專利名稱：順應(yīng)式管道連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)涉及用于接合兩個(gè)流體管道或?qū)Ч芤允沟眠@兩個(gè)管道彼此密封、但相對(duì)自由移動(dòng)并相對(duì)于彼此偏轉(zhuǎn)而同時(shí)保持密封關(guān)系的流體聯(lián)接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于飛行器內(nèi)的空間限制，難以連接飛行器結(jié)構(gòu)內(nèi)的兩個(gè)流體管道(諸如燃料管)。因此，需要易于在受限區(qū)域內(nèi)安裝的管道連接器系統(tǒng)。還需要允許流體管道之間由于施加在燃料系統(tǒng)和飛行器結(jié)構(gòu)上的操作應(yīng)力而相對(duì)移動(dòng)。已知諸如Mahoff的美國(guó)專利No. 4，249，786 “Compliant Coupling (順應(yīng)式聯(lián)接器)”中公開的用于連接流體管道的球型接頭。在Mahoff專利中公開的這種接頭中，0型環(huán)被保持在形成于第一管道的外表面上的槽道中并定位成接觸第二管道的內(nèi)表面并抵靠該內(nèi)表面密封。在Breay等人的美國(guó)專利 No. 6, 880, 859 “Conduit Coupling Assembly (管道聯(lián)接組件)”中，提供了一種用于將一對(duì)流體管道(如管或?qū)Ч?互連的管道聯(lián)接組件。該聯(lián)接組件包括一縱向分體聯(lián)接器，該縱向分體聯(lián)接器具有一對(duì)可繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)的聯(lián)接半體。一對(duì)相對(duì)的R鎖將分體聯(lián)接器保持在管周圍，將0型環(huán)夾持在聯(lián)接器與形成在聯(lián)接法蘭中的凹槽之間。利用接合線/跳線來(lái)維持所有構(gòu)件之間的導(dǎo)電性。在Hoang 等人的美國(guó)專利 No. 6，971，682 “Coupling Assembly (聯(lián)接組件)”中,公開了一種用于利用兩個(gè)分開的分體鉸接式聯(lián)接器來(lái)連接第一和第二燃料操作管道的聯(lián)接組件。一對(duì)管道是內(nèi)管道且第二對(duì)(管道)是環(huán)繞內(nèi)管道的外管道，其中兩者均使用鉸接的閂鎖聯(lián)接器來(lái)將聯(lián)接器的分體端保持在一起。兩個(gè)嵌套式管道和兩個(gè)分開的閂鎖聯(lián)接器的使用提供了防止燃料泄漏的冗余保護(hù)。通過(guò)接合閂鎖銷的閂鎖段將閂鎖聯(lián)接器保持在一起。在2006 年 3 月 8 日公布的轉(zhuǎn)讓給 Uponor Innovation AB 的 EP 1632617A2“Balljoint for pipes and well comprising such a joint (用于導(dǎo)管的球型接頭和包括這種接頭的井)”中，公開了一位于兩個(gè)導(dǎo)管之間的密封接頭，其采用了使用兩個(gè)0型環(huán)的連接元件。連接元件使用形成在球窩區(qū)段內(nèi)表面上的球形表面。0型環(huán)將該表面密封至一形成在第二導(dǎo)管外表面上的密封槽道。第二0型環(huán)被保持在形成于第一導(dǎo)管的外邊緣中的凹槽內(nèi)并抵靠在密封槽道上密封。這種設(shè)計(jì)提供了第一和第二導(dǎo)管之間的一定移動(dòng)，但是球形表面上會(huì)由于與密封槽道結(jié)構(gòu)的金屬間接觸而發(fā)生磨損。一旦發(fā)生磨損和擦傷，將很有可能發(fā)生流體泄漏。在另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例中，金屬滑環(huán)定位在0型環(huán)附近以提供機(jī)械定心作用，從而嘗試并改善定心和因此第一和第二管道的內(nèi)、外表面之間的0型環(huán)的密封?；h(huán)是分體的，以允許環(huán)被組裝在第一或第二管道上的凹槽凸起區(qū)段中。因此，滑環(huán)在0型環(huán)的內(nèi)側(cè)或外側(cè)鄰近0型環(huán)。同樣，問(wèn)題在于，雖然相比于參照不帶滑環(huán)描述的設(shè)計(jì)有所改進(jìn)，但如果第一和第二管道之間存在較大程度的相對(duì)移動(dòng)，則該設(shè)計(jì)會(huì)泄漏流體。如果允許0型環(huán)密封連接中的相對(duì)軸向移動(dòng)，則接合的管道之一上的任何側(cè)壁載荷會(huì)導(dǎo)致O型環(huán)抵靠在其上密封的表面上的金屬間接觸。這最終導(dǎo)致流體經(jīng)O型環(huán)泄漏。問(wèn)題在于，在第一和第二管道之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍增加的情況下，將在第一管道的外表面上或者在O型環(huán)和第二管道的內(nèi)表面之間經(jīng)由O型環(huán)發(fā)生泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
