本發(fā)明總體涉及一種配件插入件，并且更具體地涉及一種用于與關聯(lián)于機器的液壓系統(tǒng)相關聯(lián)的液壓端口的螺紋式配件插入件。

背景技術：

與機器中的液壓系統(tǒng)相關聯(lián)的各種殼體中形成液壓端口以允許流體通過。例如，可以使用高壓泵來施用壓力至諸如燃料和油的流體。作為進一步實例，螺紋式配件可以加工成與液壓端口對接。例如，美國專利第7,290,476號總體上描述了一種旋入液壓端口中的配件。該配件是空心的并且促進流體流過液壓端口。

然而，隨著時間的變化，殼體中的螺紋可由于螺紋式配件的重復安裝和移出而磨損，從而阻止殼體的再使用。另外，尤其在高壓條件(例如，5000psi)下，殼體螺紋的修復可導致殼體產(chǎn)生裂紋或裂縫以及配件與端口界面之間的流體泄漏。例如，某些修復通常包括使用螺旋旋管插入件來修復螺紋。這導致泄漏的配件的百分比高于O形環(huán)和/或引起前述殼體故障。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術的這些和其它缺點。

技術實現(xiàn)要素：

一方面，插入件包括鄰近第一端形成的凸緣、鄰近與第一端相對的第二端形成的密封特征，以及延伸在第一端與第二端之間的圓柱形外表面。圓柱形外表面上面形成有外部鋸齒螺紋。

在又一方面中，液壓系統(tǒng)包括具有由孔內(nèi)表面限定的殼體孔的殼體。該孔內(nèi)表面上面形成有內(nèi)螺紋；以及插入件，其具有鄰近第一端形成的凸緣、鄰近與第一端相對的第二端形成的密封特征，以及延伸在第一端與第二端之間的圓柱形外表面。圓柱形外表面具有配置成與殼體孔的內(nèi)螺紋嚙合的外部鋸齒螺紋，且該密封特征和凸緣配置成與殼體對接以提供流體密封。

在又一方面中，一種提供用于配件的聯(lián)接接口的方法包括提供具有由孔內(nèi)表面限定的殼體孔的殼體并且將插入件聯(lián)接至該殼體。該孔內(nèi)表面上面形成有內(nèi)螺紋。該插入件具有鄰近第一端形成的凸緣、鄰近與第一端相對的第二端形成的密封特征，以及延伸在第一端與第二端之間的圓柱形外表面。圓柱形外表面具有外部鋸齒螺紋。外部鋸齒螺紋與殼體孔的內(nèi)螺紋嚙合以促進機械聯(lián)接。該密封特征和凸緣與殼體對接以提供流體密封。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的液壓系統(tǒng)的透視圖，該液壓系統(tǒng)可以用于控制與液壓系統(tǒng)相關聯(lián)的流體流。

圖2是圖1的液壓系統(tǒng)的分解視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面的沿著圖1的線3-3截取并且示出一端上形成壓縮界面的插入件的液壓系統(tǒng)的部分橫截面視圖。

圖4是圖3的插入件的俯視圖。

圖5是圖3的插入件的側視圖。

圖6是圖5的沿著線6-6截取的插入件的橫截面視圖。

圖7是圖3的插入件的仰視圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的類似于圖3的高壓泵系統(tǒng)的橫截面視圖，其示出一端上形成鑿形邊緣接口的插入件。

圖9是圖8的插入件的俯視圖。

圖10是圖8的插入件的側視圖。

圖11是圖10的沿著線11-11截取的插入件的橫截面視圖。

圖12是圖8的插入件的仰視圖。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的又一方面的類似于圖3的高壓泵系統(tǒng)的橫截面視圖，其示出形成于殼體中適用于接收插入件的至少一部分的環(huán)形通道。

