[发明专利]快速连接式液力耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速连接式液力耦合器，其利用单个杆件／手柄实现打开，以便在耦合器主体脱离连接时以最少量的流体外溢顺序打开两个嵌套球阀中的每一个。

背景技术

被称为″干断(dry-break)″接头的液力耦合器，例如通常在柔性软管的端部上的这类耦合器，常常使用球阀。在一个现有技术示例中，每个球阀的独立耦合器主体将该球阀保持就位，所述球阀接合在一起并通过锁定机构保持，然后通过两个杆件的90度连续转动打开球阀。在一个截面上，一个球阀是凸状的而第二球阀是凹状的，因此两个球阀可嵌套在一起然后转动到关闭或者打开位置。在断开耦合器之前关闭球阀可使输送的液体很少外溢。当耦合器主体接合在一起时，每个球阀都转动到允许流通的位置。在分离耦合器之前，每个球阀被转动到关闭位置并且耦合器主体分离，其中每个球阀都密封各自的耦合器主体。使用当耦合器主体相连接时互相配合在一起的凹状球阀和凸状球阀，因此当球阀关闭并且耦合器分离时损失最小体积的流体。

球阀设计的一种改进为：一个球阀中具有半球形凹陷并且另一个球阀嵌套在该凹陷内。这被称为凹／凸球阀设计。当耦合器在流体输送后分离时，这提供了最少的流体外溢。一种现有技术的手柄或杆件设计禁止在使用形成在手柄上的特殊成形的凸轮进行打开和关闭期间球阀的不适当排序。另一个现有技术的特征是一种将耦合器主体保持在一起的联锁机构，其中在一个耦合器主体上形成法兰，该法兰与第二耦合器主体上的延伸部接合，并且通过其中一个手柄触发锁定销，以便在球阀转向打开位置时防止耦合器主体脱离连接。

在McCracken的美国专利5,402,825中，公开了一种球阀耦合器，其中球阀被整平以便在它们之间提供密封的流体路径。在断开耦合器期间，其中一个球阀由弹簧轴向移动从而允许球阀转动到关闭位置。此外公开了一种锁闩机构，一旦球阀没有处于完全关闭位置，则该机构就防止耦合器主体脱离连接。

在McCracken等的美国专利5,488,972中，公开了一种球阀耦合器，其具有相连接然后锁定在一起的耦合器主体和使用两个手柄打开的球阀。手柄具有由凸状和凹状凸轮部分组成的几何形状，这些部分相互作用以阻止第二手柄转动，直至第一手柄已经转动到适当位置。一个球阀包括在球上的平面和具有与球阀上的平面相对应的平面的挡圈。该特征使球阀保持在中线上并且允许在不损坏任何一个球阀的情况下实现阀的致动。

发明内容

本文所公开的是一种具有紧凑尺寸的快速连接式耦合器和使用弹簧加载的板式锁闩机构的简易耦合器连接系统。重要的是，该耦合器只需要转动一个手柄来打开两个球阀，而不是像现有技术的耦合器一样具有两个手柄。这种嵌套式球阀设计使用凸状和凹状球阀，一旦球阀移动到关闭位置并且耦合器主体脱离连接时，在相应耦合器主体中的每个球阀都用于减少流体外溢。这种示例性的快速连接式耦合器在本领域中还被称为″干断″接头。

由于凹状和凸状球阀设计要求必须按顺序打开球阀，在示例性的耦合器触发机构中，在使用单个杆件打开第一球阀之后，配合齿轮的一部分被用于打开第二球阀。通过在一个连续运动中将手柄转动180度来顺序打开球阀。通过杆件或手柄在手柄和附接的凸轮驱动装置的90度转动范围上的运动直接实现第一球阀的转动，该凸轮驱动装置继而连接到与第一球阀相连的驱动轴。然后手柄与凸轮驱动装置脱离连接，以便第一球阀停留在90度打开位置。形成在驱动盘上的一组轮齿(gear tooth)与形成在从动盘上的轮齿啮合，该驱动盘直接连接到手柄上或者是手柄的一部分。从动盘通过从动轴连接到第二球阀。当手柄转动另外90度时，驱动齿轮和从动齿轮啮合，从而将从动轴和第二球阀转动90度至其完全打开位置。然后锁闩机构阻止耦合器被解锁，直至通过将手柄沿相反方向转动180度使两个球阀再一次关闭。

该示例性耦合器包括实现如下功能的安全联锁：当耦合器主体脱开时阻止阀打开，将球阀保持在关闭或者打开位置，以及当任何一个球阀打开时阻止耦合器主体脱开。当耦合器主体或半边耦合器脱离连接时，在其中一个耦合器主体上的手柄由弹簧加载的锁闩板上的凸片保持在关闭位置。另一个耦合器主体不具有致动手柄，因此只要耦合器主体保持脱离该球阀就不能打开。由于与驱动凸轮的凸轮部分相干涉的锁闩板的锁定凸片部分，半边耦合器不能脱离连接，直至手柄返回到完全关闭位置。