示例性的順應(yīng)式連接器提供了第一和第二流體管道之間的密封連接部的容易安裝，其允許第一和第二管道之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。插座形成在具有內(nèi)表面的第一流體管道的端部區(qū)段中。0型環(huán)密封件被保持在密封槽道中，其中多個(gè)滑動(dòng)軸承與密封槽道的任一側(cè)相 隔一定距離地定位。滑動(dòng)軸承被保持在形成或附裝于第二流體管道外表面上的軸承槽道環(huán)中。這樣，滑動(dòng)軸承和0型環(huán)接觸作為第一流體管道的一部分形成的插座的內(nèi)表面。0型環(huán)理想地與形成在第一流體管道中的插座的內(nèi)表面恒定地接觸、以及和繞整個(gè)圓周表面的密封槽道恒定地接觸，以提供第一和第二管道之間的流體密封。這樣，在第一流體管道的內(nèi)表面和第二流體管道的外表面之間形成密封?；瑒?dòng)軸承定位在軸承槽道中，軸承槽道在0型環(huán)的兩側(cè)軸向地移位/隔開。軸承槽道形成或附裝在第二流體管道的外表面上。多個(gè)滑動(dòng)軸承布置在對(duì)應(yīng)數(shù)量的軸承槽道中并被支承在軸承槽道中。軸承槽道環(huán)形成軸承槽道的側(cè)面并幫助保持滑動(dòng)軸承就位。密封槽道環(huán)的定位、以及因此滑動(dòng)軸承在滑動(dòng)軸承兩側(cè)的定位提供了第一流體管道相對(duì)于第二流體管道的幾何形狀的穩(wěn)定，因?yàn)樵诿芊獠鄣赖耐ㄟ^(guò)0型環(huán)提供良好密封的軸向位置處，第二流體管道的外表面與第一流體管道的內(nèi)表面之間的相對(duì)距離被保持為基本上同心。在相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)的情況下或者在相對(duì)角向運(yùn)動(dòng)的情況下，滑動(dòng)軸承將第一和第二流體管道保持在這樣的一種幾何形狀中通過(guò)位于插座內(nèi)表面和第二流體管道外表面之間的0型環(huán)密封件來(lái)利于密封。在另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)接器不允許第二流體管道相對(duì)于第一流體管道的明顯徑向移動(dòng)，而示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)允許高達(dá)0.015英寸的移動(dòng)。在另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)接器未設(shè)計(jì)成承受高的徑向載荷，而示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)可以吸收這些很高的徑向載荷。在另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)接器提供最多+/-2. 0度的圓錐運(yùn)動(dòng)，而示例性順應(yīng)式感管道連接器系統(tǒng)允許最多+/-3. 7度的圓錐運(yùn)動(dòng)。在另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)接器在極限的運(yùn)動(dòng)極限處允許金屬間接觸，而示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)通過(guò)利用高分子滑動(dòng)軸承和彈性體密封件(0型環(huán))來(lái)防止流體管道之間的金屬間接觸。在另一方面，大部分的現(xiàn)有技術(shù)聯(lián)接器必須在外部被支承以防止會(huì)導(dǎo)致接合的管道之間的金屬間接觸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)允許諸如管之類的流體管道除了由彈性體密封件(0型環(huán))和至少兩個(gè)滑動(dòng)軸承外不受支承。一個(gè)例外是如參考技術(shù)中所述的由伊頓公司銷售的一系列燃料輸送產(chǎn)品。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)聯(lián)接器不允許示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)所允許的大的運(yùn)動(dòng)范圍。值得注意的，示例性順應(yīng)式連接器系統(tǒng)提供了 0型環(huán)和形成于第一管道上的插座的內(nèi)表面的密封面區(qū)域之間的接觸，其中密封面不與軸承槽道或密封槽道接觸。這種幾何形狀防止了密封面的磨損或擦傷，使得0型環(huán)可以維持有效的密封。示例性順應(yīng)式連接器系統(tǒng)的另一個(gè)特征是結(jié)合有被部分地保持在固定環(huán)內(nèi)的導(dǎo)體組件，其中固定環(huán)接合形成在插座中的定位凹槽，該凹槽將內(nèi)表面分開并從而將第一流體管道機(jī)械地保持在第二流體管道上。導(dǎo)體組件既通過(guò)固定環(huán)接觸插座，又接觸第二流體管道的外表面，從而提供第一流體管道和第二流體管道之間的導(dǎo)電性。固定環(huán)接合形成在第二流體管道內(nèi)表面中的定位凹槽和第二流體管道的外表面。導(dǎo)電回路和導(dǎo)體環(huán)通過(guò)固定環(huán)與第一和第二流體管道兩者連續(xù)進(jìn)行電氣接觸。


圖I是不帶固定環(huán)的順應(yīng)式管道連接器的截面圖；圖2是帶固定環(huán)的順應(yīng)式管道連接器的截面圖；圖3是順應(yīng)式管道連接器的截面圖，示出了第一管道與第二管道對(duì)齊；以及
