УЗЕЛ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ МУФТЫ Российский патент 2020 года по МПК F16L37/30 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное изобретение относится в целом к узлу гидравлической муфты и, в частности, хотя и не исключительно, к быстро соединяемому узлу смазочной муфты. В широком смысле изобретение также относится к подузлу ресивера текучей среды узла гидравлической муфты со схемой сухого разъема.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Патент США №4 289 164 в целом относится к соединительному устройству для подачи текучей среды от источника под давлением к выпускному каналу. Соединительное устройство в предпочтительном варианте реализации изобретения содержит первую соединительную деталь 1 в виде охватывающего фитинга, которая может быть соединена со второй соединительной деталью 2 в виде охватываемого фитинга, в быстро соединяемом устройстве. Охватывающая деталь 1 содержит запорный узел, содержащий фиксирующее кольцо 4 и фиксирующий шарик 5, выполненный с возможностью блокировки со второй соединительной охватываемой деталью 2. Охватывающая соединительная деталь 1 содержит внутренний корпус 14, который скользит в осевом направлении для открывания и закрывания канала через охватываемую соединительную деталь 1. Это скольжение в осевом направлении внутреннего корпуса 14 осуществляется посредством коаксиального наружного корпуса 46, который входит в контакт с охватываемой соединительной деталью 2 при соединении охватывающей и охватываемой деталей 1 и 2. Соединительная охватывающая деталь 1 содержит второй клапан 18, предназначенный для закрывания выпускного отверстия охватывающей соединительной детали при рассоединении охватываемой и охватывающей деталей 2 и 1, соответственно. Соединительная охватываемая деталь 2 содержит третий клапан 29, выполненный с возможностью упора второго клапана 18 при соединении охватывающей и охватываемой соединительных деталей 1 и 2. Третий клапан 29 также действует для закрывания впускного отверстия охватываемой соединительной детали 2 при рассоединении узла.

[0003] Патент США №5 884 897 в целом относится к быстродействующей муфте, предназначенной для соединения под давлением. В предпочтительном варианте реализации изобретения охватываемая половина 1 быстродействующей муфты содержит трубчатое основание 3, соединенное с переходником 5. Трубчатое основание 3 содержит внутренний клапан 9, который выполнен с возможностью скольжения внутри трубчатого основания 3 при его соединении с охватывающей половиной 50 быстродействующей муфты. Внутренний клапан 9 входит в контакт с трубчатым корпусом 20, который также скользит внутри трубчатого основания 3 для обеспечения потока текучей среды через охватываемую половину 1.

[0004] Патент США №6 675 833 относится в целом к гидравлической муфте для соединения каналов текучей среды, в которой соединительное гнездо (охватывающая половина) и штуцер (охватываемая половина) соединены друг с другом. В частности, изобретение относится к быстро соединяемой муфте со схемой «торец в торец». В предпочтительном варианте реализации изобретения корпус 112 охватываемого соединения 110 входит в контакт и смещает наружную втулку 60 при соединении узла. Наружная втулка 60 входит в контакт и смещает внутреннюю клапанную втулку 97, которая открывает охватывающее соединение для обеспечения потока текучей среды через канал 64.

[0005] Патент США №5 662 141 относится в целом к устройству гидравлической муфты, препятствующему утечке. В предпочтительном варианте реализации изобретения быстродействующая муфта 1 содержит охватывающую деталь 2, выполненную с возможностью соединения с охватываемой деталью 3. Охватываемая деталь 3 при соединении узла входит в контакт и смещает кольцевую втулку 9 внутрь охватывающей детали 2. Кольцевая втулка 9 при продолжающемся смещении в осевом направлении входит в контакт с трубчатым запорным корпусом 7, который, в свою очередь, скользит внутри охватывающей детали 2 для открывания охватывающей детали 2 и обеспечения потока текучей среды. Охватываемая соединительная деталь 3 содержит трубчатую часть 15, которая при соединении узла входит в контакт с болтом 5, размещенным по центру охватывающей детали 2. Болт 5 поджимает трубчатую часть 15 внутрь охватываемой соединительной детали 3 и открывает корпус 20 клапана, связанный с трубчатой частью 15.

[0006] Эти патенты США имеют один или более следующих недостатков:

1. усилие, необходимое при соединении быстро соединяемых деталей, является чрезмерным, поскольку в ходе соединения охватываемой и охватывающей деталей текучая среда (как правило, несжимаемая жидкость) должна быть выдавлена за счет уменьшения в объеме любой из двух или обеих вместе охватываемой или охватывающей деталей;

2. узел муфты обычно нуждается в устройстве смещения в виде пружин относительно большого сечения, которое обеспечивает эффективное закрывание при рассоединении, но требует относительно большого усилия при сжатии или другом смещении для соединения охватывающей и охватываемой соединительных деталей;

3. через узел муфты обеспечиваются относительно низкие скорости потока, вследствие либо извилистых, либо узких путей потока, обусловленных сложной конструкцией узлов и компонентов в охватываемой и охватывающей соединительных деталях.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[007] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечен узел гидравлической муфты, содержащий:

подузел сопла для текучей среды, выполненный с возможностью разъемного соединения с подузлом ресивера текучей среды, при этом подузел сопла для текучей среды содержит:

i) корпус сопла, образующий находящийся под давлением и расположенный выше по потоку канал текучей среды, имеющий отверстие для выпуска текучей среды вблизи выпускного конца, причем указанное отверстие для выпуска является одним из множества радиально расположенных отверстий, образованных соответствующим множеством радиально направленных выпускных каналов в корпусе сопла;

ii) втулку, установленную, с возможностью скольжения, на корпусе сопла вблизи его выпускного конца, и размещенную с возможностью скольжения для открывания отверстия для выпуска текучей среды,

подузел ресивера текучей среды, содержащий:

а) корпус ресивера, образующий расположенный ниже по потоку канал текучей среды, имеющий впуск;

b) тарельчатый клапан с гидроприводом, смонтированный в корпусе ресивера;

c) тарельчатый клапан ресивера, содержащий тарелку ресивера и установленный в нормально закрытом состоянии в корпусе ресивера вблизи впуска,

узел гидравлической муфты, имеющий схему сухого разъема, и при соединении подузла сопла для текучей среды с подузлом ресивера текучей среды:

1) корпус сопла упирается в тарелку ресивера, смещая ее в осевом направлении относительно корпуса ресивера для осуществления открывания впускного отверстия расположенного ниже по потоку канала текучей среды;

2) корпус ресивера упирается во втулку, смещая ее в осевом направлении относительно корпуса сопла, выполняя скольжение втулки таким образом, что она освобождает и, следовательно, открывает отверстие для выпуска текучей среды корпуса сопла, обеспечивая прохождение текучей среды через расположенный выше по потоку канал текучей среды и поступление в канал, расположенный ниже по потоку, текучей среды, приводящей в действие с помощью гидравлики тарельчатый клапан с гидроприводом, для открывания указанного тарельчатого клапана, при этом указанная текучая среда проходит через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, выходя из подузла ресивера текучей среды.

[008] Предпочтительно, втулка выполнена с возможностью герметичного закрывания множества радиальных отверстий. Еще более предпочтительно, втулка выполнена относительно выпускных каналов с возможностью того, что при скольжении втулки для открывания отверстий для выпуска текучей среды, объем нагнетаемой текучей среды в выпускных каналах и заключенной во втулке, остается по существу постоянным.

[009] Предпочтительно втулка содержит по меньшей мере одну полость для текучей среды, выполненную во внутренней поверхности втулки у отверстия для выпуска текучей среды, причем указанная полость предназначена для способствования закрыванию втулки под воздействием силы инерции текучей среды в расположенном выше по потоку канале текучей среды. Более предпочтительно, полость текучей среды имеет форму усеченного конуса, окружающего отверстие для выпуска текучей среды, и имеет конец большего диаметра, расположенный вблизи нижнего по потоку конца расположенного выше по потоку канала текучей среды, причем конец большего диаметра по меньшей мере частично образует поверхность с повышенной силой сопротивления, что помогает закрыванию втулки. Еще более предпочтительно, корпус сопла у верхнего по потоку края отверстия для выпуска содержит выточку для содействия проникновению текучей среды в узкий кольцевой канал между втулкой и корпусом сопла, причем указанная текучая среда в кольцевом канале способствует скольжению втулки по корпусу сопла.

[0010] Предпочтительно, втулка имеет форму поршня, выполненного с возможностью скольжения в осевом направлении вдоль корпуса сопла. Более предпочтительно, узел гидравлической муфты также содержит первое и второе уплотнения, установленные внутри поршня вблизи соответствующих противоположных концов и предназначенные, по существу, для поддержания давления текучей среды в канале текучей среды, расположенном выше по потоку, при закрывании поршнем выпускного отверстия.

[0011] Предпочтительно, подузел сопла для текучей среды также содержит устройство смещения втулки, функционально связанное с втулкой, чтобы удерживать ее закрытой у выпускного отверстия.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрен подузел ресивера текучей среды в узле гидравлической муфты со схемой сухого разъема, при этом указанный подузел ресивера содержит:

i) корпус ресивера, образующий расположенный ниже по потоку канал текучей среды, имеющий впуск;

ii) тарельчатый клапан ресивера, содержащий тарелку ресивера и установленный в нормально закрытом состоянии в корпусе ресивера вблизи впуска, при этом опора тарелки содержит полость, в которой тарелка ресивера совершает возвратно-поступательное движение для открывания и закрывания впуска корпуса ресивера, причем тарелка ресивера имеет отверстия, выполненные с возможностью сбрасывания давления текучей среды в полости опоры тарелки, причем при соединении узла гидравлической муфты:

1) тарелка ресивера смещается в осевом направлении относительно корпуса ресивера для осуществления открывания впускного отверстия канала текучей среды, расположенного ниже по потоку, давление текучей среды сбрасывается из полости опоры тарелки в расположенный ниже по потоку канал текучей среды через отверстия в тарелке ресивера;

2) текучая среда, поступающая в расположенный ниже по потоку канал текучей среды, проходит через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, выходя из подузла ресивера текучей среды.

[0012] Предпочтительно, подузел ресивера текучей среды также содержит пружину тарельчатого клапана, заключенную по меньшей мере частично в полости опоры тарелки.

