一种气动芯子和气管快速连接装置的制作方法

本发明涉及气动芯子和气管连接装置的技术领域，特别是涉及一种气动芯子和气管快速连接装置。

背景技术：

矿用防爆柴油机车辆通常采用气启动的方式，因此车辆上需布置大量气管，通过装在气管两端的气动芯子（气动接头）将其与气动元器件连接起来。气动芯子与气管常见的连接方式有两种：卡箍连接和过盈配合连接。卡箍连接方式是将气动芯子插入气管，通过卡箍将气动芯子与气管收紧实现密封，具有连接方便的优点，但是由于矿用车辆属于移动机械，且路况较差，长期振动颠簸，容易导致卡箍松动，经常出现气动芯子崩出的情况，导致整车断气熄火。为解决以上问题，目前矿用车辆上的气管全部采用了与气动芯子过盈配合的连接方式，该种连接方式省去了卡箍，通过气动芯子上的倒刺与气管内径的公差配合实现密封。由于气动芯子与气管属于紧连接，加大了装配难度，完全手动将芯子顶进气管，效率低，劳动强度很大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种气动芯子与气管快速连接装置，实现气动芯子与气管的半自动连接，以提高装配效率，降低工人的劳动强度。

为实现上述目的，本发明提供一种气动芯子与气管快速连接装置，包括安装板、夹紧固定座、夹紧活动座、第一执行元件、用于将气动芯子推入气管内的第二执行元件以及控制第一执行元件和第二执行元件运动的控制系统；夹紧固定座、第一执行元件和第二执行元件均固定设置在所述安装板上；夹紧活动座与所述夹紧固定座相对设置，与夹紧固定座相对的侧面上设置有夹紧活动座半圆槽；夹紧固定座与夹紧活动座相对的侧面设置有夹紧固定座半圆槽；第一执行元件的活动端与夹紧活动座连接，带动夹紧活动座作往复直线运动，以使夹紧活动座半圆槽和夹紧固定座半圆槽围合成气管夹紧腔；第二执行元件的活动端对准气管夹紧腔。

进一步地，第一执行元件为夹紧气缸；第二执行元件为推移气缸；夹紧气缸和推移气缸均为单作用气缸；控制系统包括气源、开关阀、y型三通接头和按钮阀；开关阀的p口通过导气管与气源连接，a口通过导气管与y型三通接头的进气口连接；y型三通接头的第一出气口通过导气管与夹紧气缸连接，第二出气口通过导气管与按钮阀的p口连接；按钮阀的a口通过导气管与推移气缸连接。

进一步地，夹紧气缸的活动端设置有外螺纹结构；夹紧活动座上设置有与外螺纹配合的内螺纹孔结构。

进一步地，夹紧气缸的活动端上套设有锁紧螺母。

进一步地，推移气缸的活动端为球形结构；和/或

推移气缸的活动端至气动芯子之间的初始距离为推移气缸行程的1/3~1/2。

进一步地，上述气动芯子与气管快速连接装置，还包括设置在夹紧气缸活动端回缩行程末端的挡块；夹紧气缸的活动端穿过挡块或位于挡块的上方。

进一步地，夹紧活动座半圆槽和夹紧固定座半圆槽均包括滚花段和光滑段；滚花段的半径与气管的半径相同；光滑段的半径比滚花段的半径大1mm。

进一步地，滚花段的长度是滚花段直径的2.5倍以上；和/或

滚花段和光滑段的总长度大于气动芯子插入气管的深度。

进一步地，气动芯子与气管快速连接装置，还包括导杆；夹紧固定座和夹紧活动座上均设置有导杆穿过的通孔；导杆位于夹紧固定座外的杆体上螺纹连接有限位螺母。

进一步地，夹紧固定座和挡块通过焊接方式固定在安装板上；夹紧气缸和推移气缸通过缸体尾部的第一螺钉和缸体中部的抱箍固定在安装板上；抱箍通过第二螺钉安装在安装板上；开关阀、y型三通接头和按钮阀通过第三螺钉安装在安装板上。

