专利名称：柱塞式气动快换接头的制作方法
技术领域：
本实用新型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。
技术背景气动快换接头是气体管路快速连接的必备连接部件，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
实用新型内容
为了克服现有气动快换接头存在的上述不足，本实用新型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。本实用新型采用的技术方案如下一种柱塞式气动快换接头，其特征是包括进气接套、进气密封圈、滑套弹簧、阀芯、锁定钢球、移动滑套、滑套限位件、出气密封圈和阀芯弹簧，所述进气接套包括前导向孔、后导向孔、钢球孔、阀芯弹簧左轴肩和滑套弹簧左轴肩，前导向孔和后导向孔同轴，钢球孔开设在进气接套配合段右端的外圆上，在前导向孔和后导向孔之间形成的内孔轴肩为阀芯弹簧左轴肩，在进气接套的连接段和配合段的分界处所形成的轴肩为滑套弹簧左轴肩； 所述阀芯包括密封头部、前导向、出气孔、通气道、阀芯弹簧右轴肩、出气密封槽、止退台阶、 后导向和滚道外圆，出气孔设置在阀芯的前导向上，出气孔与通气道相通连，在前导向和后导向之间所形成的轴肩为阀芯弹簧右轴肩，在后导向的右端设有止退台阶和滚道外圆，出气密封槽设置在阀芯的阀芯弹簧右轴肩右侧的内孔中；在移动滑套内孔中，从左到右依次设有弹簧容腔、内轴肩、配合腔、止退内轴肩和锁定容腔；在进气接套的前导向孔处设有进CN 202195213 U
说明书
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气密封圈的安装结构，阀芯套装在进气接套的前导向孔和后导向孔中，阀芯的前导向与进气接套的前导向孔之间的配合关系为间隙配合，同样，阀芯的后导向与进气接套的后导向孔之间的配合关系为间隙配合，出气密封圈安装在阀芯的出气密封槽中，出气密封圈的内圈与引气插头密闭配合；阀芯弹簧位于进气接套的阀芯弹簧左轴肩与阀芯的阀芯弹簧右轴肩之间；锁定钢球放置在钢球孔中，钢球孔的底部直径小于锁定钢球的直径，在引气插头插入前，锁定钢球位于移动滑套的锁定容腔中；滑套弹簧套装在进气接套的配合段外圆上，并由进气接套的滑套弹簧左轴肩和移动滑套的内轴肩轴向限位；滑套限位件固定安装在进气接套的右端。进一步，所述进气密封圈的安装结构为，在前导向孔中设有进气密封槽，进气密封圈安装在进气密封槽中。进一步，所述进气密封圈的安装结构为，进气密封圈安装在前导向孔的左侧，并由左挡圈轴向限位。进一步，所述进气密封圈的安装结构为，进气密封圈安装在前导向孔的右侧，并由右挡圈轴向限位。进一步，在后导向孔的孔壁上设有泄压槽。进一步，在阀芯的前导向上设有越程槽，出气孔设置在越程槽中。进一步，所述越程槽的轴向截面形状为圆弧形，越程槽与其两侧的配合外圆之间均通过圆弧过渡。进一步，所述越程槽的轴向截面形状为等腰梯形，等腰梯形的底角为15° 30°，等腰梯形的腰与配合外圆之间均通过圆弧过渡。进一步，所述滑套限位件为轴用挡圈。进一步，所述滑套限位件为带有轴肩的台阶轴套，台阶轴套内孔套装在进气接套的右端外圆上，两者之间为固定连接，在台阶轴套的右端设有防护轴肩，防护轴肩的外径与移动滑套右端的最大外径相对应。进一步，在进气接套后导向孔的内孔壁上沿周向均勻地设有2 6个泄压槽，泄压槽为直线型。进一步，在进气接套配合段的外圆右端上沿周向均勻地设有3 6个钢球孔。进一步，锁定钢球的直径、锁定容腔的直径、后导向的直径和滚道外圆的直径之间尺寸要求为所述锁定容腔的直径大于滚道外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和，锁定容腔的直径小于后导向的直径与二倍锁定钢球直径之和。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，在阀芯的外圆和内孔各设一道密封，由于在阀芯的前导向上设有越程槽，左端头部设计成密封结构， 前导向、后导向分别与进气接套的前导向孔和后导向孔精密间隙配合，阀芯在打开气源的过程中，阀芯前导向从左到右依次与进气密封圈接触，当进气密封圈越过越程槽时，压力气体从进气密封圈与越程槽左侧小圆弧之间的缝隙中穿出，经过越程槽从泄压槽跑出，实现泄压，减小了阀芯向左移动的阻力，便于引气插头的轻便插入定位，当引气插头插入定位后，进气密封圈已与阀芯的前导向的右端过盈配合，气源的压力气体直接从阀芯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。锁定钢球的直径、锁定容腔的直径、阀
