專利名稱：有內(nèi)鑄造液壓通路的液壓端頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)，具體地說，涉及液壓系統(tǒng)中所用的集流管，如在液壓動力系統(tǒng)的端頭中配置的集流管。
背景技術(shù)：
包括液壓動力裝置的液壓動力系統(tǒng)在工業(yè)上廣泛使用。例如，液壓動力裝置經(jīng)常用于提供液壓動力給推桿、升降器和其它操作裝置以提升、支撐、移動或提供動力給各種部件，一種典型的液壓動力裝置利用所謂的“端頭”，該端頭提供在該端頭一側(cè)的馬達接合到在端頭另一側(cè)的泵/蓄水箱組件的裝置，動力通過端頭的空隙從泵的馬達軸進行傳送，且端頭模塊本身還為具有可能包括到泵/箱的液體回流管的液體導(dǎo)管的集流管，以及液體動力出口和相關(guān)的操作部件如閥、止回閥、過壓閥等提供適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 在現(xiàn)有技術(shù)中，已知端頭形成具有分別閂住馬達和箱及泵組件的較平的相對面的較厚的板狀塊模塊。在端頭模塊的外周側(cè)設(shè)置各種連通各種導(dǎo)管的端口，以提供穿過模塊的連接各種導(dǎo)管和閥的液體循環(huán)路徑。
傳統(tǒng)的制造端頭的現(xiàn)有技術(shù)包括首先機械加工具有所要求的外形的韌性鐵或鋁實心塊。其次，基本上通過從該塊的外圍向塊中鉆孔制作液體孔口和液體通道。在需要回流到箱的路徑之處，通常在塊的面向箱/泵組件的表面上鉆孔形成這些路徑。類似地，泵的入口通常也是在與該泵直接相鄰的決的表面鉆孔而成。所需的各種循環(huán)路徑有時可能在排列上相當(dāng)復(fù)雜。
然而，上述的制造端頭的現(xiàn)有技術(shù)的方法存在一些缺點。例如，為了形成復(fù)雜的通路路徑而鉆成的各種直孔通常需要去除，因此浪費一些塊材料。通常，由于在端頭塊的側(cè)面上鉆直孔的限制，在通路需要有內(nèi)部拐角的地方，必需進行許多額外的鉆孔，這些鉆孔隨后需要用端蓋罩住。并且，實際操作中由于每條路徑都是通過鉆孔形成的，因此導(dǎo)致工具很大的磨損。另外，因為路徑基本上被限制為通過鉆頭形成的直線，，路徑方向改變的拐角通常為直角拐角，對于如湍流和壓力損失的因素這不是最理想的流路徑。而且，在鉆成路徑然后又需要封蓋的地方，封頭處理須要采用附加的部件，因此增加成本和組裝的步驟。
上述的所知的端頭還存在另一缺點就是通常用柔韌的鐵或?qū)嵭牡匿X塊作為起始基質(zhì)使得端頭的重量相對較重。較重的端頭重量不利于制造和運輸，而且由于動力裝置常離地安裝，例如，垂直懸掛在墻上或其它垂直表面上，或安裝在車上，也不希望端頭太重。有些動力裝置還要求輕便性，需要提供較輕的端頭。
因此，在本領(lǐng)域需要一種在端頭中可提供所需集流管通路及組裝特性，同時至少一定程度上是經(jīng)濟的和重量輕的端頭部件和制造該端頭部件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明很大程度地滿足前述要求，其中一些實施例提供了端頭以及制造該端頭的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種液體集流管包括澆鑄模塊，和至少一段澆鑄在該模塊內(nèi)并在該模塊內(nèi)形成至少一條液體導(dǎo)管的管道。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，一種液體集流管包括澆鑄模塊，在該模塊內(nèi)形成至少一條液體導(dǎo)管的裝置，具有至少一段澆鑄在該模塊中的管道。
根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，制造液體集流管的方法，包括設(shè)置至少一段管道在鑄模中，并澆鑄一種材料到模塊中管道的周圍，以使得通過該管道在模塊中形成液體導(dǎo)管。
已經(jīng)對本發(fā)明的特定實施方式進行了較為寬泛的概述，其目的在于對本發(fā)明的詳細的描述更便于理解，并更好地理解本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的貢獻，下面將描述本發(fā)明的另外的實施例，其將構(gòu)成所附權(quán)利要求的主題。
