[发明专利]具有故障检测能力的软管

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求获得2008年7月9日提交的美国临时申请61/079,245的权益，该临时申请全文以参引方式结合在本文中。

技术领域

本发明涉及一种具有故障检测能力的软管。

背景技术

高压增强型液压软管典型地应用于诸如运土机械的各种流体动力操作的机械，以在该机械上或在其内部使用的液压回路的多个可动部分之间提供柔性连接。该类软管可以包括中空的聚合物内管，在该内管上同中心地应用由诸如金属丝或织物的增强材料制成的连续的圆筒形层，以吸纳内管内部产生的径向和轴向压力。许多应用需要同时具有高破裂强度和长期抗疲劳强度的软管结构。在使用传统技术时，可以通过增加附加的增强材料和/或层来提高软管设计的破裂强度，但是这种方式通常因为其对软管柔韧性的不利影响而令人失望；或者也可以通过普遍增加增强材料每一层的拉伸强度来提高软管设计的破裂强度，但是这种方式可能会以降低软管的抗疲劳强度为代价。为确定软管设计的强度，软管制造商典型地对软管进行脉冲试验和破裂试验以及其它试验。脉冲试验通过对软管周期性施加液压压力来测量软管设计的抗疲劳破坏能力。另一方面，破裂试验是通过在软管失效之前均匀增加内部压力来确定软管的极限强度的破坏性的液压试验。制造商能够基于这些以及其它试验估计软管的寿命，该寿命可以用于确定何时软管到达其使用极限并可能需要更换。

发明内容

软管故障检测系统包括软管和故障检测器。该软管包括至少一个具有导电特性的传导层。该故障检测器与该传导层电连接，并配置成用于基于该导电特性检测与电相关的变化，以预示软管的即将发生的故障隐患。

在另一实施例中，软管故障检测系统包括软管组件和故障检测器。该软管组件包括第一传导层、第二传导层和设置于第一传导层和第二传导层之间的中间层。该第一传导层和第二传导层分别具有电特性。该故障检测器配置成用于基于该电特性检测与电相关的变化，以预示该软管的第一传导层和第二传导层至少其中之一的即将发生的故障隐患。该故障检测器包括传感器、记录器和数字处理器。该传感器与第一传导层和第二传导层电连接以测量该电特性。该记录器配置成用于存储测得的电特性。

在本发明的另一方面，软管故障检测系统包括软管组件和故障检测器。该软管组件包括第一传导层、第二传导层、插口和接头。该第一传导层和第二传导层分别具有电特性。该插口与第二传导层电连接。该接头与第一传导层电连接。该故障检测器配置成用于基于该电特性检测与电相关的变化，以预示该软管的第一传导层和第二传导层至少其中之一的即将发生的故障隐患。该故障检测器包括传感器、第一引出线和第二引出线。该传感器配置成用于测量第一传导层和第二传导层之间的电特性。该第一引出线使传感器与插口相互电连接。该第二引出线使传感器与接头相互电连接。

本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将从下文结合附图对实施本发明的最佳方式的详细说明中显而易见。

附图说明

下面参考附图，这些附图是示例性实施例，其中相同部件具有同样的附图标记：

图1是具有故障检测系统的示例性软管的局部剖视图；

图2是使用编织增强层的示例性软管的局部剖开的透视图；

图3是使用螺旋线增强层的示例性软管的局部剖开的透视图；

图4是示例性软管的分解的剖视图，其中示出了该软管的中间层内发生故障；

图5是示例性软管的一部分的分解的局部剖视图，示出了用于使增强层与插口和接头连接的一种连接方案；

图6是示例性软管的一部分的分解的局部剖视图，示出了用于使故障检测器与增强层连接的一种连接方案；

图7是图1的示例性软管使用变型的插口和接头的局部剖视图；

图8是另一图1的示例性软管使用变型的插口和接头的局部剖视图；

图9是又一图1的示例性软管使用变型的插口和接头的局部剖视图；

图10是图9的软管配件的插口的局部剖视图。

具体实施方式

下面参考下文的说明及附图，详细示出了本发明的系统及方法的示例性方案。尽管附图示出了一些可能的方案，但是这些附图不一定按比例绘制，某些特征可能被夸大、移除或局部分割以更好地图示和说明本发明的装置。此外，这里所做的说明不应理解为是详尽的或者是将权利要求限制或限定于附图所示和下文详细说明中所述的确切的形式和结构。