5芯的后导向的直径和阀芯右端的滚道外圆的直径之间尺寸要求为所述锁定容腔的直径大于滚道外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和，锁定容腔的直径小于配合外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和。锁定钢球既能对引气插头进行轴向锁定，又能对阀芯进行右向移动限位，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，进气密封圈与阀芯前导向过盈密封，确保阀芯关得住，打开轻松。越程槽的设置能使得进气密封圈与出气孔实现无剪切滑动，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，延长了使用寿命。滑套限位件的设置能对移动滑套向右滑移进行轴向限位。将滑套限位件设计成带有轴肩的台阶轴套，台阶轴套内孔套装在进气接套的右端外圆上，两者之间为固定连接， 在台阶轴套的右端设有防护台阶，防护台阶的外径与移动滑套右端的最大外径相对应。台阶轴套的作用既能对移动滑套进行轴向限位，又能防止工作过程中操作者直接触碰移动滑套，使移动滑套左移，导致引气插头意外脱落。与现有同类产品相比，不仅结构简单，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，本实用新型只有21毫米，重量仅为现有产品的1/2 2/3，使用寿命提高一倍以上，而且，引气插头插入轻松，压力损耗小，例如，在压力为90PSI，流量为 9SCFM时，现有产品的压降为7PSI，本实用新型仅1PSI，操作安全可靠，不会意外脱落。
图1为本实用新型的实施方案一的结构示意图；图2、图3为图1中进气接套的结构示意图；图3为图2的右视图；图4为图1中阀芯的结构示意图；图5为图1中移动滑套的结构示意图；图6为图1在引气插头Plug完全插入状态的结构示意图图7为本实用新型实施方案二的结构示意图；图8为本实用新型实施方案三的结构示意图；图9为本实用新型实施方案四的结构示意图；图中，1-进气接套；2-进气密封圈；3-滑套弹簧；4-阀芯；5-锁定钢球；6_移动滑套；7-滑套限位件；8-出气密封圈；9-阀芯弹簧；10-连接内螺纹；11-前导向孔；12-后导向孔；13-泄压槽；14-钢球孔；15-阀芯弹簧左轴肩；16-进气密封槽；17-滑套弹簧左轴肩；18-轴向挡圈槽；40-密封头部；41-前导向；42-越程槽；43-出气孔；44-通气道； 45-阀芯弹簧右轴肩；46-出气密封槽；47-止退台阶；48-后导向；49-滚道外圆；61-弹簧容腔；62-内轴肩；63-配合腔；64-止退内轴肩；65-锁定容腔；Plug-引气插头。100-左挡圈；101-右挡圈。
具体实施方式
以下结合附图举例说明本实用新型的具体实施方式
实施例1 一种柱塞式气动快换接头，如图1所示，它包括进气接套1、进气密封圈 2、滑套弹簧3、阀芯4、锁定钢球5、移动滑套6、滑套限位件7、出气密封圈8和阀芯弹簧9，
6所述进气接套1为套管结构，如图2、图3所示，其左段为连接段，右段为配合段，在进气接套1的配合段内孔壁上沿周向均勻地设有四个泄压槽13，泄压槽13的作用是当引气插头 Plug插入时产生泄压效果，更利于引气插头Plug轻便插入，在进气接套1的配合段右端外圆的上沿周向均勻地设有四个钢球孔14，锁定钢球5放置在钢球孔14中，钢球孔14的底部直径小于锁定钢球5直径，在钢球孔14的右侧外圆上设有轴向挡圈槽18，用于安装轴用挡圈，在进气接套1的内孔中，从左到右依次设有进气管连接内螺纹10、前导向孔11和后导向孔12，进气密封槽16设置在前导向孔11中，在连接段和配合段分界处所形成的轴肩为滑套弹簧左轴肩17 ；所述阀芯4为台阶轴套结构，如图4所示，包括密封头部40、前导向41、 