二次密封自锁管接头组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种二次密封自锁管接头组件，其包括管接嘴和管接头。管接嘴的内端包括第一主密封面，管接头的内端包括第二主密封面，在配合位置，第一主密封面和第二主密封面接合形成主密封。外套螺母设置在管接嘴和管接头的周围并与管接嘴螺纹配合，使外套螺母在配合位置和非配合位置之间可旋转地轴向移动，当外套螺母朝配合位置轴向移动时，推动管接头也朝配合位置轴向移动。自锁装置将管接嘴和管接头轴向锁定在配合位置。管接嘴还包括轴向延伸的第一子密封面，管接头还包括轴向延伸的第二子密封面，在配合位置，至少一个环状弹性密封圈容纳在第一子密封面和第二子密封面之间形成的环状容腔内，以形成子密封。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及机械行业领域的管路连接的管接头组件，这些领域涉及飞机、飞 机发动机、汽车等行业。本实用新型涉及尤其涉及一种可自锁的螺纹连接管接头组件。 二次密封自锁管接头组件
【背景技术】
[0002] 在航空领域，目前航空发动机液压管路之间的连接和密封主要靠管接头组件来实 现，现有管接头组件的密封主要通过外套螺母沿螺纹旋紧，产生沿接头轴线方向的压紧力， 从而压紧管接头组件中公头和母头间的密封面，防止流体的泄露。目前这类接头组件仅靠 管接头公头和母头之间的单一密封面进行密封，在振动和热膨胀变形较大的时候存在较高 的泄露风险，并且该类管接头组件不具备自锁功能，为避免在长时间振动工况下外套螺母 松脱，需要用保险丝或其他外部手段对外套螺母进行锁死，不适用于无锁紧结构的连接。
[0003] 因此，飞机和航空发动机中某些管路连接部位环境温度较高、振动较大，且对管接 头组件的密封效果有很高的要求，这些部位若密封失效产生泄漏将会造成严重的安全事 故，目前在这些部位常用的管接头组件仅通过一个密封面密封配合进行密封或通过设计额 外的防漏结构，这些做法存在可靠性和经济性差的缺点，且额外的防漏结构设计还会使整 体结构的复杂度增加。
【发明内容】
[0004] 本实用新型将提供一种新的更加简易的解决方案，该方案能够实现高温、高振动 环境下管接头组件的可靠密封和锁紧。
[0005] 本实用新型通过增加金属密封环进行二次密封，增加管接头组件的密封性可靠 性，具有结构简单、使用温度范围广的特点，接头上增加弹性锁紧结构，直接与接头一端集 成，整个接头安装方便，在振动环境中直接省去了锁紧丝的安装。
[0006] 为此，本实用新型提供一种二次密封自锁管接头组件，包括：
[0007] 具有第一外端和第一内端的管接嘴；
[0008] 具有第二外端和第二内端的管接头，所述管接嘴的第一内端包括第一主密封面， 所述管接头的第二内端包括第二主密封面，在配合位置，所述第一主密封面和所述第二主 密封面接合，并在所述管接嘴的第一内端和所述管接头的第二内端之间形成主密封。
[0009] 其中，所述管接头组件还包括具有第三外端和第三内端的外套螺母，所述第三内 端与所述第一内端螺纹配合，当所述外套螺母朝配合位置轴向移动时，推动所述管接头也 朝所述配合位置轴向移动。
[0010] 所述管接嘴还包括轴向延伸的第一子密封面，所述管接头还包括轴向延伸的第二 子密封面，在所述配合位置，在所述第一子密封面和第二子密封面之间形成一环状容腔，至 少一个环状弹性密封圈容纳在环状容腔内，以在所述管接嘴的第一内端和所述管接头的第 二内端之间形成子密封。
[0011] 优选地，所述第一子密封面形成在所述管接嘴的第一内端的壁的内周表面，所述 第二子密封面形成在所述管接头的第二内端的壁的外周表面。
[0012] 优选地，所述第一主密封面与所述第一子密封面轴向相邻，所述第二主密封面与 所述第二子密封面轴向相邻。
[0013] 优选地，所述管接头组件还包括自锁装置，所述自锁装置将所述管接嘴和所述管 接头轴向锁定在所述配合位置。
[0014] 优选地，所述自锁装置包括具有第四外端和第四内端的弹性锁紧结构，所述第四 外端可拆卸地固定于所述管接嘴的轴向壁的外表面上，所述第四内端包括轴向延伸的弹性 爪，所述弹性爪的末端包括卡合结构；所述外套螺母的第三内端的端部的外表面形成为斜 面，靠近所述斜面设置有环形沟槽，所述斜面设置成所述弹性爪的卡合结构能够滑移通过 从而卡合到所述环形沟槽中。
