CN1902124A - 用于连接流体管道的端部的系统 - Google Patents

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Abstract

接纳雄部件(M)的雌部件(F)在内部包括管状导引件(4)，雄部件以密封方式(接合件20)与该管状导引件配合；雄部件和雌部件在其输入处分别包括枢转隔离折板(19；17)，当雄部件插入雌部件时，在打开流体回路(13；7)的部分的折板阀(15；9)之前，所述折板可以依次打开。本发明可以用于用低温流体特别是液氢来填充的汽车油箱。

Description

用于连接流体管道的端部的系统
技术领域
本发明涉及用于连接流体管道特别是机动车辆的低温流体管道的端部的系统，该流体管道尤其是用于液体燃料通常是液氢或液化天然气的流体管道。
背景技术
连接流体管道特别是用于机动车辆低温流体的管道的端部的系统，到目前为止都具有错综复杂的构型以提供所需程度的密封，其中具体采用了耦合的旋塞阀。
发明内容
本发明的主题是提出一种特别适合于填充液氢或液化天然气箱的连接系统，其中该系统具有简单有效的结构，并通过采用方便手动使用和/或现成自动化的单个轴向平移操作而高效提供了冷和热的密封。
为此，根据本发明的特征，用于连接流体管道一特别是用于机动车辆液体燃料的管道一的端部的系统包括用于接纳雄部件的一部分的雌部件，所述雄部件和雌部件每个都包括用于关闭所述流体管道的闸板(活门)，该闸板常闭并可以在所述系统处于连接构型中时移动到打开位置，所述雄部件和雌部件每个还包括隔离闸板，该隔离闸板常闭并可以在将所述雄部件引入所述雌部件的过程中移动到打开位置。
根据本发明的其它特征：
所述雌部件包括管状导引件，所述雄部件通常通过经由该雄部件端部处的滑动密封件密封地滑动而与所述管状导引件配合；
所述雄部件具有中心芯轴，该芯轴包括流体供应管道的关闭闸板并通过在所述雌部件的管状导引件中滑动而进入(该雌部件)；
所述雄部件包括处于所述滑动密封件后方的至少一个第一枢转折板(封盖)，该第一枢转折板形成隔离闸板并在将所述雄部件引入所述雌部件中的过程中与管状导引件的端部配合；
所述雌部件的管状导引件包括第二枢转折板，该第二枢转折板形成隔离闸板并在将所述雄部件引入所述雌部件中的过程中与所述雄部件的中心芯轴的端部配合；
所述雄部件有利地构造成可以手动致动的喷嘴的形式，并且所述雌部件有利地布置在机动车辆的车身内，在该机动车辆中至少部分机械的和/或电的动力由液氢或液化天然气提供。
附图说明
从以下参照附图对作为非限制示例给出的实施例的说明，将得到本发明的其它特征和优点，在所述附图中：
图1是根据本发明的连接系统在雄部件和雌部件互连之前的示意性透视图；
图2是类似于图1但为纵向截面的视图；
图3是类似于图2的视图，示出在互穿开始时的雄部件和雌部件；以及
图4是类似于图2和3的视图，示出处于已连接构型中的本发明的连接系统。
具体实施方式
图1和2示出了根据本发明的连接系统的主要元件，即构造成喷嘴形式的雄部件M和有利地容纳在车身的元件52中的雌部件F，所述雄部件M具有用于手动致动的把手50和用于致动填充阀的扳机51，所述雌部件F包括限定了用于接纳雄部件M的内部空间2的柱状壳体1。
如从图2更清楚可见的，雌部件包括以悬臂方式安装在从后方封闭壳体2的背板3上的管状导引件4，该管状导引件4包括环形端件5并容纳有共轴的管状元件6，该管状元件6在内部限定了经由出口短管8连接到车辆的液体燃料箱(未示出)的流体管道7。管道7在其前端处通过闸板9常闭，该闸板9由弹簧沿轴向加载而抵靠在由管状元件6前端处的环形件60形成的座上。
对于雄部件M这一部分，其包括由管状端部11延长且包含管状芯轴12的外管状件10，管状芯轴12限定了填充回路的下游部分13，该下游部分13经由上游管线14连接到喷嘴50、M所属的填充站的加压液体燃料供应回路(未示出)。管道部分13在下游通过闸板15常闭，该闸板15沿轴向弹性地抵靠由芯轴12端部处的环形件16形成的座。
根据本发明的一个方面，雌部件F中管状元件(导引件)4的环形端件5包括至少一个—通常是两个—形式为半盘件的向内打开的枢转折板17，该枢转折板处在用于接纳雄部件M的芯轴12的轴向环形滑动表面18之后。该雄部件M的环形端部11还在滑动的O型环密封件20前方包括至少一个向内枢转的折板19，该密封件20由金属或PTFE型弹性体制成且用于通过轴向滑动而与雌部件F的管状导引件4的外周配合。
隔离闸板9、15中的一个—在本例下为所示实施例中的雄部件M的闸板—包括向前延伸超出环形端件16的杆21。
现在将按照图3和4描述连接根据本发明的系统的过程。
如从图3可见，首先通过滑动地支承在管状引导件4上来将雄部件M的环形端部11引入雌部件F中，滑动环形密封件20立即与管状导引件4形成“热”密封—即将部件M的内部空间和该管状导引件的内部空间与周围环境隔离开来。
在图3所示的初始构型中，折板17、19保持关闭。使雄部件M进一步向前进入雌部件F中，环形端件5开始沿轴向支靠雄部件的折板19，从而覆盖折板19并允许芯轴12进入管状导引件4，芯轴则支靠雌部件F的折板17以将其打开。
利用密封件20在管状导引件4的外周上的滑动以及芯轴12在支承部18中的滑动，雄部件M在雌部件F中的连续线性进入使得端件16和60的轴向端面彼此接触，由此限制雄部件M在雌部件F中的进入，但杆21的自由端开始支靠闸板9并使得填充闸板15打开，通过致动扳机51来允许加压液体燃料进入管道部分10并且直到内闸板9的前表面，然后使该内闸板打开，并允许液体燃料从填充管道13进入管道8从而直至车辆的接纳箱。
由此可见，利用根据本发明的系统，可以通过单个平移移动而在连接开始时由O型环密封件20提供“热”密封，当连接开始后，在其余位置中分别正常保护雄部件M和雌部件F的内部空间的隔离闸板19和17被打开，从而在闸板15和9允许加压低温流体循环之前，使雄部件和雌部件的内部“冷”区域连通，折板和闸板的打开顺序由雄部件在雌部件中的简单的渐进进入来自动提供。
断开过程的方式与上述连接过程完全相同，但顺序相反。
根据本发明的布置允许容易且可靠地处理—其非常适于自动控制—在单个平移操作中发生的热密封和随后的冷密封。冷部通过折板17和19而与环境湿度保持隔离，由此避免在冷部上形成冰，并且冷部可以由通常为氦的惰性气体净化，在压缩/膨胀循环在低温流体通过之前执行的情况下，该惰性气体例如同样在扳机51的控制下经由回路70(图2)进入。
根据本发明的系统避免了低温流体对外的任何泄漏，并允许通过紧凑的构成元件进行快速冷却从而限制热管线损耗，即使在部件是冷的时也允许立即断开，并且如有必要允许在断开之后又立即再次使用。
作为安装在车辆上的部件的雌部件F具有尽可能简单从而低成本的构型。具体而言，热密封件20位于雄部件M上—即位于填充站一侧，从而允许对该部件进行更可靠的维护。雄部件和雌部件的各个结构元件与折板17和19一起有利地由不锈钢制成。
如图1和2所示，雌部件F的管状导引件4的端部有利地以非连接的状态被卡扣或旋拧的塑性盖30封闭，以防止灰尘进入雌部件F的滑动支承部18。
尽管已经通过具体实施例描述了本发明，但其并不限于此，而是可以进行对本领域技术人员在所附权利要求的范围中清楚的修改和改变。

