本發(fā)明涉及一種用于在封閉空間中填充和增壓流體的裝置。在第二方面，本發(fā)明涉及包括適于接收增壓流體的封閉空間和這樣的增壓裝置的設(shè)備。在第三方面，本發(fā)明涉及在封閉空間中填充和增壓流體的方法。

背景技術(shù)：

今天存在大量依賴于將流體在壓力下封閉在封閉空間中的工業(yè)應(yīng)用。這樣的工業(yè)應(yīng)用的一個(gè)示例包括用于扭矩傳動(dòng)軸的液壓安全聯(lián)軸器，例如通過引用結(jié)合到本文的DE4028158和WO2013/002722。這種安全聯(lián)軸器的基本操作原理是，將兩個(gè)聯(lián)軸器部件相對(duì)于彼此同軸地布置，且在聯(lián)軸器部件中的一個(gè)中布置有以周向間隙為形式的可膨脹腔室。然后該間隙在壓力下被諸如油的流體填充且被封閉，使得該聯(lián)軸器部件膨脹，以便與另一個(gè)聯(lián)軸器部件產(chǎn)生摩擦聯(lián)接。維持所述間隙中的流體壓力，以便確保軸之間的扭矩傳遞。

然而，當(dāng)扭矩超過閾值時(shí)，間隙中的流體壓力借助于安全機(jī)構(gòu)被釋放，以使聯(lián)軸器部件之間的摩擦聯(lián)接脫開。這是為了在扭矩增大超過預(yù)定的操作范圍時(shí)保護(hù)扭矩傳遞軸免受損壞?？梢岳斫?，確保實(shí)現(xiàn)正確的流體壓力對(duì)于防止安全聯(lián)軸器的故障是極其重要的，否則會(huì)對(duì)扭矩傳遞軸產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。

通常，使用手動(dòng)泵或壓縮氣泵將流體泵送到間隙中。這兩種泵都將脈動(dòng)流體流送入到間隙中。流體被泵送進(jìn)間隙中，直到實(shí)現(xiàn)期望的壓力，于是泵送停止，并且手動(dòng)地關(guān)閉到通往間隙的閥控制。盡管提供了封閉流體壓力的具體推薦值，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)填充所述間隙時(shí)，操作者常常超過這些推薦值。

為了避免超過推薦的流體壓力，設(shè)置了壓力釋放閥，該壓力釋放閥在間隙中的壓力超過該閥的設(shè)定壓力時(shí)打開。因此，在填充所述間隙時(shí)，可利用壓力釋放閥來控制在封閉空間中的期望流體壓力。這種壓力釋放閥的一個(gè)缺點(diǎn)在于，盡管打開壓力是非常準(zhǔn)確的，但是關(guān)閉或回座壓力，即壓力釋放閥在打開后重新關(guān)閉時(shí)的壓力，是非常難以控制的。結(jié)果，最終的封閉流體壓力可在壓力釋放閥打開的時(shí)刻和壓力釋放閥再次關(guān)閉的時(shí)刻之間顯著地變化。在需要高精度和準(zhǔn)確度的應(yīng)用中，這樣的流體壓力的不確定和控制缺失是高度不合意的。

因此，需要一種用于在封閉空間，諸如扭矩限制安全聯(lián)軸器中的可膨脹腔室，的增壓時(shí)確保實(shí)現(xiàn)正確流體壓力的進(jìn)步改進(jìn)的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供用于在封閉空間中增壓時(shí)實(shí)現(xiàn)確保正確的流體壓力的改進(jìn)裝置和方法。

這通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在封閉空間中以預(yù)定壓力填充和增壓流體的裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置包括：泵連接座，該泵連接座被布置成與所述封閉空間流體連通，并且適于將流體泵的噴嘴接納在其中；單向止回閥，該單向止回閥被布置在所述泵連接座和所述封閉空間之間，并且被構(gòu)造成允許流體從所述泵連接座到所述封閉空間的流動(dòng)；和限壓閥，該限壓閥被布置成與所述泵連接座流體連通，并且被構(gòu)造成在所述預(yù)定壓力下打開，由此所述止回閥立刻關(guān)閉，從而將所述流體在所述預(yù)定壓力下封閉在所述封閉空間中。