[0015] 优选地，所述管接嘴还包括在所述轴向壁的外表面上的内环形沟槽；所述弹性锁 紧结构还包括：
[0016] 在所述第四外端的内表面上形成与所述内环形沟槽对应的外环形沟槽，所述外环 形沟槽与所述内环形沟槽一起在所述管接嘴与所述弹性锁紧结构之间形成环形容腔；以及
[0017] 设置在所述第四外端的壁上的开孔，所述开孔与所述环形容腔切向连接。
[0018] 其中，所述二次密封自锁管接头组件还包括锁紧销，所述锁紧销通过所述开孔插 入所述环形容腔并至少环绕所述环形容腔的二分之一以上，从而将所述弹性锁紧结构可拆 卸地固定于所述管接嘴。
[0019] 优选地，所述锁紧销环绕所述环形容腔一圈。
[0020] 优选地，所述弹性密封圈由金属制成。
[0021] 优选地，所述弹性密封圈横截面的形状包括V形、E形或W形。
[0022] 优选地，所述弹性密封圈的数量为一个。
[0023] 优选地，所述第一主密封面和所述第二主密封面中的一个形成为球形凸面，另一 个形成为能够与球形凸面配合的锥形面。
[0024] 本实用新型通过球面和锥面配合形成一次密封，再通过径向压紧金属密封环进行 二次密封，使两种密封结构集成与一个接头组件中，可有效增加密封的可靠性，接头一端的 外套压紧螺母可与接头另一端的弹性锁紧结构锁合，防止外套螺母松动，保证接头在振动 环境中不会松开，该管路接头可用于航空发动机温度较高、振动大以及不便于利用外界结 构锁紧的液压管路连接部位，大大增加此处连接的可靠性和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1示出本实用新型的二次密封自锁管接头组件装配前的状态；
[0026] 图2是本实用新型的二次密封自锁管接头组件的弹性锁紧结构的剖视图；
[0027] 图3示出本实用新型的二次密封自锁管接头组件装配完的状态；
[0028] 图4是本实用新型的二次密封自锁管接头组件的三维装配图。
【具体实施方式】 [0029] 首先,对本文中使用的术语作如下的解释。
[0030] 配合位置，指本实用新型的二次密封自锁管接头组件装配完成后，该管接头组件 被自锁的各个轴向延伸的部件所在的位置。
[0031] 非配合位置，指本实用新型的二次密封自锁管接头组件装配完成之前，各个部件 所在的位置，或本实用新型的二次密封自锁管接头组件装配完成后，该管接头组件又脱离 自锁的各个部件所在的位置。
[0032] 内端，指轴向延伸的部件彼此轴向移动从非配合位置到配合位置时彼此面对的那 一端部。
[0033] 外端，指轴向延伸的部件彼此背离的那一端部。
[0034] 如图1所示，本实用新型提供一种二次密封自锁管接头组件，其包括管接嘴1、管 接头2、外套螺母3、弹性锁紧结构4、锁紧销5、弹性密封圈6。
[0035] 管接嘴1轴向延伸并具有第一外端和第一内端，所述第一外端设置有第一连接装 置(未图示)，用于连接需要连接的第一管路(未图示)。管接头2具有第二外端和第二内端， 所述第二外端设置有第二连接装置(未图示)，用于连接需要连接的第二管路(未图示)。
[0036] 所述管接嘴1的第一内端包括形成为锥形面的第一主密封面16和形成为从第一 主密封面16的大端轴向延伸的周向内表面的第一子密封面10。所述管接头2的第二内端 包括形成为球形凸面的第二主密封面17和形成为从第二主密封面17的大端轴向延伸的周 向外表面的第二子密封面11，一个环状弹性密封圈6设置在所述第二子密封面11上。在所 述配合位置，所述球形凸面与所述锥形面接合并在第一主密封面16与第二主密封面17之 间形成主密封；在所述第一子密封面10和第二子密封面11之间形成一环状容腔，所述环状 密封圈6密封地容纳在所述容腔中，以在所述管接嘴1的第一内端和所述管接头2的第二 内端之间形成子密封。
[0037] 所述管接嘴1还包括在所述轴向壁的外表面上的内环形沟槽9,如图1所示。所述 弹性密封圈6可以是金属或其它材料的弹性密封圈。弹性密封圈6的截面形状可为V形、E 形或W形等，只要能与第一子密封面10和第二子密封面11形成密封效果即可。弹性密封 圈6的数量可以是一个，也可以是一个以上。
