發(fā)明背景

本發(fā)明一般涉及液壓耦合器裝置，例如與航空燃料服務(wù)相關(guān)的裝置。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種液壓耦合器，該液壓耦合器被設(shè)計(jì)成當(dāng)受到過(guò)度的外部拉力或負(fù)載時(shí)與流體加油栓脫離。

能源研究所和美國(guó)石油學(xué)會(huì)(el和api)提供了規(guī)范，其中概述了將要作為在飛行器渦輪燃油服務(wù)中使用的設(shè)備的產(chǎn)品或在飛行器加油過(guò)程中使用的產(chǎn)品的要求。在2001年之前，規(guī)范具有對(duì)加油栓耦合器的要求，其中耦合器必須能夠承受兩千磅的拉力而不會(huì)從加油栓地井閥分離或斷開(kāi)。沒(méi)有對(duì)耦合器分離的要求。該原始要求的目的是模擬可能的情況，其中耦合器與系統(tǒng)管道連接，而加油車(chē)在連接的同時(shí)駛離或者駛?cè)腭詈掀?。兩千磅的拉力測(cè)試證實(shí)了耦合器可以承受這種事故的可能性。

在2001年，修訂了el和api規(guī)范，使得在4000-5,000磅之間的過(guò)大拉力下，需要耦合器與地井閥加油栓分離而不損壞加油栓或防止地井閥關(guān)閉。需要分離的目的是防止燃料溢出進(jìn)入加油庫(kù)和/或機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪，并盡可能減少地下管道損壞的可能性，因?yàn)榕c更換加油栓相比，地下管道的修理被認(rèn)為更昂貴并且時(shí)間更長(zhǎng)。

存在一種分離式耦合器，其中鎖定機(jī)構(gòu)包括帶切口的閂鎖凸耳。帶切口的閂鎖凸耳卡住地井閥加油栓的凸緣，以在加油操作期間將兩個(gè)部件固定在一起。這些切口在閂鎖上產(chǎn)生高應(yīng)力集中區(qū)域，在給定的載荷條件下可預(yù)測(cè)斷裂。雖然這種分離式設(shè)計(jì)是有效的，但是凸耳閂鎖上的切口可以直接抵抗所有內(nèi)部壓力以及外部物理力。切口會(huì)隨著時(shí)間的推移疲勞，從而削弱了斷裂特征，使得隨著時(shí)間的推移而具有在低于所需外部負(fù)載力下分離的可能性。這種來(lái)自?xún)?nèi)部流體壓力的直接負(fù)載導(dǎo)致更大的力作用在閂鎖上，這會(huì)使疲勞壽命更短，從而要求密切監(jiān)視切口的磨損或狀況。為了避免在低于所需負(fù)載力下分離的可能性，應(yīng)定期檢查和/或更換帶切口的閂鎖。由于所有閂鎖都是帶切口的，所以這需要每個(gè)閂鎖都受到應(yīng)力。閂鎖的切口細(xì)節(jié)的制造變化可導(dǎo)致每個(gè)閂鎖的強(qiáng)度的變化，這改變了故障負(fù)載力值。目前在市場(chǎng)上的耦合器在其耦合器上使用八個(gè)或更多個(gè)閂鎖，并且鑒于具有多個(gè)部件的故障分離設(shè)計(jì)型式的性質(zhì)，使得耦合器的實(shí)際分離拉力難以預(yù)測(cè)。

制造過(guò)程是關(guān)鍵的，以確保單個(gè)閂鎖的材料和尺寸細(xì)節(jié)對(duì)每個(gè)耦合器組件而言是一致的。

因此，始終需要一種分離式液壓耦合器，該分離式液壓耦合器能夠在期望的最小負(fù)載力下可靠地從流體加油栓分離而不會(huì)由于直接承受所有內(nèi)部壓力和外部物理力而具有較短的疲勞壽命，并且該分離式液壓耦合器具有可預(yù)測(cè)的分離負(fù)載力。本發(fā)明解決了這些需要，并且提供了其它相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種液壓耦合器，該液壓耦合器被設(shè)計(jì)成當(dāng)受到施加在其上的超過(guò)預(yù)定量的外部負(fù)載力時(shí)與流體加油栓(例如燃料地井閥加油栓)脫離。分離式液壓耦合器在所需的最小負(fù)載力下可靠地脫離流體加油栓，并且由于直接承受所有內(nèi)部壓力和外部物理力而不具有較短的疲勞壽命。