圖4是順應(yīng)式管道連接器的截面圖，示出了第一管道與第二管道成一定角度地定向。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參見下文的說(shuō)明以及附圖，詳細(xì)示出了所公開的系統(tǒng)和方法的說(shuō)明性方案。雖然附圖示出了一些可行的方案，但附圖不一定按比例繪制并且某些特征可能被夸大、略去或局部地剖開以更好地圖示和說(shuō)明本發(fā)明。此外，在此進(jìn)行的描述并非旨在窮舉或者以其它方式將權(quán)利要求限制或約束為圖中所示和下文的詳細(xì)描述中所公開的具體形式和構(gòu)造。此外，在下文的說(shuō)明中可能引入多個(gè)常數(shù)。在一些情況下，提供了常數(shù)的說(shuō)明性的值。在其它情況下，未給出特定的值。常數(shù)的值將取決于相關(guān)的硬件的特性和此類特性互相之間的相互關(guān)系以及與所公開的系統(tǒng)相關(guān)的環(huán)境條件和操作條件?，F(xiàn)參照附圖的圖1，示出了順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的示例性截面圖。第一流體管道22利用順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20機(jī)械地連接到第二流體管道24，以提供二者之間的流體密封。注意，下文與第一流體聯(lián)接器23有關(guān)的說(shuō)明同樣適用于第二流體聯(lián)接器25，且反之亦然。安裝法蘭28、30用于將第一管道22和第三管道26固定在諸如燃料泵、燃料箱、燃料濾清器或燃料閥之類的系統(tǒng)構(gòu)件上。當(dāng)操作時(shí)，這些構(gòu)件將呈現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此需要將它們連接的任何裝置(如圖I所示的示例性順應(yīng)式管道系統(tǒng)20)的順應(yīng)性，所述管道系統(tǒng)20尤其適合用于燃料操作系統(tǒng)中。第一流體管道22和第三流體管道26的一端上形成有相應(yīng)的第一插座32和第二插座34，其容置第一流體聯(lián)接器23和第二流體聯(lián)接器25并且是它們的一部分。相應(yīng)的外環(huán)區(qū)段32A、34A位于各個(gè)插座32、34的遠(yuǎn)端處，外環(huán)區(qū)段32A、34A包括形成在插座的內(nèi)表面36中并將內(nèi)表面36分開/分成兩部分的定位凹槽(參看圖2)。現(xiàn)參照附圖且具體參照?qǐng)D2，示出了示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的局部分解組件圖。第一流體管道22利用第一管道聯(lián)接器23與第二流體管道24接合。第一插座32形成在第一流體管道22的具有外環(huán)區(qū)段32A和內(nèi)表面36的一端上。0型環(huán)40設(shè)置在密封槽道42 (參看圖2)中，密封槽道42形成或附裝在第二流體管道24的外表面38上。0型環(huán)40配合在該密封槽道42中并通過(guò)接觸密封槽道42和第一流體管道22的內(nèi)表面36兩者來(lái)提供第一管道22和第二管道24之間的流體密封。這使得即使在第一流體管道22和第二流體管道24之間存在一定最低限度的移動(dòng)或角向位移時(shí)也可以維持第一流體管道22和第二管道24之間的流體密封。為了更好地維持第一流體管道22和第二流體管道24之間的幾何關(guān)系，多個(gè)滑動(dòng)軸承44、46定位在形成于第二管道24外表面38上的軸承槽道44、46中，其中至少一個(gè)滑動(dòng)軸承48、49位于O型環(huán)40的每一側(cè)、與O型環(huán)40相距一預(yù)定的距離。注意，下文與第一流體聯(lián)接器23有關(guān)的說(shuō)明同樣適用于第二流體聯(lián)接器25，且反之亦然?；瑒?dòng)軸承48、49是金屬帶或金屬環(huán)，可以由多種材料或材料組合——如從低摩擦聚合材料如填充有青銅粉的PTFE (聚四氟乙烯)或填充有PTFE的PEEK (聚醚醚酮)的群組中選擇的一組材料——制成?；瑒?dòng)軸承44、46是分開/獨(dú)立的，以允許組裝在形成或附裝于第二流體管道24外表面38上的軸承槽道48、49中。滑動(dòng)軸承44、46的邊緣是倒圓的，以有利于第一流體管道22和第二流體管道24的角向?qū)R的改變。當(dāng)?shù)谝涣黧w管道22或第二流體管道24中的一者的角度改變時(shí)，滑動(dòng)軸承44、46在形成于第一流體管道22中的插座32的內(nèi)表面36上滑動(dòng)，并起作用以維持第一流體管道22和第二流體管道24的內(nèi)表 面36和外表面38之間的期望間隙或分離，以使得0型環(huán)40可以恰當(dāng)?shù)孛芊饨缑妗＿B接插座40被不為形成在第一流體管道22的包括插座(其具有內(nèi)表面36和定位凹槽53)的一端上。此外，至少兩個(gè)滑動(dòng)軸承44、46(其從0型環(huán)40軸向移位/與0型環(huán)40軸向隔開)的使用允許產(chǎn)生于第一和第二流體管道之間的力的吸收可以通過(guò)滑動(dòng)軸承44、46傳遞，在0型環(huán)40的與內(nèi)表面36接觸的區(qū)域內(nèi)，滑動(dòng)軸承44、46永遠(yuǎn)不會(huì)觸靠?jī)?nèi)表面36。