СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
JOINT FOR CONNECTION OF FLUID PIPELINES

Область техники
Изобретение относится к соединительному устройству для соединения гидравлических трубопроводов в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из патентного документа DE 4412115 известно соединительное устройство для соединения гидравлических трубопроводов, соединительные компоненты которого в запертом положении скрепляются друг с другом посредством механических запорных элементов. Такие соединительные системы используются, как правило, при соединении навесных аппаратов с сельскохозяйственными уборочными машинами, такими как зерноуборочные комбайны и полевые измельчители. Ввиду того, что в таких системах с транспортными средствами навешиваемый рабочий аппарат находится спереди по направлению движения и в поле зрения водителя несущего транспортного средства, водитель может легко узнавать, когда после отсоединения рабочего аппарата соединение между гидравлическими трубопроводами несущего транспортного средства и рабочего аппарата остается не отключенным, так что, как правило, не происходит разрывов соединения шлангов. Кроме того, во время эксплуатации рабочий аппарат проталкивается транспортным средством, так что в отличие, например, от рабочих аппаратов, расположенных позади несущих транспортных средств, таких как тракторы, при разрыве механических запорных устройств навесной аппарат и сельскохозяйственная уборочная машина не удаляются друг от друга.
Однако когда соединительное устройство по DE 4412115 используется для соединения сельскохозяйственных рабочих аппаратов с таким транспортным средством, как трактор, при эксплуатации в режиме тяги, а также при отсоединении навешенных сзади или сбоку рабочих аппаратов возникает проблема в том, что рабочие аппараты не находятся в поле зрения водителя несущего транспортного средства, и он не может распознать, когда при эксплуатации из-за поломки запорного устройства машина теряет навешенный аппарат или когда при отсоединении аппарата гидравлические соединения не были отсоединены. В обоих случаях это может приводить к отрыву или разрыву гидравлических шлангов, что помимо повреждения шлангов создает значительный риск травм для людей, находящихся в зоне воздействия гибких трубопроводов.
Раскрытие изобретения
Соответственно, задачей изобретения является устранение недостатков известных решений уровня техники и создание соединительного устройства для соединения гидравлических трубопроводов, которое, с одной стороны, при нормальной рабочей эксплуатации обеспечивает надежное соединение гидравлических соединений между несущим транспортным средством и навесным аппаратом и, с другой стороны, при достижении недопустимой нагрузки на шланги обеспечивает возможность размыкания соединений шлангов.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается совокупностью признаков по пункту 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению соединительное устройство для соединения гидравлических трубопроводов (которое может быть также названо сцепным устройством для гидравлических трубопроводов) содержит первый, соединенный с несущим транспортным средством, соединительный (сцепной) компонент и второй соединительный (сцепной) компонент, который может быть соединен с первым соединительным компонентом, а также принадлежащее первому соединительному компоненту запорное устройство и, по меньшей мере, один принадлежащий второму соединительному компоненту запорный штырь, который может быть приведен в зацепление с запорным устройством, причем во время соединения первого и второго соединительных компонентов этот, по меньшей мере, один запорный штырь вводится в принадлежащую запорному устройству криволинейную направляющую и в запертом положении освобождается от нее. За счет этого при достижении недопустимой нагрузки соединительное устройство обеспечивает возможность размыкания соединений шлангов и в то же время процесс соединения может производиться быстро и точно.
В предпочтительном примере осуществления точное позиционное соединение соединительных компонентов обеспечивается конструктивно простым образом за счет того, что второму соединительному компоненту принадлежат один или несколько позиционирующих пальцев, которые взаимодействуют с приемными проточками первого соединительного компонента таким образом, что второй соединительный компонент направляется в первом соединительном компоненте с помощью позиционирующих пальцев.
Благодаря тому, что принадлежащая запорному устройству криволинейная направляющая содержит криволинейный направляющий участок и прямолинейный участок освобождения, конструктивно простым образом обеспечивается оптимальный процесс соединения и без дополнительных мер со стороны оператора достижение запертого положения, в котором соединительное устройство автоматически размыкается при превышении порога нагрузки.
В предпочтительном примере осуществления изобретения надежное направление запорного штыря в криволинейной направляющей достигается, когда криволинейная направляющая выполнена в виде открытого с одной стороны U-образного профиля, образующего направляющий канал.
Особенно простое в обращении с ним соединительное устройство создается в следующем предпочтительном примере осуществления, когда запорное устройство для осуществления процесса запирания и для отсоединения первого и второго соединительных компонентов выполнено с возможностью поворота посредством ручного рычага из разомкнутого положения в запертое положение и наоборот.
