密封的万向接头的制作方法
【专利摘要】万向接头(100)包括平衡环(106)、第一配合件(102)和第二配合件(104)，第一配合件(102)枢转地连接到平衡环(106)以使得第一配合件(102)绕第一轴线枢转，第二配合件(104)枢转地连接到平衡环(106)以使得第二配合件(104)绕基本正交于第一轴线的第二轴线枢转。平衡环(106)还包括具有圆筒部(146)的可拆式密封件(108)，圆筒部(146)带有第一球面端(148a)和第二球面端(148b)。平衡环(106)、第一配合件(102)、第二配合件(104)及可拆式密封件(108)限定一流体通道。
【专利说明】密封的万向接头
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2012年5月10日提交的名为“密封的万向接头”的美国专利申请N0.13/468，597 的优先权。
【技术领域】
[0003]本发明涉及用于管道的柔性万向接头。更具体地，本发明涉及具有可拆式密封件的柔性万向接头。
【背景技术】
[0004]用于张力管道系统中的柔性接头是本领域中已知的。在一个已知的应用中，这种柔性接头用在飞机管道系统(诸如压缩机的排气和防冻管道)中。球窝接头提供灵活度同时传递轴向拉伸载荷。具有内部平衡环(gimbal ring)或外部平衡环的万向接头也是已知的。
【发明内容】
[0005]在一个实施例中，柔性万向接头包括构造成联接到第一管道的一端的第一配合件。第一配合件的一端带有一对相对的第一隆起部，所述一对相对的第一隆起部限定一对相对的第一凹部。柔性万向接头还包括构造成联接到第二管道的一端的第二配合件。第二配合件的一端带有一对相对的第二隆起部，所述一对相对的第二隆起部限定一对相对的第二凹部。第二配合件与第一配合件对齐，使得所述一对相对的第一隆起部接纳在所述一对相对的第二凹部内、所述一对相对的第二隆起部接纳在所述一对相对的第一凹部内。这种对齐限定流体通道的一部分。
[0006]该实施例中的柔性万向接头还包括平衡环，平衡环具有第一相对部和第二相对部，所述第一相对部枢转地联接到第一配合件的所述一对相对的第一隆起部，所述第二相对部枢转地联接到第二配合件的所述一对相对的第二隆起部。柔性万向接头还具有绕流体通道的所述一部分设置的可拆式密封件，所述可拆式密封件具有带第一球面端和第二球面端的圆筒部。
[0007]在另一个实施例中，万向接头包括平衡环、第一配合件和第二配合件，第一配合件枢转地连接到所述平衡环以使得第一配合件绕第一轴线枢转，第二配合件枢转地连接到所述平衡环以使得第二配合件绕基本正交于所述第一轴线的第二轴线枢转。所述平衡环还包括具有带第一球面端和第二球面端的圆筒部的可拆式密封件。所述平衡环、所述第一配合件、所述第二配合件以及所述可拆式密封件限定一流体通道。
[0008]在又一个实施例中，用于流体通道的柔性接头包括第一管部、第二管部、具有圆筒部和至少一个球面端的可拆式密封件、以及平衡环。所述平衡环通过第一对紧固件枢转地连接到所述第一管部。所述平衡环通过基本正交于所述第一对紧固件的第二对紧固件枢转地连接到所述第二管部。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]在附图中示出了结构，这些结构连同以下给出的详细说明描述了要求保护的本发明的示例性实施例。相似的元件采用相同的附图标记进行标示。应理解的是，作为单个部件示出的元件可用多个部件进行替换，并且作为多个部件示出的元件可用单个部件进行替换。附图没有按比例绘制且特定元件的比例可能被放大以便于说明。
[0010]图1为万向接头100的一个实施例的分解图；
[0011]图2为图1中的万向接头100的侧视图；
[0012]图3为图1中的万向接头100的剖视图；
[0013]图4为图1中的万向接头100处于倾斜位置时的侧视图；
[0014]图5为图1中的万向接头100处于倾斜位置时的剖视图；
[0015]图6为万向接头200的替代实施例的侧视图；
[0016]图7为图4中的万向接头200的剖视图；以及