因此，0型環(huán)40抵靠在其上(實(shí)現(xiàn))密封的內(nèi)表面36不會(huì)磨損或擦傷。該區(qū)域在圖3和圖4中標(biāo)識(shí)為密封面41。滑動(dòng)軸承44、46允許施加在第一流體管道22和第二流體管道24上的彎曲型載荷增加，同時(shí)仍維持第一和第二流體管道之間的密封?；瑒?dòng)軸承在0型環(huán)密封件40和密封槽道42兩側(cè)的布置提供了這種聞?shì)d荷和聞偏轉(zhuǎn)的能力。在順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的整個(gè)操作極限的范圍內(nèi)，內(nèi)表面36的特定區(qū)域與0型環(huán)40接觸，該特定區(qū)域用虛線標(biāo)識(shí)為密封面41。該密封面41在第一流體管道22組裝在第二流體管道24上后永遠(yuǎn)不會(huì)與密封槽道42或軸承槽道48、49進(jìn)行金屬間接觸。第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的運(yùn)動(dòng)在內(nèi)側(cè)通過(guò)管道端部51接觸插座32來(lái)限制，而于另一極限處在外側(cè)通過(guò)在第二軸承槽道環(huán)49B (參看圖3)處接觸第二軸承槽道49的固定環(huán)50來(lái)限制。通過(guò)在達(dá)到這些運(yùn)動(dòng)極限時(shí)0型環(huán)40的移動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)極限限定了密封面41的邊界。0型環(huán)40被保持在密封槽道42中，而第一滑動(dòng)軸承44和第二滑動(dòng)軸承46被保持在相應(yīng)的第一軸承槽道48和第二軸承槽道49中。0型環(huán)40可以在密封槽道42的底部處抵靠第二管外表面38地密封，或者，0型環(huán)40可以抵靠在密封槽道環(huán)42A、42B (參看圖3)中的一者或兩者上密封?；瑒?dòng)軸承44、46可以由低摩擦材料如填充有青銅粉的聚四氟乙烯(PTFE)或填充有PTFE的聚醚醚酮(PEEK)制成?；瑒?dòng)軸承44、46用于將插座32的內(nèi)表面36和密封槽道42之間的間隙維持在給定范圍內(nèi)，以通過(guò)0型環(huán)40確保良好的密封，同時(shí)允許第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的一定程度的移動(dòng)。這種移動(dòng)可以是軸向的、徑向的或錐向的，或者其結(jié)合。此外，至少兩個(gè)滑動(dòng)軸承44、46 (其從0型環(huán)40軸向移位/與0型環(huán)40軸向隔開)的使用允許產(chǎn)生于第一和第二流體管道之間的力的吸收可以通過(guò)滑動(dòng)軸承44、46傳遞，在O型環(huán)40的與內(nèi)表面36接觸的區(qū)域內(nèi)，滑動(dòng)軸承44、46永遠(yuǎn)不會(huì)觸靠?jī)?nèi)表面36。因此，O型環(huán)40抵靠在其上密封的內(nèi)表面36不會(huì)磨損或擦傷。該區(qū)域在圖3和圖4中標(biāo)識(shí)為密封面41。在組裝期間，第一流體管道22插入第二流體管道24，然后法蘭28用于將第一流體管道22和第二流體管道24安裝在諸如燃料泵(未示出)之類的裝置上。第二流體管道24插入第一插座32中，使得第二軸承槽道49軸向地延伸到第一插座32中、由此使得固定環(huán)50可以插入第一插座32中以接合定位凹槽53。固定環(huán)組件52的固定·環(huán)50用于防止第二流體管道24從第一流體管道22退出。在某些應(yīng)用中，作為導(dǎo)體組件54示出的可選元件被示出為可以增加至固定環(huán)50以形成固定環(huán)組件52的附加元件，其提供第一流體管道22和第二流體管道24之間的電氣接地路徑，以防止放電或產(chǎn)生火花?，F(xiàn)參照附圖的圖3，示出了順應(yīng)式管道連接系統(tǒng)20的局部截面圖。第一流體管道22利用第一流體管道聯(lián)接器23與第二流體管道24接合。第一插座32形成在第一流體管道22的具有外環(huán)區(qū)段32A和內(nèi)表面36的一端上。在順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的整個(gè)操作極限的范圍內(nèi)，0型環(huán)40接觸內(nèi)表面36的特定區(qū)域，該特定區(qū)域用虛線標(biāo)識(shí)為密封面41。在第一流體管道22組裝在第二流體管道24上后，密封面41永遠(yuǎn)不會(huì)與密封槽道42或軸承槽道48、49中的任一者進(jìn)行金屬間接觸。第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的運(yùn)動(dòng)在內(nèi)側(cè)通過(guò)接觸插座32的管道端部51來(lái)限制，而在另一極限處在外側(cè)通過(guò)在第二軸承槽道環(huán)49B (參看圖3)處接觸第二軸承槽道49的固定環(huán)50來(lái)限制。通過(guò)在達(dá)到這些運(yùn)動(dòng)極限時(shí)0型環(huán)40的移動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)極限限定了密封面41的邊界。