分離式液壓耦合器包括耦合器主體組件，所述耦合器主體組件能夠可移除地連接到流體加油栓上以與之形成流體通道。流體加油栓可以是燃料地井閥加油栓。

耦合器主體組件具有至少一個(gè)能夠在鎖定位置與解鎖位置之間移動(dòng)的第一鎖定構(gòu)件。所述至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件可以至少部分地設(shè)置在耦合器主體組件的腔內(nèi)，以便當(dāng)所述至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件移動(dòng)到鎖定位置時(shí)至少部分地延伸出所述腔。所述至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件可以包括多個(gè)間隔開(kāi)的第一鎖定構(gòu)件，每個(gè)第一鎖定構(gòu)件至少部分地設(shè)置在耦合器主體組件的腔內(nèi)。所述第一鎖定構(gòu)件可以具有大致球形的構(gòu)造。

套筒組件與耦合器主體組件連接。套筒組件包括具有弱化區(qū)域的第二鎖定構(gòu)件。第二鎖定構(gòu)件能夠選擇性地移動(dòng)到與至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件接合，以使至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件移動(dòng)到鎖定位置，從而使耦合器主體連接到加油栓上。第二鎖定構(gòu)件還能夠移動(dòng)到與至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件脫離接合，以允許至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件移動(dòng)到解鎖位置并允許耦合器主體與流體加油栓分離。套筒組件能夠與耦合器主體滑動(dòng)連接，以便使第二鎖定構(gòu)件選擇性地移動(dòng)到與至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件接合和脫離接合。

第二鎖定構(gòu)件可以包括多個(gè)弱化區(qū)域。弱化區(qū)域可以以大致相等的間隔彼此間隔開(kāi)。第二鎖定構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)弱化區(qū)域可以包括形成可斷裂韌帶的橫截面減小的區(qū)域。

第二鎖定構(gòu)件可以包括斷裂環(huán)。斷裂環(huán)可以設(shè)置在套筒組件的凹槽內(nèi)。

當(dāng)向所述液壓耦合器施加超過(guò)預(yù)定量的外部負(fù)載時(shí)，所述至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件向第二鎖定構(gòu)件施加足夠的力以使第二鎖定構(gòu)件的弱化區(qū)域位移或斷裂，從而允許至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件從鎖定位置移動(dòng)到解鎖位置，并且液壓耦合器與加油栓分離。當(dāng)通過(guò)至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件將預(yù)定負(fù)載施加到第二鎖定構(gòu)件時(shí)，第二鎖定構(gòu)件的弱化區(qū)域的強(qiáng)度傾向于位移或斷裂。

第二鎖定構(gòu)件相對(duì)于至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件對(duì)齊，以便使來(lái)自至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件的力均勻分布到第二鎖定構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)弱化區(qū)域。在存在多個(gè)第一鎖定構(gòu)件的情況下，這些第一鎖定構(gòu)件與第二鎖定構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)，使得第一鎖定構(gòu)件不直接接觸第二鎖定構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)弱化區(qū)域。第二鎖定構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)弱化區(qū)域位于相鄰第一鎖定構(gòu)件之間的相等距離處。

由流過(guò)所述液壓耦合器的流體產(chǎn)生的壓力不直接施加或者很少并且最少地施加在所述第二鎖定構(gòu)件上。因此，分離液壓耦合器由于直接承受所有內(nèi)部壓力而不具有較短的疲勞壽命。

從以下結(jié)合附圖的更詳細(xì)的描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，附圖通過(guò)舉例的方式說(shuō)明了本發(fā)明的原理。

附圖說(shuō)明

附圖說(shuō)明本發(fā)明。在這些附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的與流體加油栓連接的體現(xiàn)本發(fā)明的分離式液壓耦合器；

圖2是類(lèi)似于圖1的橫截面圖，示出了與關(guān)閉的流體加油栓連接的本發(fā)明的液壓耦合器；

圖3是類(lèi)似于圖2的橫截面圖，但是示出了流體加油栓打開(kāi)，以便使流體從其中經(jīng)過(guò)并通過(guò)本發(fā)明的液壓耦合器；

圖4是本發(fā)明的套筒組件和耦合器主體組件的橫截面圖；

圖5是類(lèi)似于圖4的橫截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的套筒組件被移動(dòng)到鎖定位置以將液壓耦合器鎖定到流體加油栓上；

