专利名称：低压输液管对接快速接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输液管道之间的对接装置，特别涉及一种尤其适用于船舶生活污水排放及其它一般低压输液管道之间对接的快速接头。
在化工、建筑、农业及市政工程等行业的设备及施工中，常常碰到要将两输液管道快速对接的问题，尤其对停泊在港的船舶进行收集转运生活污水作业时，在接收设备管路与船舶污水排放管路之间，必须有一个能满足快速简便使用要求的对接装置。所述的这种对接装置(或对接接头)，其中多数尚采用法兰对接的方式，装拆十分不便，如目前国际上通用的船舶生活污水排放接头是国际海事组织(IMO)在《防止船舶生活污水污染规则》中所规定的标准排放接头，它是一个圆法兰，在对接时需逐一拧紧四只连接螺栓，费时(约需3分钟)又不便，影响污水收集转运的效果。国内也研制过一种非标准的“卡环式”接头，但其气密性差，结构复杂，趋向被淘汰。
本实用新型的目的在于提供一种适用于如船舶生活污水排放接管等一般低压输液管道的对接装置(或接头)，要求它操作方便，对接迅速可靠。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种低压输液管道对接快速接头，它包括一待与其中一对接管道管端的法兰相连接的接头座，以及一待与另一对接管道相连并和上述接头座配合的活动接头，其中接头座由一待于上述待对接管道管端法兰连接的法兰以及一与该法兰同中心线、垂直固定于该法兰的非连接大平面的直圆筒组成，上述法兰中心孔的靠非连接大平面的一侧的孔缘是一向里收口的斜倒角；其中活动接头包括一活动接头管，它基本呈一薄壁长圆筒，在其一端有一外径和轴向长度分别略小于和等于上述法兰的中心孔内径和厚度的、插入上述法兰中心孔的圆柱面插口，邻接上述插口有一圆形平面凸缘，其外径明显小于上述接头座上圆筒的内径，在上述插口圆柱面与该凸缘的拐角处有一向里凹进的半圆截面的环槽；一靠自身弹性卡装于上述环槽内的O形密封图；以及，一种压紧机构，利用它施力于上述活动接头管，使它沿其轴向朝着上述接头座法兰移动，致使上述O形圈与上述接头座法兰的中心孔一侧孔缘的斜倒角及上述环槽之间形成液密封，并具有对活动接头管的可靠的锁定作用。
上述压紧机构可包括一直圆筒状压力环，其内、外径分别略大于和小于上述活动接头管的长圆筒外径及其上的凸缘的外径，它套装于活动接头管上，且沿轴向可自由滑动并绕自身轴线 转动，沿其外壁的靠近凸缘处的同一高度的圆周上固定有至少两个均匀分布的卡块，当压力环处于施力位置(即压力环的一端接触到凸缘)时，它们处在上述接头座的圆筒内，并和圆筒内壁之间留有间隙；至少一只固定于上述压力环上且便于操作的施力手柄；以及，数量与上述卡块的相等的楔形导向块，它们沿上述接头座的圆筒内壁的同一高度的圆周上均匀分布而固定连接于该内壁上，它们之间的间隔应使上述卡块能通过，它与上述压力环之间留有间隙，其朝着上述接头座法兰的底面为一相对于一垂直于接头座中心线的平面而倾斜的平面，它在上述圆筒上的固定高度及其斜面升程的确定，应使当上述压力环接触到上述活动接头管的凸缘时，恰使上述卡块处于能进入导向块斜面的位置，并当将O形圈压封住时卡块仍被锁定于斜面上。
压紧机构的实现，也可首先将上述活动接头管的除插口及凸缘之外的薄壁长圆筒部分做成阶梯状，其中邻近凸缘的大直径部分设有外螺纹，再将上述压紧机构中的压力环的内壁上设置内螺纹段，该内螺纹段与上述外螺纹段啮合且靠螺纹设计而能相互自锁，并可使压力环一端与上述凸缘相接触；上述导向块的朝着上述接头座法兰的底面为一平行于法兰大平面的平面，它在上述接头座圆筒内壁上的固定高度及其底平面的弧形长度的确定，应使当上述压力环接触上述凸缘时，恰使卡块处于能贴近上述导向块的底平面的位置，并当将O形圈压封住时，卡块不致脱离和导向块接触的状态。