就這方面而言，在詳細描述本發(fā)明的至少一個實施例之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的應(yīng)用不限于本申請下文中或附圖中闡明的具體細節(jié)和構(gòu)件配置。本發(fā)明可以除此以外的方式實現(xiàn)和以各種方式實踐和完成。而且，可以理解在此所用的，以及在摘要中的措詞和術(shù)語是為便于描述，而并不應(yīng)視為限制。
如此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可意識到本公開所依據(jù)的原理易于用作設(shè)計其它實現(xiàn)本發(fā)明的各種目的的結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的限度內(nèi)權(quán)利要求包括這些等同的設(shè)計。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的具有端頭的液壓動力裝置的側(cè)視圖；圖2為圖1中的動力裝置的俯視圖；圖3為沿圖2中的線3-3切割的端視圖；圖4為沿圖2中的線4-4切割的端頭的橫截面圖；圖5為說明圖4中的端頭的制造過程的概略的橫截面圖，為說明的目的示出了在通常的端頭上設(shè)置的圓形管道的覆蓋圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例形成的另一種端頭配置的橫截面圖；圖7為說明圖6中的端頭的制造過程的概略的橫截面圖，為說明的目的示出了在通常的端頭上設(shè)置的圓形管道的覆蓋圖。
具體實施例方式
通過本發(fā)明很大程度地滿足了前述要求，在其中的一些實施例中，提供了一種端頭以及制造該端頭的方法。本發(fā)明的一些實施例的一個方面是端頭中至少一些導(dǎo)管初始形成為彎曲管道，該管道在澆鑄制作管道周圍的端頭模塊過程中固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。用插入其中的管道鑄造端頭模塊的結(jié)果，與該管道的形狀相應(yīng)的并具有由該管道形成的外壁的通道在所要求的位置形成通過該端頭模塊。
該管道可通到端頭塊的表面以形成出口，有些管道在澆鑄階段之后可立即從該模塊向外延伸一部分。此時，從該模塊向外延伸出的過多的管道可被去除，并可進一步在所需的出口的位置鉆和刻出口接合螺紋。另外，在這階段可附加部件如操作閥、止回閥、過壓閥以與導(dǎo)管相配合，從而使得這些閥與導(dǎo)管相交叉。用管道形成一些或所有導(dǎo)管通路的好處包括在需要彎管時可在導(dǎo)管中提供逐步彎曲的方向變化。管道還可沿導(dǎo)管長度改變其直徑，并可具有用管道材料制成的與受壓液體相互作用的導(dǎo)管壁，在這一點上，管道材料可能具有比端頭塊本身的材料更多的所需的特性。在許多情況下，在導(dǎo)管周圍澆鑄的方法使得制造成本降低。
還可以理解，鑄造該模塊的材料不直接承受管形導(dǎo)管中的液壓，因而，若管道足夠厚，模塊澆鑄材料可選擇具有其它所需特性，如重量輕的材料。在導(dǎo)管周圍澆鑄模塊的優(yōu)選材料將在下面具體描述。
現(xiàn)參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例予以進一步的描述，在所有附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示同樣的部件。參照附圖1、圖2和圖3，端頭10，用于連接馬達12到泵14和液體箱16，它們形成動力裝置配置。由于所示出的示例性的動力裝置是垂直安裝的，如圖所示，箱16設(shè)置有排水管塞18和注入口蓋20。泵14通過用帶狀夾24連接到泵14的吸蓋(suction cover)26的入口組件管22從油箱抽取液體。該吸蓋26具有使液體進入泵14的裝置以進行加壓。入口管22還與吸引金屬顆粒的磁體28和過濾進入入口管22的液壓油或其它液體的過濾器30聯(lián)結(jié)。泵14可以是任何適合的液壓泵如齒輪泵。
馬達12具有驅(qū)動泵14的類似花鍵輸入軸的花鍵輸出軸，該兩花鍵軸通過端頭10中的鉆孔延展而連接，優(yōu)選通過端頭10的中心鉆孔自由轉(zhuǎn)動地花鍵連接?？梢蕴峁┟芊庵行目椎拿芊庋b置32以防止液體滲漏到馬達，并可以提供O形環(huán)34以密封靠著端頭10的相鄰表面的液體箱16的末端。
如下面將詳細描述的，柄34被設(shè)置以提供操作閥36的機械杠桿，泵14被配置以提供壓力給端頭的出口(圖1至圖3中未示出)并通過設(shè)置在端頭10上朝向泵的表面的一個或多個回流出口40和42接受回流的液體。