圖6是體現(xiàn)本發(fā)明的套筒組件的頂部透視圖；

圖7是圖6的套筒組件的橫截面圖；

圖8是本發(fā)明的斷裂環(huán)鎖定構(gòu)件的透視圖；

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的將耦合器主體組件鎖定到流體加油栓的放大橫截面圖；

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的在處于鎖定位置時(shí)與流體加油栓的一部分接合的多個(gè)第一鎖定構(gòu)件的橫截面圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明的與斷裂環(huán)第二鎖定構(gòu)件接合的多個(gè)第一鎖定構(gòu)件的頂部透視圖；

圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)第一鎖定構(gòu)件施加到斷裂環(huán)第二鎖定構(gòu)件上的力的示意圖；以及

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的由于第一鎖定構(gòu)件施加的力而產(chǎn)生的斷裂環(huán)第二鎖定構(gòu)件的位移。

具體實(shí)施方式

如附圖所示，出于示例的目的，本發(fā)明在于一種分離式液壓耦合器(這里在整體上用附圖標(biāo)記100表示)，該分離式液壓耦合器選擇性地連接到流體加油栓(例如，燃料地井閥加油栓)上，并且被構(gòu)造和設(shè)計(jì)成當(dāng)施加超過(guò)預(yù)定水平的外部負(fù)載時(shí)解鎖和斷開(kāi)。液壓耦合器還被構(gòu)造和設(shè)計(jì)成由流過(guò)液壓耦合器的流體所引起的壓力不直接地施加或僅僅在表面上施加到其鎖定構(gòu)件上，該鎖定構(gòu)件被構(gòu)造和設(shè)計(jì)成當(dāng)液壓耦合器受到過(guò)度的外力時(shí)位移或斷開(kāi)。

現(xiàn)在參考圖1，所示的流體加油栓10被可操作地連接到與所需流體流體連通的管道12。在典型的應(yīng)用中，流體加油栓10包括燃料地井閥加油栓，該燃料地井閥加油栓與例如來(lái)自噴射燃料地下源的燃料(通常為噴射燃料)流體連通或借助延伸到噴射燃料箱的管道與燃料流體連通。噴射燃料流體被泵送或以其他方式被施加壓力，使得當(dāng)加油栓閥打開(kāi)時(shí)，噴射燃料從加油栓閥流過(guò)所連接的耦合器和軟管并流到飛行器或其它將要被加油的車(chē)輛。

繼續(xù)參考圖1，所示的體現(xiàn)本發(fā)明的分離式液壓耦合器100可操作地連接到流體加油栓閥10。用附圖標(biāo)記“2”和“4”標(biāo)記的箭頭示出了諸如噴射燃料等的流體進(jìn)入加油栓地井閥門(mén)管道12和/或加油栓本身10的入口14的流動(dòng)，在打開(kāi)時(shí)流體經(jīng)過(guò)液壓耦合器100并經(jīng)過(guò)所連接的管道或管路(未示出)，從而根據(jù)需要輸送到例如可移動(dòng)燃料油罐車(chē)、飛行器的燃料箱等。用附圖標(biāo)記“6”標(biāo)記的箭頭示出了施加到液壓耦合器100上的外力的可能性。這可以包括外部沖擊力(例如，進(jìn)入液壓耦合器100的車(chē)輛)，或拉力(例如，當(dāng)軟管管線或下游管道仍然連接時(shí)遠(yuǎn)離液壓耦合器100行駛的車(chē)輛)。當(dāng)這種力超過(guò)規(guī)定的負(fù)載時(shí)，希望耦合器裝置100自動(dòng)地從加油栓閥10斷開(kāi)并脫離，以防止加油栓閥10和/或連接管道12損壞或破壞。當(dāng)前規(guī)范規(guī)定在4000-5000磅之間的過(guò)大的拉力需要耦合器100從地井閥(流體加油栓閥10和管道12)脫離，使得地井閥關(guān)閉并防止損壞地井閥。

