同心的滑動蛤殼式聯(lián)接器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將流體傳送管道互相連接的聯(lián)接器，更具體地涉及一種用于將安置在聯(lián)接器內(nèi)的兩個管狀流體傳送部件互相連接的聯(lián)接組件，該聯(lián)接器具有用于消除單點故障的冗余鎖定和承載特征結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中存在許多用來將各種類型的流體傳送管路互相連接的聯(lián)接器或連接器。連接器的具體設(shè)計典型地由與要傳送的流體類型相關(guān)的特殊要求決定，包括特殊的安全要求。為了傳送諸如水的非揮發(fā)性流體，聯(lián)接器可具有更簡單的結(jié)構(gòu)，因為在許多應(yīng)用中潛在泄漏不會導(dǎo)致顯著的健康或安全擔憂。相反，對于傳送燃料或其它揮發(fā)性或危險液體的管路，這些應(yīng)用中的聯(lián)接器的特定結(jié)構(gòu)通常需要冗余的密封特征結(jié)構(gòu)，以及冗余的鎖定或防篡改特征結(jié)構(gòu)。
[0003]特別是對于在處于生命體裝載條件下的環(huán)境內(nèi)使用的聯(lián)接器，例如在車輛或飛行器內(nèi)使用的聯(lián)接器，聯(lián)接器的結(jié)構(gòu)必須特別可靠，以不僅應(yīng)對傳送管路內(nèi)的高流體壓力，而且應(yīng)對車輛或飛行器的運行中存在的負載條件。另外，特別是對于飛行器而言，對流體傳送管路和聯(lián)接器的設(shè)計有相當高的安全要求以防止靜電電荷的積累。儲存的靜電電荷會引起電火花危險?；鸹ㄔ谟龅綒饣娜剂蠒r可能引起起火或爆炸，必須不惜一切代價避免這種情況。更具體地，由于接地或由于以使聯(lián)接器的金屬部件相接觸的方式彎曲聯(lián)接器而形成的火花可能使任何氣化的燃料瞬時燃燒，其繼而會引起在管路中傳送的燃料起火。雷擊也會形成火花；因此聯(lián)接器應(yīng)當還具有消散大的動態(tài)電荷的能力。
[0004]用來將飛行器內(nèi)的燃料傳送管道互相連接的聯(lián)接器的一種已知設(shè)計為“蛤殼式”聯(lián)接器。公開了這種設(shè)計的美國專利文獻的一個示例在美國專利N0.6，880, 859中被公開。該文獻更具體地公開了一種具有通過鉸鏈連接的一對聯(lián)接半部的聯(lián)接器。多個接合部件安裝在相應(yīng)聯(lián)接半部上以連接和鎖定聯(lián)接半部。通過安裝在各聯(lián)接半部上的連接線保持跨聯(lián)接組件的導(dǎo)電性。
[0005]公開了適合將飛行器的流體傳送管路互相連接的蛤殼式聯(lián)接器的專利文獻的另一個示例在美國專利N0.4，438，958中被公開。該文獻更具體地公開了一種具有通過鉸鏈連接的聯(lián)接半部和用來鎖定聯(lián)接半部的可旋轉(zhuǎn)保持機構(gòu)的蛤殼式聯(lián)接器。
[0006]公開了針對在飛行器內(nèi)使用而特別設(shè)計的蛤殼式聯(lián)接器的專利的又一個示例是美國專利N0.4，008, 937。該文獻還大體公開了一種蛤殼式聯(lián)接器，該蛤殼式聯(lián)接器具有通過鉸鏈連接的聯(lián)接半部、可旋轉(zhuǎn)的鎖定機構(gòu)和在外部安裝在聯(lián)接器上以閉合聯(lián)接器與流體傳送部件之間的電連接的至少一個導(dǎo)電彈簧金屬搭接片。鎖定機構(gòu)包括保持器和圍繞聯(lián)接器周向延伸的肘節(jié)式夾鉗，以及結(jié)合在該機構(gòu)上以防止肘節(jié)式夾鉗意外釋放的安全鎖。