[0017]图8为万向接头300的替代实施例的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]图1示出万向接头100的一个实施例的分解图。图2和3分别示出万向接头100的侧视图和剖视图。图3和4分别示出处于倾斜位置的万向接头100的侧视图和剖视图。参照所有的图1-5描述万向接头100。
[0019]万向接头100为柔性接头，该柔性接头构造成将第一管道(未示出)连接到第二管道(未示出)以限定一流体通道。万向接头包括第一配合件102、第二配合件104、平衡环106以及可拆式密封件108。
[0020]第一配合件102也可称作第一管部。第一配合件102具有第一端110和第二端112，第一端110构造成接纳第一管道。第一配合件102的第二端112具有一对相对的第一隆起部114a、114b，所述第一隆起部114a、114b限定一对相对的第一凹部116a (第二凹部在视图中不可见)。
[0021]第二配合件104也可称作第二管部。第二配合件104具有第一端118和第二端120，第一端118构造成接纳第二管道。第二配合件104的第二端120具有一对相对的第二隆起部122a、122b，所述第二隆起部122a、122b限定一对相对的第二凹部124a、124b。第一配合件102与第二配合件104对齐，使得所述一对相对的第一隆起部114a、114b接纳在所述一对相对的第二凹部124a、124b中，且所述一对相对的第二隆起部122a、122b接纳在所述一对相对的第一凹部116a、116b中。第一配合件102和第二配合件104的这种对齐限定了流体通道的一部分。
[0022]平衡环106包括第一相对部126a、126b，第一相对部126a、126b枢转地联接到第一配合件102的所述一对相对的第一隆起部114a、114b。在所示出的实施例中，第一相对部126a、126b包括第一孔对128a、128b，该第一孔对128a、128b对应于位于第一配合件102的所述一对相对的第一隆起部114a、114b中的第二孔对130a、130b。当平衡环106和第一配合件102对齐时，第一孔对128a、128b和第二孔对130a、130b接纳第一对紧固件132a、132b和第一组套管134a、134b。第一对紧固件132a、132b和第一组套管134a、134b限定第一轴线A1，第一配合件102绕所述第一轴线枢转。然而，应理解的是，所示出的枢转连接仅仅是示例性的。可使用替代的枢转连接，其包括但不限于铆钉、转环连接器、从第一配合件延伸并接纳在平衡环的孔内的柱(post)、从平衡环延伸并接纳在第一配合件的孔内的柱、以及其他枢转连接器。
[0023]平衡环106还包括第二相对部136a、136b，所述第二相对部136a、136b枢转地联接到第二配合件104的所述一对相对的第二隆起部122a、122b。在所示出的实施例中，第二相对部136a、136b包括第三孔对138a、138b，该第三孔对138a、138b对应于位于第二配合件104的所述一对相对的第二隆起部122a、122b中的第四孔对140a、140b (孔140a在该图中不可见)。当平衡环106和第二配合件104对齐时，第三孔对138a、138b和第四孔对140a、140b接纳第二对紧固件142a、142b和第二组套管144a、144b。第二对紧固件142a、142b和第二组套管144a、144b限定第二轴线A2，第二配合件104绕所述第二轴线枢转。第二轴线A2与第一轴线A1大致正交。然而，应理解的是，所示出的枢转连接仅仅是示例性的。可使用替代的枢转连接，其包括但不限于铆钉、转环连接器、从第一配合件延伸并接纳在平衡环的孔内的柱(post)、从平衡环延伸并接纳在第一配合件的孔内的柱、以及其他枢转连接器。
[0024]在所示出的实施例中，平衡环106位于第一配合件102和第二配合件104外侧。在一个替代实施例(未示出)中，平衡环位于第一配合件和第二配合件内侧。
