專利名稱：高壓接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及用于壓力流體系統(tǒng)中的接頭。更具體地講，本發(fā)明涉及一種高壓接頭，其能與高壓流體管路快速連接。
質(zhì)量控制系統(tǒng)非常需要有快換接頭。在這方面，快換接頭經(jīng)常用于檢測加工出來的產(chǎn)品是否有泄漏或者用于充滿容器。在使用中，接頭可以快速連接以檢測工件，例如在壓力或真空狀態(tài)下工作的制品。當接頭連接好后，檢測流體會經(jīng)過接頭而流入受檢工件中，以檢驗制品是否有任何泄漏。為了使生產(chǎn)效率最大化，重要的一點是接頭能夠快速且可靠地密封，以防止流體從接頭中泄漏出。
接頭經(jīng)常用于連接高壓流體，因此必須考慮安全因素，接頭的設計應使得它們在受壓時不會脫落，從而提高人體的安全性并保護周圍設備。
然而，對提高高壓接頭安全性的要求是不會結束的。
本發(fā)明提供了一種改進的高壓接頭，其能快速且流體密封地連接到流體管路上。高壓接頭的設計使之能夠應付高壓并帶有一種防止接頭在受壓時脫落的機構，從而提高接頭的安全性。
在根據(jù)本發(fā)明的高壓接頭的一個實施例中，接頭包含一個管形活塞，管形活塞上帶有一個縱軸線以及第一和第二相反的端部，管形活塞可以在一個松開位置和一個受壓位置之間移動。一個連接機構環(huán)繞著管形活塞的第一端部，連接機構包含一個未連接狀態(tài)和一個連接狀態(tài)。一個套筒嚙合著連接機構以控制連接機構的操作。套筒可以在一個第一位置和一個第二位置之間移動，在第一位置連接機構處于未連接狀態(tài)，而在第二位置連接機構處于連接狀態(tài)。一個鎖扣機構可以被管形活塞操縱。當管形活塞位于松開位置時，鎖扣機構可以與套筒嚙合以將套筒保持在第一位置，當管形活塞位于受壓位置時，鎖扣機構可以與套簡嚙合以將套筒鎖緊在第二位置。
當套筒被連接機構保持在第一位置時，可以使接頭與一個流體管路實現(xiàn)更可靠的連接，這是由于在連接機構將套筒從第一位置釋放之前連接機構不會與流體管路嚙合。此外，當管形活塞被高壓流體操縱著位于受壓位置時，通過將套筒保持在第二位置，可以防止接頭在受壓時脫開。
根據(jù)本發(fā)明的高壓接頭的另一個實施例，接頭包含一個管形活塞，管形活塞上帶有一個縱軸線以及第一和第二相反的端部，管形活塞可以在一個松開位置和一個受壓位置之間移動。一個連接機構環(huán)繞著管形活塞的第一端部，連接機構包含一個未連接狀態(tài)和一個連接狀態(tài)。一個套筒嚙合著連接機構以控制連接機構的操作。套筒可以在一個第一位置和一個第二位置之間移動，在第一位置連接機構處于未連接狀態(tài)，而在第二位置連接機構處于連接狀態(tài)。一個套筒鎖緊機構可以被管形活塞操縱。當管形活塞位于受壓位置時，套筒鎖緊機構可以與套筒嚙合以將套筒鎖緊在第二位置。管形活塞的第一端部包含一個面對著流體管路的受壓表面，這樣，當壓力液體作用在受壓表面上時，管形活塞會沿著背離流體管路的方向從受壓位置移向松開位置。
本發(fā)明的各種附加優(yōu)點將部分地在下面的說明中提出，從說明中可以了解一部分優(yōu)點，或者可以從本發(fā)明的應用中了解其優(yōu)點。通過所提出的部件和組合結構，可以實現(xiàn)或達到本發(fā)明的優(yōu)點?？梢岳斫?，前面的總體說明以及后面的詳細說明均只是示例性和解釋性的，并不對本發(fā)明構成限制。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個高壓接頭的縱向橫截面圖。
圖2是圖1所示高壓接頭處于完全張開的松開位置時其上部的縱向橫截面圖。
圖3是與圖2類似的視圖，該接頭處于連接位置但未受壓。
圖4是與圖3類似的視圖，但該接頭已受壓。
圖5是圖4中的圓圈5內(nèi)的部分的詳細視圖。
圖6顯示了高壓接頭的另一個實施例。