В предпочтительном решении по развитию изобретения запорное устройство содержит первый и второй запорные диски, а каждый запорный диск несет криволинейную направляющую, при этом каждый запорный диск установлен с возможностью поворота в боковой области первого соединительного компонента и может быть приведен в кинематическое взаимодействие с запорным штырем, принадлежащим боковой области второго соединительного компонента. Такое решение имеет прежде всего то преимущество, что обеспечивает создание компактного соединительного устройства, которое требует небольшого конструктивного пространства и может быть оптимально встроено в имеющееся в распоряжении ограниченное пространство.
Высокая гибкость в отношении видов рабочих аппаратов, которые могут быть агрегатированы с несущим транспортным средством, создается в том случае, когда первый и второй соединительные компоненты выполнены с возможностью приема множества шланговых трубопроводов.
Надежная и конструктивно простая опора второго соединительного компонента на первый соединительный компонент достигается в том случае, когда шланговые трубопроводы соединены со вторым соединительным компонентом посредством гидравлических подсоединений, а эти гидравлические подсоединения соединены с штепсельными соединениями, принадлежащими первому соединительному компоненту.
Для того, чтобы дополнительно обеспечить невозможность отдельного отсоединения индивидуальных шланговых трубопроводов от соединительного устройства, в предпочтительном примере осуществления предусмотрено, что удерживающая сила каждого из принадлежащих гидравлическим трубопроводам штепсельного соединения рассчитана такой, что превышает силу отсоединения второго соединительного компонента от первого соединительного компонента.
Для того, чтобы, например, при дорожном движении и эксплуатации несущего транспортного средства с навешенным рабочим аппаратом соединительное устройство не могло разомкнуться из-за динамических нагрузок, вызванных скоростью движения, в следующем предпочтительном примере осуществления предусмотрено, что, по меньшей мере, для одного из запорных дисков запорного устройства в запертом положении предусмотрен предохранительный палец.
Для того, чтобы соединительное устройство можно было отпереть вручную с меньшим количеством рукояток, в следующем предпочтительном примере осуществления предусмотрено, что предохранительный палец съемно установлен на соединительном устройстве.
Область использования соединительного устройства по изобретению может быть значительно расширена в том случае, когда несущее транспортное средство выполнено в виде несущего транспортного средства сельскохозяйственной машины или машины для лесного хозяйства, предпочтительно в виде трактора, а второй соединительный компонент принадлежит рабочему аппарату, соединяемому с несущим транспортным средством сельскохозяйственной машины или машины для лесного хозяйства. Такой же эффект достигается, когда несущее транспортное средство выполнено в виде строительной машины, а второй соединительный компонент принадлежит рабочему аппарату, соединяемому с несущим транспортным средством строительной машины.
Дальнейшие предпочтительные примеры осуществления являются предметом изобретения в зависимых пунктах.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 изображает выполненное в виде трактора несущее транспортное средство, снабженное соединительным устройством по изобретению,
фиг.2 схематично изображает соединительное устройство по изобретению в детальном виде,
фиг.3 схематично изображает процесс соединения по изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показано выполненное в виде трактора 2 несущее транспортное средство 1, на которое сзади известным образом навешен сельскохозяйственный рабочий аппарат 3, такой как плуг, сеноворошилка или косилка. Аналогичным образом сельскохозяйственный рабочий аппарат 3 может быть навешен на сельскохозяйственное несущее транспортное средство 1 в его передней и/или боковой области. Как правило, сельскохозяйственный рабочий аппарат 3 может быть соединен с трактором 2 либо с помощью так называемого дышла 4, либо с помощью трехточечной навесной системы 5, при этом сельскохозяйственное несущее транспортное средство 1 в зависимости от оснащения может быть снабжено передним и/или задним дышлом 4 и соответствующей трехточечной навесной системой 5. Предназначенные для навески на несущее транспортное средство 1 рабочие аппараты 3 выполняют самые различные рабочие функции, причем требуемые для выполнения этих рабочих функций рабочие органы рабочих аппаратов 3 приводятся гидравлическими и/или электрическими и/или механическими средствами, а необходимая для этого энергия подается от несущего транспортного средства 1 через линии 6-8 снабжения. При этом передача механической энергии осуществляется известным образом посредством соединения приводной трансмиссии 6 со стороны рабочего аппарата с валом 9 отбора мощности несущего транспортного средства 1. Электрическая энергия передается, как правило, с помощью электрических проводов 7 между несущим транспортным средством 1 и рабочим аппаратом 3. Гидравлическая приводная энергия передается, как правило, по гидравлическим трубопроводам 8 между несущим транспортным средством 1 и предназначенным для него рабочим аппаратом или аппаратами 3.