0型環(huán)40被保持在密封槽道42中，而第一滑動(dòng)軸承44和第二滑動(dòng)軸承46被保持在相應(yīng)的第一軸承槽道48和第二軸承槽道49中。0型環(huán)40可以在密封槽道42的底部處抵靠在第二管外表面上密封，或者0型環(huán)40可以抵靠在密封槽道環(huán)42A、42B (參看圖3)中的一者或兩者上密封?；瑒?dòng)軸承44、46可以由低摩擦材料如填充有青銅粉的PTFE或填充有PTFE的PEEK制成?；瑒?dòng)軸承44、46用于將插座32的內(nèi)表面36和密封槽道42之間的間隙維持在給定范圍內(nèi)，以確保通過(guò)0型環(huán)40實(shí)現(xiàn)良好的密封，同時(shí)允許第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的一定程度的移動(dòng)。這種移動(dòng)可以是軸向的、徑向的或錐向的，或者其結(jié)合。此外，至少兩個(gè)滑動(dòng)軸承44、46 (其從0型環(huán)40軸向移位/與0型環(huán)40軸向隔開)的使用允許產(chǎn)生于第一和第二流體管道之間的力的吸收可以通過(guò)滑動(dòng)軸承44、46傳遞，在0型環(huán)40的與內(nèi)表面36接觸的區(qū)域內(nèi)，滑動(dòng)軸承44、46永遠(yuǎn)不會(huì)觸靠?jī)?nèi)表面36。因此，在0型環(huán)40抵靠在其上密封的密封面41處不存在內(nèi)表面36的磨損或擦傷。 在組裝期間，第一流體管道22插入第二流體管道24，然后法蘭28用于將第一流體管道22和第二流體管道24安裝在諸如燃料泵(未示出)之類的裝置上。第二流體管道24插入第一插座32中，使得第二軸承槽道49軸向地延伸到第一插座32中、由此使得固定環(huán)50可以插入第一插座32中以接合定位凹槽53。固定環(huán)50用于防止第二流體管道24從第一流體管道24退出。如作為接地接觸器54示出的可選元件在某些應(yīng)用中可以增加至固定環(huán)50，以提供第一流體管道22和第二流體管道24之間的電氣接地路徑，從而防止放電或產(chǎn)生火花。清楚地示出了位于插座32內(nèi)表面36上的密封區(qū)段41，在密封區(qū)段41處，在第一流體管道22和第二流體管道24之間的整個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，O型環(huán)40接觸內(nèi)表面36并抵靠在內(nèi)表面36上密封。第二流體管道24可以軸向地移動(dòng)，直到第二流體管道24的端部51接觸插座32的底部。在另一個(gè)極限處，第二流體管道24可以軸向向外移動(dòng)，直到第二軸承槽道環(huán)49B接觸固定環(huán)60。在該示例性圖示中，第一流體管道22如通過(guò)重合的中心線CL和CL’所示是軸向?qū)R的，其中第一流體管道22具有中心線CL，而第二流體管道24具有中心線CL，。在圖3中，示出了示例性順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的一部分的分解圖，其更清楚地示出了由固定環(huán)50和導(dǎo)體組件54組成的固定環(huán)組件52的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體組件54包括附連至多個(gè)導(dǎo)體回路54B的導(dǎo)體環(huán)54A，其中導(dǎo)體環(huán)54A電氣地接觸固定環(huán)50，而導(dǎo)體回路54B電氣地接觸第二流體管道24的外表面38。允許導(dǎo)體組件54在形成于固定環(huán)50中的環(huán)槽60內(nèi)滑動(dòng)。導(dǎo)體組件54的使用是可選的，取決于是否希望第一流體管道22和第二流體管道24之間導(dǎo)電，這例如在燃料系統(tǒng)應(yīng)用中是希望的?，F(xiàn)參照附圖的圖4，示出了順應(yīng)式管道連接系統(tǒng)20的局部截面圖。第一流體管道22利用第一管道聯(lián)接器23與第二流體管道24接合。在該視圖中，通過(guò)第一流體管道的中 心線CL和第二流體管道24的中心線CL’之間的對(duì)齊差異示出了第一流體管道22和第二流體管道24之間一定程度的不對(duì)齊。這種不對(duì)齊可以是在組裝期間或者在操作期間產(chǎn)生的，并導(dǎo)致第一軸承槽道48向下移動(dòng)且第二軸承槽道49向上移動(dòng)，如圖4的局部截面圖中所示。事實(shí)上，第一軸承槽道48、具體而言是第一軸承槽道環(huán)48A和48B遠(yuǎn)離內(nèi)表面36移動(dòng)，而在它們的相對(duì)側(cè)，第一軸承槽道環(huán)48A和48B朝向內(nèi)表面36移動(dòng)。以類似的方式，第二軸承槽道49、具體而言是第二軸承槽道環(huán)49A和49B遠(yuǎn)離內(nèi)表面36移動(dòng)，而在相對(duì)側(cè)，第二軸承槽道環(huán)49A和49B朝向內(nèi)表面36移動(dòng)。在第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的反向的運(yùn)動(dòng)極限處，第一軸承槽道48、具體而言是第一軸承槽道環(huán)48A和48B朝向內(nèi)表面36移動(dòng)，而在它們的相對(duì)側(cè)，第一軸承槽道環(huán)48A和48B遠(yuǎn)離內(nèi)表面36移動(dòng)。