本发明的有益效果是：

将气管放置在夹紧固定座半圆槽内，气管的端面与夹紧固定座半圆槽的端面平齐，启动第一执行元件，带动夹紧活动座向夹紧固定座移动直至将气管夹紧，手动将气动芯子插入气管内，启动第二执行元件，第二执行元件的活动端对准气动芯子将其迅速推入气管内。安装完成后，第一执行元件和第二执行元件复位，第一执行元件带动夹紧活动座复位。由上可知，该装置能确保气动芯子完全插入气管中，保证了装配的可靠性；装置实现了气动芯子与气管的半自动连接，改善了以往手动连接劳动强度大，装配效率低的缺点；可以应用于防爆柴油机车辆或其他采用该种类气动芯子及气管的设备装配中，改善了设备运行的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的气动芯子与气管快速连接装置的结构示意图；

图2为图1所示气动芯子与气管快速连接装置中夹紧固定座的主视图；

图3为图2所示夹紧固定座的左视图；

图4为图1所示气动芯子与气管快速连接装置中夹紧活动座的主视图；

图5为图4所示夹紧活动座的右视图；

图6为图4所示夹紧活动座的左视图。

图中：1-安装板；2-夹紧固定座；3-夹紧活动座；3.1-内螺纹孔结构；4-夹紧气缸；5-推移气缸；6-开关阀；7-y型三通接头；8-按钮阀；9-锁紧螺母；10-挡块；11.1-滚花段；11.2-光滑段；11.3-通孔；12-导杆；13-限位螺母；14-第一螺钉；15-抱箍；16-第二螺钉；17-导气管；101-气动芯子；102-气管。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供一种气动芯子与气管快速连接装置，包括安装板1、夹紧固定座2、夹紧活动座3、第一执行元件、用于将气动芯子101推入气管102内的第二执行元件以及控制第一执行元件和第二执行元件运动的控制系统；夹紧固定座2、第一执行元件和第二执行元件均固定设置在安装板1上；夹紧活动座3与夹紧固定座2相对设置，与夹紧固定座2相对的侧面上设置有夹紧活动座半圆槽；夹紧固定座2与夹紧活动座3相对的侧面设置有夹紧固定座半圆槽；第一执行元件的活动端与夹紧活动座3连接，带动夹紧活动座3作往复直线运动，以使夹紧活动座半圆槽和夹紧固定座半圆槽围合成气管夹紧腔，气管102被夹紧在气管夹紧腔内；第二执行元件的活动端对准气管夹紧腔，以保证活动端伸出后能触碰到气动芯子101。

将气管102放置在夹紧固定座半圆槽内，气管102的端面与夹紧固定座半圆槽的端面平齐，启动第一执行元件，带动夹紧活动座3向夹紧固定座2移动直至将气管102夹紧，手动将气动芯子101插入气管102内，启动第二执行元件，第二执行元件的活动端对准气动芯子101将其迅速推入气管102内。安装完成后，第一执行元件和第二执行元件复位，第一执行元件带动夹紧活动座3复位，准备进行下一次动作。

其中，第一执行元件和第二执行元件可以是气缸、液压缸、齿轮齿条或曲柄滑块等结构，控制系统与第一执行元件和第二执行元件相匹配。在本实施例中，如图1所示，第一执行元件为夹紧气缸4；第二执行元件为推移气缸5；夹紧气缸4和推移气缸5均为单作用气缸，靠气体压力将活动端推出，气体压力消失后，活动端靠弹簧复位缩回；控制系统包括气源、开关阀6、y型三通接头7和按钮阀8；开关阀6的p口通过导气管17与气源连接，a口通过导气管17与y型三通接头7的进气口连接；y型三通接头7的第一出气口通过导气管17与夹紧气缸4连接，第二出气口通过导气管17与按钮阀8的p口连接；按钮阀8的a口通过导气管与推移气缸5连接。具体地操作过程如下所述：

将气源引至开关阀6的p口，确保开关阀6处于关闭档位，准备就绪后，把待安装气动芯子101的气管102放置在夹紧固定座2的夹紧固定座半圆槽内，气管102的端口表面与夹紧固定座2的外表面齐平；操作开关阀6，高压气体从开关阀6的a口经过y型三通接头7的第一出气口和第二出气口分别进入到夹紧气缸4和按钮阀8中，高压气体推动夹紧气缸4的活动端及夹紧活动座4一起向夹紧固定座2移动，完成夹紧工作；确保气管102夹紧后，手动将气动芯子101尽可能的插入气管102中；之后按下按钮阀15，高压气体从按钮阀8的a口进入推移气缸5中，在高压气体的作用下，推移气缸5的活动端快速伸出，充分加速后与气动芯子101接触，将气动芯子101迅速推入气管102中；完成工作后，松开按钮阀8，a口的高压气体通过r口排入大气，推移气缸5在内部弹簧复位的作用下缩回，然后操作开关阀6至关闭状态，夹紧气缸4中的高压气体通过开关阀6的r口排入大气，夹紧气缸8在内部弹簧复位力的作用下，带动夹紧活动座3一起缩回。