[0013] Предпочтительно опора тарелки закреплена в расположенном ниже по потоку канале текучей среды. Более предпочтительно, тарельчатый клапан содержит установочный участок, прикрепленный внутри корпуса ресивера вблизи его выпуска, причем указанный установочный участок содержит одно или более отверстий для текучей среды, расположенных с возможностью обеспечения прохождения текучей среды через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, с наружи опоры тарелки в выпускное отверстие корпуса ресивера через отверстия для текучей среды.

[0014] Предпочтительно, узел муфты имеет форму быстро соединяемого узла муфты. Более предпочтительно, быстро соединяемый узел муфты представляет собой соединение со схемой «торец в торец».

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0015] Для лучшего понимания характера настоящего изобретения далее будет описан предпочтительный вариант реализации узла гидравлической муфты, только в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет вид в разрезе предпочтительного варианта реализации узла гидравлической муфты согласно одному аспекту изобретения, в котором подузел сопла для текучей среды выровнен с узлом ресивера текучей среды;

Фиг. 2 представляет вид в разрезе узла гидравлической муфты по фиг. 1 на первом этапе соединения подузла сопла с подузлом ресивера;

Фиг. 3 представляет вид в разрезе узла гидравлической муфты по предшествующим фигурам на втором и конечном этапе соединения;

Фиг. 4 представляет вид в разрезе узла гидравлической муфты по предшествующим фигурам с подузлом сопла, полностью соединенным с подузлом ресивера, и подачей текучей среды через их соответствующие каналы;

Фиг. 5 представляет вид в разрезе одного варианта реализации подузла сопла для текучей среды, заимствованного из узла гидравлической муфты по предшествующим фигурам;

Фиг. 6 представляет вид в разрезе альтернативного варианта реализации подузла сопла для текучей среды, заимствованного из узла гидравлической муфты в соответствии с данным аспектом изобретения;

Фиг. 7 представляет увеличенный вид в перспективе, изображающий частичный разрез подузла ресивера текучей среды согласно другому аспекту настоящего изобретения, заимствованного из узла муфты по фиг. 1-4;

Фиг. 8 представляет вид в перспективе, отображающий частичный разрез опоры тарелки, удаленной из подузла ресивера по предшествующим фигурам.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Как показано на фиг 1-4, согласно одному аспекту настоящего изобретения, существует узел 10 гидравлической муфты, который в данном варианте реализации имеет форму быстро соединяемого узла муфты со схемой «торец в торец». Узел 10 гидравлической муфты предназначен для подачи ряда текучих сред, хотя данный вариант реализации особенно подходит для смазок, и особенно, консистентной смазки.

[0017] Узел 10 гидравлической муфты содержит подузел 12 сопла для текучей среды, выполненный с возможностью разъемного соединения с подузлом 14 ресивера текучей среды. Подузел 12 сопла, как правило, соединен с системой подачи текучей среды, содержащей резервуар для хранения, такой как резервуар для смазок, по шлангу подачи (не показано). Система подачи будет, как правило, содержать насос, предназначенный для подачи нагнетаемой текучей среды в подузел 12 сопла, вместе с запорным клапаном, связанным со шлангом подачи (не показано). Подузел 14 ресивера, как правило, соединен с приемником текучей среды в виде приемного бака, такого как бак для смазок (не показано).

[0018] Подузел 12 сопла для текучей среды по данному варианту реализации содержит:

1. корпус 16 узла сопла, содержащий внутренний корпус 36, образующий находящийся под давлением и расположенный выше по потоку канал 18 текучей среды, имеющий отверстие 20 для выпуска текучей среды вблизи выпускного конца 21;

2. втулку 22, смонтированную с возможностью скольжения относительно узла 16 корпуса сопла вблизи его выпускного конца 21, и расположенную с возможностью скольжения для открывания отверстия 20 для выпуска текучей среды.

[0019] Подузел 14 ресивера текучей среды по данному варианту реализации содержит:

1. корпус 26 ресивера, образующий расположенный ниже по потоку канал 28 текучей среды, имеющий впускное отверстие 50;

2. тарельчатый клапан 30 с гидроприводом, установленный в корпусе 26 ресивера;

3. тарельчатый клапан 48 ресивера, содержащий тарелку 54 ресивера и установленный в нормально закрытом состоянии в корпусе 26 ресивера вблизи впускного отверстия 50,

[0020] Узел 10 гидравлической муфты согласно настоящему варианту реализации имеет схему сухого разъема, и при соединении подузла 12 сопла с подузлом 14 ресивера выполняются следующие этапы:

1. корпус 26 ресивера упирается во втулку 22, смещая ее в осевом направлении относительно внутреннего корпуса 36, между выравниванием и первыми этапами по фиг.1 и 2, соответственно;

2. дальнейшее смещение в осевом направлении втулки 22 приводит к освобождению и, следовательно, открыванию отверстия 20 для выпуска текучей среды внутреннего корпуса 36, обеспечивая прохождение текучей среды через расположенный выше по потоку канал 18 текучей среды, как показано на втором или конечном этапе по фиг. 3;

3. текучая среда, проходящая через расположенный выше по потоку канал 18 текучей среды, поступает в расположенный ниже по потоку канал 28 текучей среды, как показано на фиг. 3;

4. текучая среда в расположенном ниже по потоку канале 28 текучей среды гидравлически приводит в действие тарельчатый клапан 30 с гидроприводом для его открывания, при этом текучая среда проходит через расположенный ниже по потоку канал 28 текучей среды, выходя из подузла 14 ресивера через выпускное отверстие 58, как показано на фиг. 4.