以類似的方式，第二軸承槽道49、具體而言是第二軸承槽道環(huán)49A和49B朝向內(nèi)表面36移動(dòng)，而在相對(duì)側(cè)，第二軸承槽道環(huán)49A和49B遠(yuǎn)離內(nèi)表面36移動(dòng)。第一插座32形成在第一流體管道22的具有外環(huán)區(qū)段32A和內(nèi)表面36的一端上。在順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的操作極限的范圍內(nèi)，0型環(huán)40接觸內(nèi)表面36的特定區(qū)域，該特定區(qū)域用虛線標(biāo)識(shí)為密封面41。在第一流體管道22組裝到第二流體管道24上后，該密封面41永遠(yuǎn)不會(huì)與密封槽道42或軸承槽道48、49進(jìn)行金屬間接觸。第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的運(yùn)動(dòng)在內(nèi)側(cè)通過(guò)管道端部51接觸插座32來(lái)限制，而在另一極限處在外側(cè)通過(guò)固定環(huán)50于第二軸承槽道環(huán)49B (也參看圖3)處接觸第二軸承槽道49來(lái)限制。通過(guò)在達(dá)到這些運(yùn)動(dòng)極限時(shí)0型環(huán)40的移動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)極限限定了密封面41的邊界。0型環(huán)40被保持在密封槽道42中，而第一滑動(dòng)軸承44和第二滑動(dòng)軸承46基本上被保持在相應(yīng)的第一軸承槽道48和第二軸承槽道49內(nèi)。0型環(huán)40可以在密封槽道42的底部處抵靠在第二流體管道24的外表面38上密封，或者0型環(huán)40可以抵靠在密封槽道環(huán)42A、42B (參看圖3)中的一者或兩者上密封?；瑒?dòng)軸承44、46可以由低摩擦材料如填充有青銅粉的PTFE或填充有PTFE的PEEK制成?；瑒?dòng)軸承44、46用于將插座32的內(nèi)表面36和密封槽道42之間的間隙維持在給定范圍內(nèi)，以確保通過(guò)0型環(huán)40實(shí)現(xiàn)良好的密封，同時(shí)允許第一流體管道22相對(duì)于第二流體管道24的一定程度的移動(dòng)。這種移動(dòng)可以是軸向的、徑向的或錐向的，或者其結(jié)合。此外，至少兩個(gè)滑動(dòng)軸承44、46 (其從O型環(huán)40軸向移位/與O型環(huán)40軸向隔開)的使用允許產(chǎn)生于第一和第二流體管道之間的力的吸收可以通過(guò)滑動(dòng)軸承44、46傳遞，在O型環(huán)40的與內(nèi)表面36接觸的區(qū)域內(nèi)，滑動(dòng)軸承44、46永遠(yuǎn)不會(huì)觸靠?jī)?nèi)表面36。因此，在O型環(huán)40抵靠在該密封面41上進(jìn)行密封的內(nèi)表面36處不存在磨損或擦傷。在組裝期間，第一流體管道22插入第二流體管道24，然后法蘭28用于將第一流體管道22和第二流體管道24安裝在諸如燃料泵(未示出)之類的裝置上。第二流體管道24插入第一插座32中，使得第二軸承槽道49軸向地延伸到第一插座32中、由此使得固定環(huán)50可以插入第一插座32中以接合定位凹槽53。固定環(huán)50用于防止第二流體管道24從第一流體管道22退出。作為接地接觸器54示出的可選元件在某些應(yīng)用中可以增加至固定環(huán)50，以提供第一流體管道22和第二流體管道24之間的電氣接地路徑，從而防止放電或產(chǎn)生火花。清楚地示出了位于插座32內(nèi)表面36上的密封區(qū)段41，在密封區(qū)段41處，在第一流體管道22和第二流體管道24之間的整個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，0型環(huán)40接觸內(nèi)表面36并抵靠在內(nèi)表面36上密封。第二流體管道24可以軸向地移動(dòng)，直到第二流體管道24的端部51接觸插座32的底部。在另一個(gè)極限處，第二流體管道24可以軸向向外移動(dòng)，直到第二軸承槽道環(huán)49B接觸固定環(huán)60。在該示例性圖示中，第一流體管道22如通過(guò)重合的中心線CL和CL’所示是軸向?qū)R的，其中第一流體管道22具有中心線CL，而第二流體管道24具有中 心線CL，。示出了順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)20的一部分的分解圖，其更清楚地示出了由固定環(huán)50和導(dǎo)體組件54組成的固定環(huán)組件52的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體組件54包括附連至多個(gè)導(dǎo)體回路54B的導(dǎo)體環(huán)54A，其中導(dǎo)體環(huán)54A電氣地接觸固定環(huán)50，而導(dǎo)體回路54B電氣地接觸第二流體管道24。允許導(dǎo)體組件54在形成于固定環(huán)50中的環(huán)槽60內(nèi)滑動(dòng)。導(dǎo)體組件54的使用是可選的，取決于是否希望第一流體管道22和第二流體管道24之間導(dǎo)電，這例如在燃料系統(tǒng)應(yīng)用中是希望的。