进一步地，开关阀6为拨动开关阀。

进一步地，夹紧气缸4的活动端设置有外螺纹结构；如图6所示，夹紧活动座3上设置有与外螺纹配合的内螺纹孔结构3.1。装配过程中，夹紧气缸4的活动端伸入夹紧活动座3的内螺纹孔内，通过螺纹结构将夹紧气缸4的活动端与夹紧活动座3连接起来，既确保连接可靠，又可实现位置可调。当夹紧气缸4的进气口有压力推动活动端伸出时，带动夹紧活动座3一起运动，从而将夹紧活动座3和夹紧固定座2之间的气管102夹紧，当气体压力消失后，在弹簧复位的作用下，活动端带动夹紧活动座3一起缩回。

进一步地，内螺纹孔结构3.1深度为20mm。

进一步地，如图1所示，夹紧气缸4的活动端上套设有锁紧螺母9。夹紧活动座3和夹紧气缸4连接好后，拧紧锁紧螺母9，实现锁紧。

进一步地，如图1所示，推移气缸5的活动端为球形结构，便于与气动芯子101更好的接触，确保推进的过程中不偏心；和/或

推移气缸5的活动端至气动芯子101之间的初始距离为推移气缸5行程的1/3~1/2，确保活动端有充足的加速距离，当活动端与气动芯子101接触时有较快的运行速度。

进一步地，如图1所示，上述气动芯子与气管快速连接装置，还包括设置在夹紧气缸4活动端回缩行程末端的挡块10；夹紧气缸4的活动端穿过挡块10或位于挡块10的上方。挡块10起限制行程的作用，避免夹紧活动座3缩回的惯性力作用在夹紧气缸4上，对夹紧气缸4造成冲击。

进一步地，如图2至图6所示，夹紧活动座半圆槽和夹紧固定座半圆槽均包括滚花段11.1和光滑段11.2；滚花段11.1的半径与气管102的半径相同，滚花段11.1的内表面加工了滚花，可以提高夹紧后的夹紧力，确保在气动芯子101顶进的过程中，气管102夹持可靠，同时滚花结构也不会对气管102表面造成损伤；光滑段11.2的半径比滚花段11.1的半径大1mm，由于气动芯子101插入气管102会导致气管102产生一定程度的膨胀，光滑段11.2充分考虑了气管102的膨胀空间。

进一步地，为了保证夹紧活动座半圆槽和夹紧固定座半圆槽对气管102的夹紧力，本实施例对滚花段11.1长度以及滚花段11.1和光滑段11.2的总长度进行限制：滚花段11.1的长度是滚花段11.1直径的2.5倍以上；和/或

滚花段11.1和光滑段11.2的总长度大于气动芯子101插入气管102的深度。

进一步地，如图1所示，气动芯子与气管快速连接装置，还包括对夹紧活动座3起导向和限位作用的导杆12；如图3和图5所示，夹紧固定座2和夹紧活动座3上均设置有导杆12穿过的通孔11.3；导杆12位于夹紧固定座2外的杆体上螺纹连接有限位螺母13。导杆12穿过夹紧固定座2和夹紧活动座3，通过限位螺母13将导杆12固定，夹紧活动座3可沿着导杆12移动。

进一步地，导杆12的数量为两个。

在本实施例中，具体地，夹紧固定座2和挡块10通过焊接方式固定在安装板1上；夹紧气缸4和推移气缸5的缸体尾部通过第一螺钉14安装在安装板1上，为避免气缸在运动过程中来回摆动，缸体中部设置有抱箍15固定在安装板1上；抱箍15通过第二螺钉16安装在安装板1上；开关阀6、y型三通接头7和按钮阀8通过第三螺钉安装在安装板1上，便于拆卸。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。