圖14是圖13的插入件的俯視圖。

圖15是圖13的插入件的側視圖。

圖16是圖15的沿著線16-16截取的插入件的橫截面視圖。

圖17是圖13的插入件的仰視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參考附圖，其中相同參考標號是指相同元件，說明了可以結合機器的液壓系統(tǒng)使用的液壓系統(tǒng)100。例如，機器具有內(nèi)燃機，其適用于燃燒燃料以釋放其中的化學能量并且將該能量轉換為機械動力。此內(nèi)燃機可以用于對機器提供動力。該機器可以是諸如在運輸中所使用的卡車的“長途運輸”車輛，或可以是執(zhí)行與諸如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運輸?shù)男袠I(yè)或本領域中已知的任何其它行業(yè)相關聯(lián)的某些類型的操作的任何其它類型的機器。例如，該機器可以是越野卡車、運土機器，諸如輪式裝載機、挖掘機、傾卸卡車、反鏟挖土機、自動平地機、材料裝卸機等。術語“機器”還可以指代固定設備，如由內(nèi)燃機驅動發(fā)電的發(fā)電機。液壓系統(tǒng)可以是利用諸如燃料、油、液壓流體、冷卻流體、傳動流體等的流體的任何系統(tǒng)。

參考圖1至3，液壓系統(tǒng)100可以包括殼體102、插入件104和配件106。液壓系統(tǒng)100可以包括除圖中所說明的部件和部件配置之外的部件和部件配置。作為實例，液壓系統(tǒng)100可以是諸如流體泵的高壓泵的部分。然而，液壓系統(tǒng)可以是如本文所限定的其它類型的系統(tǒng)。另外，本發(fā)明可以結合液壓系統(tǒng)的任何部件使用。

一方面，殼體102可以包括由孔內(nèi)表面108限定的一個或多個殼體孔(例如，端口)。這樣的殼體孔可以促進流體至/來自由殼體102限定的內(nèi)部腔室110的流動。殼體孔被示為具有總體上圓柱形形狀，然而，也可以使用其它形狀和大小。凹入肩部112可以形成在殼體102中鄰近一個或多個殼體孔的端部。作為實例，凹入肩部112可以具有環(huán)形形狀。作為進一步實例，凹入肩部112可以圍繞殼體孔的周邊延伸。一個或多個殼體孔的孔內(nèi)表面108的上面可以形成有內(nèi)螺紋114。內(nèi)部肩部115可以形成在孔內(nèi)表面108中。作為實例，內(nèi)部肩部115可以配置成與插入件104的部分對接以在其間形成流體密封。作為進一步實例，內(nèi)部肩部115可以相對于孔徑向地向內(nèi)成角度以使接收的插入件104的至少一部分壓縮。一方面，殼體可以由低抗拉伸材料(例如，具有低于45kpsi的拉伸強度的材料，諸如1050A鋁，其具有約11.6kpsi的拉伸強度)形成。還預期并且可以使用諸如較高抗拉伸材料的其它材料。

一方面，插入件104與如圖3中所示的配件106相比可以在殼體102中更進一步延伸。另外，插入件104的進一步延伸可造成將插入件定位在殼體的較厚部分中。將插入件的密封部分定位至殼體更深處(其中該殼體具有足夠大強度以抵抗壓力且無裂紋和故障)允許在殼體故障的風險最小的情況下實現(xiàn)配件功能。一旦密封件形成在更深、強度更大的殼體部分中，插入件便將具有足夠大強度來將流體通過殼體的較弱部分傳輸至配件。

參考圖3至7，插入件104可以包括鄰近第一端118形成的凸緣116、鄰近與第一端118相對的第二端122形成的密封特征120，以及延伸在第一端118與第二端122之間的圓柱形外表面124。一方面，插入件104具有由內(nèi)表面126限定的插入件孔。作為實例，內(nèi)表面126上面可以形成有內(nèi)螺紋128。作為進一步實例，插入件104可以由高抗拉伸材料形成，該材料諸如具有超過100,000psi(115kpsi)的拉伸強度的1144耐壓鋼。還預期并且可以使用其它材料。

一方面，凸緣116可以具有頂面130、底面132、配置成接收配件的內(nèi)表面134以及外表面136。頂面130可以配置成與配件106的部分對接。底面132可以配置成與殼體102的部分對接。作為實例，底面132可以鄰接形成在殼體102中的凹入肩部112以用作深度止動件。作為進一步實例，凸緣116可以座接在形成于殼體102中的凹入肩部112中使得凸緣116的頂面130基本上與殼體102的部分齊平。內(nèi)表面134可以將凸緣孔限定為插入件孔的部分，并且具有與插入件孔相同或不同的內(nèi)徑。作為實例，內(nèi)表面134可以是限定凸緣孔的不同內(nèi)徑的斜面。作為進一步實例，內(nèi)表面134可以終止于形成在插入件孔的內(nèi)表面126上的內(nèi)螺紋128處。外表面136可以從插入件孔徑向地向外延伸。作為實例，外表面136可以延伸超出圓柱形外表面124。