通過設(shè)置與限壓閥結(jié)合的止回閥，其中所述止回閥被布置在所述封閉空間和所述泵連接座之間，能夠以改進(jìn)的準(zhǔn)確度控制封閉在所述封閉空間中的流體的流體壓力。當(dāng)流體穿過所述止回閥被泵送進(jìn)所述封閉空間中時(shí)，限壓閥保持關(guān)閉，從而允許流體壓力的增大。由于限壓閥也被布置成與所述泵連接座流體連通，所以在封閉空間中增大的流體壓力基本等于施加到限壓閥的壓力。限壓閥被構(gòu)造成在預(yù)定壓力下打開。當(dāng)流體壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)，限壓閥打開，并將流體從泵連接座排出。同時(shí)，現(xiàn)在施加到止回閥的壓力由于流體通過限壓閥排出而降低。因此，止回閥立即關(guān)閉，以便將增壓流體在基本上等于預(yù)定壓力的流體壓力下封閉在封閉空間中。

在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置適于被可釋放地安裝在含有封閉空間的設(shè)備上。通過提供增壓裝置到該設(shè)備的可釋放附接，所有包括要被增壓的封閉空間的工業(yè)應(yīng)用都可被改造，以改進(jìn)流體填充過程的控制和準(zhǔn)確度。

在替代實(shí)施例中，泵連接座、止回閥和限壓閥被布置在含有封閉空間的設(shè)備中并形成該設(shè)備的一部分。通過使增壓裝置與含有封閉空間的設(shè)備一體地形成，能夠使該裝置適于具體的工業(yè)應(yīng)用，確?；旧喜粡脑O(shè)備的外表面突出的緊湊設(shè)計(jì)。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，限壓閥與止回閥連接，并且被構(gòu)造成在限壓閥打開時(shí)發(fā)送關(guān)閉信號(hào)至止回閥。關(guān)閉信號(hào)的發(fā)送確保止回閥在限壓閥打開時(shí)立即關(guān)閉，從而進(jìn)一步改進(jìn)增壓裝置的準(zhǔn)確度。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，限壓閥包括殼體和安裝在調(diào)節(jié)螺桿上的螺旋彈簧，用以調(diào)節(jié)預(yù)定壓力。通過設(shè)置用于調(diào)節(jié)預(yù)定壓力的裝置，該裝置適于在現(xiàn)場(chǎng)的具體工業(yè)應(yīng)用。

在有利的實(shí)施例中，泵連接座包括用于可釋放地將流體泵的噴嘴固定在其中的附接裝置。因此，流體泵的噴嘴可在填充過程期間被牢固地保持在泵連接座中的適當(dāng)位置。泵連接座可以是被加工在設(shè)備中的凹部或槽，并且適于從流體泵的噴嘴接收流體。

在本發(fā)明的第二方面，提供了一種包括待被填充有增壓流體的封閉空間和根據(jù)本發(fā)明的第一方面的流體增壓裝置的設(shè)備。

在優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備是扭矩限制安全聯(lián)軸器，其包括適于接收增壓流體的周向可膨脹腔室和根據(jù)本發(fā)明的第一方面的流體增壓裝置，其中該可膨脹腔室構(gòu)成封閉空間。優(yōu)選地，所述預(yù)定壓力與預(yù)定的扭矩閾值對(duì)應(yīng)，用于排空可膨脹腔室的安全機(jī)構(gòu)在該預(yù)定的扭矩閾值下被激活以釋放安全聯(lián)軸器。由于安裝聯(lián)軸器高度依賴于流體壓力的精度，所以由增壓裝置提供的改進(jìn)的控制和準(zhǔn)確度促進(jìn)可膨脹腔室的周向間隙的填充。