圖7又顯示了高壓接頭的另一個實施例。
圖8A、8B和8C顯示了一個手柄操作的高壓接頭。
圖9A、9B和9C顯示了一個氣壓操作的高壓接頭。
圖10A和10B顯示了高壓接頭的另一個實施例，其采用了一個球鎖連接組件。
圖11顯示了圖10A和10B所示高壓接頭的一個實施例，其中本體部件與球鎖連接組件以可拆卸的方式連接著。
圖12顯示了圖10所示高壓接頭的另一個實施例。
圖13顯示了圖11所示高壓接頭的另一個實施例。
根據(jù)本發(fā)明的高壓接頭10的一個實施例如圖1-5所示，可以看到，接頭10包含一個管形活塞12、一個活塞導軌14、一個本體部件16、一個拼合式夾頭組件18和一個大致中空的外套筒20，每個部件均大致為圓筒形狀。
管形活塞12整體上為細長形并可以沿其軸向在圖2所示松開位置與圖4所示受壓位置之間移動?；钊?2包含一個可在活塞導軌14中滑動的端部22、一個伸過套筒20端部的相反端部24以及一個位于兩個端部22、24之間的中央部分26。管形活塞還包含一個中央流體通道28，用于使高壓流體從中通過。一個環(huán)形槽30成形于活塞12的外表面上并鄰近于端部22，一個O形密封圈32安置在槽30中，以防止流體從活塞12的外部與活塞導軌14的內(nèi)表面之間泄漏。一個墊圈34安置在槽30中，以防止O形密封圈32被擠出。
如圖5中詳細顯示，環(huán)形槽30從左向右下斜，這樣，當活塞12相對于活塞導軌14向左移動時，對O形密封圈32的擠壓會變小，從而降低作用在活塞12上的摩擦力，隨著作用在活塞上的摩擦力變小，活塞12可以更容易地相對于活塞導軌14向左移動。然而，槽30不是必須傾斜，它也可以是直徑恒定的。
活塞12的端部22包含一個受壓表面36，如圖1-5所示，在接頭10使用中，該受壓表面36會受到高壓流體的作用并因此迫使活塞向左移動，其目的將在下面解釋。
如前所述，活塞導軌14環(huán)繞著活塞12的端部22并可以相對于該端部滑動?；钊麑к?4包含一個延伸部分38，其伸展超過獲得的端部22并面對著受壓表面36。一個中央通道40成形穿過延伸部分38，以使流體流過活塞導軌14并流入活塞的通道28中。一個主密封圈42安置在延伸部分38的前端，用于與一個流體管路44的端面密封嚙合。主密封圈42可以是O形密封圈或其他類型的密封圈，為接頭10與流體管路44之間提供流體密封連接，以防止流體從接頭泄漏。主密封圈42可以通過任何適宜的方式，例如通過一個環(huán)繞著主密封圈42外圍圓周的限位圈46，而保持在延伸部分38上。
活塞導軌14還帶有一個位于外圍表面上的環(huán)形槽48以及一個安置在槽48中以保持拼合式夾頭組件18張開的夾頭嚙合件50。如圖所示，夾頭嚙合件50是一個O形圈，但也可以是一個墊圈、套筒或類似物。槽48相對于夾頭嚙合件50的尺寸有些縮減，以使該嚙合件能在槽中前后移動。嚙合件50的操作及其在槽48中的移動將在后面詳細解釋。
本體部件16也是大致管形的，并且包含一個在中央部分26處緊密環(huán)繞著活塞12外表面的第一小徑部分52以及一個與活塞外表面相隔的第二大徑階梯部分54。一個彈性O形圈56安置于本體部件16與活塞12之間，以形成一個緩沖墊，在活塞被高壓流體驅(qū)動著移向受壓位置時，該緩沖墊可以吸收沖力?；钊?2的外表面包含一個徑向伸出的臺肩58以及一個嚙合在大徑階梯部分54與臺肩58之間以將活塞向著圖1中的右側推動的螺旋彈簧60。還有一個螺旋彈簧62嚙合在階梯部分54的前端與活塞導軌14之間，以將活塞導軌向著圖1中的右側推動。每個彈簧60、62均安置在流體流通路徑的外面并通過密封圈32而與工作流體隔開，從而不會被工作流體沾濕。這樣可使流體平穩(wěn)地流過接頭10，并且防止彈簧積累污物。