圖1至圖3中示出的部件，除端頭10以外，是公知的傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)。然而，根據(jù)該實施例的端頭10在多個方面中的至少一個與現(xiàn)有技術(shù)的端頭不同，例如包括其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料、以及制造方法。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖4，其示出的是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的端頭10的橫截面。圖4為沿圖2中的線4-4切割的端頭10的橫截面圖。該端頭10包括顯示為被端頭16的鉆孔中的空隙所包圍的分離組件的中心結(jié)合段50。該結(jié)合段50具有分別與馬達和泵的驅(qū)動軸上的花鍵相匹配的內(nèi)部花鍵，以致于動力可由花鍵結(jié)合50的轉(zhuǎn)動通過端頭10傳送。泵14提供受壓液體到入口52，圖中用圓圈表示。入口52是向與圖面方向垂直延伸到朝向泵14的端頭10的表面外的出口。受壓的液體通常被提供給由所述管道形成的導(dǎo)管54。
完整的端頭10具有安裝在澆鑄后從端頭10的外部鉆成的刻螺紋的鉆孔槽中的止回閥56。端頭10還包括通過通向操作閥58的管道形成的導(dǎo)管62，該操作閥58在該實施例中通常是閉合的雙位置手動操作閥。在正常的閉合位置，操作閥58僅允許通過工作口60流出。閥58在管道延伸到模塊外面的位置被安裝在澆鑄之后模塊中被鉆孔并刻螺紋的鉆孔槽中。類似地，輸出口60具有連接壓力管線的機械加工的形狀。輸出口或者稱為“工作”口60提供高壓出口流并與提供壓力給驅(qū)動缸的柱塞或推桿或其它被驅(qū)動的液壓部件的管線。
當(dāng)操作閥58處于其正常的閉合位置，液體流經(jīng)導(dǎo)管62并流出出口60，且防止進入由管道形成的回流導(dǎo)管64。當(dāng)該閥被手動移向開啟的位置，允許液體流入回流導(dǎo)管64以使得過壓液體流回到箱口66。
該示范性的優(yōu)選實施例的一方面，用在該導(dǎo)管周圍澆鑄的端頭塊的材料70通過插入端頭模塊的鑄模中的管道分別形成導(dǎo)管54、62和64的側(cè)壁。例如，在導(dǎo)管64的局部顯示的彎曲部分72可看出其好處。在該優(yōu)選實施例中，在管道最初脫離澆鑄的模塊70的導(dǎo)管端部提供帽74。參照圖5進行更為詳細的描述，導(dǎo)管54和62由實際上相互不交叉的管道形成，但在該圖中可以看出在其交叉點時相互充分接近而相互橫越。為止回閥56的插入所鉆的孔直徑足夠大以使得若導(dǎo)管54管道的和導(dǎo)管62的管道通過該止回閥56的鉆孔和隨后通過插入的閥56相互連接，導(dǎo)管54和62通過止回閥56確實具有相互的液體連接。
圖4的實施例還示出了流回到液體箱的裝配位置74，通向回流到液體箱的出口66，通過該出口提供從致動器到液體箱16額外的回流液體，以及可選擇的流回到液體箱的裝配位置76，在需要時可通過該位置使某些其它來源的液體回流到箱口78。在所示出的實施例中，出口74、76和78采用傳統(tǒng)的鉆孔技術(shù)制作。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖5，示出的是采用現(xiàn)有技術(shù)的端頭的橫截面概略圖，具有表示的單個彎曲管道的線T。導(dǎo)管62和64的交叉是在一兩導(dǎo)管相互靠近空間上稍微分離的近似橫越點，但有一定的直徑以致于操作閥58的鉆孔和插入操作使得液體通過閥58在導(dǎo)管62和64之間流通。標(biāo)注T的加重線示出了用于形成圖4中的相應(yīng)導(dǎo)管的彎曲管道中心線的形狀。因而，為形成圖4中的實施例，首先是將具有標(biāo)注T的中心線的管道放置在具有類似于所需端頭10的外形的鑄模中。其次，澆鑄材料被澆鑄及形成并凝固在鑄模中管道的周圍。當(dāng)取出端頭10，標(biāo)注T1、T2、T3和T4的管道的部分將被延伸到澆鑄塊的側(cè)面外。延伸的管狀材料可用傳統(tǒng)的切割器切斷。鉆孔的程序?qū)⒂行У厝コ艿辣谥钡剿@深度并允許合適的閥、接頭配件合/或帽螺旋插入。