[0021] Подузел 12 сопла для текучей среды согласно данному варианту реализации также содержит хвостовой фитинг 34, свинченный или иначе соединенный с внутренним корпусом 36 и обеспечивающий соединение со шлангом подачи (не показано). Узел 16 корпуса сопла согласно настоящему примеру содержит внутренний корпус 36, который коаксиально соединен с хвостовым фитингом 34, а наружный корпус 38 прикреплен к внутреннему корпусу 36. Наружный корпус 38 поддерживает кольцевую деталь 40, которая помогает оператору в управлении подузлом 12 сопла, особенно при его соединении с подузлом 14 ресивера. Подузел 12 сопла также содержит приводной механизм 42, который установлен с возможностью скольжения по наружному корпусу 38 и смещения в осевом направлении наружу от подузла 12 ресивера посредством пружины 44 привода. Приводной механизм 42 взаимодействует с шариковым механизмом 46 фиксации, предназначенным для обеспечения взаимной блокировки между подузлом 12 сопла и подузлом 14 ресивера при их соединении обычным способом.

[0022] Подузел 14 ресивера текучей среды согласно настоящему варианту реализации изобретения также содержит тарельчатый клапан 48 ресивера, установленный в корпусе 26 ресивера рядом с выпускным отверстием 50. Тарельчатый клапан 48 ресивера содержит опору 52 тарелки, внутри которой вспомогательная тарелка 54 совершает возвратно-поступательное движение для открывания и закрывания впускного отверстия 50 корпуса 26 ресивера. Опора 52 тарелки закреплена в расположенном ниже по потоку канале 28 текучей среды, а также обеспечивает внутреннюю установку тарельчатого клапана 30 с гидроприводом.

[0023] При соединении подузла 12 сопла для текучей среды с подузлом 14 ресивера текучей среды, тарелка 54 ресивера входит в контакт с внутренним корпусом 36 корпуса 16 сопла, причем тарелка 54 ресивера смещается в осевом направлении относительно опоры 52 тарелки. Указанное смещение в осевом направлении тарелки 54 ресивера осуществляет открывание впускного отверстия 50 для подачи текучей среды в расположенный ниже по потоку канал 28 текучей среды, которая, как описано выше, гидравлически приводит в действие тарельчатый клапан 30 с гидроприводом.

[0024] Подузел 14 ресивера текучей среды содержит хвостовик 56 ресивера, соединенный с корпусом 26 ресивера и обеспечивающий соосность. Хвостовик 56 ресивера содержит выпускное отверстие 58. Будет понятно, что хвостовик 56 ресивера свинчен или иначе соединен напрямую или опосредованно с приемным баком текучей среды (не показано),

[0025] В данном варианте реализации изобретения выпускное отверстие 20 является одним из множества радиальных отверстий, таких как 20а, лучше показанных на фиг. 5. Радиальные отверстия, например 20а, образованы соответствующим множеством радиально направленных выпускных каналов 60а и 60b во внутреннем корпусе 36 узла 16 корпуса сопла. Указанные радиальные выпускные каналы 60а и 60b расположены у выпускного конца 21 внутреннего корпуса 36 и выполнены непрерывными с находящимся под давлением и расположенным выше по потоку каналом 18 текучей среды.

[0026] Втулка 22 согласно данному варианту реализации изобретения имеет форму поршня и выполнена с возможностью герметичного закрывания множества радиальных отверстий, таких как 20а. Важно заметить, что поршень 22 выполнен относительно выпускных каналов 60а/b таким образом, что при скольжении поршня 22 для открывания выпускных отверстий для текучей среды, таких как 20а, объем нагнетаемой текучей среды в выпускных каналах 60а/b, и сдерживаемой поршнем 22, остается по существу постоянным. Следовательно, поршень 22 смещается в осевом направлении относительно легко, не нуждаясь в сжатии текучей среды, которая, как правило, представляет собой несжимаемую жидкость.

[0027] Как лучше показано на фиг. 5, втулка или поршень 22 содержит полость 62 текучей среды, образованную в его внутренней поверхности и окружающую выпускные отверстия, такие как 20а, при закрытом поршне 22. Полость 62 выполнена с возможностью способствования закрыванию поршня 22 под воздействием силы инерции текучей среды в расположенном выше по потоку канале 18 текучей среды и, в частности, множестве радиальных выпускных каналов 60а/b. Такое закрывание посредством гидравлики поршня 22 является полезным во время отсоединения подузла 12 сопла текучей среды от подузла 14 ресивера текучей среды. В данном примере полость 62 текучей среды образована в поршне 22 в виде усеченного конуса. Конец большего диаметра полости 62 текучей среды в виде усеченного конуса расположен вблизи нижнего по потоку конца канала 18 текучей среды, расположенного выше по потоку. Таким образом, конец большего диаметра обеспечивает поверхность 68 с повышенной силой сопротивления, что помогает закрыванию втулки или поршня 22.