越程槽42、出气孔43、通气道44、阀芯弹簧右轴肩45、出气密封槽46、止退台阶47、后导向 48和滚道外圆49，越程槽42设置在阀芯4的前导向41上，在越程槽42中设有出气孔43， 出气孔43与通气道44相通连，在前导向41和后导向48之间所形成的轴肩为阀芯弹簧右轴肩45，在后导向48的右端设有止退台阶47和滚道外圆49，出气密封槽46设置在阀芯4 的阀芯弹簧右轴肩45右侧的内孔中；所述移动滑套6如图5所示，在移动滑套6内孔中，从左到右依次设有弹簧容腔61、内轴肩62、配合腔63、止退内轴肩64和锁定容腔65 ；进气密封圈2装在进气接套1的前导向孔11中的进气密封槽16中，阀芯4套装在进气接套1的前导向孔11和后导向孔12中，阀芯4的前导向41与进气接套1的前导向孔11之间的配合关系为间隙配合，同样，阀芯4的后导向48与进气接套1的后导向孔12之间的配合关系为间隙配合，出气密封圈8安装在阀芯4的出气密封槽46中，出气密封圈8的内圈与引气插头Plug密闭配合；阀芯弹簧9位于进气接套1的阀芯弹簧左轴肩15与阀芯4的阀芯弹簧右轴肩45之间；锁定钢球5放置在钢球孔14中，钢球孔14的底部直径小于锁定钢球5 的直径，在引气插头Plug插入前，锁定钢球5位于移动滑套6的锁定容腔65中；锁定钢球 5的直径、锁定容腔65的直径、后导向48的直径和滚道外圆49的直径之间尺寸要求为所述锁定容腔65的直径大于滚道外圆49的直径与二倍锁定钢球5直径之和，锁定容腔65的直径小于后导向48的直径与二倍锁定钢球5直径之和；滑套弹簧3套装在进气接套1的配合段外圆上，并由进气接套1的滑套弹簧左轴肩17和移动滑套的内轴肩62轴向限位；所述滑套限位件7为轴用挡圈，轴向挡圈安装在轴向挡圈槽18中。实施例2 —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，不同之处在于设置在移动滑套6与进气接套1之间的滑套限位件7由轴用挡圈改为带有轴肩的台阶轴套，在本例中，台阶轴套的内孔与进气接套1的右端外圆配合，两者之间固定连接， 在台阶轴套的右端设有防护台阶，防护台阶的外径与移动滑套6右端的最大外径相同。台阶轴套的作用既能对移动滑套6进行轴向限位，又能防止工作过程中操作者直接触碰移动滑套6，使移动滑套6左移，导致引气插头意外脱落。实施例3，一种柱塞式气动快换接头，如图8所示，其结构与实施例1相似，不同之处在于进气密封圈2的安装结构，在本例中，进气密封圈2安装在前导向孔11的左侧，并由左挡圈100轴向限位。实施例4 一种柱塞式气动快换接头，如图9所示，其结构与实施例1相似，不同之处在于进气密封圈2的安装结构，在本例中，进气密封圈2安装在前导向孔11的右侧，并由右挡圈101轴向限位。虽然列举了四个实施例，但不能穷尽本实用新型的所有实施方式，凡采用与本实用新型等功能代换的所有结构方案均在本实用新型的保护范围之内。
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)、滑套弹簧(3)、阀芯(4)、锁定钢球(5)、移动滑套(6)、滑套限位件(7)、出气密封圈(8)和阀芯弹簧(9)，所述进气接套⑴包括前导向孔(11)、后导向孔(12)、钢球孔(14)、阀芯弹簧左轴肩(15)和滑套弹簧左轴肩(17)，前导向孔(11)和后导向孔(12)同轴，钢球孔(14)开设在进气接套(1)配合段右端的外圆上，在前导向孔(11)和后导向孔(12)之间形成的内孔轴肩为阀芯弹簧左轴肩(15)，在进气接套(1)的连接段和配合段的分界处所形成的轴肩为滑套弹簧左轴肩(17)；所述阀芯(4)包括密封头部(40)、前导向(41)、出气孔(43)、通气道(44)、阀芯弹簧右轴肩(45)、出气密封槽(46)、止退台阶(47)、后导向08)和滚道外圆 (49)，出气孔(43)设置在阀芯(4)的前导向(41)上，出气孔(43)与通气道(44)相通连， 在前导向Gl)和后导向G8)之间所形成的轴肩为阀芯弹簧右轴肩(45)，在后导向08)的右端设有止退台阶G7)和滚道外圆(49)，出气密封槽06)设置在阀芯的阀芯弹簧右轴肩0 右侧的内孔中；在移动滑套(6)内孔中，从左到右依次设有弹簧容腔(61)、内轴肩(62)、配合腔(63)、止退内轴肩(64)和锁定容腔(65)；在进气接套(1)的前导向孔(11) 