拼合式夾頭組件18連接著本體部件16的階梯部分54并環(huán)繞著活塞導軌14以將流體管路44連接到接頭10上。拼合式夾頭組件18包含一組單個的夾頭段，它們沿外圍圓周環(huán)繞著活塞導軌14并且用于與流體管路44夾緊嚙合。拼合式夾頭組件18與階梯部分54的連接方式使得這些夾頭段能夠旋轉(zhuǎn)，從而使拼合式夾頭組件的遠端部分64能夠在一個未連接位置和一個連接位置之間張開和收縮，這可以從圖2和3中看出。一個彈性限位圈66，例如一個O形圈或卡圈，緊固在拼合式夾頭組件上的與遠端部分64相反的端部上，以將拼合式夾頭組件的遠端部分向著張開位置推動。
如圖2-4所示，拼合式夾頭組件的遠端部分64適于抓緊在流體管路44的外表面上，以使接頭10與流體管路牢固連接。為了提高抓緊效果，各個單個夾頭段的內(nèi)表面可以在遠端帶有螺紋以嚙合成形于流體管路44外表面上的螺紋，如圖6中的實施例所示?；蛘呖梢杂孟旅娣椒ㄈ〈趭A頭段與流體管路上帶配合螺紋的方法，即夾頭段上成形出臺肩用以嚙合在成形于流體管路上的臺肩的后面，從而實現(xiàn)連接功能。
套筒20環(huán)繞著活塞12、活塞導軌14、本體部件16和拼合式夾頭組件18，并且可以相對于拼合式夾頭組件滑動，以驅(qū)動遠端部分64位于收縮位置，并允許遠端部分在彈性限位圈66的作用下張開。如圖1-4所示，套筒20的前部以可滑動的方式安置在拼合式夾頭組件外表面上并鄰近于遠端部分64，而遠端部分64的外表面上有一個擴徑部分68和一個引向擴徑部分68的斜坡表面70。通過將套筒20相對于拼合式夾頭組件18向右移動，拼合式夾頭組件的內(nèi)表面會爬上斜坡表面70并到達擴徑部分68上，因此迫使遠端部分64向收縮位置移動并與流體管路44夾緊嚙合上。通過將套筒20向左移動并移下斜坡表面70，遠端部分64可以在彈性限位圈66的作用下張開，從而可以使接頭與流體管路脫離或連接。
銷釘或其它突起件72連接著套筒20并向下嚙合在拼合式夾頭組件18中，這樣，當套筒旋轉(zhuǎn)時，可以使套筒與拼合式夾頭組件作整體式旋轉(zhuǎn)運動，同時又允許套筒相對于拼合式夾頭組件前后滑動。銷釘72用于旋轉(zhuǎn)拼合式夾頭組件并因此將接頭10通過螺紋嚙合而擰緊到流體管路44上。然而，雖然銷釘72不是必須的，但它們可以在接頭10出現(xiàn)泄漏并需要擰緊時起到作用。
一個鎖扣機構74用于在圖2所示第一位置，即拼合式夾頭組件的遠端部分張開時保持住套筒20，并且在圖4所示第二位置，即遠端部分收縮時鎖住套筒20。鎖扣機構74中優(yōu)選包含一個成形于活塞12中央部分外表面上的環(huán)形槽76以及安置在本體部件16的小徑部分52的相應孔80中的鎖球78。槽76包含一個斜坡端面82，用以迫使鎖球82離開槽76，如后面所述。雖然圖示并解釋的接頭中采用了一組鎖球，但如果需要的話，可以只使用一個鎖球。此外，雖然顯示的鎖扣機構74采用了一個球鎖機構，但也可以采用其它鎖扣機構，例如使用一個或多個鎖銷的鎖扣機構。
鎖扣機構74與套筒20嚙合，這樣可以在接頭未受壓時保持拼合式夾頭組件張開，并將套筒20鎖緊以防止接頭10受壓時脫開。套筒20包含一個徑向內(nèi)伸的鎖扣臺肩84，其環(huán)繞著本體部件16的小徑部分52并可以相對滑動。一個卡環(huán)86環(huán)繞著本體部件16的小徑部分52并與鎖扣臺肩84嚙合，以將套筒20限制在本體部件上。
如圖2所示，當套筒20被向左全程拉回而活塞12處于松開位置時，鎖球78離開槽76而安置在活塞的外表面上，從而使臺肩84安置在鎖球78與卡環(huán)86之間。這樣，套筒20向右移動以接觸拼合式夾頭組件18遠端的動作被阻止，直至活塞向左移動以使鎖球78落入槽76中為止。然而，如圖4所示，隨著活塞繼續(xù)向左移向受壓位置，鎖球78被迫移出槽76并到達槽前面的活塞外表面上，這樣鎖球78位于臺肩84后面。這樣，套筒20向右移動以使接頭脫離的動作被阻止，直至壓力釋放且彈簧60可以將活塞12推回圖3所示位置為止。