圖6和圖7示出的是端頭100的可選配置。該端頭100包括通向由通向止回閥114的管道形成的導(dǎo)管112、還通向連接手動操作閥120的導(dǎo)管116的入口110，在該實施例中所述手動操作閥120是與圖4的實施例中所示的開/關(guān)閥對立的流量控制閥。當(dāng)閥120閉合時，液體動力輸出位置在122。當(dāng)閥120打開時，液體直接通過由管道形成的導(dǎo)管124，通向第二回流入口接頭配件126，流入形成導(dǎo)管124的管道，以及通向由管壁形成的導(dǎo)管128，該接頭配件126通過傳統(tǒng)的鉆孔處理交叉方法形成。導(dǎo)管128通向安全閥130，該實施例中示出的是可調(diào)整的安全閥。當(dāng)安全閥130承受足夠的壓力時，使液體流回到箱體并通過出口132。以類似于圖4的實施例中的出口52和64的方式，分別垂直于整個導(dǎo)管平面鉆孔形成入口110和回流到箱體的端口132。
圖7為類似于圖5的視圖，示出通常的標(biāo)明X具有起初延伸出澆鑄塊的X1、X2、X3和X4部分的管道。如圖中所示，在操作閥120的位置管道相互橫越并在為操作閥120提供安裝位置進行鉆孔時，使得液體通過該閥120在管道116和124之間流通。對于管道的延伸部分X3和X4，這兩管道相互平行且相互靠近，為安裝安全閥130所鉆孔的直徑使得兩管道可通過該安全閥的安裝進行液體流通，以致于導(dǎo)管128和112可通過該安全閥傳送液體。
圖4和圖6的實施例僅為示例的目的而進行描述，給出通過在管道周圍澆鑄模塊而形成端頭提供的管線配置和相關(guān)部件和端口的示范性的例子。在各實施例中，可以采用具有復(fù)雜形狀的單條彎曲管道，或采用多個各自具有直的或彎曲形狀的獨立管道。另外，這些管道可從端頭的側(cè)面或其它部分向外延伸任意量。大多數(shù)情況，優(yōu)選在澆鑄時管道本身不被材料填充。然而，如果澆鑄時要在該模塊內(nèi)嵌入管道部件但不使其從該模塊外延伸出，可以某種方式將該管道的敞開端進行預(yù)先密封。
可從任何適合的材料中選擇管道，選擇管道材料所涉及的因素可能包括管道的可模鍛性、成本、對所用的液壓液體的適用性、機械加工性能、鉆孔時去除的使用以及導(dǎo)管的材料可與周圍的澆鑄材料結(jié)合的能力。在有些實施例中更適宜用普通的鋼管。澆鑄在管道周圍的澆鑄材料也可從任何適合的材料中選擇，且在優(yōu)選實施例中可以包括利用Contech公司提出的鋁鑄法所制的鑄鋁，這種管道更適宜采用這種壁的鋼管。其后若澆鑄的壓力使管道變形，澆鑄時可以管道內(nèi)部加壓以保持其形狀。另外，澆鑄時可在管道和模塊之間形成冶金結(jié)合的機械。例如，在澆鑄之前用環(huán)氧酯涂覆該管道或如通過測量對管道進行表面處理。
可以理解本發(fā)明的一些實施例提供制造集流管的能力，其中一些或所有的內(nèi)部通路由澆鑄在塊周圍的其它合適的形狀的模塊中(或模塊內(nèi))具有結(jié)構(gòu)材料的管道形成。與這些管道相連的模塊外圍的部件如接頭配件和閥通過常規(guī)的機械處理和隨后的安裝形成，并根據(jù)需要也可機械加工附加的通路。另外，在選擇的實施例中，閥或接頭配件或其它組件在澆鑄材料之前可預(yù)先連接到管道上。例如，在選擇的實施例中，所有，基本上所有，或一些與液體接觸的組件可預(yù)先組裝以致于液體通道路徑和一些或所有相關(guān)的配件和組件連接成一整體單元。然后，澆鑄材料可在該單元周圍澆鑄以提供所需的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和/或安裝其它組件所需的外部形狀。
另外，在某些選擇的實施例中，管道可在澆鑄后采用化學(xué)處理或其它方式處理由去除材料制成，因而，不僅提供在澆鑄時可用該管道形成通路，而且，若需要，隨后可完全去除該管道，仍保留與前面的管道位置對應(yīng)的通路路徑。
通過說明書的詳細的描述，本發(fā)明的許多特性和優(yōu)點是明顯的，因而，所附的權(quán)利要求涵蓋本發(fā)明的這些特性和優(yōu)點，其落入本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。而且由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作各種修改和變更，本發(fā)明不限于所示出的和所描述的具體的結(jié)構(gòu)和操作，因此，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進行適當(dāng)?shù)母淖兒筒捎玫韧锾娲?br> 權(quán)利要求
