[发明专利]用于将被联接元件固定到轴上的设备

说明书

本文描述了一种用于将被联接元件固定到轴上的设备。更具体地，描述了这样一种设备：该设备提供被联接元件如活塞到轴上的紧密装配，该紧密装配能够处理较高压力而不发生被联接部件的相对移动，并且该设备可以使所需的部件减至最少，提供最佳的材料利用率，并避免对紧固件的需要。

相关申请

本申请的优先权源自新西兰专利申请No.705514，该新西兰专利申请通过参引并入本文。

技术领域

本文描述一种用于将被联接元件固定到轴上的设备。更具体地，描述了这样一种设备：其提供至少一个被联接元件、如活塞、到轴上的紧密配合，该紧密配合能够处理高传递力而不发生被联接部件的相对移动。该设备可以使所需的部件减至最少，提供最佳的材料利用率，并避免对紧固件的需要。

背景技术

轴被广泛用于多种设备的机械结构中。用于本说明书的目的的轴是指沿设定路径运动的杆或管，其运动是旋转、振荡、线性运动和/或角运动。轴的运动可以驱动诸如活塞之类的机械元件，并且活塞结合到轴，从而保持活塞与轴之间恒定的固定关系。

在沿着轴的某一点实现这种结合可能是具有挑战性的，因为诸如活塞之类的被联接元件需要与轴接合，而轴在使用中可能快速地运动、快速地加速或减速，并且可能伴随着相当大的力/扭矩而运动。此外，运动和力可能需要在轴与活塞之间不发生运动的情况下被传递到活塞。单轴实施例的一个现有技术实施例使用集成在轴中的较大肩部(活塞与轴成一体)或轴与活塞之间使用熔合或粘合联接。这些方法并不理想，因为它们增加了设备的复杂性并且可能在材料中引入局部应力。

由于与以上所述类似的原因，结合两个单独的轴(例如主-从布置)也可能难以实现并且可能难以避免两个轴之间的滑动。

US4,134,699中公开了一种联接两个轴的解决方案，其包括：套筒，套筒具有适于容纳两个对准的轴的端部的通道；外周表面，外周表面具有朝向彼此锥形地扩大的两个轴向间隔开的部段以及位于所述部段中间的径向凸缘；一对压力环，每个压力环包围所述部段中的一个并且具有与相应地被包围的部段互补的锥形渐缩的内周表面；以及螺栓，螺栓将压力环与凸缘连接起来并且可操作为将压力环朝向彼此并朝向凸缘沿轴向拉动，从而将套筒径向向内压缩成与位于通道中的轴端部摩擦接合。

US3,782,841公开了一种用于将环形构件固定到轴的设备，其用于通过毂套筒在环形构件与轴之间进行扭矩传递，该毂套筒具有适于平滑地配合在轴上的内部平滑、周向连续的非分离构型。双重压缩环座置于套筒上并且可弹性压缩。压缩环被夹紧在设置有等间隔孔的一对环形止推环之间，螺栓穿过等间隔孔拧入以使止推环聚拢并在径向压缩轴的状态下推动套筒。

上述解决方案具有需要使用紧固件来将被联接元件固定到一个或多个轴的缺点。当被联接元件是活塞时，紧固件并不总是实用或理想的，因为：

-用于将紧固件插入轴中的插入孔可能会削弱轴的结构；

-紧固件周围的间隙可能提供碎屑和/或流体的出口，导致污染、流体滞留和累积，以及在累积区域周围的腐蚀和/或微生物形成的可能性；

-紧固件可能会使固定到位和移除变慢，从而增加制造和维修所涉及的劳力；以及

-紧固件在工作过程中可能松动，这意味着与通过其他结合方式的情况相比更频繁的维修。

US4,815,360公开了一种杆式连接件，其利用具有两个或更多个部段的开口环，该开口环设置有多个较浅的内部槽，所述多个较浅的内部槽适于与活塞杆上的对应多个较浅的槽配合，所述开口环的外周具有渐缩表面，该渐缩表面在所述开口环的整个宽度上延伸并且适于与限定在压缩衬套的孔中的对应的较宽的渐缩表面配合，所述压缩衬套具有外周表面，该外周表面设置有与活塞的腔中的内螺纹表面接合的螺纹。通过将旋拧扭矩施加到压缩套筒上，由两个渐缩表面产生了力，以迫使套筒与活塞更好地接触并迫使开口环与活塞杆更好地接触。