下面將通過參考圖2-4解釋接頭10的操作過程。圖2中顯示了接頭處于完全張開的松開位置時的情景，該位置允許流體管路44連接于此。此處解釋的流體管路44是靜止或固定的，可以將接頭用力連接到流體管路的端部。在圖2所示位置，活塞12和活塞導軌14分別被彈簧60和62推向右側，而遠端部分64則伸出超過槽20的前部并被彈性限位圈66作用著而張開。此外，套筒20的鎖扣臺肩84位于卡環(huán)86鄰近處，而鎖球78離開槽76并位于鎖扣臺肩84一側，以使套筒被保持在這個位置而不能向右移動。
當接頭10被推到流體管路上后，活塞12和活塞導軌14被抵抗著彈簧60、62的推力而推回接頭中直至鎖球78落入槽76中。移動球78位于槽中，套筒20即可以向右移動并爬上擴徑部分68，從而推動拼合式夾頭組件與流體管路44夾緊接觸，如圖3所示。
當活塞導軌14被向左推入接頭中后，夾頭嚙合件50會在槽48中向前移動，從而保持拼合式夾頭組件18的遠端部分64張開一段充足的時間，從而在遠端部分與流體管路夾緊嚙合之前使接頭充分插到流體管路上。由于彈簧62的推力作用在活塞導軌14上，因此當流體管路向外即向右移動時，這種結構還使得密封圈42能與流體管路44一起移動。由于拼合式夾頭組的內(nèi)表面和流體管路的外表面成形有螺紋，因此流體管路44的這種向外移動是可能的。采用一條螺旋線(即螺紋)扣住另一條螺旋線的方式，由于螺紋之間的間隙，流體管路可以在半個螺紋的距離內(nèi)移進或移出。這種界面間的運動應考慮到，以確保接頭10可靠工作。然而，如果夾頭與流體管路沒有螺紋，而是通過臺肩或類似物連接，那么可以省略夾頭嚙合件50。
這樣，當套筒20被推到右側時，它會與拼合式夾頭組件的遠端部分接觸上，而后者則將嚙合件50在槽48中向前推動。如果流體管路向外移動了半個螺紋的距離，那么活塞導軌14會跟隨這個運動，因為嚙合件50在槽48中有滑回的空間。
在圖3所示位置，接頭10連接著流體管路44，沒有壓力流體流過接頭，密封圈42與流體管路的前表面嚙合從而提供流體密封連接。如果該連接不夠緊密或一旦壓力流體流過時出現(xiàn)泄漏，則可以旋轉(zhuǎn)套筒20，它可以通過銷釘72而旋轉(zhuǎn)拼合式夾頭組件18，從而通過連接螺紋將接頭擰緊到流體管路上。
一旦接頭連接到流體管路上，如圖3所示，即可以導入壓力流體。接頭10被設計為能夠用于高壓，因此接頭10具有安全特性，以防止其在受壓時脫開。在導入壓力流體后，流體會作用在活塞12的受壓表面36上，因此迫使活塞從圖3所示位置向左移動至圖4所示受壓位置。隨著活塞12被推向受壓位置，斜坡端面82會迫使鎖球78沿徑向離開槽76并到達套筒20的鎖扣臺肩84的直接后方。只要接頭處于受壓狀態(tài)，鎖球78就會被限制在鎖扣臺肩84的后方，而槽20就不能被拉回，即向左側拉，從而防止接頭脫開。為了脫開接頭，必須將壓力釋放，以使活塞12能被彈簧60推到圖3所示位置，而鎖球落入槽中以防止套筒被拉回，這樣可以將連接松開。
斜槽30可以減小對O形密封圈32的擠壓并因此減小活塞與活塞導軌上的摩擦力，因而有助于活塞與活塞導軌的移動。然而隨著壓力增加，壓力流體將接觸O形密封圈并將O形密封圈向左推到斜面上，以此增加對O形密封圈的擠壓力。
前面解釋的圖1-5所示的實施例包含一個主密封圈42，其與流體管路的一個前表面嚙合從而使接頭與流體管路之間具有流體密封連接。然而，也可以采用其它形式的主密封圈。
圖6中顯示了接頭的另一個實施例，其中與圖1-5中相同的部件以相同的代號和名稱表示。本實施例的接頭用于與一個流體管路44’的內(nèi)表面密封嚙合?；钊麑к?4’的延伸部分38’包含一個向前的凸緣88，該凸緣88的尺寸適宜伸入流體管路44’的端部。凸緣88與延伸部分38’成形為一體。主密封圈42’可以是O形密封圈、墊片形密封圈或類似物，其環(huán)繞著向前的凸緣88的一個端部并與流體管路的一個內(nèi)表面90嚙合，從而為接頭與流體管路之間提供流體密封連接。由于主密封圈42’接觸著流體管路的一個內(nèi)表面，因此不需要圖1-4中所示的限位圈46。本接頭的其它方面類似于圖1-5中所示接頭。在其它實施例中，可以從外部密封住流體管路。