[0028] Подузел 12 сопла для текучей среды в данном варианте реализации изобретения содержит устройство смещения втулки в виде пружины 66 втулки, функционально связанной с втулкой или поршнем 22, чтобы удерживать ее закрытой у выпускных отверстий, таких как 20а. Совместное смещающее действие пружины 66 втулки и гидравлики или сил сопротивления через полость 62 текучей среды означает, что пружина 66 может прилагать относительно низкое усилие смещения к втулке или поршню 22. Это является выгодным, поскольку означает, что меньшее сопротивление обеспечивается посредством первой пружины 66 втулки при соединении подузла 12 сопла для текучей среды с подузлом 14 ресивера текучей среды.

[0029] На фиг. 6 представлен вид в разрезе альтернативного варианта реализации подузла 120 сопла, подходящего для использования с подузлом ресивера, например, 14 узла 10 гидравлической муфты согласно предыдущему аспекту настоящего изобретения. Указанный альтернативный подузел 120 сопла аналогичен подузлу 12 сопла согласно предыдущему аспекту, за исключением того, что втулка или поршень 220 не содержит полости текучей среды, образованной в его внутренней поверхности. Для удобства справок и во избежание повторений, компоненты этого альтернативного подузла 120 сопла для текучей среды, которые, в общем, совпадают с предыдущим вариантом реализации изобретения, обозначены дополнительным символом «0». Например, корпус обозначен 160, а находящийся под давлением и расположенный выше по потоку канал обозначен 180.

[0030] Как лучше показано на фиг. 5, подузел 12 сопла для текучей среды содержит небольшую выточку 70 во внутреннем корпусе 36 узла 16 корпуса сопла. Выточка 70 выполнена на верхнем по потоку крае каждого из выпускных отверстий, таких как 20а. Указанная выточка 70 способствует проникновению нагнетаемой текучей среды в узкий кольцевой канал 72 (см. фиг. 2) между втулкой 22 и внутренним корпусом 36 узла 16 корпуса сопла для текучей среды. Текучая среда, поступающая в указанный кольцевой канал 72, способствует скольжению втулки 22 по внутреннему корпусу 36. Подузел 12 сопла содержит первое и второе уплотнения 74а и 74b втулки, установленные внутри втулки 22 вблизи ее соответствующих противоположных концов. Первое и второе уплотнения 74а и 74b действуют таким образом, что вместе с втулкой или поршнем 22:

1. при закрывании они препятствуют утечке нагнетаемой текучей среды, так что по существу поддерживают давление текучей среды внутри расположенного выше по потоку канала 18 текучей среды;

2. открытое первое уплотнение 74а содержит нагнетаемую текучую среду в кольцевом канале 72, причем она действует в качестве смазки для первого и второго уплотнений 74а и 74b при их скольжении по внутреннему корпусу 36 во время открывания и закрывания втулки или поршня 22 (см. фиг. 3).

[0031] Такое размещение уплотнения для втулки 22 объединено с кольцевым каналом 72 для уменьшения сопротивления трения или скольжения между втулкой 22 и внутренним корпусом 36 узла 16 корпуса сопла. Пружина 66 втулки, следовательно, необходима для обеспечения меньшего усилия смещения, чтобы способствовать закрыванию втулки 22 при отсоединении подузла 12 сопла для текучей среды от подузла 14 ресивера текучей среды. Это также означает, что во время соединения подузла 12 сопла для текучей среды с подузлом 14 ресивера текучей среды, втулка 22 скользит в осевом направлении по внутреннему корпусу 36 с относительной легкостью. Следовательно, быстро соединяемый узел 10 муфты согласно настоящему варианту реализации изобретения требует меньшего усилия оператора при ручном выравнивании и соединении подузла 12 сопла для текучей среды с подузлом 14 ресивера текучей среды.

[0032] Фиг. 2 лучше иллюстрирует действие подузла 14 ресивера текучей среды на промежуточном этапе соединения или отсоединения подузла 12 сопла текучей среды. Тарельчатый клапан 30 с гидроприводом содержит цилиндрический корпус 78 (см. фиг. 7), выполненный как одно целое с головкой 80 тарелки. Цилиндрический корпус 78 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в корпусе 26 ресивера. Подузел 14 ресивера текучей среды содержит устройство смещения в виде пружины 77 тарельчатого клапана, выполненной с возможностью удерживания головки 80 тарелки тарельчатого клапана 30 с гидроприводом закрытой возле опоры 52 тарелки.

[0033] Как лучше показано на фиг. 7 и 8, опора 52 тарелка содержит установочный участок 82 в виде усеченного конуса, имеющий расширенную головку 84 на своем конце, расположенном выше по потоку, или конце с меньшим диаметром. Конец с большим диаметром или нижний по потоку конец конического установочного участка 82 закреплен внутри корпуса 26 ресивера у его выпускного отверстия 86. Расширенная головка 84 содержит периферийную поверхность 88 и связанное уплотнение 90 для посадки с помощью головки 80 тарелки тарельчатого клапана 30 с гидроприводом при его закрывании. Тарельчатый клапан 30 с гидроприводом также содержит наружное уплотнение 92, установленное в наружной поверхности головки 80 тарелки и предназначенное для уплотнения с внутренней поверхностью корпуса 26 ресивера.

