专利名称：柱塞式气动快换接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动快换接头，广泛用于气体输送管道的快速接驳。
背景技术：
气动快换接头作为气体管路快速连接的必备连接部件，广泛应用于各领域，如汽 车修理、机器装配、工程建筑、机械加工、包装等行业，所有使用压缩空气的行业都需要使用 气体快速接头。在中国专利CN101907210A(专利号为ZL201010234636. 4)中公开了 “一种 气动快速接头，它包括与进气管相接的阴接头以及与出气管相接的阳接头，在阴接头的出 气端固定安装有锁紧套，在阴接头和锁紧套的内孔中安装有带排气通道的止回阀芯，阳接 头的进气端伸入锁紧套的内孔，并与止回阀芯的排气通道相通，在锁紧套和阴接头的内壁 之间夹装有导向套，止回阀芯活动穿插于导向套的内孔中，在导向套的后端和止回阀芯尾 部侧壁凸环之间支承有阀芯弹簧，止回阀芯的头部封闭且呈圆锥形，与阴接头的进气方向 相对，在止回阀芯头部外圆处开设有密封圈槽，其内嵌装有0型密封圈，所述止回阀芯的前 端侧壁开设有与止回阀芯排气通道相通的进气孔，该止回阀芯前移至进气孔与阴接头内孔 相通，后移至0型密封圈滑入导向套的内孔”。这种结构的气动快换接头，由阴接头、外密封 圈、止回阀芯、内密封圈、钢珠、阳接头、导向套、Y型密封圈、阀芯弹簧、外套弹簧、外套和锁 紧套组成，零件多，结构复杂，导向套、阳接头上的密封槽加工困难，三道密封装配困难，虽 然密封环节多，但阴接头内孔与导向套外圆之间没有密封结构，阀芯前端装有的0密封圈 在左右移动过程中很容易剪切破损，从而导致整体密封效果不理想，使用寿命不长，同时径 向尺寸比较大，很难满足用户对小体积气动快换接头的要求，阴接头与锁紧套之间的拆装 通过外六角来实现，这样进一步增大了该部件的径向尺寸，使得该部件几何尺寸无法缩小， 材料消耗大。
发明内容
为了克服现有气动快换接头存在的上述不足，本发明提供了一种柱塞式气动快换 接头，它结构简单、密封环节少、使用寿命长，体积更小。本发明采用的技术方案如下本发明所述柱塞式气动快换接头，其特征是包括进气接套、进气密封圈、密封挡 圈、阀芯、锁定钢球、移动滑套、轴用挡圈、出气密封圈、阀芯弹簧和滑套弹簧，所述进气接套 为套管结构，其左段为连接段，右段为配合段，在进气接套的配合段外圆的左端上设有泄压 孔，在进气接套的配合段外圆的右端上设有锁定钢球孔，用于安装锁定钢球，在锁定钢球孔 的右侧外圆上设有轴向挡圈槽，在进气接套的内孔中设有气道、密封台阶和阀芯滑移孔，在 连接段和配合段之间设有弹簧左轴肩；所述阀芯为台阶轴套结构，左端头部为密封端面，头 部外圆为精密配合段，在阀芯的头部外圆上设有越程槽，在越程槽中设有出气孔，出气孔与 通气道相通连，导向轴径与左端轴径在其结合处形成弹簧轴肩，在导向轴径右侧的外圆上 设有止退台阶，在导向轴径的右侧内孔中设有出气密封槽；所述移动滑套的内孔从左到右依次设有弹簧容腔、内轴肩、配合腔、锁定容腔和止退内轴肩；进气密封圈和密封挡圈都套 装在进气接套的阀芯滑移孔中，且进气密封圈位于密封台阶和密封挡圈之间，阀芯套装在 进气接套的内孔中，阀芯的头部外圆与密封台阶的内孔之间为间隙配合，阀芯右端的导向 轴径与进气接套的阀芯滑移孔之间为间隙配合，出气密封圈安装在出气密封槽中；阀芯弹 簧套装在阀芯的左端轴径上，且位于密封挡圈与阀芯的弹簧轴肩之间，锁定钢球放置在进 气接套的锁定钢球孔中，在引气插头插入前，锁定钢球位于锁定容腔中；滑套弹簧套装在进 气接套的右段配合外圆上，并由弹簧左轴肩和移动滑套的内轴肩轴向限位；轴用挡圈卡装 在轴向挡圈槽中。进一步，在进气接套右段的左端外圆上设有定位珠孔和泄压孔，且定位珠孔沿周 向均勻分布，在定位珠孔内放有定位珠，定位珠的左侧对密封挡圈进行轴向限位。更进一步，在移动滑套与进气接套之间，对应于定位珠位置设有径向套，对定位珠 进行径向限位。更进一步，在进气接套的密封台阶的右侧设有进气密封槽，进气密封圈和密封挡 圈均放置在进气密封槽中。