現(xiàn)在參考圖2，如本文中將更全面地描述，本發(fā)明的液壓耦合器100可選擇地連接到流體加油栓閥10。示出了流體加油栓閥10的示例性設(shè)計(jì)和構(gòu)造。如上所述，流體加油栓10流體耦合到諸如噴射燃料等流體的流體源。流體加油栓10可以通過(guò)其它管道(例如，圖1所示的管道12)耦合到流體源，或者可以直接從燃料源(例如，地下燃料箱等)延伸。流體加油栓10通常被偏置在關(guān)閉位置，使得其提升閥或閥11例如借助彈簧18被偏壓到關(guān)閉位置。除非有意打開(kāi)加油栓10，否則防止了流體加油栓10內(nèi)流體(如箭頭所示)離開(kāi)加油栓10。流體加油栓10可以包括閥或止動(dòng)件20，除非加油栓10打開(kāi)，否則防止流體流入流體加油栓10。通常也可以例如借助彈簧22被偏壓到關(guān)閉位置。利用處于關(guān)閉位置的流體加油栓10，諸如噴射燃料等流體不能離開(kāi)流體加油栓10。

參考圖2和圖3，本發(fā)明的液壓耦合器100被設(shè)計(jì)和構(gòu)造成選擇性地連接并耦合到流體加油栓10。通常，液壓耦合器100包括一個(gè)或多個(gè)用于移動(dòng)和定位液壓耦合器的手柄102。液壓耦合器100包括具有至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件的耦合器主體組件和具有第二鎖定構(gòu)件的套筒組件106，套筒組件106選擇性地在解鎖位置與鎖定位置之間移動(dòng)，以便使耦合器主體組件104相對(duì)于流體加油栓10解鎖或鎖定。

在液壓耦合器100已經(jīng)連接在流體加油栓10上并相對(duì)于流體加油栓10鎖定在適當(dāng)位置之后，例如可以通過(guò)致動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)手柄108打開(kāi)流體加油栓10的閥16，手柄108使推動(dòng)器110豎直向下移動(dòng)以克服彈簧18的偏壓打開(kāi)閥116并允許流體(如圖3中箭頭所示)流過(guò)液壓耦合器100的通道112然后流出出口114，出口通常具有與之連接的用于在需要時(shí)輸送噴射燃料或其它流體的軟管或其它管道。如上所述，在噴射燃料加油栓地井閥的情況下，噴射燃料流體被泵送或以其他方式被施加壓力，使得當(dāng)流體加油栓閥16打開(kāi)時(shí)，噴射燃料從加油栓閥流過(guò)液壓耦合器100并流入軟管和飛行器或其它將要被加油的車(chē)輛。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，存在用于將流體加油栓偏置成正常關(guān)閉狀態(tài)并且在連接液壓耦合器100之后選擇性地打開(kāi)流體加油栓10的各種機(jī)構(gòu)和裝置。因此，本發(fā)明可以預(yù)期除了所示和描述的這些裝置之外的裝置。

連接機(jī)構(gòu)將加油栓閥10與耦合器100鎖定在一起，使得流體可以經(jīng)過(guò)連接部分而不泄漏。在連接時(shí)，如果沒(méi)有鎖定在一起，則流體壓力施加使兩個(gè)部件分離的力。存在采用不同的方法將組件連接或鎖定在一起的各種機(jī)構(gòu)。在鎖定在一起時(shí)，大多數(shù)耦合器鎖定機(jī)構(gòu)比管道基礎(chǔ)設(shè)施更強(qiáng)。因此，如果耦合器接收到意外的外部沖擊力或拉力，則在耦合器連接部分?jǐn)嚅_(kāi)之前，管道錨點(diǎn)將失效。過(guò)去，這已經(jīng)損壞了更換成本很高的管道基礎(chǔ)設(shè)施，任何損壞也可能導(dǎo)致管道系統(tǒng)的泄漏。為了避免這些問(wèn)題，本發(fā)明的耦合器裝置100被設(shè)計(jì)成在對(duì)管道基礎(chǔ)設(shè)施造成損害之前分離。