[0034] Также выполнена опора 52 тарелки, в которой ее установочный участок 82 содержит одно или более отверстий для текучей среды, таких как 94а-94с, выполненных для обеспечения прохождения текучей среды через расположенный ниже по потоку канал 28 снаружи опоры 52 поршня внутрь опоры 52 поршня через отверстия для текучей среды, такие как 94а.

[0035]. Таким образом, при соединении подузла 12 сопла с подузлом 14 ресивера и при последующем открывании тарельчатого клапана 30 с гидроприводом, текучая среда выходит из подузла 14 ресивера через выпускное отверстие 86.

[0036] Как показано на фиг. 7, подузел 14 ресивера текучей среды также содержит стравливающий канал 96 между тарельчатым клапаном 48 ресивера и корпусом 26 ресивера вблизи его впускного отверстия 50. Стравливающий канал 96 выполнен с возможностью сброса, при закрывании тарельчатого клапана 48 ресивера, какого-либо возможного остаточного давления из расположенного ниже по потоку канала 28 текучей среды на расположенной выше по потоку стороне тарельчатого клапана 30 с гидроприводом. Стравливающий канал 96 образован путем комбинации:

1. скошенного края или фаски 102, выполненной в головке 100 тарелки 48 ресивера;

2. множества плоских областей или вырезов, таких как 104а и 104b выфрезерованных или удаленных другим способом из головки 100 тарелки 48 ресивера;

3. радиального зазора между выфрезерованными плоскими областями, такими как 104а и 104b, и окружающим корпусом 26 ресивера у отверстия 50.

[0037] В настоящем варианте реализации изобретения тарелка 48 ресивера содержит пружину 107 тарелки ресивера, установленную в цилиндрическом участке 108 вспомогательной тарелки 48, и соответствующую полость 110 на верхнем по потоку конце опоры 52 тарелки. Цилиндрический участок 108 содержит щелевые отверстия 112, которые обеспечивают сток из полости 110 во время открывания тарелки 48 ресивера. У ограничителя хода тарелки 48 ресивера (см. фиг. 3) сток из полости 110 осуществляется через расположенные по окружности вырезы, такие как 114, выполненные в опоре 52, у ее головки 84. Такая комбинация элементов гарантирует отсутствие дополнительного сопротивления, вызываемого выдавливанием текучей среды внутрь полости 110, что в противном случае означало бы, что необходимо дополнительное усилие при соединении подузла 12 сопла с подузлом 14 ресивера, который смещает в осевом направлении тарелку 48 ресивера.

[0038] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрен подузел ресивера текучей среды, такой как 14 по предыдущему варианту реализации изобретения. Подузел 14 ресивера представляет собой часть узла гидравлической муфты, такого как 10, и имеет схему сухого разъема. Подузел 14 ресивера текучей среды может взаимодействовать с подузлом сопла для текучей среды, таким как 12 по предыдущему варианту реализации изобретения, или альтернативным подузлом сопла, с которым он может быть соединен с возможностью отсоединения.

[0039] Теперь, после ознакомления с предпочтительным вариантом реализации изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что узел гидравлической муфты имеет по меньшей мере одно из следующих преимуществ перед известным уровнем техники:

1. узел муфты в ходе соединения подузла сопла для текучей среды с подузлом ресивера текучей среды сводит к минимуму выдавливание текучей среды, которое в противном случае могло бы привести к гидравлической блокировке и, следовательно, уменьшает усилие оператора при механическом соединении узла;

2. подузел сопла для текучей среды уменьшает смещение и, в частности, сопротивление пружины и трение между относительно перемещающимися деталями, благодаря чему усилие оператора при соединении узла уменьшается;

3. подузел ресивера текучей среды эффективен в работе, представляя собой схему сухого разрыва, и содержит тарельчатый клапан с гидроприводом;

4. подузел ресивера текучей среды, содержащий тарельчатый клапан с гидроприводом, обеспечивает соединение без чрезмерного усилия, когда расположенный ниже по потоку канал или бак имеет остаточное давление.

[0040] Специалистам в данной области техники будет понятно, что описанное в настоящем документе изобретение допускает изменения и модификации, отличающиеся от тех, которые описаны конкретно. Например, охватываемая и охватывающая конфигурация подузла ресивера текучей среды и подузла сопла для текучей среды, соответственно может быть обратной. Каналы выше по потоку и/или ниже по потоку могут быть реконфигурированы или переориентированы, при условии, что функционально узел гидравлической муфты работает как определенный в широком смысле. Например, тарельчатый клапан с гидроприводом может взаимодействовать с центральным каналом, а не с кольцевым каналом, расположенным снаружи опоры тарелки. Все такие изменения и модификации должны рассматриваться в рамках настоящего изобретения, характер которого должен определяться согласно предшествующему описанию.