已參考前文僅說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的說(shuō)明具體示出和描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中可以采用本文描述的本發(fā)明的說(shuō)明的各種替代方案而不脫離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神和范圍。所附的權(quán)利要求旨在限定本發(fā)明的范圍并且在這些權(quán)利要求的范圍內(nèi)的方法和裝置以及它們的等同方案旨在由其涵蓋。在此對(duì)本發(fā)明的描述應(yīng)該理解為包括文中所述的元件的所有新穎和不明顯的結(jié)合，并且在本申請(qǐng)和今后的申請(qǐng)中可以對(duì)這些元件的任何新穎和不明顯的結(jié)合提出權(quán)利要求。此外，前述說(shuō)明是說(shuō)明性的，并且沒有單個(gè)特征或元件對(duì)于可以在本申請(qǐng)或今后的申請(qǐng)中要求保護(hù)的所有可能的組合來(lái)說(shuō)是必不可少的。
權(quán)利要求
1.一種將第一流體管道(22)連接并密封至第二流體管道(24)的方法，包括 在所述第一流體管道(22)中形成插座(32)，所述插座(32)具有內(nèi)表面(36)； 在所述第二流體管道(24)的外表面(38)上形成第一軸承槽道和第二軸承槽道(48，49)； 在所述第二流體管道(24)的外表面(38)上形成密封槽道(42)，其中所述密封槽道(42)位于所述第一軸承槽道和第二軸承槽道(48，49)之間； 將第一滑動(dòng)軸承(44)定位在所述第一軸承槽道(48)中，并將第二滑動(dòng)軸承(46)定位在所述第二軸承槽道(49)中； 將密封件(40 )定位在所述密封槽道(42 )中，然后 使所述第一流體管道和第二流體管道(22，24)—起滑動(dòng)，從而使得所述第一滑動(dòng)軸承和第二滑動(dòng)軸承(44，46)以及所述密封件(40)接觸所述插座(32)的所述內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的將第一流體管道(22)連接并密封至第二流體管道(24)的方法，還包括 在所述插座(32)的內(nèi)表面(36)中形成定位凹槽(53)； 在將所述第二流體管道(24 )插入所述第一管道(22 )內(nèi)后將固定環(huán)(50 )插入所述定位凹槽(53)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的將第一流體管道(22)連接并密封至第二流體管道(24)的方法，還包括 在所述固定環(huán)(50)中形成導(dǎo)體槽(60)； 將導(dǎo)體組件(54)插入所述導(dǎo)體槽(60)中。
4.一種用于將第一流體管道(22)連接并密封至第二流體管道(24)的管道連接器系統(tǒng)(20)，包括 形成在所述第一流體管道(22)上的插座(32)，所述插座(32)具有內(nèi)表面(36)； 位于所述第二流體管道(24)的外表面(38)上的第一軸承槽道和第二軸承槽道(48，49)； 位于所述第二流體管道(24)的外表面(38)上的密封槽道(42)，其中所述密封槽道(42)位于所述第一軸承槽道和第二軸承槽道(48，49)之間； 位于所述第一軸承槽道(48)中的第一滑動(dòng)軸承(44)以及位于所述第二軸承槽道(49)中的第二滑動(dòng)軸承(46)； 接合所述密封槽道(42 )的密封件(40 )，其中，所述第一流體管道和第二流體管道(22，24)被一起推動(dòng)，從而使得所述第一滑動(dòng)軸承和第二滑動(dòng)軸承(44，46)以及所述密封件(40)接觸所述插座(32)的所述內(nèi)表面(36)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述密封件(40 )是O型環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述第一滑動(dòng)軸承(44)由PTFE和青銅制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述第一滑動(dòng)軸承(44)由PEEK制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的管道連接器系統(tǒng)(20)，還包括固定環(huán)(50)，所述固定環(huán)(50)接合形成在所述插座(32)中的定位凹槽(53)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的管道連接器系統(tǒng)(20)，還包括接合所述固定環(huán)(50)并且電氣地接觸所述固定環(huán)(50 )和所述第二流體連接器(24 )的導(dǎo)體組件(54 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述導(dǎo)體組件(54)包括連接到導(dǎo)體環(huán)(54A)的導(dǎo)體回路(54B)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的管道連接器系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)體組件(54)在一形成在所述固定環(huán)(50)中的槽(60)內(nèi)滑動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述滑動(dòng)軸承(44，46)定位在所述第二流體管道(24)上，從而使得所述滑動(dòng)軸承(44，46)在插座(32)的位于由密封件(40)接觸的區(qū)域之外的密封區(qū)段(41)中接觸所述插座(32)。
