专利名称：一种流体快速接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流体传输管件，尤其涉及一种管路的快速接头。
这种单只管线的快速接头，在安装和拆卸时都需要一定的操作空间，因此各个管线之间必须留有足够的操作距离，这样在有些场合由于受到空间的限制，管线之间的连接无法实现。
为了达到上述目的，本发明提供了一种流体快速接头，包括多个快接公头和快接母头、承接件和锁固件，其中所述快接公头和快接母头均包含中空本体、本体前段内可移动的密封芯、固定于本体后段内的后顶销及在密封芯和后顶销之间预紧的弹性元件；所述承接件由前段内凹，后段轴向开设有多个通孔，所述快接公头或快接母头固定于所述通孔前段内；所述锁定件前部可插入所述承接件的前段，后部轴向开设有多个与所述通孔位置对应的通洞，所述快接母头或快接公头固定于所述通洞前段内；所述承接件和锁定件上设有插装对位装置和连接锁定装置；所述快接公头和快接母头与所述承接件、锁固件之间可靠密封；连接前所述快接公头和快接母头的密封芯与本体内壁配合密封，所述快速接头截止；连接后快接公头和快接母头的密封芯相互抵顶离开密封位置，所述快速接头导通。
上述方案中，其特点是所述插装对位装置包括安装于所述承接件上的倒向销，及在所述锁定件上对应位置开设的销孔。
上述方案中，其特点是所述连接锁定装置截面为圆形，含有套装于所述锁定件后端可旋转的螺母，及在所述承接件截面为圆形，前段内壁上开设的螺纹，所述螺母与螺纹配合螺接将所述锁定件固定于承接件上。
上述方案中，其特点是所述快接公头的本体为中空管状，前段直径较小且突出于所述承接件或锁定件安装平面之外，前后段之间形成一环形台阶面，前后段的外壁上均装有密封圈；所述快接母头的本体是一个中部内壁有一个凸环的圆管，外壁上装有密封圈；所述快接公头本体的前段可插入该圆管内，并通过前段外壁上的密封圈堵塞两者之间的间隙。
上述方案中，其特点是所述快接公头及快接母头的密封芯均包括具有缺齿状外沿的盖部、表面有多个轴向浅槽的柱状导流部及端部，所述浅槽与盖部之间有一个安装有密封圈的凹槽。
上述方案中，其特点是所述快接公头和快接母头的后顶销均为中空管状，侧壁上开设有可通流的缺口，通过安装于本体后端内壁上的卡簧固定于快接公头和快接母头本体内，或通过在所述后顶销外壁和本体内壁上开设螺纹而将后顶销螺接固定于本体内。
上述方案中，其特点是所述弹性元件为弹簧，连接前在所述弹簧的抵顶下，快接公头密封芯导流部上的密封圈堵塞于密封芯外壁和本体前段的内壁之间，快接母头密封芯导流部上的密封圈堵塞于密封芯外壁和凸环内壁之间，且快接公头与快接母头密封芯的端部均伸出所述本体外，连接后所述两个端部相互抵项使两个密封芯后移，快接公头密封芯导流部上的密封圈退至本体后段空间，快接母头密封芯导流部上的密封圈退至所述凸环后的空间。
上述方案中，其特点是所述承接件前段内壁轴向设置一凹槽，而在锁定件前部表面相应位置设置一凸块，当该凸块正好嵌入该凹槽时锁定件前部才能插入所述承接件前段，在所述凹槽底部的外壁径向上再开通一缺槽，当所述凸块到达凹槽底部时旋转锁定件可使该凸块进入所述缺槽中。
由上可知，通过使用本发明的多芯快速接头，可以同时实现多个管线的连接和拆卸，从而可以缩小管线之间的安装距离，使管线之间的连接集成化，从而节省了空间，使在空间有限的场合进行多根管线的快速连接成为可能。此外，本发明结构简单，拆装十分方便。同时由于管线之间的连接处均被金属外壳包围，安全系数大大提高。
在各部件之间均用“O”型密封圈实现密封，并采用螺接方式来锁定时，密封好、强度大，可应用于高温高压混合流体的连接。
如
图1所示是快接公头1的立体分解图，由公头本体11、第一密封芯12、第一弹簧13、第一后顶销14和第一卡簧15组成。