Изобретение относится к узлу (10) гидравлической муфты, содержащему подузел (12) сопла для текучей среды, выполненный с возможностью разъемного соединения с подузлом (14) ресивера текучей среды. Подузел (12) сопла для текучей среды содержит корпус (16) узла сопла, образующий находящийся под давлением и выше по потоку канал (18) текучей среды, имеющий отверстие (20) для выпуска текучей среды, и втулку (22), установленную с возможностью скольжения на корпусе (16) сопла и выполненную с возможностью скольжения для открывания отверстия (20) для выпуска текучей среды. Подузел (14) ресивера текучей среды содержит корпус (26) ресивера, образующий расположенный ниже по потоку канал (28) текучей среды, тарельчатый клапан (30) с гидроприводом, установленный в корпусе (26) ресивера, и тарельчатый клапан (48) ресивера, содержащий тарелку (54) ресивера и установленный в корпусе (26) ресивера. При соединении подузла (12) сопла с подузлом (14) ресивера выполняются следующие этапы: 1) корпус (26) ресивера упирается во втулку (22), смещая ее в осевом направлении относительно корпуса (16) сопла, освобождая и, таким образом, открывая отверстие (20) для выпуска текучей среды, обеспечивая прохождение текучей среды через расположенный выше по потоку канал (18) текучей среды; 2) текучая среда, проходящая через расположенный выше по потоку канал (18) текучей среды, поступает в расположенный ниже по потоку канал (28) текучей среды, гидравлически приводя в действие тарельчатый клапан (30) с гидроприводом, для его открывания, при этом текучая среда проходит через расположенный ниже по потоку канал (28) текучей среды, выходя из подузла (14) ресивера. Изобретение обеспечивает соединение гидравлической муфты без чрезмерного усилия при одновременном предотвращением выдавливания текучей среды. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Узел гидравлической муфты, содержащий:

подузел сопла для текучей среды, выполненный с возможностью разъемного соединения с подузлом ресивера текучей среды, при этом подузел сопла для текучей среды содержит:

i) корпус сопла, образующий находящийся под давлением и расположенный выше по потоку канал текучей среды, имеющий отверстие для выпуска текучей среды вблизи его выпускного конца, причем указанное отверстие для выпуска является одним из множества радиально расположенных отверстий, образованных соответствующим множеством радиально направленных выпускных каналов в корпусе сопла;

ii) втулку, установленную с возможностью скольжения относительно корпуса сопла вблизи его выпускного конца и расположенную с возможностью скольжения для открывания отверстия для выпуска текучей среды,

подузел ресивера текучей среды, содержащий:

a) корпус ресивера, образующий расположенный ниже по потоку канал текучей среды, имеющий впуск;

b) тарельчатый клапан с гидроприводом, смонтированный в корпусе ресивера;

c) тарельчатый клапан ресивера, установленный в нормально закрытом состоянии в корпусе ресивера вблизи его впуска,

узел гидравлической муфты, имеющий схему сухого разъема и при соединении подузла сопла для текучей среды с подузлом ресивера текучей среды:

1) корпус сопла упирается в тарелку ресивера, смещая ее в осевом направлении относительно корпуса ресивера для осуществления открывания впускного отверстия у верхнего по потоку конца канала текучей среды, расположенного ниже по потоку;

2) корпус ресивера упирается во втулку, смещая ее в осевом направлении относительно корпуса сопла, осуществляя скольжение втулки таким образом, что она освобождает и, следовательно, открывает отверстие для выпуска текучей среды корпуса сопла, обеспечивая прохождение текучей среды через расположенный выше по потоку канал текучей среды и поступление в канал, расположенный ниже по потоку, текучей среды, приводя в действие с помощью гидравлики тарельчатый клапан с гидроприводом, для открывания указанного тарельчатого клапана, при этом указанная текучая среда проходит через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, выходя из подузла ресивера текучей среды.

2. Узел гидравлической муфты по п. 1, отличающийся тем, что втулка выполнена с возможностью герметичного закрывания множества радиальных отверстий.

3. Узел гидравлической муфты по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что втулка выполнена относительно выпускных каналов с возможностью того, что при скольжении втулки для открывания отверстий для выпуска текучей среды объем нагнетаемой текучей среды в выпускных каналах, заключенной во втулке, остается по существу постоянным.

4. Узел гидравлической муфты по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что втулка содержит по меньшей мере одну полость для текучей среды, выполненную во внутренней поверхности втулки у отверстия для выпуска текучей среды, причем указанная полость предназначена для способствования закрыванию втулки под воздействием силы инерции текучей среды в расположенном выше по потоку канале текучей среды.

5. Узел гидравлической муфты по п. 4, отличающийся тем, что полость текучей среды имеет форму усеченного конуса, окружающего отверстие для выпуска текучей среды, и имеет конец большего диаметра, расположенный вблизи нижнего по потоку конца расположенного выше по потоку канала текучей среды, причем конец большего диаметра по меньшей мере частично образует поверхность с повышенной силой сопротивления, что помогает закрыванию втулки.

6. Узел гидравлической муфты по п. 5, отличающийся тем, что корпус сопла у верхнего края отверстия для выпуска содержит выточку для содействия проникновению текучей среды в узкий кольцевой канал между втулкой и корпусом сопла, причем указанная текучая среда в кольцевом канале способствует скольжению втулки по корпусу сопла.

7. Узел гидравлической муфты по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что втулка имеет форму поршня, выполненного с возможностью скольжения в осевом направлении вдоль корпуса сопла.

8. Узел гидравлической муфты по п. 7, также отличающийся тем, что содержит первое и второе уплотнения, установленные внутри поршня вблизи его соответствующих противоположных концов и предназначенные по существу для поддержания давления текучей среды в канале текучей среды, расположенном выше по потоку, при закрывании поршнем выпускного отверстия.