更进一步，所述进气密封槽的横向截面形状为矩形或阶梯形。进一步，所述越程槽的轴向截面形状为圆弧形，圆弧形越程槽与其两侧的头部外 圆之间均通过小圆弧过渡。进一步，所述越程槽的轴向截面形状为等腰梯形，底角为15° 30°，腰与阀芯 外圆之间通过小圆弧过渡。进一步，在进气接套的右端内孔处设有内多边形的扳手孔。进一步，在进气接套的左右两端分别设置了外六角和内六角。进一步，在移动滑套的外圆上设有滚花。这种柱塞式气动快换接头只有进气接套、阀芯、移动滑套三个主体零件和二道密 封，由于在阀芯的左段轴径上设有越程槽，头部外圆设计成精密配合段，阀芯在打开气源 的过程中，阀芯头部外圆将从与进气密封圈的内圈过盈配合过渡到与越程槽左侧小圆弧接 触，此时压力气体从进气密封圈与越程槽左侧小圆弧之间的微小缝隙中穿入，从泄压孔跑 出，实现泄压，减小了阀芯向左移动的阻力，加速越程槽脱离进气密封圈，便于引气插头的 轻便插入定位，当引气插头插入定位后，进气密封圈已从阀芯的越程槽右侧小圆弧移到与 阀芯的头部外圆右端过盈配合，气源的压力气体直接从阀芯的越程槽中的出气孔进入通气 道中，与引气插头相通连，防止压力气体泄漏。锁定钢球的设置不仅解决了引气插头的插入 定位，而且限定了阀芯向右移动，使阀芯与进气接套之间实现了柱塞式密封结构。锁定钢 球既能起到对引气插头的锁定作用，又能起到限定阀芯向右移动的作用，使产品的结构更 简单，体积更小。这种柱塞式密封结构，阀芯在打开和关闭过程中，进气密封圈与越程槽两 侧边之间实现了无剪切滑动，使进气密封圈与阀芯在左右移动的开启和关闭过程中损伤最 小，确保了进气密封圈与阀芯头部外圆的过盈密封，与越程槽的大间隙通气，确保阀芯能关 得住，轻松打开，使用寿命长。与现有同类产品相比，结构简单，径向尺寸更小，例如现有1/4 英寸快换接头的径向尺寸为25 观毫米，本发明只有21毫米，重量仅为现有产品的1/2， 使用寿命提高一倍以上，在进气接套的左右两端分别设置了外六角和内六角，更方便拆装。
图1为本发明的实施方案一的结构示意图；图2为图1中进气接套的结构示意图；图3为图1中阀芯的结构示意图；图4为图1中移动滑套的结构示意图；图5为本发明实施方案二的结构示意图；图6为图5中进气接套的结构示意图；图7为本发明实施方案三的结构示意图；图8为实施方案中进气接套的结构示意图；图9为本发明实施方案四的结构示意图；图10为本发明实施方案四的使用状态结构示意图；图中，1-进气接套；2-进气密封圈；3-密封挡圈；4-阀芯；5-锁定钢球；6_移动 滑套；7-轴用挡圈；8-出气密封圈；9-阀芯弹簧；10-滑套弹簧；11-定位珠；12-径向套； 13-定位珠孔；1. 0-连接内螺纹；1. 1-泄压孔；1. 2-锁定钢球孔；1. 3-轴向挡圈槽；1. 4-气 道；1. 5-密封台阶；1. 6-弹簧左轴肩；1. 7-阀芯滑移孔；1. 8-扳手孔；1. 9-进气密封槽； 40-左端头部；41-头部外圆；42-越程槽；43-出气孔；44-通气道；45-弹簧轴肩；46-出气 密封槽；47-止退台阶；48-导向轴径；49-左端轴径；61-弹簧容腔；62-内轴肩；63-配合 腔；64-锁定容腔；65-止退内轴肩；Plug-引气插头。
具体实施例方式下面结合附图举例说明本发明的
具体实施例方式实施例1 一种柱塞式气动快换接头，如图1所示，它包括与进气管相连接的进气 接套1、进气密封圈2、密封挡圈3、阀芯4、锁定钢球5、移动滑套6、轴用挡圈7、出气密封圈 8、阀芯弹簧9和滑套弹簧10，所述进气接套1为套管结构，如图2所示，其左段为连接段， 右段为配合段，在进气接套1的配合段外圆的左端上沿周向均勻地设有六个泄压孔1. 1，泄 压孔1. 1的作用是当引气插头Plug插入快换接头的过程中产生泄压效果，更利于引气插 头Plug轻便插入，在进气接套1的配合段外圆的右端上沿周向均勻地设有六个锁定钢球孔 1. 2，用于安装锁定钢球5，在锁定钢球孔1. 2的右侧外圆上设有轴向挡圈槽1. 