[0007]尤其適合于在飛行器內(nèi)使用的蛤殼式聯(lián)接器的又一個示例為美國專利N0.4，346，428。該文獻中公開的蛤殼式聯(lián)接器的特征在于通過鉸鏈互相連接的一對聯(lián)接半部。彈性搭接片跨越聯(lián)接器的周向壁以提供聯(lián)接器與互相連接的流體傳送部件之間的電連接。用于鎖定聯(lián)接半部的鎖定機構(gòu)包括可與有凹口的桿件接合的夾鉗。該桿件被操作以使得聯(lián)接半部的相鄰末端通過桿件形成的拉力靠攏。
[0008]尤其適合于在飛行器內(nèi)使用的蛤殼式聯(lián)接器的又一個示例在美國專利N0.5，620，210中被公開。該文獻公開了一種用于連接流體傳送管道的相鄰端部的聯(lián)接組件，該聯(lián)接組件也包括通過鉸鏈互相連接的一對聯(lián)接半部。該聯(lián)接器的特征在于與匹配的通道接合以用于鎖定聯(lián)接器的側(cè)向隔開的鎖定齒。該聯(lián)接組件還包括用于鎖定冗余的樞轉(zhuǎn)鎖定部件。該樞轉(zhuǎn)鎖定部件具有接納在鎖定齒之間的至少一個翅片，并且鎖定部件在鎖定齒接合在匹配的通道內(nèi)時咬合在鎖定位置。
[0009]雖然現(xiàn)有技術(shù)文獻對于它們的預(yù)期目的而言是足夠的，但傳統(tǒng)的蛤殼式聯(lián)接器具有許多固有的結(jié)構(gòu)缺陷。蛤殼式聯(lián)接器具有必須由耐用材料諸如不銹鋼制成以耐受與在飛行器內(nèi)的使用相關(guān)的高應(yīng)力和應(yīng)變的較小鉸鏈和鎖閂。由于在飛行器內(nèi)使用的聯(lián)接器的數(shù)量，不銹鋼顯著增加了飛行器的重量。另外，流體傳送管路通常由鋁制成，導(dǎo)致使用異種金屬，這會形成潛在問題，不僅有正確接地和隔離靜電電荷方面的問題，而且有互相接觸的異種金屬之間久而久之會發(fā)生的電化學(xué)腐蝕方面的問題。飛行器結(jié)構(gòu)的界限內(nèi)的任何水分會充當啟動電化學(xué)腐蝕的電解質(zhì)。盡管鋁和不銹鋼在長期運行中一般具有優(yōu)良的耐腐蝕特性，但異種金屬的使用可能引起導(dǎo)致點蝕或裂紋的腐蝕，由此限制了流體傳送管路和相關(guān)聯(lián)接器的使用壽命。
[0010]傳統(tǒng)蛤殼式聯(lián)接器的另一個內(nèi)在缺陷在于，所使用的較小鉸鏈和鎖閂/鎖件使這些構(gòu)件由于它們的小尺寸而更難以維修。例如，如果鎖定機構(gòu)發(fā)生卡滯，或鉸鏈變得不能使用，則使用者必須使用小型工具運用更精確的力來成功操縱這些構(gòu)件。
[0011]—般而言，現(xiàn)有技術(shù)可表征為不提供鎖定和承載特征結(jié)構(gòu)的冗余度，因此所存在的單點故障使現(xiàn)有技術(shù)聯(lián)接器更容易失效。
[0012]因此，需要提供一種蛤殼式聯(lián)接器，其不僅提供所需的鎖定冗余，而且提供更符合人機工程學(xué)的設(shè)計，使聯(lián)接器的鎖定和解鎖對使用者來說是一項更容易的任務(wù)。還有利的是提供一種維持簡便性而不犧牲安全方面的功能要求的設(shè)計。