Claims (13)

1.一种用于连接流体管道的端部的系统，包括用于接纳雄部件(M)的一部分的雌部件(F)，所述雄部件和雌部件每个都包括用于关闭所述流体管道的闸板(15；9)，该闸板常闭并可以在所述系统处于连接构型时移动到打开位置，所述雄部件和雌部件每个还包括隔离闸板(19；17)，该隔离闸板常闭并可以在将所述雄部件引入所述雌部件的过程中移动到打开位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雌部件(F)包括管状导引件(4)，所述雄部件(M)通过密封地滑动而与所述管状导引件配合。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述雄部件(M)的端部(11)包括与所述雌部件(F)的管状导引件(4)配合的滑动密封件(20)。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述雄部件(M)具有中心芯轴(12)，该芯轴包括所述用于关闭流体供应管道(13)的闸板(15)并通过在所述雌部件(F)的管状导引件(4)中滑动而进入。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述雄部件(M)在所述滑动密封件(20)后方至少包括第一枢转折板(19)，该第一枢转折板能够在将所述雄部件引入所述雌部件中的过程中与所述雌部件(F)的管状导引件(4)的端部(5)配合。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述雌部件(F)的管状导引件(4)包括第二枢转折板(17)，该第二枢转折板能够在将所述雄部件引入所述雌部件(F)中的过程中与所述雄部件(M)的中心芯轴(12)的端部配合。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述雌部件(F)的管状导引件(4)在所述第二折板(17)前方包括环形部件(5)，该环形部件与所述雄部件(M)的中心芯轴(12)的外周滑动配合。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述雌部件(F)在所述管状导引件(4)后方包括中心管状元件(6)，该中心管状元件包括所述关闭流体接纳管道(7)的闸板(9)并形成所述雄部件的轴向止挡。
9.根据权利要求8所述的系统，在其从属于权利要求4至7中任一项时，其特征在于，所述关闭闸板(15；9)中的一个刚性地固定有杆(21)，当所述系统处于连接构型时，该杆以轴向抵靠的方式与另一关闭闸板配合。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述雌部件(F)的管状导引件(4)的端部在不工作时能够由可取下的盖(30)封闭。
11.根据以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述雄部件(M)构造成可以手动致动的喷嘴(50)的形式。
12.根据以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述雌部件(F)布置在机动车辆的车身(52)内。
13.根据以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述流体是液氢或液化天然气。
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