公头本体11为中空管状，前段111直径较小，前段111和后段112之间形成一环形台阶面113，在前段和后段的外壁上分别开设一个安装第一、第二密封圈114、116的第一、第二凹槽115、117，在后段112端口处的内壁上还设有可安装第一卡簧15的缺槽118。
第一密封芯12由具有缺齿状外沿的盖部121、表面有多个轴向浅槽1221的导流部122及圆柱形端部123构成，在导流部122上靠近盖部121的位置开有一个安装密封圈124的凹槽1222。导流部122的直径略小于本体前段111的内径，使导流部122插入本体前段111时能保持良好的同心度，而将其表面轴向上的浅槽1221作为流体流通的通道。
第一后顶销14为中空管状，一端管口上设有均匀分布的多个凸齿141，另一端向外延伸出帽沿142，在中间的环壁上开设有多个通流孔143，以防止前端凸齿之间的间隙被弹簧封堵得太严。
组装时将装好密封圈124的第一密封芯12从本体后段112端口置入，再将第一弹簧13套在第一后顶销14的环壁上，一起推入本体后段112端口，最后将第一卡簧15套入本体后段112端口处的缺槽118，这时第一弹簧13处于预紧状态，第一密封芯12的盖部121顶住环形台阶面113，端部123露出本体11，而密封圈124位于导流部122外壁和本体前段111内壁之间，从而关断了流体流动的通道。
如图2所示是快接母头2的立体分解图，由母头本体21、第二密封芯22、第二弹簧23、第二后顶销24和第二卡簧25组成。
母头本体21是一个中部内壁有一个凸环211的圆管，凸环211的两个端面分别形成前阶面2111和后阶面2112，在该凸环211处的外壁上设有凹槽212，可装入密封圈213。在本体21后端口附近的内壁上设有可安装第二卡簧16的缺槽214。
如图所示，第二密封芯22、第二后顶销24的结构组成和第一密封芯12、第一后顶销14相同。
组装时将装好密封圈224的第二密封芯22从母头本体21的后端口置入，再将第二弹簧23套在第二后顶销24的环壁上，一起放入本体21。最后将第二卡簧25套入本体后端口处的缺槽214，这时第二弹簧23处于预紧状态，第二密封芯22的盖部221顶住后阶面2112，端部223露出本体21，此时密封圈224位于导流部222外壁和凸环211内壁之间，关断了流体流动的通道。
图3所示是承接件3的轴向剖面图。
在本实施例中，承接件3前段为圆管形，可容置锁定件4插入，圆管前端开设有螺纹31。后段为圆柱形，其轴向有规律地分布有带螺纹的销头孔32及圆形通孔33，销头孔32用于安装承接件3和锁定件4配合插接时对位用的倒向销34，本实施例通孔33为三个，也可以根据需要在横断面上设置两个或者三个以上的通孔，每一通孔33的前段直径较大，用于放置快接公头1，在前段靠近端口的内壁上还开有一个环状缺槽331，以嵌入固定快接公头的卡簧332。直径较小的后段可以外接管接头或者直接与机体上的流道相通。如图3所示，将快接公头1放入通孔33并用卡簧332固定后，公头本体11的前段露出通孔33外，而第一密封芯12的端部在第一弹簧13的顶持下也露出公头本体11前段的端口，整个快接公头1处于截止状态。
锁定件4为前段可插入承接件3前段圆管内的圆柱体，在后部套设有一可旋转的螺母41，在其横断面上对应于承接件3上销头孔32和通孔33的位置分别开设有一个销孔42和三个圆形通洞43，销孔42用于容入倒向销34，通洞43的前段直径较大，用于安装快接母头2，也用安装在端口附近缺槽431上的卡簧432来固定。通洞43的后段可以外接管接头或者直接与机体上的流道相通。未安装前，母头本体21全部位于通洞43内，而第二密封芯22的端部则露出通洞43外。整个快接母头2处于截止状态。
在进行管道连接时，先将三个快接公头1和倒向销34固定在承接件3内，将三个快接母头2固定在锁定件4内，然后将锁定件4的前端插入承接件3的前段，将螺母41逐渐旋入承接件3前段的螺纹31内，从而推动锁定件4向承接件3内部移动，直到其前端面抵顶到承接件3后段端面，如图5所示，是装配完成后的剖面图。