圖7中顯示的實施例與圖1-5中的實施例類似，只是本實施例的接頭裝有一個模塊式套筒20’以擴大接頭的使用范圍。模塊式套筒20’由一個管形主套筒部分92構成，該主套筒部分92伸過拼合式夾頭組件18，用以操縱拼合式夾頭組件的遠端部分64進入收縮位置。主套筒部分92包含一個鄰近于其后端的徑向內(nèi)伸的臺肩94，一個環(huán)部96滑入主套筒部分92的內(nèi)部并頂靠著臺肩94。環(huán)部96構成一個鎖扣臺肩84’以限制模塊式套筒20’。一個凸緣98從環(huán)部96向后伸出并與主套筒部分92的內(nèi)表面徑向相隔，從而在凸緣與主套筒部分的內(nèi)表面之間形成一個間隙，一個鎖環(huán)100固定在該間隙中以將環(huán)部96頂靠著主套筒部分92的臺肩94鎖緊。優(yōu)選的結構是，鎖環(huán)100通過成形于主套筒部分92內(nèi)表面與鎖環(huán)100外表面上的螺紋而鎖緊在間隙中。這樣，只需松開鎖環(huán)100即可拆下環(huán)部96，以將主套筒部分92從接頭上取下。本實施例的接頭的其它結構及操作方式與第一個實施例相同。
如下面通過圖8A-C和9A-C所作解釋，模塊式套筒20’使得接頭可以修改，從而使接頭通過各種機械操作裝置進行操作，其中模塊式套筒20’是靜止的，而不象圖1-7中所示各實施例那樣是可移動的。
圖8A-C中顯示了一個手柄操作的高壓接頭，其中當一個手柄104被壓下時，可以張開拼合式夾頭組件18的遠端部分64，從而可以連接或脫離流體管路44，而當手柄104被釋放后，拼合式夾頭組件會收縮以實現(xiàn)連接。與圖7中的實施例一樣，模塊式套筒20’包含主套筒部分92和環(huán)部96，但鎖環(huán)100被拆走，而通過一個靜止殼108上的一個前套筒106擰入主套筒部分端部以限制環(huán)部96的位置。
前套筒106與環(huán)部96的凸緣98相隔位于其外側，一個螺旋彈簧110安置在它們之間的間隙中。螺旋彈簧110在一端嚙合頂靠著環(huán)部96，在另一端嚙合頂靠著一個墊片112，墊片112通過一個限位環(huán)114而固定在本體部件16的一端附近。這樣，螺旋彈簧110向圖8A中的左側推動接頭的內(nèi)部部件，從而趨向于將這些內(nèi)部部件有向主套筒部分92收回并迫使拼合式夾頭組件移向收縮位置。
一個附加的墊片116嚙合頂靠著本體部件16的端部，一個操縱銷118以可滑動的方式穿過殼108并嚙合在墊片116上。操縱銷118的另一端嚙合頂靠在手柄104上，手柄104則以可旋轉(zhuǎn)的方式連接著殼108以在圖8A和8B所示位置之間轉(zhuǎn)動。
圖8A-C中的接頭的操作過程如下所述。當手柄104被壓下時，它會迫使操縱銷118向右移動，操縱銷118又推動墊片116并因此使得本體部件16、活塞12、活塞導軌14以及拼合式夾頭組件18向右移動，直至遠端部分64伸出并通過主套筒部分92，從而使遠端部分張開，如圖8A所示。當接頭被推到流體管路44上后，手柄104被釋放，彈簧110迫使內(nèi)部部件向左返回主套筒部分92中，從而收縮拼合式夾頭組件18使之嚙合流體管路，如圖8B所示。圖8C顯示的是接頭受壓時的情景，壓力流體作用在受壓表面36上以迫使活塞12向左移動，從而使鎖球78位于鎖扣臺肩84’后面，這樣可以將本體部件16鎖緊在主套筒部分92上并防止接頭脫開，直至壓力釋放?？梢岳斫?，本例中的套筒20’連接著殼108，因而是靜止的，而手柄104和彈簧110可引起接頭的內(nèi)部部件相對于套筒20’移動，從而使拼合式夾頭組件張開和收縮。
圖9A-C顯示了另一個實施例，其中模塊式套筒被改造而形成一個氣壓操縱的接頭。與手柄操縱的接頭類似，一個靜止氣壓殼108’上的一個前套筒106’擰入主套筒部分92的端部，以限制環(huán)部96的位置。墊片112通過一個限位環(huán)114而固定在本體部件16的一端附近，彈簧110嚙合在墊片112與環(huán)部96之間。