[0025]可拆式密封件108包括具有第一和第二球形端或球面端148a、148b的圆筒部146。由于可拆式密封件108的第一端和第二端均为球形或球面，它可称作“双泡”可拆式密封件。在一个替代实施例(未示出)中，可采用具有单个球形或球面端的可拆式密封件(称作“单泡”可拆式密封件)。
[0026]可拆式密封件108绕流体通道的由第一配合件102和第二配合件104限定的该部分设置。在所示出的实施例中，可拆式密封件108位于第一配合件102和第二配合件104内部。第一配合件102接纳可拆式密封件108的第一球面端148a，并且第二配合件104接纳可拆式密封件的第二球面端148b。在该实施例中，第一配合件102接纳第一插入环150，第一插入环150接纳可拆式密封件108的第一球面端148a。类似地，第二配合件104接纳第二插入环152，第二插入环接纳可拆式密封件108的第二球面端148b。在一个替代实施例(未示出)中，第一配合件和第二配合件直接地接纳可拆式密封件的端部。
[0027]在所示出的实施例中，平衡环106绕可拆式密封件108基本居中地布置。换言之，平衡环绕可拆式密封件108的圆筒部146设置。在这样一个实施例中，可拆式密封件108的球面端148a、1448b仅仅倾斜万向接头100的整个倾斜角度的一半。在一个替代实施例(未示出)中，平衡环绕可拆式密封件的第一球面端或第二球面端设置。
[0028]可拆式密封件108构造成不抵抗扭转运动。可拆式密封件108构造成在第一配合件102绕第一轴线A1枢转时、以及在第二配合件104绕第二轴线A2枢转时扭曲/扭弯。
[0029]图6和7分别示出万向接头200的替代实施例的侧视图和剖视图。参照图6和7描述万向接头200。
[0030]万向接头200为柔性接头，其构造成将第一管道(未示出)连接到第二管道(未示出)以限定一流体通道。万向接头200包括第一配合件205、第二配合件210、平衡环215以及可拆式密封件220。除本文中所描述的差异外，万向接头200与万向接头100基本相同。
[0031]第一配合件205也可称作第一管部，且以与图1-5中所示的以及以上所描述的第一配合件102和平衡环106相同的方式绕第一轴线枢转地联接到平衡环215。第二配合件210也可称作第二管部，且以与图1-5中所示的以及以上所描述的第二配合件104和平衡环106相同的方式绕第二轴线(该第二轴线基本与第一轴线正交)枢转地联接到平衡环215。尽管平衡环215示出为位于第一配合件205和第二配合件210外部，应理解的是，在替代实施例中，平衡环可位于第一配合件和第二配合件内部。
[0032]可拆式密封件220为具有圆筒部225的双泡可拆式密封件，圆筒部225具有第一球面端230a和第二球面端230b。在一个替代实施例(未示出)中，可采用单泡可拆式密封件。
[0033]可拆式密封件220绕流体通道的由第一配合件205和第二配合件210限定的该部分而设置。在所示出的实施例中，可拆式密封件220位于第一配合件205和第二配合件210外部。可拆式密封件220的第一球面端230a接纳第一配合件205，可拆式密封件220的第二球面端230b接纳第二配合件210。第一配合件205包括接纳可拆式密封件220的第一球面端230a的第一凸缘235。类似地，第二配合件210包括接纳可拆式密封件220的第二球面端230b的第二凸缘240。第一凸缘235和第二凸缘240 —起绕流体通道保持可拆式密封件。
[0034]在所示出的实施例中，可拆式密封件220绕平衡环215基本居中地布置。换言之，可拆式密封件220的圆筒部225绕平衡环215设置。在这样一个实施例中，可拆式密封件220的球面端230a、230b仅仅倾斜万向接头200的整个倾斜角度的一半。在一个替代实施例(未示出)中，可拆式密封件的第一球面端或第二球面端可绕平衡环设置。
[0035]可拆式密封件220构造成不抵抗扭转运动。可拆式密封件220构造成成在第一配合件205绕第一轴线枢转时、以及在第二配合件210绕第二轴线枢转时扭曲/扭弯。