3，用于安装 轴用挡圈7，进气接套1的内孔从左到右依次设有进气管连接内螺纹1. 0、气道1. 4、密封台 阶1. 5、阀芯滑移孔1. 7和内六角扳手孔1. 8，在连接段和配合段之间设有弹簧左轴肩1. 6 ； 所述阀芯4为台阶轴套结构，如图3所示，左端头部40为锥形密封端面，头部外圆41为精 密配合段，在阀芯4的左段轴径49上设有越程槽42，在越程槽42中沿周向均勻地设有四 个出气孔43，出气孔43与通气道44相通连，导向轴径48与左端轴径49在其结合处形成 弹簧轴肩45，在导向轴径48的右侧外圆设有止退台阶47，在导向轴径48的右侧内孔中设 有出气密封槽46 ；所述移动滑套6如图4所示，其内孔从左到右依次设有弹簧容腔61、内轴 肩62、配合腔63、锁定容腔64和止退内轴肩65 ；进气密封圈2和密封挡圈3都套装在进气 接套1的阀芯滑移孔1. 7中，且进气密封圈2位于密封台阶1. 5和密封挡圈3之间，阀芯4 套装在进气接套1的内孔中，阀芯4的头部外圆41与密封台阶1. 5的内孔间隙配合，阀芯 4右端的导向轴径48与进气接套1的阀芯滑移孔1. 7间隙配合，出气密封圈8安装在出气密封槽46中，出气密封槽46的内圈与引气插头Plug密闭配合；阀芯弹簧9套装在阀芯4 的左段轴径49上，且位于密封挡圈3与阀芯4的弹簧轴肩45之间，锁定钢球5放置在进气 接套1的锁定钢球孔1. 2中，在引气插头Plug插入前，锁定钢球5位于锁定容腔64中；滑 套弹簧10套装在进气接套1的右段配合外圆上，并由弹簧左轴肩1.6和内轴肩62轴向限 位；轴用挡圈7卡装在轴向挡圈槽1. 3中。实施例2 —种柱塞式气动快换接头，如图5所示，其结构与实施例1相似，不同 之处在于在进气接套1的内孔中，如图6所示，对应于密封挡圈3的位置设有进气密封槽 1. 9，密封挡圈3卡装在进气密封槽1. 9中使密封挡圈3实现轴向限位，防止因气源压力过 大导致进气密封圈2压迫密封挡圈3过量退缩产生漏气。实施例3 —种柱塞式气动快换接头，如图7所示，其结构与实施例1相似，不同 之处在于在进气接套1的配合段外圆的左端上沿周向均勻地设有定位珠孔13和泄压孔 1. 1，且定位珠孔13与泄压孔1. 1沿周向间隔分布，在定位珠孔13内放有定位珠11，定位珠 11由移动滑套6的弹簧容腔61进行径向限位，定位珠11的左侧对密封挡圈3进行轴向限 位，使密封挡圈3实现轴向限位，防止因气源压力过大导致进气密封圈2压迫密封挡圈3引 起过量退缩产生漏气。实施例4:一种柱塞式气动快换接头，如图8所示，其结构与实施例3相似，不同之 处在于在移动滑套6与进气接套1之间，对应于定位珠11设有径向套12，其作用是对定 位珠11径向限位，确保移动滑套6顺畅滑移。
权利要求
1.一种柱塞式气动快换接头，其特征是包括进气接套(1)、进气密封圈O)、密封挡圈 (3)、阀芯(4)、锁定钢球(5)、移动滑套(6)、轴用挡圈(7)、出气密封圈(8)、阀芯弹簧(9)和 滑套弹簧(10)，所述进气接套(1)为套管结构，其左段为连接段，右段为配合段，在进气接 套(1)的配合段外圆的左端上设有泄压孔(1. 1)，在进气接套(1)的配合段外圆的右端上 设有锁定钢球孔(1.2)，用于安装锁定钢球(5)，在锁定钢球孔(1.2)的右侧外圆上设有轴 向挡圈槽(1.3)，在进气接套(1)的内孔中设有气道(1.4)、密封台阶(1.5)和阀芯滑移孔 (1.7)，在连接段和配合段之间设有弹簧左轴肩(1.6)；所述阀芯(4)为台阶轴套结构，左端 头部GO)为密封端面，头部外圆Gl)为精密配合段，在阀芯(4)的头部外圆Gl)上设有越 程槽(42)，在越程槽(42)中设有出气孔(4 ，出气孔(43)与通气道(44)相通连，导向轴 径G8)与左端轴径09)在其结合处形成弹簧轴肩(45)，在导向轴径08)右侧的外圆上设 有止退台阶G7)，在导向轴径08)的右侧内孔中设有出气密封槽G6)；所述移动滑套(6) 的内孔从左到右依次设有弹簧容腔(61)、内轴肩(62)、配合腔(63)、锁定容腔(64)和止退 内轴肩(65)；进气密封圈(2)和密封挡圈(3)都套装在进气接套(1)的阀芯滑移孔(1.7) 中，且进气密封圈(2)位于密封台阶(1. 