靜止氣壓殼108’上確定出一個缸體120，一個活塞122安置在缸體120中并嚙合著本體部件16的端部。一個流體入口124通向缸體120，以將壓力流體，例如空氣，導入或排出缸體，從而控制活塞122的位置。雖然此處解釋的接頭是氣壓操縱的，但如果需要，接頭也可以是液壓操縱的。
如圖9A所示，如果壓力液體被導入缸體120，則活塞122會被迫右移，從而推動本體部件16和接頭的其它內(nèi)部部件向右移動直至拼合式夾頭組件18的遠端部分64張開，從而可以連接流體管路44。當接頭被推到流體管路上以后，壓力液體從缸體120中釋放，因而彈簧110可以推動本體部件16和其它內(nèi)部部件以及活塞122向左移動，從而收縮拼合式夾頭組件并完成連接，如圖9B所示。當壓力流體通過流體管路44導入后，壓力流體會作用在受壓表面36上并進一步將活塞12向左推動，這樣可以將本體部件鎖緊在套筒20’上，從而防止接頭脫開直至壓力釋放。同樣，類似于圖8A-C中的實施例，套筒20’是靜止的，而且在接頭與流體管路的連接過程中內(nèi)部部件可以相對于套筒20’移動。
圖10A和10B顯示了另一個實施例，其中拼合式夾頭組件18被去掉。本例中的高壓接頭采用了一個球鎖連接組件150以將高壓接頭與流體管路152連接起來。球鎖連接組件150包含一個管形延伸部分154，其與本體部件16成形為一體并向前伸展于套筒20與活塞導軌14之間。一個鎖球156安置在一個成形于管形延伸部分154端部附近的孔158中并可在孔中徑向移動。雖然只有單獨的一對鎖球156和孔158顯示出，但可以理解，管形延伸部分154上可以包含一組在圓周方向相隔的鎖球156和孔158。此外，如需要，可以采用一個銷鎖連接組件以去掉球鎖連接組件。
流體管路152在其端部附近的外表面上成形出一個環(huán)形鎖槽160。槽160的尺寸適宜接收鎖球156，從而將流體管路152連接或鎖緊在高壓接頭上，如圖10B所示。流體管路152被套筒20作用著向下進入槽中，套筒20以可移動的方式安置在管形延伸部分154的外表面上。套筒20在其端部包含一個大徑部分162，這樣，當接頭剛被推到流體管路152上時，如圖10A所示，鎖球156可以徑向外移。一個傾斜操縱表面164從大徑部分162通向一個位于套筒20內(nèi)表面上的小徑部分166，套筒20則安置在管形延伸部分154的外表面上。一個固定在管形延伸部分154的內(nèi)表面上的卡環(huán)168可以限制活塞導軌14向右的移動，從而防止活塞導軌14被從接頭端部取走，直至卡環(huán)168被拆除。此外，一個槽169成形于活塞導軌14的前表面上，用以接收主密封圈42，從而限制住主密封圈42。
圖10A顯示的接頭位于張開的松開位置，球鎖連接組件150與接頭端部處的流體管路152未連接。從圖10A中可以看到，鎖球78將套筒20保持在其松開位置上，類似于圖2中的實施例。隨著接頭進一步推向流體管路152，活塞導軌14和管形活塞12被迫返回接頭中，以使鎖球78落入槽76中。一旦鎖球78落入槽76中，槽20可以向右移動，操縱表面164迫使鎖球156進入槽160中，使連接組件150位于連接位置，從而將流體管路152與高壓接頭連接起來。此時，管形延伸部分154的小徑部分166將罩住鎖球156。從而將鎖球保持在槽160中。在導入壓力液體后，管形活塞12被迫返回受壓位置，并迫使鎖球78徑向外移至鎖扣臺肩84后面，如圖10B所示。這樣，本例的功能與圖1-4中的實施例類似。
從圖10A、10B中可以看出，由于球鎖連接組件150不在徑向伸展和收縮，并因此不需要保持張開，因此，夾頭嚙合件50和彈性限位圈66可以省略，而且本體部件16和連接組件150可以成形為一體，從而簡化接頭。