[0038] 所述外套螺母3轴向延伸并具有第三外端和第三内端，所述外套螺母3设置在所 述管接嘴1和所述管接头2的周围并与所述管接嘴1螺纹配合，使所述外套螺母3能够在所 述管接嘴1的外表面上，在配合位置和非配合位置之间可旋转地轴向移动。所述第三外端 设置一径向朝内延伸的凸缘，以与所述管接头2的所述第二内端的径向朝外延伸的凸缘配 合，当所述外套螺母3从图1所示的非配合位置朝向图3所示的配合位置轴向移动时，通过 第三外端的凸缘和第二内端的凸缘的配合推动所述管接头2也朝所述配合位置轴向移动， 从而使所述球形凸面的第二主密封面17与所述锥形面的第一主密封面16在配合位置接合 并在两者之间形成主密封。
[0039] 所述外套螺母3的第三内端的端部的外表面形成为斜面14,靠近所述斜面14设置 有环形沟槽15,所述斜面14设置成如下所述的弹性爪12的卡合结构13能够滑移通过从而 卡合到所述环形沟槽15中。所述环形沟槽15为弧面环形沟槽。
[0040] 所述弹性锁紧结构4轴向延伸并具有第四外端和第四内端，所述弹性锁紧结构4 设置在所述外套螺母3的周围。所述第四外端可拆卸地固定于所述管接嘴1的轴向壁的外 表面上，所述第四内端包括轴向延伸的弹性爪12,所述弹性爪12的末端包括呈突起形状的 卡合结构13。
[0041] 在所述第四外端的轴向壁的内表面上形成与所述内环形沟槽9对应的外环形沟 槽8,所述外环形沟槽8与所述内环形沟槽9 一起在所述管接嘴1与所述弹性锁紧结构4之 间形成环形容腔。所述弹性锁紧结构4还包括设置在所述第四外端的轴向壁上的开孔7,如 图2所示，所述开孔7与所述环形容腔切向连接，使得细长条的锁紧销5能够通过所述开孔 7插入所述环形容腔至少环绕环形容腔的大部分，较佳的是环绕一圈，从而在所述管接嘴1 与所述弹性锁紧结构4之间形成卡入两者的锁定构件，以将所述弹性锁紧结构4可拆卸地 固定于所述管接嘴1，使所述弹性锁紧结构4和所述管接嘴1通过所述锁紧销5集成为一 体，如图2所示。
[0042] 管接头组件连接时，旋动外套螺母3,推动管接头2沿轴向朝配合位置移动，使第 一子密封面10径向压紧金属弹性密封圈6,使其变形，与第一子密封面10和第二子密封面 11形成二次密封。继续旋动外套螺母使斜面14与弹性锁紧结构4末端上的卡合结构13接 触，撑开弹性爪12,最后使卡合结构13卡在外套螺母3上的弧面环形沟槽15中，此时锥形 面的第一主密封面16和球形面的第二主密封面17压紧配合，形成一次密封，见图3。
[0043] 装配完成后金属密封圈6密封自锁管接头组件。通过锥面的第一主密封面16和 球面的第二主密封面17压紧形成一次密封，金属材料构成的弹性密封圈6在第一子密封面 10和第二子密封面11之间径向压紧形成二次密封，并通过弹性锁紧结构4沿轴向拉紧外套 螺母3使其不能在振动中松动。
[0044] 本实用新型通过增加金属的弹性密封圈6进行二次密封，增加管接头组件的密封 的可靠性，具有结构简单、使用温度范围广的特点，接头上增加弹性锁紧结构，直接与接头 一端集成，整个接头安装方便，在振动环境中直接省去了锁紧丝的安装。
[0045] 附图标记列表：
[0046] (1)管接嘴
[0047] (2)管接头
[0048] (3)外套螺母
[0049] (4)弹性锁紧结构
[0050] (5)锁紧销
[0051] (6)弹性密封圈
[0052] (7)开孔
[0053] (8)外环形沟槽
[0054] (9)内环形沟槽
[0055] (10)第一子密封面
[0056] (11)第二子密封面
[0057] (12)弹性爪
[0058] (13)卡合结构
[0059] (14)斜面
[0060] (15)环形沟槽
[0061] (16)第一主密封面
[0062] (17)第二主密封面
【权利要求】