[0013]還需要提供一種蛤殼式聯(lián)接器，其仍可利用聯(lián)接半部之間的傳統(tǒng)鉸接連接，并且允許利用聯(lián)接器設(shè)計來分配在聯(lián)接器上引起的負荷，特別是減小鉸鏈自身上的負荷。因此，這種設(shè)計可允許使用強度較低的材料如鋁、塑料或復(fù)合材料構(gòu)件，這進而還可以減輕與異種金屬的使用相關(guān)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種同心的滑動蛤殼式聯(lián)接器裝置。根據(jù)優(yōu)選實施例，該聯(lián)接器包括一對拱形的主聯(lián)接半部，所述聯(lián)接半部在鉸鏈處接合并且安置在鎖定位置以使兩個流體傳送部件的對向端部接合。該聯(lián)接器還包括嵌套在主聯(lián)接半部中以形成一體的聯(lián)接器的一對同心布置的拱形的副聯(lián)接半部。主、副聯(lián)接半部均具有它們各自的鉸鏈元件。當鉸鏈元件對齊時，聯(lián)接器可像傳統(tǒng)的蛤殼式聯(lián)接器那樣打開。當希望將聯(lián)接器圍繞鄰接的流體傳送部件封閉和鎖定時，使主、副聯(lián)接半部相對于彼此旋轉(zhuǎn)。更具體地，主聯(lián)接半部包括相應(yīng)通道以接納副聯(lián)接半部。為了封閉和鎖定聯(lián)接器，副聯(lián)接半部可在通道內(nèi)滑動，由此將相應(yīng)鉸鏈元件彼此分離，并使聯(lián)接半部之一的一部分移動以跨越分開主聯(lián)接半部的遠側(cè)相向表面的間隙或平面。關(guān)于相連的流體傳送部件的縱向軸線，聯(lián)接器在被安置在封閉和鎖定位置時圍繞流體傳送部件的靠接端部形成連續(xù)的環(huán)。
[0015]由于副聯(lián)接半部之一的整個截面區(qū)域用來跨越主聯(lián)接半部的遠側(cè)相向表面之間的間隙/平面，所以這導(dǎo)致相比于現(xiàn)有技術(shù)的鎖定特征結(jié)構(gòu)大得多的材料量可用于將聯(lián)接器鎖定在流體傳送部件上。這種更大的量導(dǎo)致更大的質(zhì)量可用于實現(xiàn)更牢固的鎖定能力。另外，當副聯(lián)接半部在通道內(nèi)滑動時，聯(lián)接半部之一的另一部分跨越主聯(lián)接半部的鉸鏈元件的位置，因為副聯(lián)接半部的鉸鏈元件不再與主聯(lián)接半部的鉸鏈元件對齊。副聯(lián)接半部的這種偏移還導(dǎo)致更大量的材料可用于加強主聯(lián)接半部在鉸鏈處互相連接的部位。利用這些更大的材料量，聯(lián)接器因此可由相比于典型鋼合金更弱的材料制成，所述典型鋼合金必須被使用以適應(yīng)傳統(tǒng)蛤殼式聯(lián)接器的較小鉸鏈和鎖定構(gòu)件。此外，與主、副聯(lián)接半部相關(guān)聯(lián)的特定鉸鏈設(shè)計仍可保持在較小的橫截面輪廓中，這因而確保了聯(lián)接器可容易地安裝在可用于流體傳送管路的較小空間內(nèi)。
[0016]該聯(lián)接器的其它結(jié)構(gòu)細節(jié)包括形成在主聯(lián)接半部的外周面上的通道。所述通道連續(xù)延伸，使得副聯(lián)接半部可以大的周向角度自由地滑動通過通道，由此通過確保副聯(lián)接半部能夠容易地旋轉(zhuǎn)以連續(xù)跨越主聯(lián)接半部的遠側(cè)相向表面和位于鉸鏈底座附近的主聯(lián)接半部的鉸接端，來簡化聯(lián)接器的鎖定。在本發(fā)明的實施例中，可在主、副聯(lián)接半部之間提供不同截面接口。一個示例為封閉式接口，其中副聯(lián)接半部的側(cè)向相對的側(cè)面被接納在主聯(lián)接半部的通道內(nèi)。另一個示例為開放式接口，其中副聯(lián)接半部包括可滑動地接合在主聯(lián)接半部的對應(yīng)環(huán)形溝槽內(nèi)的環(huán)形凸緣。在又一個實施例中，該接口的特征在于內(nèi)、外聯(lián)接半部之間通過互補的燕尾榫形凸緣和溝槽的連接。
[0017]可通過多種