圖11顯示的實施例類似于圖10A、10B中的實施例，但沒有采用整體式單件結構，本體部件16和管形延伸部分154以可拆卸的方式通過成形于本體部件和管形延伸部分上的嚙合螺紋170彼此連接在一起。此外，管形延伸部分154在其內(nèi)表面上成形出一個內(nèi)伸的臺肩172，臺肩172與活塞導軌14嚙合，以限制活塞導軌14向右的移動，從而防止活塞導軌14被從接頭端部取走，直至管形延伸部分154從本體部件16上拆下。
現(xiàn)在請參考圖12，圖中顯示的實施例與圖10A和10B類似，但套筒20上的臺肩84被放大了，而且管形活塞12上的槽76的位置使得，當高壓接頭處于張開的松開位置時，鎖球78位于槽76中并處于臺肩84下面。這樣，鎖球78不將套筒20保持在松開位置，而是只用于將套筒鎖緊在嚙合位置，以使接頭不會在受壓時脫開。
圖13中顯示的實施例類似于圖11，但采用了圖12中所示的鎖球78和臺肩84的結構。
可以理解，盡管本發(fā)明的幾個實施例被顯示并已經(jīng)解釋，但本發(fā)明并不局限于所解釋和顯示出的特定形式或部件結構。
權利要求
1．一種用于與流體管路連接的高壓接頭，其包含一個管形活塞，其包含一個縱軸線以及第一和第二相反的端部，上述管形活塞可以在一個松開位置和一個受壓位置之間移動；一個連接機構，其環(huán)繞著管形活塞的第一端部，上述連接機構包含一個未連接狀態(tài)和一個連接狀態(tài)；一個套筒，其嚙合著所述連接機構以控制連接機構的操作，上述套筒可以在一個第一位置和一個第二位置之間移動，在第一位置連接機構處于未連接狀態(tài)，而在第二位置連接機構處于連接狀態(tài)；以及一個鎖扣機構，其可以被所述管形活塞操縱，當上述管形活塞位于松開位置時，上述鎖扣機構可以與上述套筒嚙合以將上述套筒保持在第一位置，當上述管形活塞位于受壓位置時，上述鎖扣機構可以與上述套筒嚙合以將上述套筒鎖緊在第二位置。
2．根據(jù)權利要求1的高壓接頭，其中，上述管形活塞的第一端包含一個面對著流體管路的受壓表面，當受壓表面受到壓力液體的作用時，管形活塞可以被操縱著沿著背離流體管路的方向移動。
3．根據(jù)權利要求1的高壓接頭，還包含一個環(huán)繞著管形活塞安置的本體部件，上述連接機構連接著所述本體部件，而且上述套筒環(huán)繞著本體部件安置并以可滑動的方式安置在本體部件的外表面上。
4．根據(jù)權利要求3的高壓接頭，還包含一個環(huán)繞著管形活塞的彈簧，該彈簧頂靠著本體部件和管形活塞，以將管形活塞向著松開位置推動。
5．根據(jù)權利要求4的高壓接頭，其中，一種工作流體可以從管形活塞中流過，而且彈簧不會被工作流體沾濕。
6．根據(jù)權利要求3的高壓接頭，還包含一個位于本體部件和管形活塞之間的沖擊力吸收件。
7．根據(jù)權利要求3的高壓接頭，其中，鎖扣機構包含一個成形于管形活塞的外表面上的槽以及至少一個位于本體部件的一個孔中的鎖扣件，所述鎖扣件可以嚙合在所述槽中。
8．根據(jù)權利要求7的高壓接頭，其中，當上述管形活塞位于松開位置和受壓位置時，鎖扣件位于上述槽的外面。
9．根據(jù)權利要求8的高壓接頭，其中，套筒包含一個鎖扣臺肩，而且當管形活塞位于松開位置時上述鎖扣件位于上述鎖扣臺肩的一側，而當管形活塞位于受壓位置時上述鎖扣件位于上述鎖扣臺肩的相反一側。
10．根據(jù)權利要求3的高壓接頭，還包含一個環(huán)繞著管形活塞第一端部安置并被上述連接機構環(huán)繞著的活塞導軌。
11．根據(jù)權利要求10的高壓接頭，還包含一個環(huán)繞著管形活塞并頂靠在本體部件與活塞導軌之間的彈簧，所述彈簧將活塞導軌向著背離本體部件的方向推動。
12．根據(jù)權利要求11的高壓接頭，其中，一種工作流體可以從管形活塞中流過，而且彈簧不會被工作流體沾濕。
13．根據(jù)權利要求10的高壓接頭，還包含一個連接著上述活塞導軌一端的主密封圈以及將主密封圈在活塞導軌上限位的裝置。
14．根據(jù)權利要求13的高壓接頭，其中，上述用于限位的裝置包含一個安置在上述主密封圈外圍圓周上的環(huán)形圈。