現(xiàn)在參考圖4和圖5，示出了耦合器主體組件104和套筒組件106。在圖4中，套筒組件106處于其升高的解鎖位置。然而，在圖5中，套筒組件106已經(jīng)移動(dòng)到鎖定位置，其中液壓耦合器100被牢固地連接并鎖定到流體加油栓閥10上。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖所示，套筒組件106可以與耦合器主體組件104滑動(dòng)關(guān)聯(lián)并連接到該耦合器主體組件104上，并且可以被手動(dòng)地升高和降低，從而使液壓耦合器100相對(duì)于流體加油栓10釋放和鎖定。

耦合器主體組件104至少部分地通過(guò)液壓耦合器100來(lái)限定流體通道112。耦合器主體組件104包括至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件，該第一鎖定構(gòu)件可選擇地在鎖定位置與解鎖位置之間移動(dòng)，這將在本文中更全面地描述。耦合器主體組件104直接連接到流體加油栓閥10的一部分上。

在一個(gè)實(shí)施例中，耦合器主體的下部116具有以間隔分開(kāi)的關(guān)系形成在其中的多個(gè)孔或空腔118。如圖5所示，第一鎖定構(gòu)件120至少部分地設(shè)置在間隔開(kāi)的腔或孔118內(nèi)，并且能夠向內(nèi)移動(dòng)以便與一部分流體加油栓閥10接合和鎖定。在所示實(shí)施例中，第一鎖定構(gòu)件為具有在腔或孔內(nèi)移動(dòng)程度的大致球形的球體120，使得鎖定構(gòu)件球120的向內(nèi)的部分能夠向內(nèi)移動(dòng)并且設(shè)置在流體加油栓閥10的凸緣或壁架24的下方，從而將液壓耦合器100接合并鎖定到流體加油栓閥10上。然而，當(dāng)沒(méi)有向內(nèi)推動(dòng)時(shí)，第一鎖定構(gòu)件球120可以向外移動(dòng)，使得鎖定球120與流體加油栓閥10的壁架或凸緣24脫離并且液壓耦合器100可以從流體加油栓閥10移除。孔或腔118可被構(gòu)造成允許鎖定球120的有限運(yùn)動(dòng)，而不允許鎖定球120完全離開(kāi)腔或孔118。

當(dāng)包圍耦合器主體組件104并且可與之滑動(dòng)連接的套筒組件處于非鎖定位置時(shí)，第一鎖定構(gòu)件球120能夠在耦合器主體組件104形成的腔118中并在給定范圍內(nèi)自由移動(dòng)。然而，如圖5所示，當(dāng)套筒組件106從解鎖位置移動(dòng)到鎖定位置時(shí)，第一鎖定構(gòu)件球120被向內(nèi)壓入腔118中，以便從此處向內(nèi)延伸并且定位在流體加油栓閥10的凸緣或壁架24下方并與其形成鎖定接合。

現(xiàn)在參考圖4-圖7，套筒組件106包括把手112，例如向外延伸的凸緣112，該凸緣能夠使耦合器100的操作者可以選擇性地向上提升套筒組件106并將套筒組件106向下推入接合和鎖定位置。套筒組件包括套筒主體124，套筒主體可以具有圍繞其下部設(shè)置的保護(hù)圈116，用于在與周?chē)矬w意外接觸的情況下保護(hù)套筒組件106和耦合器主體組件104。

套筒組件106包括第二鎖定構(gòu)件，第二鎖定構(gòu)件可選擇地移動(dòng)成與至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件接合，從而使至少一個(gè)第一鎖定構(gòu)件(例如所示的鎖定球120)移動(dòng)到鎖定位置以將耦合器主體組件104連接到流體加油栓上。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在套筒主體124中形成有開(kāi)放式凹槽128，包括第二鎖定構(gòu)件的斷裂環(huán)130至少部分地位于該開(kāi)放式凹槽中。斷裂環(huán)130通過(guò)斷裂環(huán)保持器132保持在套筒主體124內(nèi)的適當(dāng)位置。斷裂環(huán)保持器112通過(guò)螺釘134保持在適當(dāng)位置。

提供裝置以相對(duì)于耦合器主體組件104選擇性地將套筒組件106鎖定在向上的脫離或解鎖位置，使得重力等影響不會(huì)導(dǎo)致套筒組件106無(wú)意向下滑入到接合或鎖定位置。這樣的機(jī)構(gòu)可以包括例如閂鎖螺釘136，使用者可以手動(dòng)操作該閂鎖螺釘，從而選擇性地使螺栓或螺釘與耦合器主體組件104接合和脫離接合，以便在需要時(shí)使套筒組件106保持在向上的解鎖位置。

