[发明专利]万向节间隙优化系统

说明书

本申请涉及一种万向节间隙优化系统。用于减小柔性接头万向节系统内的间隙的设备包括垫圈，垫圈具有居中地定位的孔。垫圈包括圆柱形侧面，其中，圆柱形侧面成形为当垫圈位于万向节的夹具和环之间时接触万向节的环的侧面。垫圈还包括球形侧面，其中，球形侧面具有当垫圈位于夹具和环之间时使得夹具能够相对于环围绕居中地延伸穿过垫圈中的孔的轴线旋转的形状。

技术领域

本公开总体上涉及柔性接头万向节系统的制造和维护，特别是涉及通过实施球形垫圈以将柔性接头中的间隙减小到期望公差内来减小由于松散配合部件而引起的金属波纹管万向节接头疲劳损坏。

背景技术

柔性金属波纹管万向节接头通常用于连接流体输送系统的管道系统，其中，允许管道系统的部分之间的相对运动是有益的。然而，在高应变、高振动或剧烈温度变化的环境中，例如火箭发动机，过大的制造间隙在周期性剪切载荷下在波纹管上引起非预期的额外应变，从而引起显著的疲劳损坏和缩短的寿命周期。

解决损坏原因的现有解决方案通常需要对现有单元进行重大的重新设计。这种万向节的行业标准做法是使用普通的球形滚珠轴承。为了在从开始就没有使用轴承的现有接头中实施此方法，万向节接头将需要被破坏性地分离，如果存在足够的厚度或者主要部件被替换则需要进行机加工，然后重新组装，这涉及焊接和重新清洁。与此过程相关联的巨大成本和风险通常使得单元的完全更换更加可行。

因此，期望具有一种考虑到上述问题中的至少一些以及其他可能的问题的方法和设备。例如，期望具有一种方法和设备，其提供用于去除这些间隙而不从组件去除接头且不破坏压力屏障，并且提供接头的全部性能能力，但是具有大大增加的疲劳使用寿命。还期望制造一种万向节系统，其包括在期望公差内的柔性接头中的减小的间隙，这可以处理来自初始安装的高应变环境并提供增加的使用寿命。

发明内容

本公开的一个实例提供了一种包括环的万向节系统。第一夹具连接到环，并且第二夹具连接到环。垫圈位于第一夹具和环之间。

本公开的另一实例提供了一种包括垫圈的设备，该垫圈具有居中地定位的孔。垫圈包括圆柱形侧面，其中，圆柱形侧面成形为当垫圈位于用于万向节的夹具和用于万向节的环之间时接触用于万向节的环的侧面。垫圈还包括球形侧面，其中，球形侧面具有当垫圈位于夹具和环之间时使得夹具能够相对于环围绕居中地延伸穿过垫圈中的孔的轴线旋转的形状。

本公开的又一实例提供了一种用于将垫圈安装在万向节中的方法，包括识别万向节的夹具和万向节的环之间的距离，以及形成垫圈，使得垫圈具有厚度，使得垫圈和环之间的第一间隙以及垫圈和夹具之间的第二间隙累积地在期望的间隙公差内。

该特征和功能可以在本公开的各种实例中独立地实现，或者可以在其他实例中组合，其中进一步的细节可以参考以下描述和附图来看到。

附图说明

在所附权利要求中阐述了被认为是说明性实例的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性实例的以下详细描述，将最好地理解说明性实例以及优选使用模式、其进一步的目的和特征，其中：

图1是根据说明性实例的框图形式的万向节系统的图示；

图2是根据说明性实例的万向节系统的图示；

图3是根据说明性实例的万向节系统的图示；

图4是根据说明性实例的万向节系统的截面的图示；

图5是根据说明性实例的万向节系统的截面的图示；

图6是根据说明性实例的垫圈的图示；

图7是根据说明性实例的垫圈的图示；

图8是根据说明性实例的垫圈的截面的图示；

图9是根据说明性实例的垫圈的截面的图示；