在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于在封閉空間中以預(yù)定壓力填充和增壓流體的方法，該方法包括以下步驟：提供泵連接座，該泵連接座被布置成與封閉空間流體連通，并且適于將流體泵的噴嘴接納在其中；提供單向止回閥，該單向止回閥被布置在泵連接座和封閉空間之間，并且被構(gòu)造成允許流體從泵連接座到封閉空間的流動(dòng)；提供限壓閥，該限壓閥被布置成與泵連接座流體連通，并且被構(gòu)造成在所述預(yù)定壓力下打開；以及用來自流體泵的流體來填充封閉空間，直到達(dá)到所述預(yù)定壓力以打開限壓裝置，由此止回閥立刻關(guān)閉，從而將所述流體在所述預(yù)定壓力下封閉在封閉空間中。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的增壓裝置的截面圖；并且

圖2示出了在本發(fā)明中使用的限壓閥的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，將參考附圖對(duì)增壓裝置進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。但是，本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為是限制于附圖中示出或以下描述的實(shí)施例，而是可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。

圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明的填充和增壓裝置的截面圖。這里，增壓裝置被示出為與用于扭矩傳遞軸的安全聯(lián)軸器1一體地形成，如上文所解釋。在替代實(shí)施例中，增壓裝置可被設(shè)置為適于可釋放地附接至安裝聯(lián)軸器1的獨(dú)立設(shè)備。安裝聯(lián)軸器1包括以適于用諸如液壓油的流體填充的周向間隙2為形式的可膨脹腔室。該周向間隙2構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的封閉空間，并且在參考附圖是使用該術(shù)語。然而，應(yīng)理解的是，封閉空間包括除了周向間隙2之外的其他替代選擇，因此不應(yīng)當(dāng)被解釋成限于周向間隙2。當(dāng)間隙2被填充時(shí)，可膨脹腔室膨脹以與同軸的第二聯(lián)軸器部件(未示出)產(chǎn)生摩擦聯(lián)接。安全聯(lián)軸器1包括作為安全機(jī)構(gòu)的一部分的至少一個(gè)閥，以在超過扭矩閾值時(shí)排空所述間隙2并釋放該摩擦聯(lián)接。

增壓裝置包括布置成與安全聯(lián)軸器1的周向間隙2流體連通的泵連接座3。在一體地形成的增壓裝置的情形中，泵連接座3可加工在安全聯(lián)軸器1的外表面中，使得其不會(huì)從安全聯(lián)軸器1的外表面突出。這樣，獲得了增壓裝置與安全聯(lián)軸器1的緊湊布置，這不會(huì)在扭矩傳遞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)與安全聯(lián)軸器1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相干涉。

泵連接座3適于在流體泵連接至安全聯(lián)軸器1時(shí)，在填充過程開始之前，將流體泵的噴嘴接納在其中。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的填充和增壓裝置是與流體泵分開的獨(dú)立裝置。由于本發(fā)明的目的是確保流體在預(yù)定壓力下被封閉在諸如安全聯(lián)軸器1的周向間隙的封閉空間中，所以流體泵僅在填充過程期間連接?？稍谒砷_安全聯(lián)軸器1之后實(shí)施間隙2的后續(xù)再填充。

在泵連接座3與間隙2之間，布置有單向止回閥4，并且該單向止回閥4被構(gòu)造成使得允許在從泵連接座3到間隙2的方向上的流體流動(dòng)并阻止在相反方向上的流體流動(dòng)。通常，需要一定的壓力來打開止回閥4并允許流體通過止回閥4。一但施加到止回閥4的壓力降低到低于設(shè)定壓力，止回閥4就關(guān)閉。同樣，當(dāng)止回閥4下游的流體壓力高于止回閥上游的流體壓力時(shí)，止回閥4將自動(dòng)關(guān)閉。止回閥是本領(lǐng)域內(nèi)公知的，這里不再詳細(xì)解釋。