現(xiàn)在參考圖8，示出了示例性的斷裂環(huán)130。斷裂環(huán)130包括一個(gè)或多個(gè)弱化區(qū)域138。這些弱化區(qū)域138通常由形成可斷裂韌帶140的橫截面減小的區(qū)域構(gòu)成。與斷裂環(huán)130的其余部分相比，韌帶140具有橫截面減小的區(qū)域。

當(dāng)外部負(fù)載施加到液壓耦合器100時(shí)，這些力被傳遞到斷裂環(huán)130，而當(dāng)負(fù)載超過(guò)預(yù)定量時(shí)，橫截面減小區(qū)域內(nèi)的韌帶140移位并斷開(kāi)。允許斷裂環(huán)130在凹槽128內(nèi)一定程度向外擴(kuò)張，直到力度超過(guò)預(yù)定量，此時(shí)一個(gè)或多個(gè)韌帶140會(huì)斷裂和斷開(kāi)，導(dǎo)致斷裂環(huán)130移位并且第一鎖定構(gòu)件球120向外移動(dòng)并與流體加油栓10的壁架或凸緣24脫離，從而使液壓耦合器100斷開(kāi)并被推離或拉離加油栓閥10。如上所述，加油栓閥10可以設(shè)計(jì)和構(gòu)造成當(dāng)液壓耦合器100從加油栓閥10脫離時(shí)會(huì)由于閥或提升閥的偏壓而自動(dòng)切斷。

弱化區(qū)域138可以被專(zhuān)門(mén)建造和設(shè)計(jì)成能夠承受高達(dá)預(yù)定的力和負(fù)載。韌帶140可以具有變化的橫截面構(gòu)造和厚度，以便承受不同的力和負(fù)載。因此，橫截面減小的槽或段138用于在斷裂環(huán)130中產(chǎn)生在可預(yù)測(cè)的應(yīng)力負(fù)載條件下失效或斷裂的弱點(diǎn)。橫截面減小段或槽138和所產(chǎn)生的韌帶140的幾何形狀可以設(shè)計(jì)成在給定的負(fù)載條件下斷裂。如果需要不同的負(fù)載條件，則可以相應(yīng)地調(diào)整槽或橫截面減小區(qū)域138和所產(chǎn)生的韌帶140的結(jié)構(gòu)和幾何形狀，以便能夠承受更高或更低的外部負(fù)載。

在斷裂環(huán)130中可以只形成一個(gè)限定可斷裂韌帶140的弱化區(qū)域138，或者如圖8所示，在斷裂環(huán)130中可以形成多個(gè)這樣的弱化區(qū)域138。一個(gè)弱化區(qū)域138使設(shè)計(jì)人員能夠在給定的負(fù)載下創(chuàng)建具有大量可預(yù)測(cè)性的分離場(chǎng)景。然而，也可以采用具有給定的排列方式的多個(gè)弱化區(qū)域，使得區(qū)域118例如以彼此等距離的方式相互間隔開(kāi)，以便在可預(yù)測(cè)的外部負(fù)載下也產(chǎn)生分離狀態(tài)。因此，雖然圖8示出了具有三個(gè)弱化區(qū)域138和相應(yīng)的三個(gè)可斷裂韌帶140的斷裂環(huán)130，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以形成單個(gè)弱化區(qū)域或額外的弱化區(qū)域。可以使用多個(gè)弱化區(qū)域來(lái)增加斷裂環(huán)130的對(duì)稱(chēng)性，使得應(yīng)力負(fù)載更均勻地分布。如果可以在多個(gè)方位或方向上傳送外部沖擊力，這是特別合適的。

可以改變?nèi)趸瘏^(qū)域的數(shù)量和幾何形狀，以在不同的方位或方向上實(shí)現(xiàn)均勻的分離結(jié)果。此外，均勻間隔的弱化區(qū)域138允許應(yīng)力的均勻分布，從而可以在任何方向上施加外力。無(wú)論施加的外力方向如何，均勻間隔的弱化區(qū)域138產(chǎn)生恒定的分離力。同樣地，在某些情況下，單一弱化區(qū)域138可能是足夠的。雖然單個(gè)弱化區(qū)域138在所有負(fù)載方向上仍然受到應(yīng)力，但是負(fù)載分布可能不是對(duì)稱(chēng)的，這意味著相反方向上的外部分離力可以產(chǎn)生不同的分離結(jié)果。然而，即使在斷裂環(huán)130內(nèi)具有一個(gè)弱化區(qū)域，液壓耦合器100仍然會(huì)分離。