1.一種液體集流管，包括澆鑄模塊；和至少一段澆鑄在該模塊中并在該模塊內(nèi)形成至少一條液體導(dǎo)管的管道。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括至少兩個閥，其中管道導(dǎo)管提供兩閥之間的連接通路。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述管道導(dǎo)管具有至少一個開口端，以提供至少從模塊外部到該導(dǎo)管的出口或入口之一。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中管道導(dǎo)管具有第二個開口端，形成至少一個到該導(dǎo)管的出口或入口。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該模塊為液壓動力裝置的端頭。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括通過機械加工形成并與該管道導(dǎo)管交叉的附加液體導(dǎo)管。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中管道導(dǎo)管中具有至少一個彎曲。
8.一種液體集流管，包括澆鑄模塊；和在該模塊內(nèi)形成至少一條液體導(dǎo)管的裝置；具有至少一段澆鑄在該模塊中的管道。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中管道提供兩閥之間的連接通路。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述管道具有至少一個開口端，以提供至少一個從模塊外部到該導(dǎo)管中的出口或入口。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中管道具有第二個開口端，以形成至少一個到該導(dǎo)管的出口或入口。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中該模塊為液壓動力裝置的端頭。
13.如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括通過機械加工形成并與該管道交叉的附加液體導(dǎo)管。
14.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中管道中具有至少一個彎曲。
15.一種制造液體集流管的方法，包括在鑄模中設(shè)置至少一段管道；以及澆鑄一種材料到管道周圍的模塊中，以使得通過模塊中的管道形成液體導(dǎo)管。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在設(shè)置管道到模塊中之前將該段管道彎曲的步驟。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中設(shè)置管道的步驟包括布置該管道使得該管道的端部突出到澆鑄模塊的外部。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在澆鑄步驟之后對模塊進行機械加工以形成與該管道連接的附加的通路。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括安裝至少一個閥和/或接頭配件到模塊上以使得與該導(dǎo)管實現(xiàn)液體流通。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中安裝步驟在澆鑄步驟之后進行。
全文摘要
一種液體集流管，其中用于液壓動力裝置的端頭通過設(shè)置至少一段管道在鑄模中并在該導(dǎo)管周圍澆鑄材料以形成模塊而制造，得到內(nèi)部設(shè)有形成液體通路的管道的集流管模塊。附加的導(dǎo)管和元件如閥和接頭配件的安裝點可以被機械加工到塊內(nèi)與導(dǎo)管液連接。
文檔編號F15B15/18GK1636648SQ200410101729
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者唐納德·E·布萊克曼, 道格拉斯·P·密勒 申請人:Spx公司