具有防插错功能的空间实验柜气液断接器的制作方法

本实用新型属于气体、液体输送领域，具体地说是一种具有防插错功能的空间实验柜气液断接器。

背景技术：

用于流体输送的各种装置是已知的，其中流体包括气体或液体。阴接头和阳接头组件构成的连接器是常用的流体输送装置的连接结构。阴接头和阳接头的连接分为直通型和封闭型。直通型是指阴接头和阳接头无论是否连接还是断开状态，压力流体都能够从阴接头和阳接头中的通道流过。封闭型是指阴接头和阳接头必须在连接状态下才能够让压力流体从阴接头和阳接头中的通道流过，而在断开连接的情况下，封闭型阴接头和阳接头将封闭通道，使得流体不能够从阴接头和阳接头中的通道流过。

目前已知的空间用连接器为封闭型快速连接器，但是已知的连接器有很多弊端，如不利于单手操作，在连接时有气体进入管道，在断开时有流体泄露等等。在空间站这样特殊工况下，工件需要操作简单、性能稳定、工作可靠等特点，现有的封闭型快速连接器还无法满足上述要求。

技术实现要素：

为了解决现有封闭型快速连接器存在的上述问题，满足流体输送装置的使用要求，本实用新型的目的在于提供一种具有防插错功能的空间实验柜气液断接器。该气液断接器在连接时能够处于双向流体连通状态，并且能够在断开连接时保持接头内部的压力流体不泄漏。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括阳接头及阴接头，所述阳接头包括基座、限位块、公阀、公阀套及公阀压力弹簧，该基座的一端由公阀套的一端插入、并与该公阀套密封螺纹连接，所述基座与公阀套均为中空结构，内部形成阳接头流体通道，所述限位块、公阀压力弹簧及公阀均位于阳接头流体通道中，该限位块安装在基座内，公阀压力弹簧的一端连接于该限位块上，另一端与位于公阀套内的公阀的一端相连，该公阀的另一端在阳接头处于封闭状态时与所述公阀套的另一端密封抵接；

所述阴接头包括导向轴、滑动套筒、直通型中套筒、滑动套筒压力弹簧及直通型驱动套筒，该直通型中套筒的一端由直通型驱动套筒的一端插入、并与该直通型驱动套筒转动连接，所述直通型中套筒与直通型驱动套筒均为中空结构，内部形成阴接头流体通道，所述导向轴、滑动套筒及滑动套筒压力弹簧均位于阴接头流体通道中，该导向轴的一端安装在所述直通型中套筒内，所述滑动套筒及滑动套筒压力弹簧均套设在该导向轴上，所述滑动套筒压力弹簧的一端连接于直通型中套筒内壁，另一端与相对直通型中套筒轴向往复滑动的滑动套筒的一端相连，该滑动套筒的另一端在阴接头处于封闭状态时通过所述导向轴的另一端密封；

其中：所述公阀套外部转动连接有导向套头,所述直通型驱动套筒的外围连接有外套筒，所述导向套头朝向外套筒的一端沿圆周方向均布有多个导向齿，所述外套筒朝向导向套头一端外表面沿圆周方向均布有数量与导向齿相同、且一一对应的导向槽，每个所述导向齿在阳接头与阴接头对接时分别插入一所述导向槽内；

所述导向套头呈圆环状，通过卡簧A与所述公阀套转动连接；所述外套筒为空心圆柱，该外套筒与所述直通型驱动套筒固接；

所述基座的外表面上套设有法兰，该法兰的外壁上沿圆周方向均布有多个连接耳，每个所述连接耳上均开设有用于连接安装的连接孔；

所述公阀套另一端的外表面设有梯形螺纹A、内壁设有密封圈槽A，该密封圈槽A内容置有与所述公阀实现密封的O型密封圈A；

所述直通型中套筒一端内壁开设有密封圈槽C，该密封圈槽C内容置有与所述滑动套筒实现密封的O型密封圈D；所述直通型中套筒上位于直通型驱动套筒一端端部的外侧开设有卡簧槽C，该卡簧槽C内容置有防止所述直通型驱动套筒相对滑动的卡簧B；

所述直通型驱动套筒呈阶梯圆柱状，一端内壁设有卡簧槽D，另一端内壁设有梯形螺纹B；

所述导向轴的一端为中空结构，另一端端部为在阳接头与阴接头对接时与所述公阀另一端抵接的平面，该导向轴的另一端开设有密封圈槽B，所述密封圈槽B内容置有在阴接头断开后与滑动套筒11实现密封的O型密封圈C。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型连接时不进气，断开时不泄露，方便断开和连接操作。

2.本实用新型通过阳接头与阴接头的梯形螺纹相互配合，能够在连通状态和封闭状态之间切换，梯形螺纹的选择降低了旋转力矩。

3.本实用新型分别在公阀套和直通型驱动套筒外设置了导向套头及外套筒，使得外套筒的操作面积增大，简单方便，利于单手操作；还可根据导向套头上不同的导向齿数分辨不同流体的连通，以便于防止误操作。