優(yōu)選地，弱化區(qū)域138和可斷裂韌帶140相對(duì)于第一鎖定構(gòu)件球120對(duì)準(zhǔn)或定向，使得施加到斷裂環(huán)130上的來(lái)自鎖定球120的負(fù)載更均勻分布，從而允許更可預(yù)測(cè)的分離力。優(yōu)選地，弱化區(qū)域138和可斷裂韌帶140被定向在相鄰的鎖定球120之間的中間位置。

參考圖6-圖8，為了實(shí)現(xiàn)這種方位和對(duì)準(zhǔn)，斷裂環(huán)130包括與套筒組件106的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)釘144接合的對(duì)準(zhǔn)槽口122，使得斷裂環(huán)130被放置并保持在給定的方位和位置，并且防止旋轉(zhuǎn)，使得第一鎖定構(gòu)件球120適當(dāng)?shù)胤植疾⒉恢苯咏佑|弱化區(qū)域138或可斷列韌帶140。這允許鎖定球120向斷裂環(huán)130施加均勻的力。此外，為了使套筒組件106對(duì)準(zhǔn)耦合器主體組件，槽146形成在套筒主體124中，銷(xiāo)或螺釘148可以通過(guò)該槽延伸到耦合器主體組件104。這樣會(huì)使套筒主體組件106與耦合器主體組件104對(duì)準(zhǔn)，并且確保第一鎖定構(gòu)件球120適當(dāng)?shù)胤植疾?duì)準(zhǔn)斷裂環(huán)130，以便不直接接觸弱化區(qū)域138或可斷裂韌帶140并在外部負(fù)載或力施加到液壓耦合器100上時(shí)使負(fù)載更均勻地分布到斷裂環(huán)130上。細(xì)長(zhǎng)槽146和銷(xiāo)148的配置防止套筒組件106相對(duì)于耦合器主體組件104轉(zhuǎn)動(dòng)，而且仍然允許套筒組件106可滑動(dòng)地升高和降低。因此，保持了斷裂環(huán)130相對(duì)于鎖定球120的適當(dāng)定向和定位。

再次參考圖4，示出處于脫離和解鎖位置的耦合器主體組件104和套筒本體組件106。也就是說(shuō)，套筒組件106處于其升高和解鎖或脫離位置，使得包括第二鎖定構(gòu)件的斷裂環(huán)130和包括第一鎖定構(gòu)件的鎖定球120不會(huì)彼此接合并且鎖定球120在空腔118內(nèi)具有移動(dòng)自由度。

現(xiàn)在參考5，當(dāng)液壓耦合器100固定到流體加油栓閥10上時(shí)，耦合器主體組件104被放置在流體加油栓閥10上，如果需要，例如通過(guò)手動(dòng)向下推動(dòng)套筒組件106直到其接合壁架或止動(dòng)件150來(lái)使閂鎖螺釘136松開(kāi)并且解鎖，以便重新定位套筒組件106。此時(shí)，斷裂環(huán)130與鎖定球120接合，鎖定球被迫向內(nèi)并位于流體加油栓10的凸緣或或壁架24下方。圖5、圖9和圖10示出了這種位置。鎖定球120固定在加油栓閥10的邊緣或凸緣24的周?chē)拖路?。?dāng)向下推動(dòng)套筒組件106時(shí)，隨著鎖定球120使斷裂環(huán)130的前導(dǎo)倒角邊緣115斜升，鎖定球120被迫向內(nèi)壓在法蘭的唇緣下方。

圖10的橫截面圖示出了第一鎖定構(gòu)件球120在其腔中向內(nèi)移動(dòng)，以便接合流體加油栓的凸緣或或壁架24的下表面。斷裂環(huán)130將球體120保持在適當(dāng)位置，因此鎖定球120用作第一鎖定構(gòu)件，而斷裂環(huán)130用作將耦合器100配合鎖定到加油栓的第二鎖定構(gòu)件。