9. Узел гидравлической муфты по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что подузел сопла для текучей среды также содержит устройство смещения втулки, функционально связанное с втулкой, чтобы удерживать ее закрытой у выпускного отверстия.

10. Узел гидравлической муфты по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что тарельчатый клапан ресивера также содержит опору тарелки, в которой тарелка ресивера совершает возвратно-поступательное движение для открывания и закрывания впускного отверстия корпуса ресивера, при этом тарелка ресивера во время соединения подузла сопла для текучей среды с подузлом ресивера текучей среды смещается в осевом направлении до контакта с корпусом сопла, чтобы обеспечить открывание впускного отверстия, для подачи текучей среды в расположенный ниже по потоку канал текучей среды, которая гидравлически приводит в действие тарельчатый клапан с гидроприводом для его открывания, чтобы обеспечить прохождение текучей среды через расположенный ниже по потоку канал текучей среды.

11. Узел гидравлической муфты по п. 10, отличающийся тем, что опора тарелки закреплена в расположенном ниже по потоку канале текучей среды и обеспечивает внутреннюю установку тарельчатого клапана с гидроприводом.

12. Узел гидравлической муфты по п. 11, отличающийся тем, что тарельчатый клапан с гидроприводом установлен с возможностью скольжения в осевом направлении по опоре тарелки.

13. Узел гидравлической муфты по п. 12, отличающийся тем, что опора тарелки содержит уплотнение, расположенное между опорой тарелки и тарельчатым клапаном с гидроприводом, и наружное уплотнение, расположенное между указанным тарельчатым клапаном и корпусом ресивера.

14. Узел гидравлической муфты по любому из пп. 12 или 13, отличающийся тем, что опора тарелки содержит установочный участок в виде усеченного конуса, закрепленный внутри корпуса ресивера вблизи его выпускного отверстия, причем указанный установочный участок содержит одно или более отверстий для текучей среды, расположенных с возможностью обеспечения прохождения текучей среды через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, снаружи опоры тарелки внутрь опоры тарелки через отверстия для текучей среды.

15. Узел гидравлической муфты по любому из пп. 10-14, отличающийся тем, что подузел ресивера текучей среды также содержит устройство смещения, функционально связанное с тарельчатым клапаном с гидроприводом, чтобы удерживать его закрытым у опоры тарелки.

16. Узел гидравлической муфты по любому из пп. 10-15, отличающийся тем, что подузел ресивера текучей среды также содержит стравливающий канал между головкой тарелки ресивера и корпусом ресивера вблизи его впускного отверстия, причем стравливающий канал выполнен с возможностью обеспечения сброса любого остаточного давления из расположенного ниже по потоку канала текучей среды на стороне тарельчатого клапана с гидроприводом, расположенного выше по потоку.

17. Узел гидравлической муфты по п. 16, отличающийся тем, что стравливающий канал образован по меньшей мере частично множеством распределенных по окружности плоских областей или выточек, удаленных из головки тарелки ресивера.

18. Узел гидравлической муфты по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что узел муфты имеет форму быстро соединяемого узла муфты.

19. Узел гидравлической муфты по п. 18, отличающийся тем, что быстро соединяемый узел муфты представляет собой соединение со схемой «торец в торец».

20. Подузел ресивера текучей среды узла гидравлической муфты со схемой сухого разъема, содержащий:

i) корпус ресивера, образующий расположенный ниже по потоку канал текучей среды, имеющий впуск;

ii) тарельчатый клапан ресивера, содержащий тарелку ресивера, установленный в нормально закрытом состоянии в корпусе ресивера вблизи впуска, при этом опора тарелки содержит полость, в которой тарелка ресивера совершает возвратно-поступательное движение для открывания и закрывания впуска корпуса ресивера, причем тарелка ресивера имеет отверстия, выполненные с возможностью сбрасывания давления текучей среды в полости опоры тарелки,

причем при соединении узла гидравлической муфты

1) тарелка ресивера смещается в осевом направлении относительно корпуса ресивера для осуществления открывания впускного отверстия канала текучей среды, расположенного ниже по потоку, давление текучей среды сбрасывается из полости опоры тарелки в расположенный ниже по потоку канал текучей среды через отверстия в тарелке ресивера;

2) текучая среда, поступающая в расположенный ниже по потоку канал текучей среды, проходит через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, выходя из подузла ресивера текучей среды.

21. Подузел ресивера текучей среды по п. 20, отличающийся тем, что также содержит пружину тарельчатого клапана, заключенную по меньшей мере частично в полости опоры тарелки.

22. Подузел ресивера текучей среды по любому из пп. 20 или 21, отличающийся тем, что опора тарелки закреплена в расположенном ниже по потоку канале текучей среды.

23. Подузел ресивера текучей среды по любому из пп. 20-22, отличающийся тем, что опора тарелки содержит установочный участок, закрепленный внутри корпуса ресивера вблизи его выпускного отверстия, причем указанный установочный участок содержит одно или более отверстий для текучей среды, расположенных с возможностью обеспечения прохождения текучей среды через расположенный ниже по потоку канал текучей среды, снаружи опоры тарелки в выпускное отверстие корпуса ресивера отверстия для текучей среды.