4.本实用新型的外套筒不能与阴接头相对转动，这样可以使外套筒带动阴接头与阳接头连接和拆卸。

5.本实用新型的外套筒及直通型驱动套筒与直通型中套筒可以相互转动，以便于连接和拆卸时不随梯形螺纹转动，也防止由于工况震动引起的转动影响断接器的寿命。

6.本实用新型在整个连接和断开过程中，流体通道内外始终处于密封隔离状态，有效地保证了低进气量。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖视图；

图2为本实用新型连接状态的结构主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2中的A—A剖视图；

图5为本实用新型断开状态的结构主视图；

图6为图5中的B—B剖视图；

图7为本实用新型阳接头的立体结构示意图；

图8为本实用新型阳接头的结构主视图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8中的C—C剖视图；

图11为本实用新型阴接头的立体结构示意图之一；

图12为本实用新型阴接头的立体结构示意图之二；

图13为本实用新型阴接头的结构主视图；

图14为图12的俯视图；

图15为图14中的D—D剖视图；

图16为本实用新型基座的立体结构示意图；

图17为本实用新型基座的内部结构剖视图；

图18为本实用新型公阀的立体结构示意图；

图19为本实用新型公阀的内部结构剖视图；

图20为本实用新型公阀套的立体结构示意图；

图21为本实用新型公阀套的内部结构剖视图；

图22为本实用新型导向套头的立体结构示意图；

图23为本实用新型导向套头的内部结构剖视图；

图24为本实用新型导向轴的立体结构示意图；

图25为本实用新型导向轴的内部结构剖视图；

图26为本实用新型滑动套筒的立体结构示意图；

图27为本实用新型滑动套筒的内部结构剖视图；

图28为本实用新型直通型中套筒的立体结构示意图；

图29为本实用新型直通型中套筒的结构主视图；

图30为图29中的E—E剖视图；

图31为本实用新型外套筒的立体结构示意图；

图32为本实用新型直通型驱动套筒的结构主视图；

图33为图32中的F—F剖视图；

其中：1为基座，101为连接耳，102为连接孔，103为法兰，2为限位块，3为公阀，301为连接柱，4为公阀套，401为卡簧槽A，402为密封圈槽A，403为梯形螺纹A，5为导向套头，501为导向齿，502为卡簧槽B，6为公阀压力弹簧，7为卡簧A，8为O型密封圈A，9为O型密封圈B，10为导向轴，1001为密封圈槽B，11为滑动套筒，12为直通型中套筒，1201为卡簧槽C，1202为密封圈槽C，13为滑动套筒压力弹簧，14为外套筒，1401为导向槽，15为直通型驱动套筒，1501为梯形螺纹B，1502为卡簧槽D，16为卡簧B，17为O型密封圈C，18为O型密封圈D。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～15所示，本实用新型包括阳接头及阴接头，其中阳接头包括基座1、限位块2、公阀3、公阀套4及公阀压力弹簧6，该基座1的一端由公阀套4的一端插入、并与该公阀套4密封螺纹连接，基座1与公阀套4均为中空结构，内部形成阳接头流体通道，该阳接头流体通道用于阳接头通路与阳接头连通腔室连通；限位块2、公阀压力弹簧6及公阀3均位于阳接头流体通道中，该限位块2安装在基座1内，公阀压力弹簧6的一端连接于该限位块2上，另一端与位于公阀套4内的公阀3的一端相连，该公阀3的另一端在阳接头处于封闭状态时与公阀套4的另一端密封抵接。

阴接头包括导向轴10、滑动套筒11、直通型中套筒12、滑动套筒压力弹簧13及直通型驱动套筒15，该直通型中套筒12的一端由直通型驱动套筒15的一端插入、并与该直通型驱动套筒15转动连接，直通型中套筒12与直通型驱动套筒15均为中空结构，内部形成阴接头流体通道，该阴接头流体通道用于将阴接头通路与阴接头连通腔室连通；导向轴10、滑动套筒11及滑动套筒压力弹簧13均位于阴接头流体通道中，该导向轴10的一端安装在直通型中套筒12内，滑动套筒11及滑动套筒压力弹簧13均套设在该导向轴10上，滑动套筒压力弹簧13的一端连接于直通型中套筒12内壁，另一端与相对直通型中套筒12轴向往复滑动的滑动套筒11的一端相连，该滑动套筒11的另一端在阴接头处于封闭状态时通过导向轴10的另一端密封。

如图1～17所示，基座1的外表面上套设有便于固定的法兰103，该法兰103的外壁上沿圆周方向均布有多个连接耳101，每个连接耳101上均开设有用于连接安装的连接孔102。基座1另一端的外表面设置有梯形螺纹C，以便于和其他设备配合。限位块2的轴向截面呈旋转90°的“T”型，该“T”型的横边与基座1的内壁固接、且沿圆周方向开设有通孔，该“T”型的竖边与公阀压力弹簧6的一端相连。

如图1～15及图18、图19所示，公阀3的一端设有与公阀压力弹簧6另一端相连的连接柱301，公阀3的另一端端部为在阳接头与阴接头对接时与导向轴10的另一端抵接的平面。