[0036]图8示出万向接头300的替代实施例的剖视图。万向接头300为柔性接头，该柔性接头构造成将第一管道(未示出)连接到第二管道(未示出)以限定一流体通道。万向接头300包括第一配合件305、第二配合件310、平衡环315以及可拆式密封件320。除本文中所描述的差异外，万向接头300与万向接头100和200基本相同。
[0037]第一配合件305也可称作第一管部，且以与图1-5中所示的和以上所描述的第一配合件102和平衡环106相同的方式绕第一轴线枢转地联接到平衡环315。第二配合件310也可称作第二管部，且以与图1-5中所示的和以上所描述的第二配合件104和平衡环106相同的方式绕基本正交于第一轴线的第二轴线枢转地联接到平衡环315。尽管平衡环315示出为位于第一配合件305和第二配合件310内侧，应理解的是，在一替代实施例中，平衡环可位于第一配合件和第二配合件外侧。
[0038]可拆式密封件320为具有圆筒部325的双泡可拆式密封件，圆筒部325具有第一球面端330a和第二球面端330b。在一个替代实施例(未示出)中，可采用单泡可拆式密封件。
[0039]可拆式密封件320绕流体通道的由第一配合件305和第二配合件310限定的该部分设置。在所示出的实施例中，可拆式密封件320位于第一配合件305和第二配合件310外侧。可拆式密封件320的第一球面端330a接纳第一配合件305，可拆式密封件320的第二球面端330b接纳第二配合件310。第一配合件305包括接纳可拆式密封件320的第一球面端330a的第一凸缘335。类似地，第二配合件310包括接纳可拆式密封件320的第二球面端330b的第二凸缘340。第一凸缘335和第二凸缘340 —起绕流体通道保持可拆式密封件。
[0040]在所示出的实施例中，可拆式密封件320与平衡环315的第二球面端330b对齐。换言之，平衡环315相对于可拆式密封件320偏心设置。在一个替代实施例(未示出)中，可拆式密封件与平衡环的第一球面端对齐。
[0041]在所有的公开的实施例中，配合件、平衡环以及可拆式密封件可由同一种材料构成。在一个已知的实施例中，所有的部件均由钛构成。可选地，配合件、平衡环以及可拆式密封件中的一个或多个可由不同的材料构成。在一个已知的实施例中，配合件由钛构成，可拆式密封件由不同的金属或聚合物材料构成。
[0042]就术语“包括”或“含有”被用在说明书或权利要求书中来说，其意在以类似于当术语“包含”在权利要求中被用作过渡词时被解读的方式表示为包括性的。此外，就使用术语“或”(如，A或B)来说，其意在表示“A或B或两者”。当 申请人:想要表示“仅A或B而非两者”时，那么就将使用术语“仅A或B而非两者”。因此，本文中术语“或”的使用是包括性的，而非排他性的使用。参看“Bryan A.Garner, A Dict1nary of Modern Legal Usage624(2d.Ed.1995)”。同样，就术语“在……中”或“到……中”被用在说明书或权利要求书中来说，其意在附加表示“在……上”或“到……上”。此外，就术语“连接”被用在说明书或权利要求书中来说，其意在表示不仅仅是“直接连接”，而且表示如通过另一个元件或多个元件实现连接的“间接连接”。
[0043]尽管本发明已通过对其实施例的描述而予以说明，且尽管这些实施例被相当详细地描述，但这并非 申请人:意图以限制或用任何方法将所附权利要求的范围限制于这些细节。额外的优点和改进将很容易地被本领域的技术人员想到。因此，在其更宽的方面，本发明不限于特定的细节、代表性的装置何方法以及所示出及所描述的示意性实例。因此，与这些细节的偏离可被作出而不偏离 申请人:的总的发明构思的精神或范围。
【权利要求】
