中还可以包括一个任意的挠性的密封件44。该密封件44(或普通可称为“0型圈”)可装在该匹配附件18和该保持结构28之间。该密封件44作为一个次级密封，从该保持结构28的右侧46，密封该匹配附件18的有螺纹的部分40。

本发明的另一个好处为连接组件10所需要的零件比先前技术的组件42少。具体地是，该燃料管路12具有二个比先前的高压燃料连接小的，该末端附件14和燃料管路12之间的挠性管路薄弱连接。另外，该末端附件14，匹配附件18和保持结构28最好由不锈钢制成，以减小在重复与各种燃料接触下，该组件零件的腐蚀。

在高压燃料管路组件中，减小由不对准引起的应力集中的一种方法要求在该匹配附件18和该保持结构28之间形成带有互为镜影的斜壁19、34的一个内腔27；和形成带有一个后侧36和前侧20的末端附件14。该后侧36和前侧20可与该匹配附件18和该保持结构28的互为镜影的各斜壁19、34配合。将该末端附件放置在该互为镜影的斜壁之间的该腔27中，是使该后侧和前侧中的至少一个与互为镜影的斜壁中的至少一个密封接触。

由该末端附件14造成的燃料管路12中应力的减小可使该连接组件10百分之百地在所有6个西格马焊接(Sigma)堆叠条件下工作。虽然每一个生产部分(末端附件14，燃料管路12，匹配附件18和保持结构28)可在一定的公差范围内变化，但该末端附件14可适应该部分的变化，使压力管路连接组件10的性能不受损害。

虽然已详细说明了本发明的优选实施例，但熟悉与本发明有关的技术的人知道，在所附权利要求书的范围内，可有实现本发明的各种另外的设计和实施例。

Claims (13)

1.一种燃料管路的高压连接组件，包括：

具有一第一连接表面的一个匹配附件；

可固定在该燃料管路上并和可与所述匹配附件匹配的一个末端附件；

一个将所述末端附件与所述匹配附件连接并具有一第二连接表面的保持结构，其中，所述末端附件限定一个孔，可允许燃料从所述燃料管路流至所述匹配附件；和

其中，所述末端附件限定一个前侧和后侧，所述前侧紧靠所述匹配附件，使在其间产生一种密封；而所述末端附件的所述后侧，与所述保持结构的该第二连接表面配合，相对于所述第二连接表面倾斜，以补充所述前侧和所述匹配附件之间的密封，以允许该燃料管路与该匹配附件有角度偏移。

2.如权利要求1所述的组件，其特征为，所述末端附件的所述前侧和后侧具有基本上为球形的外表面。

3.如权利要求1所述的组件，其特征为，所述第一和第二连接表面分别限定所述末端附件的所述前侧和所述后侧的圆锥形匹配表面。

4.如权利要求3所述的组件，其特征为，每一个所述匹配表面形成一个60°角的圆锥形表面。

5.如权利要求1所述的组件，其特征为，所述保持结构具有一个有螺纹的部分，用于将所述末端附件与所述匹配附件连接。

6.如权利要求1所述的组件，其特征为，还包括：

一个密封件，可装在所述保持结构和所述匹配附件之间，并可基本上防止燃料泄漏出。

7.一种燃料管路组件，包括：

一条以高压力输送流体的燃料管路；

一个可固定在所述燃料管路上的连接组件，其中，所述连接组件包括一个可固定在所述燃料管路上的末端附件；和

其中，所述连接组件限定一个腔，所述末端附件可装在该腔中，并且其中所述腔具有面对的双圆锥形表面，至少一个该圆锥形表面可与所述末端附件配合工作，完成密封。

8.如权利要求7所述的组件，其特征为，所述末端附件为球形，可与所述连接组件的所述腔的所述表面中的所述至少一个配合。

9.如权利要求7所述的组件，其特征为，所述连接组件包括一个可被一个保持结构固定在所述末端附件上的匹配附件。

10.如权利要求9所述的组件，其特征为，所述保持结构具有一个有螺纹的部分，用于将所述末端附件与所述匹配附件连接。

11.如权利要求7所述的组件，其特征为，所述腔的双圆锥形表面的每一圆锥形表面被作成60°角的圆锥形。

12.如权利要求7所述的组件，其特征为，还包括：

一个密封件，可装在所述连接组件上，并可以基本上防止燃料泄漏出所述连接组件。

13.在一个包括一燃料管路，末端附件，匹配附件和保持结构的高压燃料管路中，一种减小由不对准引起的应力集中的方法，包括：

在该匹配附件和保持结构之间构成与带有互为镜影的斜壁的内腔；

形成带有分别与所述匹配附件和所述保持结构的互为镜影的斜壁可共同工作的一个后侧和前侧的末端附件；和

将所述末端附件安置在所述互为镜影的斜壁之间的所述腔内，使所述后侧和前侧的至少一个与所述互为镜影斜壁中的至少一个或密封接触。

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