15．根據(jù)權利要求13的高壓接頭，其中，上述用于限位的裝置包含一個成形于上述活塞導軌一端上的槽，上述主密封圈安置在所述槽中。
16．根據(jù)權利要求10的高壓接頭，還包含一個密封圈，該密封圈安置在一個成形于管形活塞的外表面上的環(huán)形槽中，以防止活塞與活塞導軌之間發(fā)生泄漏。
17．根據(jù)權利要求16的高壓接頭，其中，上述環(huán)形槽包含一個向著管形活塞第一端部傾斜的底壁，而且上述密封圈可以在上述環(huán)形槽中沿著所述傾斜的底壁移動。
18．根據(jù)權利要求10的高壓接頭，其中，連接機構包含一個拼合式夾頭組件，該拼合式夾頭組件上帶有一個遠端部分并可以沿徑向張開和收縮，從而分別確定出上述未連接狀態(tài)和上述連接狀態(tài)。
19．根據(jù)權利要求18的高壓接頭，還包含至少一個銷釘，該銷釘在套筒與拼合式夾頭組件之間伸展以確保套筒與拼合式夾頭組件能作整體式旋轉(zhuǎn)。
20．根據(jù)權利要求18的高壓接頭，還包含一個成形于活塞導軌的外表面上的環(huán)形槽以及一個安置在上述環(huán)形槽中的夾頭嚙合件，該夾頭嚙合件可以與上述拼合式夾頭組件嚙合以保持拼合式夾頭組件遠端部分張開。
21．根據(jù)權利要求10的高壓接頭，其中，連接機構包含一個鎖扣連接組件，該鎖扣連接組件帶有一個管形延伸部分以及至少一個安置在上述管形延伸部分中的鎖扣件。
22．根據(jù)權利要求21的高壓接頭，其中，管形延伸部分與本體部件是一個單件整體結構。
23．根據(jù)權利要求21的高壓接頭，其中，管形延伸部分與本體部件以可拆卸的方式連接著。
24．根據(jù)權利要求21的高壓接頭，還包含一個成形于上述管形延伸部分上的臺肩，其用于限制上述活塞導軌的運動。
25．根據(jù)權利要求24的高壓接頭，其中，上述臺肩包含一個鎖緊在上述管形延伸部分上的卡環(huán)。
26．根據(jù)權利要求24的高壓接頭，其中，上述臺肩整體式成形于上述管形延伸部分上。
27．一種用于與流體管路連接的高壓接頭，其包含一個管形活塞，其具有一個縱軸線以及第一和第二相反的端部，上述管形活塞可以在一個松開位置和一個受壓位置之間移動；一個連接機構，其環(huán)繞著管形活塞的第一端部，所述連接機構包含一個未連接狀態(tài)和一個連接狀態(tài)；一個套筒，其嚙合著所述連接機構以控制該連接機構的操作，所述套筒可以在一個第一位置和一個第二位置之間移動，在第一位置連接機構處于未連接狀態(tài)，而在第二位置連接機構處于連接狀態(tài)；一個套筒鎖緊機構，其可以被上述管形活塞操縱，當上述管形活塞位于受壓位置時，所述套筒鎖緊機構可以與上述套筒嚙合以將上述套筒鎖緊在第二位置；并且其中上述管形活塞的第一端部包含一個面對著流體管路的受壓表面，這樣，當受壓表面受到壓力液體的作用時，管形活塞會沿著背離流體管路的方向從松開位置移向受壓位置。
28．根據(jù)權利要求27的高壓接頭，其中，連接機構包含一個拼合式夾頭組件。
29．根據(jù)權利要求27的高壓接頭，其中，連接機構包含一個鎖扣連接組件。
全文摘要
一種高壓接頭，其包含可在松開和受壓位置間移動的管形活塞。連接機構環(huán)繞著管形活塞的第一端部，并包含未連接狀態(tài)和連接狀態(tài)。一個套筒嚙合著連接機構以控制連接機構的操作，并可在第一和第二位置間移動，在第一位置連接機構處于未連接狀態(tài)，而在第二位置連接機構處于連接狀態(tài)。當管形活塞位于松開位置時，鎖扣機構可與套筒嚙合以將其保持在第一位置，當管形活塞位于受壓位置時，鎖扣機構可與套筒嚙合以將其鎖緊在第二位置。
文檔編號F16L37/12GK1238429SQ9910800
公開日1999年12月15日 申請日期1999年6月4日 優(yōu)先權日1998年6月4日
發(fā)明者斯坦利·W·邁辛格, 羅伯特·B·丹尼爾森 申請人:法斯泰斯特公司