5)和密封挡圈(3)之间，阀芯(4)套装在进气接套 ⑴的内孔中，阀芯⑷的头部外圆Gl)与密封台阶(1.5)的内孔之间为间隙配合，阀芯 ⑷右端的导向轴径G8)与进气接套⑴的阀芯滑移孔(1.7)之间为间隙配合，出气密封 圈(8)安装在出气密封槽06)中；阀芯弹簧(9)套装在阀芯(4)的左端轴径09)上，且位 于密封挡圈(3)与阀芯的弹簧轴肩05)之间，锁定钢球(5)放置在进气接套(1)的锁 定钢球孔(1.2)中，在引气插头(Plug)插入前，锁定钢球(5)位于锁定容腔(64)中；滑套 弹簧(10)套装在进气接套(1)的右段配合外圆上，并由弹簧左轴肩(1.6)和移动滑套(6) 的内轴肩(62)轴向限位；轴用挡圈(7)卡装在轴向挡圈槽(1.3)中。
2.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是在进气接套(1)右段的左端 外圆上设有定位珠孔(1 和泄压孔(1. 1)，且定位珠孔(1 沿周向均勻分布，在定位珠孔 (13)内放有定位珠(11)，定位珠(11)的左侧对密封挡圈(3)进行轴向限位。
3.根据权利要求2所述柱塞式气动快换接头，其特征是在移动滑套(6)与进气接套 (1)之间，对应于定位珠(11)位置设有径向套(12)，对定位珠(11)进行径向限位。
4.根据权利要求2所述柱塞式气动快换接头，其特征是在进气接套(1)的密封台阶 (1.5)的右侧设有进气密封槽(1.9)，进气密封圈( 和密封挡圈C3)均放置在进气密封槽 (1.9)中。
5.根据权利要求3所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述进气密封槽(1.9)的横 向截面形状为矩形或阶梯形。
6.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述越程槽G2)的轴向截面 形状为圆弧形，圆弧形越程槽0 与其两侧的头部外圆Gl)之间均通过小圆弧过渡。
7.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述越程槽0 的轴向截面 形状为等腰梯形，底角为15° 30°，腰与阀芯外圆之间通过小圆弧过渡。
8.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是在进气接套(1)的右端内孔 处设有内多边形的扳手孔(1. 8)。
9.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是在进气接套(1)的左右两端 分别设置了外六角和内六角。
10.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是在移动滑套(6)的外圆上设 有滚花。
全文摘要
一种柱塞式气动快换接头，包括进气接套、进气密封圈、密封挡圈、阀芯、锁定钢球、移动滑套、轴用挡圈、出气密封圈、阀芯弹簧和滑套弹簧，进气接套为套管结构，阀芯为台阶轴套结构，阀芯套装在进气接套的内孔中，进气密封圈和密封挡圈都套装在进气接套的阀芯滑移孔中，出气密封圈安装在出气密封槽中；阀芯弹簧套装在阀芯的左段轴径上，锁定钢球放置在进气接套的锁定钢球孔中，滑套弹簧套装在进气接套的右段配合外圆上，轴用挡圈卡装在轴向挡圈槽中。这种柱塞式气动快换接头只有进气接套、阀芯、移动滑套三个主体零件和二道密封，与现有同类产品相比，结构简单，体积小，拆装方便，使用寿命长。
文档编号F16L37/23GK102128329SQ20111005651
公开日2011年7月20日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者华文明, 庄志军 申请人:华文明, 庄志军