一方面，密封特征120可以是形成于第二端122上的機械特征。作為實例，密封特征120可以包括由具有外曲面138、內(nèi)曲面140和底部界面表面142的環(huán)限定的壓縮界面。外曲面138可以具有與內(nèi)曲面140的曲率半徑相同或不同的曲率半徑。作為實例，外曲面138可以具有小于內(nèi)曲面140的曲率半徑的曲率半徑。密封特征120可以相對于圓柱形外表面124向內(nèi)成錐形。外曲面138可以配置成鄰接殼體102的部分。作為實例，當插入件104設置在殼體孔內(nèi)時，外曲面138可以鄰接殼體102的內(nèi)部肩部115。因而，外曲面138可以徑向地收縮以與殼體102的內(nèi)部肩部115形成液壓密封。隨著液壓壓力的引入，壓力推抵內(nèi)曲面140，從而增強密封效果。

一方面，圓柱形外表面124可以包括形成在上面的外螺紋144。作為實例，外螺紋144可以是或包括鋸齒螺紋。其它螺紋可以用于將可促成殼體102裂開的徑向向外力最小化并且產(chǎn)生最佳軸向力。作為進一步實例，外螺紋144可以配置成與殼體孔的內(nèi)螺紋114嚙合(例如，接合)。

返回至圖1至3，配件106可以是空心配件以允許流體通過該配件。當配件106設置在插入件孔內(nèi)時，配件106可以具有配置成與插入件孔的內(nèi)螺紋128嚙合的外螺紋146。一方面，環(huán)形密封件148(例如，O形環(huán))可以設置在配件106與插入件104之間以在其間提供流體密封。作為實例，環(huán)形密封件148可以設置成鄰近插入件104的凸緣116。作為進一步實例，環(huán)形密封件148可以設置成鄰近插入件104的凸緣116的內(nèi)表面134。插入件104的內(nèi)部可以遵循任何標準的配件配置，諸如SAE-6，或可以遵循任何獨特設計。

參考圖8至12，說明了包括具有密封特征220的插入件204的液壓系統(tǒng)200的方面。一方面，殼體202可以包括由孔內(nèi)表面208限定的一個或多個殼體孔(例如，端口)。殼體孔被示為具有總體上圓柱形形狀，然而，還預期并且可以使用其它形狀和大小。凹入肩部212可以形成在殼體202中鄰近一個或多個殼體孔的端部。作為實例，凹入肩部212可以具有環(huán)形形狀。作為進一步實例，凹入肩部212可以圍繞殼體孔的周邊延伸。一個或多個殼體孔的孔內(nèi)表面208的上面可以形成有內(nèi)螺紋214。內(nèi)部肩部215可以形成在孔內(nèi)表面208中。作為實例，內(nèi)部肩部215可以配置成與插入件204的部分對接以在其間形成流體密封。

一方面，插入件204可以包括鄰近第一端218形成的凸緣216、鄰近與第一端218相對的第二端222形成的密封特征220，以及延伸在第一端218與第二端222之間的圓柱形外表面224。一方面，插入件204具有穿過其中形成的插入件孔，該插入件孔由上面形成有內(nèi)螺紋228的內(nèi)表面226限定。作為實例，插入件204可以由高抗拉伸材料形成。還預期并且可以使用其它材料。

一方面，凸緣216可以具有頂面230、底面232、內(nèi)表面234以及外表面236。然而，因為安裝深度是由插入件的轉矩、殼體的拉伸強度以及插入件的拉伸強度確定，所以不需要凸緣216。頂面230可以配置成與配件106的部分對接。底面232可以配置成與殼體202的部分對接。作為實例，底面232可以鄰接(例如，接觸)形成在殼體202中的凹入肩部212。作為進一步實例，凸緣216可以座接在形成于殼體202中的凹入肩部212中使得凸緣216的頂面230基本上與殼體202的部分齊平。內(nèi)表面234可以將凸緣孔限定為插入件孔的部分，并且具有與插入件孔相同或不同的內(nèi)徑。作為實例，內(nèi)表面234可以是限定凸緣孔的不同內(nèi)徑的斜面。作為進一步實例，內(nèi)表面234可以終止于形成在插入件孔的內(nèi)表面226上的內(nèi)螺紋228處。外表面236可以從插入件孔徑向地向外延伸。作為實例，外表面236可以延伸超出圓柱形外表面224。