Для упрощения процесса соединения гидравлических трубопроводов 8 с несущим транспортным средством 1 оно снабжено первым соединительным компонентом 10, который жестко соединен с несущим транспортным средством 1 и лишь схематично показан на фиг.1. Этот первый соединительный компонент 10 может быть соединен со вторым соединительным компонентом 11, который несет все гидравлические трубопроводы 8 рабочего аппарата 3, причем первый и второй соединительные компоненты 10, 11 образуют соединительное устройство 12 по изобретению для соединения гидравлических трубопроводов 8, которое будет подробно описано ниже.
На фиг.2 соединительное устройство 12 по изобретению показано в левой части в запертом, а в правой части в разомкнутом состоянии. В запертом состоянии первый и второй соединительные компоненты 10, 11 непосредственно примыкают друг к другу своими внутренними фланцевыми поверхностями 13, 14. Согласно изобретению первому соединительному компоненту 10 принадлежит запорное устройство 15, которое может быть повернуто вокруг оси 16 поворота, проходящей поперечно соединительному устройству 12, с помощью ручного рычага 17 из запертого положения 18 в разомкнутое положение 19. Запорное устройство 15 содержит расположенные с двух сторон первого соединительного компонента 10 запорные диски 20, которые с помощью винтовых креплений 21 закреплены на оси 16 поворота запорного устройства 15. Кроме того на одном из запорных дисков 20 может быть установлен съемный ручной рычаг 17.
Для того, чтобы, например, при дорожном движении несущего транспортного средства 1 находящиеся в запертом положении 18 первый и второй соединительные компоненты 10, 11 соединительного устройства 12 не могли отделиться друг от друга, например, из-за ударных нагрузок, на первом соединительном компоненте 10 может быть съемно установлен предохранительный палец 22, который может, по меньшей мере, частично охватываться соответствующим запорным диском 20, так что при установленном предохранительном пальце 22 становится невозможным поворот соединительных компонентов 10, 11 относительно друг и друга и открытие соединительного устройства 12.
Кроме того, в соответствии с изобретением на каждом запорном диске 20 на его внутренней, обращенной к соединительным компонентам стороне предусмотрена криволинейная направляющая 23, которая взаимодействует с соответствующим запорным штырем 24, расположенным на каждой стороне второго соединительного компонента 11, как это будет подробно описано ниже. Далее, на втором соединительном компоненте 11 в области его фланцевой поверхности 14 имеется один или несколько позиционирующих пальцев 25, в данном примере выполнения - два позиционирующих пальца 25. В процессе соединения двух соединительных компонентов 10, 11 эти позиционирующие пальцы 25 входят в сквозные приемные проточки 26 в первом соединительном компоненте 10, так что второй соединительный компонент 11 может простым и точным образом приводиться в рабочее соединение с первым соединительным компонентом 10.
В показанном примере выполнения каждый соединительный компонент 10, 11 содержит четыре гидравлических подсоединения 27, причем в рамках изобретения может быть предусмотрено любое число подсоединений 27. Гидравлические подсоединения 27 второго соединительного компонента 11 могут соединяться известным и здесь подробно не описываемым образом с принадлежащими первому соединительному компоненту 10 штепсельными соединениями 28. При этом как гидравлические подсоединения 27, так и штепсельные соединения 28 расположены относительно друг друга таким образом, что в ходе единственного процесса соединения все относящиеся к рабочему аппарату 3 гидравлические трубопроводы соединяются с гидравлической системой несущего транспортного средства 1. Одновременно соединенные друг с другом гидравлические подсоединения 27 и соответствующие им штепсельные соединения 28 обеспечивают опору второго соединительного компонента 11 на первый соединительный компонент 10. Связь шланговых трубопроводов 8 с гидравлической системой несущего транспортного средства 1 осуществляется посредством того, что жестко соединенный с несущим транспортным средством 1 первый соединительный компонент 10 присоединен к предназначенному для транспортного средства 1 блоку 29 клапанов, который управляет подачей давления в отдельные гидравлические трубопроводы 8 и отводом давления из них.