在锁定件4插入承接件3后，各快接公头1第一密封芯12的端部123正对着快接母头2第二密封芯22的端部223，在逐渐旋入的过程中，两个端部相互抵触并因相互的压力使第一密封芯12和第二密封芯22分别克服第一弹簧13和第二弹簧23的阻力向后移动，当锁定件4与承接件3相互抵顶后，第一密封芯和第二密封芯的端部123、223已分别退入公头本体11和母头本体21，公头本体前段111端面接近于母头本体上凸环211的前阶面2111。此时第一密封芯12导流部122上的密封圈124位于公头本体11后段的空间内，第二密封芯22导流部222上的密封圈224则位于母头本体21上凸环211后的空间，快接公头1和快接母头2均处于导通状态。
假设流体从承接件3上通孔33的后段流入，进入第一后顶销24的空管内，然后从通流孔143和端部凸齿141的间隙流出，再流经第一密封芯12盖部缺齿121的间隙、导流部122上开设的浅槽1221，到达两个密封芯端部与快接公头前段111内壁之间的空间，然后再从第二密封芯导流部上的浅槽2221通过凸环211，经第二密封芯盖部的缺齿221、第二后顶销上通流孔243和凸齿间隙241，最后从插入件4上通洞43的后段流出。
如图5所示，快接公头本体上的第一、第二密封圈114、116，快接母头本体上的密封圈213分别起到在快接公头、快接母头本体11、21的前段之间，以及快接公头1、快接母头2与锁定件3、承接件4之间密封的作用。
由上可知，本发明快速接头装置的承接件和锁定件在连接之前处于分体状态，各管线内部的液体完全密封，通过旋转螺母将承接件和锁定件连接，密封芯被顶开，快速连接管路接通，内部流体通过。此后，锁定件起到将快接公头和快接母头的导通状态加以锁定的作用，当要拆卸接头时，只需将锁定件上的螺母反旋，使锁定件逐渐退出，快接公头和母头的密封芯在弹簧的回复力下，回复到初始位置，使快接公头和快接母头均回复到截止状态。
密封芯上的导流部也可以设计成中空结构并在外壁上开洞，以代替表面的浅槽起到通流的作用。此外，在流体的压力不高而且为纯净流体的情况下，也可以将快接公头前段和后段之间的环形台阶面设计为锥面，同时在密封芯外壁上设计出可与该锥面实现锥面密合的环形锥面，连接前靠弹簧的弹力使两个锥面密合，使快接公头处于截止状态，连接后密封芯后移两个锥面分开，使快速接头导通。同时快接母头也可以通过分别在密封芯和凸环后阶面上设有可实现锥面密合的环形锥面，来实现密封作用。
后顶销前端凸齿如果设置得足够长，则其外壁上的通流孔也可取消，或者只设置通流孔而不要凸齿，只要使流体能从管中顺利流出即可。还可以在后顶销后端设置外螺纹，采用螺接的方式固定在公头本体或母头本体内，而不设卡簧。
也可以在承接件里固定快接公头，在锁定件里固定快接母头，只需将承接件后段及其通孔的设计与锁定件上通洞的设计互换即可。
此外，在锁定件和承接件对位时，也可以不采用倒向销来限位，可以在承接件前段圆管内壁轴向设置一凹槽，而在锁定件表面相应位置设置一凸块，当该凹槽和凸块位置对上时锁定件才能插入承接件，这样也可以起到保证对位准确的目的。同时如果在上述凹槽的底部径向上再开通一缺槽，当上述凸块到达凹槽底部时旋转锁定件，使凸块能进入所述缺槽中，也可以起到锁定的作用，只是强度不如螺纹连接。
因此，在本发明结构上所做的等同变化应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种流体快速接头，包括多个快接公头和快接母头、承接件和锁固件，其中所述快接公头和快接母头均包含中空本体、本体前段内可移动的密封芯、固定于本体后段内的后顶销及在密封芯和后顶销之间预紧的弹性元件；所述承接件由前段内凹，后段轴向开设有多个通孔，所述快接公头或快接母头固定于所述通孔前段内；所述锁定件前部可插入所述承接件的前段，后部轴向开设有多个与所述通孔位置对应的通洞，所述快接母头或快接公头固定于所述通洞前段内；所述承接件和锁定件上设有插装对位装置和连接锁定装置；所述快接公头和快接母头与所述承接件、锁固件之间可靠密封；连接前所述快接公头和快接母头的密封芯与本体内壁配合密封，所述快速接头截止；连接后快接公头和快接母头的密封芯相互抵顶离开密封位置，所述快速接头导通。