密封特征220可以是形成在插入件204的第二端222上的機械特征。作為實例，密封特征220可以包括由形成在底部界面表面242中的鑿形邊緣250限定的壓縮界面。底部界面表面242可以配置成鄰接殼體202的部分使得鑿形邊緣250嵌入在殼體202中。作為實例，當插入件204設置在殼體孔內(nèi)時，底部界面表面242可以鄰接殼體202的內(nèi)部肩部215。鑿形邊緣250可以具有環(huán)形形狀或其它形狀、圖案、大小、角度和配置。

一方面，圓柱形外表面224可以包括形成在上面的外螺紋244。作為實例，外螺紋244可以是或包括鋸齒螺紋。其它螺紋可以用于將可促成殼體202裂開的徑向向外力最小化并且產(chǎn)生最佳軸向力。作為進一步實例，外螺紋244可以配置成與殼體孔的內(nèi)螺紋214嚙合。

一方面，插入件204與如圖8中所示的配件106相比可以在殼體202中更進一步延伸。另外，插入件204的進一步延伸可造成將插入件204定位在殼體的較厚部分中。將插入件的密封部分定位至殼體更深處(其中該殼體具有足夠大強度以抵抗壓力且無裂紋和故障)允許在殼體故障的風險最小的情況下實現(xiàn)配件功能。一旦密封件形成在更深、強度更大的殼體部分中，插入件便將具有足夠大強度來將流體通過殼體的較弱部分傳輸至配件。

參考圖13至17，說明了包括具有通道350的殼體302以及具有密封特征320的插入件304的液壓系統(tǒng)300的方面。一方面，液壓密封是由通道350(例如，形成在殼體孔中的圓錐形突出體)與密封特征320(例如，形成在插入件304的端部上的圓柱形接收器)之間的界面實現(xiàn)。一方面，殼體302可以包括由孔內(nèi)表面308限定的一個或多個端口或殼體孔。殼體孔被示為具有總體上圓柱形形狀，然而，也可以使用其它形狀和大小。凹入肩部312可以形成在殼體302中鄰近一個或多個殼體孔的端部。作為實例，凹入肩部312可以具有環(huán)形形狀。作為進一步實例，凹入肩部312可以圍繞殼體孔的周邊延伸。一個或多個殼體孔的孔內(nèi)表面308的上面可以形成有內(nèi)螺紋314。內(nèi)部肩部315可以形成在孔內(nèi)表面308中。通道350可以形成在內(nèi)部肩部315中并且配置成接收插入件304的密封特征320。通道350可以具有任何形狀和配置。當實現(xiàn)錐形鎖密封時，可以相對于殼體孔徑向地向外施用壓力。通道350可以鄰接插入件304的部分以用這樣的徑向向外力支撐插入件。作為實例，通道350和密封特征320的形狀、角度和/或錐度可以不相同。因而，通道350和/或內(nèi)部肩部315可以變形來符合插入件304的密封特征320的角度，從而形成牢固密封。液壓推抵下部拉伸殼體302可以使得肩部315膨脹至插入件304中，從而增強密封效果。

一方面，插入件304可以包括鄰近第一端318形成的凸緣316、鄰近與第一端318相對的第二端322形成的密封特征320，以及延伸在第一端318與第二端322之間的圓柱形外表面324。一方面，插入件304具有由內(nèi)表面326限定的插入件孔。作為實例，內(nèi)表面326上面可以形成有內(nèi)螺紋328。作為實例，插入件304可以由高抗拉伸材料形成。還預期并且可以使用其它材料。