如图1～15及图20、图21所示，公阀套4一端的外表面上设有卡簧槽A401，另一端的外表面设有梯形螺纹A403、内壁设有密封圈槽A402，该密封圈槽A402内容置有与公阀3实现密封的O型密封圈A8。基座1的一端与公阀套4的一端之间通过O型密封圈B9密封，以免漏液。

如图1～15及图22、图23所示，为了增大手与断接器的接触面积，利于航天员拆卸和连接，本实用新型在公阀套4的外部转动连接有导向套头5，导向套头5呈圆环状，朝向外套筒14的一端沿圆周方向均布有多个导向齿501(本实施例的导向齿1为两个)，通过不同齿数的导向齿501可代表管路中不同流体，以防止不同管路误连接的误操作。导向套头5的内壁上设有卡簧槽B502，该卡簧槽B502在导向套头5套在公阀套4上后与卡簧槽A402相对应，并在卡簧槽A402与卡簧槽B502形成的空间中容置卡簧A7，导向套头5通过卡簧A7与公阀套4连接，可以相互转动。

如图1～15及图24、图25所示，导向轴10的一端为中空结构，另一端端部为在阳接头与阴接头对接时与公阀3另一端抵接的平面，该导向轴10的另一端开设有密封圈槽B1001，该密封圈槽B1001内容置有O型密封圈C17，阴接头断开后，O型密封圈C17与滑动套筒11实现密封，处于隔离状态。

如图1～15及图26、图27所示，滑动套筒11为中空的阶梯圆柱结构，外表面阶梯处在阳接头与阴接头对接时与公阀套4另一端的端部抵接。

如图1～8及图28～30所示，直通型中套筒12一端内壁开设有密封圈槽C1202，该密封圈槽C1202内容置有O型密封圈D18，阴接头处于断开状态时，滑动套筒11通过该O型密封圈D18与直通型中套筒12实现密封，以免漏液。直通型中套筒12上位于直通型驱动套筒15一端端部的外侧开设有卡簧槽C1201，该卡簧槽C1201内容置有防止直通型驱动套筒15相对滑动的卡簧B16。

如图1～15及图32、图33所示，直通型驱动套筒15呈阶梯圆柱状，一端内壁设有卡簧槽D1502，另一端内壁设有梯形螺纹B1502；该卡簧槽D1502在直通型中套筒12的一端插入后与卡簧槽C1201相对应，并在卡簧槽C1201与卡簧槽D1502形成的空间中容置卡簧B16，直通型驱动套筒15通过卡簧B16与直通型中套筒12连接。当阳接头与阻接头对接时，公阀套4另一端的梯形螺纹A404与直通型驱动套筒15另一端的梯形螺纹B1502配合旋进。

如图1～15及图31所示，为了增大手与断接器的接触面积，利于航天员拆卸和连接，在直通型驱动套筒15的外围设有外套筒14，外套筒14为空心圆柱、与直通型驱动套筒15固接，外套筒14朝向导向套头5一端(即阳接头与阴接头对接时和导向套头5连接的一端)外表面沿圆周方向均布有数量与导向齿501相同、且一一对应的导向槽1401(本实施例的导向槽1401为两个)，每个导向齿501在阳接头与阴接头对接时分别插入一导向槽1401内。

本实用新型气液断接器的使用方法为：

本实用新型通过阳接头的梯形螺纹和阴接头的梯形螺纹相互配合，阳接头与阴接头能够在连通状态和封闭状态之间切换，在连通状态中，阳接头流体通道和阴接头流体通道连通；在封闭状态中，阳接头流体通道由公阀3和公阀套4隔绝开，阴接头流体通道由导向轴10和滑动套筒11隔绝开。在阳接头与阴接头处于连通状态时，流体在断接器中能够进行双向流动，阳接头与阴接头的连通状态与封闭状态之间的切换是通过梯形螺纹的相对滑动来实现的。具体为：

当处于断开状态时，阴接头和阳接头都处于封闭状态，阳接头公阀3和阴接头的滑动套筒11都处于复位状态，即公阀3通过O型密封圈A8与公阀套4密封，滑动套筒11通过O型密封圈C17与导向轴10密封。

当阴接头和阳接头进行配合对接时，直通型中套筒12的一端与公阀套4的另一端通过梯形螺纹配合旋进；导向轴10的另一端与公阀3的另一端抵接、并压缩公阀3及公阀压力弹簧6，公阀套4的另一端与滑动套筒11的另一端抵接、并压缩滑动套筒11及滑动套筒压力弹簧13，使阳接头流体通道与阴接头流体通道连通，实现双向导通。

断开过程中，对接后断开的公阀3及滑动套筒11分别通过公阀压力弹簧6、滑动套筒压力弹簧13复位，分别与公阀套4和滑动套筒11密封连接，将阳接头流体通道及阴接头流体通道关闭，处于隔离状态，与外界隔绝。

本实用新型通过对结构的优化，壁厚的强度设计，弹簧的精确计算，流体通道的优化设计，达到小巧紧凑型结构设计。