除了止回閥4以外，還布置有限壓閥5，也稱為壓力釋放閥，其具有與泵連接座3流體連通的入口。限壓閥5構(gòu)造成在預(yù)定的設(shè)定壓力下打開。圖2中，示出了在根據(jù)本發(fā)明的增壓裝置中使用的示例性限壓閥5的示意性截面圖。限壓閥5包括閥體8，該閥體8封裝由彈簧保持件10保持在適當(dāng)位置的彈簧9。彈簧9支承在球11上，以關(guān)閉閥座12的開口，閥體8被緊固至所述閥座12。在操作中，彈簧9的力將保持球11被壓靠在閥座12上，使得限壓閥5保持關(guān)閉。當(dāng)由進(jìn)入閥座12的流體作用在球11上的壓力克服彈簧力時(shí)，流體會(huì)通過閥座12到限壓閥5的出口(未示出)。限壓閥5的出口朝著安全聯(lián)軸器1的外側(cè)排出。彈簧力以及因此預(yù)定的設(shè)定壓力可借助于調(diào)節(jié)螺桿13和適當(dāng)數(shù)量的墊片14來調(diào)節(jié)。

為了用流體來填充安全聯(lián)軸器1的間隙2，適當(dāng)?shù)谋?，諸如手動(dòng)泵或壓縮氣泵，的噴嘴被附接至泵連接座3。泵連接座3具有諸如卡扣連接的附接裝置，以在泵送過程期間將噴嘴固定在適當(dāng)位置。當(dāng)流體被泵送時(shí)，止回閥4將打開，以允許流體進(jìn)入到間隙2中。同時(shí)，限壓閥5保持關(guān)閉。在限壓閥5的入口處所經(jīng)歷的流體壓力與施加到止回閥4的流體壓力基本相同。當(dāng)間隙2中的流體壓力開始增大并達(dá)到限壓閥5的預(yù)定的設(shè)定壓力時(shí)，限壓閥5打開，如上文所解釋。

因此，由于流體現(xiàn)在通過限壓閥5排出，所以泵連接座3中的流體壓力降低。同時(shí)地，由于止回閥4下游的間隙2中的流體壓力現(xiàn)在超過止回閥4上游的泵連接座3中的流體壓力，所以止回閥4立刻關(guān)閉。作為結(jié)果，基本上與限壓閥5的預(yù)定的設(shè)定壓力對(duì)應(yīng)的間隙2中的流體壓力被封閉。在限壓閥5打開之后，泵送過程中止，并且泵噴嘴被從泵連接座3移除。其后，安全聯(lián)軸器1準(zhǔn)備好利用封閉在周向間隙2中的期望流體壓力來用于正常操作。

安全聯(lián)軸器1還設(shè)有另外的閥6和排出出口7，以便在需要降低間隙2中的壓力時(shí)排空間隙2。同樣，安全機(jī)構(gòu)可結(jié)合在安全聯(lián)軸器1中，用于在軸之間傳遞的扭矩超過扭矩閾值時(shí)快速地釋放摩擦聯(lián)接。這種安全機(jī)構(gòu)例如從通過引用而結(jié)合到本文的WO2005/061916或WO2013/002722已知。安全機(jī)構(gòu)可包括用于在扭矩傳遞軸因過大扭矩而相對(duì)于彼此移位時(shí)通過切斷頂蓋來打開閥6的布置結(jié)構(gòu)。

為了進(jìn)一步提高增壓裝置的精度，限壓閥5和止回閥4可彼此連接。限壓閥5則被構(gòu)造成在限壓閥5打開時(shí)發(fā)送關(guān)閉信號(hào)至止回閥4。這樣，在限壓閥5的打開與止回閥4的關(guān)閉之間的任何時(shí)間延遲被進(jìn)一步降低，以確保兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生。另外，限壓閥5可構(gòu)造成在打開時(shí)向泵或操作員發(fā)送信號(hào)或提供指示，使得泵送被自動(dòng)地中止，以最小化在止回閥4關(guān)閉時(shí)的流體的溢出和浪費(fèi)。