13.一種用于將第一流體管道(22)連接到第二流體管道(24)的管道連接器系統(tǒng)(20)，包括 形成在所述第一流體管道(22 )上的插座(32 )，所述插座(32 )具有內(nèi)表面(36 )和定位凹槽(53)，所述定位凹槽(53)緊鄰所述插座(32)的開口端定位并分開所述內(nèi)表面(36)； 形成在所述第二流體管道(24)的外表面(38)上的多個(gè)軸承槽道(48，49)； 形成在所述第二流體管道(24)的所述外表面(38)上的至少一個(gè)密封槽道(42)； 支承在所述軸承槽道(48，49)中的滑動(dòng)軸承(44，46)； 支承在所述密封槽道(42)中的密封件(40);以及 接合所述定位凹槽(53)的固定環(huán)(50)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述第二流體管道(24)插入所述第一流體管道(22)內(nèi)，從而使得所述滑動(dòng)軸承(44，46)和所述密封件(40)接觸所述插座(32)的所述內(nèi)表面(36)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的管道連接器系統(tǒng)(20)，還包括由所述固定環(huán)(50)支承的導(dǎo)體組件(54)，所述導(dǎo)體組件(54)接觸所述固定環(huán)(50)和所述第二流體管道(24)的所述外表面(38)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的管道連接器系統(tǒng)(20)，還包括支承在導(dǎo)體槽(60)中的導(dǎo)體回路(54B),所述導(dǎo)體槽(60)形成在所述固定環(huán)(50)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述滑動(dòng)軸承(44，46)包含？了 已。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述滑動(dòng)軸承(44，46)由PEEK模制。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述密封件(40)是O型環(huán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13的管道連接器系統(tǒng)(20)，其中，所述軸承槽道(48，49)具有槽道環(huán)(48B，49B )，所述槽道環(huán)(48B，49B )支承所述滑動(dòng)軸承(44，46 )。
全文摘要
公開了一種用于兩個(gè)流體管道(22，24)的密封接合的順應(yīng)式管道連接器系統(tǒng)(20)，其具有用于維持兩個(gè)流體管道(22，24)之間的機(jī)械連接的兩個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)軸承(44，46)和用于維持兩個(gè)流體管道(22，24)之間的流體密封的密封O型環(huán)。具有包括密封面(41)的內(nèi)表面(36)的插座(32)形成在第一流體管道(22)的一端上。多個(gè)滑動(dòng)軸承(44，46)由附裝在第二流體管道(24)外表面(38)上的相應(yīng)軸承槽道(48，49)保持在第二流體管道(24)外表面(38)上的適當(dāng)位置處，其中滑動(dòng)軸承(44，46)與形成在第一流體管道(22)中的插座(32)的內(nèi)表面(36)機(jī)械接觸。密封件(40)如O型環(huán)被容納并支承在附裝于第二管道(24)外表面(38)上的密封槽道(42)中，其中O型環(huán)與被限定為第一流體管道(22)內(nèi)表面的一部分的密封面(41)密封接觸。兩個(gè)滑動(dòng)軸承(44，46)軸向定位在第二流體管道(24)上，防止了在經(jīng)受操作極限時(shí)O型環(huán)接觸內(nèi)表面(36)的可能已經(jīng)由滑動(dòng)軸承(44，46)加載并磨損的任何部分。為了確保第一和第二流體管道(22，24)之間的導(dǎo)電性，電導(dǎo)體組件(54)容納在固定環(huán)(50)中，固定環(huán)(50)容納于形成在插座(32)中的定位凹槽(53)內(nèi)，其中該導(dǎo)體組件(54)接觸第一流體管道(22)和第二流體管道(24)兩者。該示例性順應(yīng)式管道連接器的設(shè)計(jì)防止了由滑動(dòng)導(dǎo)致的在第一流體管道(22)插座(32)密封面(41)上的磨損，這減少了通過(guò)密封件的泄漏，同時(shí)允許第一和第二流體管道(22，24)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16L27/08GK102762908SQ201080063999
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
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