2.如权利要求1所述的快速接头，其特征在于，所述插装对位装置包括安装于所述承接件上的倒向销，及在所述锁定件上对应位置开设的销孔。
3.如权利要求1所述的快速接头，其特征在于，所述连接锁定装置截面为圆形，含有套装于所述锁定件后端可旋转的螺母，及在所述承接件截面为圆形，前段内壁上开设的螺纹，所述螺母与螺纹配合螺接将所述锁定件固定于承接件上。
4.如权利要求1、2或3所述的快速接头，其特征在于，所述快接公头的本体为中空管状，前段直径较小且突出于所述承接件或锁定件安装平面之外，前后段之间形成一环形台阶面，前后段的外壁上均装有密封圈；所述快接母头的本体是一个中部内壁有一个凸环的圆管，外壁上装有密封圈；所述快接公头本体的前段可插入该圆管内，并通过前段外壁上的密封圈堵塞两者之间的间隙。
5.如权利要求4所述的快速接头，其特征在于，所述快接公头及快接母头的密封芯均包括具有缺齿状外沿的盖部、表面有多个轴向浅槽的柱状导流部及端部，所述浅槽与盖部之间有一个安装有密封圈的凹槽。
6.如权利要求4所述的快速接头，其特征在于，所述快接公头和快接母头的后顶销均为中空管状，侧壁上开设有可通流的缺口，通过安装于本体后端内壁上的卡簧固定于快接公头和快接母头本体内，或通过在所述后顶销外壁和本体内壁上开设螺纹而将后顶销螺接固定于本体内。
7.如权利要求5所述的快速接头，其特征在于，所述弹性元件为弹簧，连接前在所述弹簧的抵顶下，快接公头密封芯导流部上的密封圈堵塞于密封芯外壁和本体前段的内壁之间，快接母头密封芯导流部上的密封圈堵塞于密封芯外壁和凸环内壁之间，且快接公头与快接母头密封芯的端部均伸出所述本体外，连接后所述两个端部相互抵项使两个密封芯后移，快接公头密封芯导流部上的密封圈退至本体后段空间，快接母头密封芯导流部上的密封圈退至所述凸环后的空间。
8.如权利要求1所述的快速接头，其特征在于，所述承接件前段内壁轴向设置一凹槽，而在锁定件前部表面相应位置设置一凸块，当该凸块正好嵌入该凹槽时锁定件前部才能插入所述承接件前段，在所述凹槽底部的外壁径向上再开通一缺槽，当所述凸块到达凹槽底部时旋转锁定件可使该凸块进入所述缺槽中。
9.如权利要求4所述的快速接头，其特征在于，所述快接公头前段和后段之间的环形台阶面为锥面，其内的密封芯外壁上具有可与该锥面实现密合的环形锥面；所述快接母头的凸环后阶面为锥面，快接母头的密封芯外壁上具有可与该锥面密合的环形锥面；连接前靠弹力实现密封芯与快接公头、快接母头本体内壁之间的锥面密合，快接公头与快接母头均处于截止状态，连接后密封芯后移，使两个锥面分开，快速接头导通。
全文摘要
本发明涉及一种流体快速接头，包括多个快接公头和快接母头，承接件和锁固件，快接公头和快接母头均包含中空本体、密封芯、后顶销及在密封芯和后顶销之间预紧的弹簧，快接公头固定于承接件上的通孔内，快接母头固定于锁定件上的通洞内，锁定件前部可对位插入承接件的前段并加以锁定，连接前所述快接公头和快接母头的密封芯与本体内壁配合密封，所述快速接头截止，连接后快接公头和快接母头的密封芯相互抵顶离开密封位置，所述快速接头导通，本发明多芯快速接头可以同时实现多个管线的连接和拆卸，从而可以缩小管线之间的安装距离，使管线之间的连接集成化，节省空间。
文档编号F16L37/28GK1447055SQ0310948
公开日2003年10月8日 申请日期2003年4月10日 优先权日2003年4月10日
发明者冯永仁 申请人:中海油田服务股份有限公司