На фиг.3 подробно показан процесс соединения первого и второго соединительных компонентов 10, 11. Вначале второй соединительный компонент 11 по фиг.3a подводят к первому соединительному компоненту 10 таким образом, что принадлежащие второму соединительному компоненту 11 позиционирующие пальцы 25 входят в сквозные проточки 26 в первом соединительном компоненте 10. Этот второй соединительный компонент 11 подводят к первому соединительному компоненту 10 настолько, что запорные штыри 24 второго соединительного компонента 11 прижимаются к соответствующим запорным дискам 20 запорного устройства 15. При этом запорный штырь 24 занимает положение над входной областью 30 криволинейной направляющей 23 по изобретению, принадлежащей соответствующему запорному диску 20. Для того, чтобы при повороте запорного диска 20 вокруг своей оси 16 поворота запорный штырь 24 надежно направлялся внутри криволинейной направляющей 23, она выполнена в виде открытого вниз U-образного профиля 31, так что внутри этого U-образного профиля 31 образован направляющий канал 32 криволинейной направляющей 23, в котором направляется соответствующий запорный штырь 24. Для надежного позиционирования запорного штыря 24, как это будет описано дальше, каждая криволинейная направляющая 23 и образованный ею направляющий канал 32 имеют начинающийся от входной области 30 криволинейный направляющий участок 33 и примыкающий к нему прямолинейный участок 34 освобождения.
При перемещении ручного рычага 17 по стрелке 35 в направлении к вертикали запорные диски 20 поворачиваются вокруг своей оси 16 поворота, например, в положение по фиг.3b, в котором запорные штыри 24 переместились по криволинейному направляющему участку 33 направляющего канала 32. За счет U-образного профиля 31 направляющего канала 32 запорные штыри 24 во время своего перемещения по криволинейному направляющему участку 33 не могут выйти из направляющего канала 32. Таким образом, в ходе процесса соединения или отсоединения соединительного устройства 12 первый и второй соединительные компоненты 10, 11 вследствие направления в направляющем канале 32 с геометрическим замыканием принудительно перемещаются друг к другу или друг от друга.
При дальнейшем повороте ручного рычага 35 в вертикальном направлении он наконец достигает вертикального положения по фиг.3c. В этом положении запорное устройство 15 занимает запертое положение 18, в котором принадлежащие второму соединительному компоненту 11 гидравлические подсоединения 27 входят в штепсельные соединения 28. Вследствие поворота запорных дисков 20 вокруг оси 16 поворота запорные штыри 24 второго соединительного компонента 11 заходят в прямолинейные участки 34 освобождения направляющего канала 32. Эти прямолинейные участки 34 освобождения в запертом положении 18 ориентированы горизонтально, так что каждый запорный штырь 24 может перемещаться наружу из своего участка 34 освобождения.
Теперь, в том случае, когда несущее транспортное средство 1 удаляется от отсоединенного от него рабочего аппарата 3 без разъединения соединительного устройства 12, и разъединяющая сила F1 превышает удерживающую силу F2 двух соединительных компонентов 10, 11, которая обеспечивается по существу штепсельными соединениями 28, два соединительных компонента 10, 11 отсоединяются друг от друга без отрыва отдельных гидравлических трубопроводов 8 от второго соединительного компонента 11 и их возможного повреждения и без риска травм для находящихся поблизости людей.
Для открытия соединительного устройства 12 ручной рычаг 17 поворачивают из положения по фиг.3c в вертикальном направлении вниз по стрелке 36. При этом запорные штыри 24 проходят по образованному криволинейной направляющей 23 направляющему каналу 32 в противоположном направлении, так что запорное устройство 15 в конце снова освобождает принадлежащие второму соединительному компоненту 11 запорные штыри 24, и второй соединительный компонент 11 может быть удален от первого.
В предпочтительном примере осуществления изобретения схематично показанные на фиг.2 соединения 28 шлангов могут быть выполнены по параметрам такими, что удерживающая сила каждого из соединений 28 шлангов больше разъединяющей силы F1 соединительных компонентов 10, 11 соединительного устройства 12. Кроме того, в рамках изобретения несущее транспортное средство 1 может быть выполнено в виде несущего транспортного средства любой сельскохозяйственной машины или машины для лесного хозяйства, а второй соединительный компонент 11 предназначен для рабочего аппарата, соединяемого с несущим транспортным средством сельскохозяйственной машины или машины для лесного хозяйства. Далее несущее транспортное средство может быть выполнено также в виде строительной машины, а второй соединительный компонент 11 предназначен для рабочего аппарата, соединяемого с несущим транспортным средством строительной машины.