1. 一种二次密封自锁管接头组件，包括： 具有第一外端和第一内端的管接嘴（1); 具有第二外端和第二内端的管接头（2)，所述管接嘴（1)的第一内端包括第一主密封 面（16)，所述管接头（2)的第二内端包括第二主密封面（17)，在配合位置，所述第一主密封 面（16)和所述第二主密封面（17)接合，并在所述管接嘴（1)的第一内端和所述管接头（2) 的第二内端之间形成主密封； 其特征在于，所述管接头组件还包括具有第三外端和第三内端的外套螺母（3)，所述第 三内端与所述第一内端螺纹配合，当所述外套螺母（3)朝配合位置轴向移动时，推动所述管 接头（2)也朝所述配合位置轴向移动； 所述管接嘴（1)还包括轴向延伸的第一子密封面（10)，所述管接头（2)还包括轴向延 伸的第二子密封面（11 )，在所述配合位置，在所述第一子密封面（10)和第二子密封面（11) 之间形成一环状容腔，至少一个环状弹性密封圈（6)容纳在环状容腔内，以在所述管接嘴 (1)的第一内端和所述管接头（2)的第二内端之间形成子密封。
2. 如权利要求1所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述第一子密封面（10)形成在所述管接嘴（1)的第一内端的壁的内周表面，所述第二 子密封面（11)形成在所述管接头（2)的第二内端的壁的外周表面。
3. 如权利要求2所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述第一主密封面（16)与所述第一子密封面（10)轴向相邻，所述第二主密封面（17) 与所述第二子密封面（11)轴向相邻。
4. 如权利要求3所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 还包括自锁装置，所述自锁装置将所述管接嘴（1)和所述管接头（2)轴向锁定在所述 配合位置。
5. 如权利要求4所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述自锁装置包括具有第四外端和第四内端的弹性锁紧结构（4)，所述第四外端可拆 卸地固定于所述管接嘴（1)的轴向壁的外表面上，所述第四内端包括轴向延伸的弹性爪 (12)，所述弹性爪（12)的末端包括卡合结构（13); 所述外套螺母（3)的第三内端的端部的外表面形成为斜面（14)，靠近所述斜面（14)设 置有环形沟槽（15)，所述斜面（14)设置成所述弹性爪（12)的卡合结构（13)能够滑移通过 从而卡合到所述环形沟槽（15)中。
6. 如权利要求5所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述管接嘴（1)还包括在所述轴向壁的外表面上的内环形沟槽（9); 所述弹性锁紧结构（4)还包括： 在所述第四外端的内表面上形成与所述内环形沟槽（9)对应的外环形沟槽（8)，所述 外环形沟槽（8)与所述内环形沟槽（9) 一起在所述管接嘴（1)与所述弹性锁紧结构（4)之 间形成环形容腔；以及 设置在所述第四外端的壁上的开孔（7)，所述开孔（7)与所述环形容腔切向连接； 所述二次密封自锁管接头组件还包括锁紧销（5 )，所述锁紧销（5 )通过所述开孔（7 )插 入所述环形容腔并至少环绕所述环形容腔的二分之一以上，从而将所述弹性锁紧结构（4) 可拆卸地固定于所述管接嘴（1 )。
7. 如权利要求6所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述锁紧销（5 )环绕所述环形容腔一圈。
8. 如权利要求1 一 7中的任何一项所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述弹性密封圈（6)横截面的形状包括V形、E形或W形。
9. 如权利要求8所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述弹性密封圈（6)的数量为一个。
10. 如权利要求1 一 7中的任何一项所述的二次密封自锁管接头组件，其特征在于， 所述第一主密封面（16)和所述第二主密封面（17)中的一个形成为球形凸面，另一个 形成为能够与球形凸面配合的锥形面。
【文档编号】F16L19/07GK203880267SQ201420149552
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】张正, 刘永, 贾文强 申请人:中航商用航空发动机有限责任公司