1.一种用于第一管道和第二管道的柔性万向接头，所述柔性万向接头包括: 第一配合件，所述第一配合件构造成联接到所述第一管道的一端，所述第一配合件的一个端部带有一对相对的第一隆起部，所述一对相对的第一隆起部限定一对相对的第一凹部; 第二配合件，所述第二配合件构造成联接到所述第二管道的一端，所述第二配合件的一个端部带有一对相对的第二隆起部，所述一对相对的第二隆起部限定一对相对的第二凹部，所述第二配合件与所述第一配合件对齐，使得所述一对相对的第一隆起部接纳在所述一对相对的第二凹部中、并且所述一对相对的第二隆起部接纳在所述一对相对的第一凹部中，其中，这种对齐限定流体通道的一部分； 平衡环，所述平衡环具有第一相对部和第二相对部，所述第一相对部枢转地联接到所述第一配合件的所述一对相对的第一隆起部，所述第二相对部枢转地联接到所述第二配合件的所述一对相对的第二隆起部；以及 可拆式密封件，所述可拆式密封件绕所述流体通道的所述一部分设置，所述可拆式密封件具有带第一球面端和第二球面端的圆筒部。
2.根据权利要求1所述的柔性万向接头，其中，所述可拆式密封件构造成不抵抗扭转运动。
3.根据权利要求1所述的柔性万向接头，其中，所述第一配合件接纳所述可拆式密封件的第一球面端，并且所述第二配合件接纳所述可拆式密封件的第二球面端，使得所述平衡环绕所述可拆式密封件基本居中地布置。
4.根据权利要求1所述的柔性万向接头，其中，所述可拆式密封件的第一球面端接纳所述第一配合件的一个端部，所述可拆式密封件的第二球面端接纳所述第二配合件的一个端部，使得所述平衡环绕所述可拆式密封件基本居中地布置。
5.根据权利要求4所述的柔性万向接头，其中，所述第一配合件包括接纳所述可拆式密封件的第一球面端的第一凸缘，所述第二配合件包括接纳所述可拆式密封件的第二球面端的第二凸缘。
6.根据权利要求1所述的柔性万向接头，其中，所述平衡环位于所述第一配合件和所述第二配合件外侧。
7.根据权利要求1所述的柔性万向接头，其中，所述第一配合件和所述第二配合件由第一材料构成，所述可拆式密封件由不同于所述第一材料的第二材料构成。
8.一种万向接头，包括: 平衡环； 第一配合件，所述第一配合件枢转地联接到所述平衡环，以使得所述第一配合件绕第一轴线枢转； 第二配合件，所述第二配合件枢转地联接到所述平衡环，以使得所述第二配合件绕大致正交于所述第一轴线的第二轴线枢转；以及 可拆式密封件，所述可拆式密封件具有带第一球面端和第二球面端的圆筒部， 其中，所述平衡环、所述第一配合件、所述第二配合件以及所述可拆式密封件限定一流体通道。
9.根据权利要求8所述的万向接头，其中，所述第一配合件和所述第二配合件绕所述可拆式密封件设置。
10.根据权利要求9所述的万向接头，其中，所述平衡环绕所述第一配合件和所述第二配合件设置。
11.根据权利要求8所述的万向接头，其中，所述平衡环绕所述第一配合件和所述第二配合件设置。
12.根据权利要求11所述的万向接头，其中，所述可拆式密封件绕所述平衡环设置。
13.根据权利要求8所述的万向接头，其中，所述可拆式密封件构造成在所述第一配合件枢转时扭曲。
14.根据权利要求8所述的万向接头，其中，所述可拆式密封件构造成在所述第二配合件枢转时扭曲。
15.一种用于流体通道的柔性接头，所述柔性接头包括: 第一管部； 第二管部； 可拆式密封件，所述可拆式密封件具有圆筒部和至少一个球面端；以及 平衡环， 其中，所述平衡环通过第一对紧固件枢转地连接到所述第一管部，以及 其中，所述平衡环通过基本正交于所述第一对紧固件的第二对紧固件枢转地连接到所述第二管部。
16.根据权利要求15所述的柔性接头，其中，所述第一管部和所述第二管部由第一材料构成，所述可拆式密封件由不同于所述第一材料的第二材料构成。
17.根据权利要求15所述的柔性接头，其中，所述可拆式密封件包括第一球面端和第二球面端。
18.根据权利要求15所述的柔性接头，其中，所述可拆式密封件位于所述第一管部和所述第二管部外侧。
19.根据权利要求15所述的柔性接头，其中，所述可拆式密封件位于所述第一管部和所述第二管部内侧。
20.根据权利要求15所述的柔性接头，其中，所述平衡环位于所述第一管部和所述第二管部外侧。
【文档编号】F16L27/08GK104272000SQ201380024142
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2012年5月10日
【发明者】H·N·弗伦奇, D·蒙列 申请人:伊顿公司