处设有进气密封圈⑵的安装结构，阀芯⑷套装在进气接套⑴的前导向孔(11)和后导向孔(12)中，阀芯⑷的前导向Gl)与进气接套⑴的前导向孔(11)之间的配合关系为间隙配合，同样，阀芯⑷的后导向G8)与进气接套(1)的后导向孔(12)之间的配合关系为间隙配合，出气密封圈⑶安装在阀芯⑷的出气密封槽G6)中，出气密封圈⑶的内圈与引气插头(Plug)密闭配合；阀芯弹簧(9)位于进气接套(1)的阀芯弹簧左轴肩(15) 与阀芯(4)的阀芯弹簧右轴肩(45)之间；锁定钢球(5)放置在钢球孔(14)中，钢球孔(14) 的底部直径小于锁定钢球(5)的直径，在引气插头(Plug)插入前，锁定钢球(5)位于移动滑套(6)的锁定容腔(6 中；滑套弹簧C3)套装在进气接套(1)的配合段外圆上，并由进气接套(1)的滑套弹簧左轴肩(17)和移动滑套(6)的内轴肩(6 轴向限位；滑套限位件 (7)固定安装在进气接套(1)的右端。
2.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述进气密封圈O)的安装结构为，在前导向孔(11)中设有进气密封槽(16)，进气密封圈(2)安装在进气密封槽(16) 中。
3.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述进气密封圈( 的安装结构为，进气密封圈⑵安装在前导向孔(11)的左侧，并由左挡圈(100)轴向限位。
4.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述进气密封圈O)的安装结构为，进气密封圈⑵安装在前导向孔(11)的右侧，并由右挡圈(101)轴向限位。
5.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是在后导向孔(1 的孔壁上设有泄压槽(13)。
6.根据权利要求5所述柱塞式气动快换接头，其特征是泄压槽(1 沿后导向孔(12) 的周向分布。
7.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是在阀芯(4)的前导向Gl)上设有越程槽(42)，出气孔设置在越程槽0 中。
8.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述滑套限位件(7)为轴用挡圈。
9.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是所述滑套限位件(7)为带有轴肩的台阶轴套，台阶轴套内孔套装在进气接套(1)的右端外圆上，两者之间为固定连接， 在台阶轴套的右端设有防护轴肩，防护轴肩的外径与移动滑套(6)右端的最大外径相对应。
10.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是锁定钢球(5)的直径、锁定容腔(6 的直径、后导向G8)的直径和滚道外圆09)的直径之间尺寸要求为所述锁定容腔(6 的直径大于滚道外圆G9)的直径与二倍锁定钢球( 直径之和，锁定容腔(65) 的直径小于后导向G8)的直径与二倍锁定钢球(5)直径之和。
专利摘要一种柱塞式气动快换接头，包括进气接套、滑套弹簧、进气密封圈、阀芯、锁定钢球、移动滑套、滑套限位件、出气密封圈和阀芯弹簧，在进气接套的后导向孔的内孔壁上沿周向设有泄压槽，在配合段右端的外圆上设有钢球孔，锁定钢球放置在钢球孔中，进气接套、阀芯和移动滑套三者之间由锁定钢球控制阀芯轴向滑动极限，在引气插头插入前，锁定钢球位于锁定容腔中；在阀芯的前导向上设有光滑的越程槽，能保证阀芯在启闭过程中配合外圆与进气密封圈之间的无剪切接触，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，径向尺寸小，使用寿命长，引气插头插入轻松，压力损耗小，操作安全可靠。
文档编号F16L37/38GK202195213SQ20112028330
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者华文明, 庄志军 申请人:华文明, 庄志军