圖11示出了鎖定球120相對(duì)于弱化區(qū)域138和可斷裂韌帶140適當(dāng)且均勻地分布，使得鎖定球不直接接觸弱化區(qū)域138和可斷裂韌帶140，并且優(yōu)選地，如圖所示，它們大致設(shè)置在相鄰鎖定球120的中間。

當(dāng)諸如噴氣燃料等流體經(jīng)過(guò)加油栓閥10和液壓耦合器100時(shí)，因?yàn)閿嗔循h(huán)130和套筒組裝不與加壓流體直接接觸，所以由流體的運(yùn)動(dòng)和壓力引起的內(nèi)力不會(huì)向斷裂環(huán)130直接施加力或間接施加非常少量的力。

然而，現(xiàn)在參考圖12和圖13，當(dāng)外力施加到液壓耦合器100上時(shí)，例如當(dāng)液壓耦合器受到由車(chē)輛無(wú)意中駛?cè)胍簤厚詈掀?00而產(chǎn)生的推動(dòng)外部負(fù)載或由車(chē)輛駛離與流體加油栓耦合并連接的液壓耦合器100而產(chǎn)生的拉動(dòng)壓外部負(fù)載時(shí)，這些力將產(chǎn)生不平衡并且產(chǎn)生施加到第一鎖定構(gòu)件球120上的力，其中至少一些第一鎖定構(gòu)件球?qū)⑾蛲庖苿?dòng)以響應(yīng)施加到液壓耦合器100上的外部負(fù)載和力，從而將力施加到斷裂環(huán)130上。當(dāng)這些力超過(guò)預(yù)定量(即，韌帶的強(qiáng)度)時(shí)，斷裂環(huán)130將位移，如斷裂韌帶140斷裂和破裂。這使得鎖定球120能夠繼續(xù)向第二鎖定構(gòu)件斷裂環(huán)130施加壓力并將其向外擴(kuò)展到凹槽128中，從而允許第一鎖定球構(gòu)件120進(jìn)一步向外移動(dòng)并遠(yuǎn)離流體加油栓閥和液壓耦合器的凸緣或壁架24以使其與流體加油栓閥10解鎖并脫離。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然用基本相等的方向箭頭示出由鎖定球120施加到保持環(huán)130的力，但實(shí)際上這種力可能是不相等的，這取決于施加到液壓耦合器100上的外力的方向和方位。因此，這些方向力箭頭僅出于示例的目的示出當(dāng)外部負(fù)載超過(guò)預(yù)定量時(shí)一個(gè)或多個(gè)鎖定球120可以施加足夠的力來(lái)使斷裂環(huán)130位移和破裂。

雖然斷裂環(huán)130破裂，但是流體加油栓10和地井閥部件不會(huì)被過(guò)度損壞，并且在大多數(shù)情況下不會(huì)被損壞。因?yàn)榱黧w加油栓10通常被設(shè)計(jì)為自動(dòng)關(guān)閉構(gòu)造，所以由于彈簧118使提升閥或構(gòu)件116偏置的性質(zhì)，在這種情況下也很少有流體溢出。

當(dāng)斷裂環(huán)130保持在套筒組件106的凹槽112內(nèi)時(shí)，至少斷裂環(huán)130并且也許套筒組件106或甚至整個(gè)液壓耦合器100可能需要更換。然而，與流體加油栓和地井閥損壞而經(jīng)歷的其他損害和代價(jià)相比，這樣做的成本和不便將會(huì)最低。

然而，在外力不施加到液壓耦合器的正常操作的情況下，在輸送燃料或其它流體之后，例如通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄108來(lái)關(guān)閉閥，并且手動(dòng)向上提升套筒組件106，以使第二鎖定構(gòu)件(呈斷裂環(huán)130的形式)與第一鎖定構(gòu)件(呈多個(gè)鎖定球120的形式)脫離，從而允許鎖定球120以自由移動(dòng)的形式脫離并移動(dòng)到流體加油栓10的邊緣或唇緣24上。

雖然已經(jīng)為了說(shuō)明的目的而詳細(xì)描述了幾個(gè)實(shí)施例，但是在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進(jìn)行各種修改。因此，除了所附權(quán)利要求之外，本發(fā)明不限于此。