一方面，凸緣316可以具有頂面330、底面332、內(nèi)表面334以及外表面336。頂面330可以配置成與配件106的部分對接。底面332可以配置成與殼體302的部分對接。作為實例，底面332可以鄰接形成在殼體302中的凹入肩部312。作為進一步實例，凸緣316可以座接在形成于殼體302中的凹入肩部312中使得凸緣316的頂面330基本上與殼體302的部分齊平。內(nèi)表面334可以將凸緣孔限定為插入件孔的部分，并且具有與插入件孔相同或不同的內(nèi)徑。作為實例，內(nèi)表面338可以是限定凸緣孔的不同內(nèi)徑的斜面。作為進一步實例，內(nèi)表面334可以終止于形成在插入件孔的內(nèi)表面326上的內(nèi)螺紋328處。外表面336可以從插入件孔徑向地向外延伸。作為實例，外表面336可以延伸超出圓柱形外表面324。

密封特征320可以是或包括形成在插入件304的第二端322上的機械特征。作為實例，密封特征320可以包括配置成與通道350對接的環(huán)形環(huán)。密封特征320可以包括內(nèi)表面340，其將密封孔限定為插入件孔的部分并且具有與插入件孔相同或不同的內(nèi)徑。作為實例，內(nèi)表面340可以是限定密封孔的不同內(nèi)徑的斜面。作為進一步實例，內(nèi)表面340可以鄰接通道350的部分以在插入件304設置在殼體孔內(nèi)時促進流體密封。密封特征320可以包括配置成鄰接殼體302的部分(諸如例如通道350的部分)的底部界面表面342。

一方面，圓柱形外表面324可以包括形成在上面的外螺紋344。作為實例，外螺紋344可以是或包括鋸齒螺紋。其它螺紋可以用于將可促成殼體302裂開的徑向向外力最小化并且產(chǎn)生最佳軸向力。作為進一步實例，外螺紋344可以配置成與殼體孔的內(nèi)螺紋314嚙合。

一方面，插入件304與如圖13中所示的配件106相比可以在殼體302中更進一步延伸。另外，插入件304的進一步延伸可造成將插入件304定位在殼體的較厚部分中。

工業(yè)實用性

本發(fā)明可適用于任何流體系統(tǒng)，例如，可以結合機器(諸如具有內(nèi)燃機的機器)使用的系統(tǒng)，該內(nèi)燃機適用于燃燒燃料以釋放其中的化學能量并且將該能量轉換為機械動力。本文所述的插入件104、204、304可以機械地聯(lián)接至任何部件的任何螺紋端口、孔或孔口。插入件104、204、304可以約100,000psi的屈服強度將殼體孔的螺紋和端口輪廓保留在殼體孔的內(nèi)螺紋上。這樣的插入件104、204、304將殼體孔的內(nèi)螺紋歸因于配件106的安裝和移除引起的磨損最小化。密封特征120、220、320最小化并且可以消除對設置在插入件104、204、304與殼體102、202、302之間的O形環(huán)或彈性密封件的需要。

在操作中，殼體102、202、302可以鉆孔并且刻螺紋以接受插入件104、204、304。粘附劑可以涂敷至插入件104、204、304并且可以被旋入殼體102、202、302中。配件106接著可以被旋入插入件104、204、304中。通?？梢园葱枰瞥浼?06，并同時將插入件104、204、304或殼體102、202、302中的螺紋的磨損的風險最小化。

一方面，插入件104、204、304與配件106相比可以在殼體102、202、302中更進一步延伸，從而歸因于插入件104、204、304的大小增加而提供更大強度。另外，插入件104、204、304的進一步延伸可以造成將插入件104、204、304定位在殼體102、202、302的較厚部分中，從而造成降低殼體102、202、302出現(xiàn)故障的可能性。另外，插入件104、204、304的進一步延伸可以造成將負荷展開在更大表面面積上，從而造成降低殼體102、202、302出現(xiàn)故障的可能性。最后，插入件104、204、304的進一步延伸可以造成降低泄漏的可能性。

將明白的是，前述描述提供所公開系統(tǒng)和技術的實例。然而，預期本發(fā)明的其它實施方式可以在細節(jié)上不同于前述實例。對本發(fā)明或其實例的所有參考旨在參考針對所述點所討論的特定實例，而不是旨在對本發(fā)明更寬的范圍進行任何限制。除非另有指示，否則所有關于某些特征的區(qū)別和貶低的語言旨在指示所述特征并非優(yōu)選的，而不是將所述特征從本發(fā)明的范圍中完全排除。除非本文另有指示或者上下文明顯矛盾，否則可以任何合適順序執(zhí)行本文所述的所有方法。