下面将通过对实施本实用新型的实施例的介绍及其附图的详细说明，将能更清楚理解本实用新型的结构、性能及其优点。其中附图为
图1是表示本实用新型最佳实施例的局部剖视图，此时的快速接头处于工作状态；图2是
图1所示最佳实施例的右视图，其中压力环及手柄等已旋转了一角度，以看清压力环上的卡块分布情况；图3(a)和3(b)是将最佳实施例的快速接头的两主要部分分离后的结构示意图；图4(a)和4(b)是表示本实用新型另一实施例的、处于分离状态下的快速接头的结构示意图；以及图5是表示本实用新型又一实施例的局部剖视图。此时的快速接头处于工作状态。
如
图1和2所示，这是一种实施本实用新型快速接头的最佳实施例。这种快速接头包括两大部分，它们分别是其一，接头座100。它用于待与其中一对接输液管道管端的法兰相连接。它包括一待于上述管端法兰连接的法兰10。在本实施例中，该法兰10是一常用的圆形平面法兰，其上的四只螺栓孔径及它们所在的螺栓圆直径 均与上述管端法兰的相同。在接管时，只要事先将此接头座利用该法兰与管端法兰连接好即可；以及一与上述法兰10同中心线、垂直固定(在此，是焊合连接)于法兰10的非连接大平面(即非与上述管端法兰连接的一面)的直圆筒11。该圆筒的内径明显大于上述法兰10的中心孔直径；上述法兰10中心孔的靠上述非连接大平面的一侧的孔缘是一向里收口的约45°的倒角；其二，一活动接头200，它的一端待与另一待对接管道相连。它包括一活动接头管2，它基本上为一薄壁长圆筒，在其一端有一插入上述法兰10中心孔中的圆柱面插口，其外径和轴向长度分别略小于和等于上述法兰10中心孔内径和法兰厚度；邻接上述插口有一圆形平面凸缘21，其外径明显小于上述接头座100上圆筒11的内径；在上述插口圆柱面与该凸缘21的拐角处有一向里凹进的半圆截面的环槽；该接头管2的另一端可套装上另一待对接的软管(未画出)，也可通过在其上的附加法兰与待接的带有管端法兰的管道事先连接上(未画出)；一O形密封圈3，它靠自身弹性卡装于上述环槽内，其截面直径与环槽的相等；以及一种压紧机构4，利用它施力于上述活动接头管2的凸缘21，使活动接头管2沿其轴向朝着上述接头座法兰10移动，致使上述O形圈3与上述法兰10中心孔一侧孔缘的倒角及上述环槽之间形成液密封，并具有对活动接头管2的可靠的锁定作用。该压紧机构4(同时参阅图3(a)，3(b))包括一直圆筒状压力环40，其内、外径分别略大于和明显小于上述活动接头管2的长圆筒部分外径及其凸缘21的外径，它套装于活动接头管2上且可沿轴向自由滑动，并可自身自由转动；其外壁的靠近凸缘21处的同一高度的圆周上焊有三个均匀分布的卡块41，它们均为从外壁向外凸出的短圆柱，且尺寸相同，当压力环40的一端与上述凸缘21接触时，这三个卡块41恰处于上述接头座100的圆筒11内，并和圆筒11内壁之间有一间隔；两只施力手柄43，对称固定于上述压力环40的、与固定卡块41的一端相反的另一端上；以及三块楔形导向块42，它们沿上述接头座100的圆筒11内壁的同一高度的圆周上均匀分布而固定(如焊接)于该内壁上，它们之间的间隔明显大于上述卡块的圆柱体直径；该导向块42与上述压力环40之间有间隙；该导向块42的、朝着上述接头座100的法兰10的底面为一相对于垂直于上述接头座100的中心线的平面而倾斜的平面(见图3(a)，该三导向块42装于上述三卡块41的外侧，其安装高度及其斜面升程的确定，应使当上述压力环40接触到上述活动接头管2的凸缘21时，恰能使上述卡块41处于能进入上述导向块斜面的位置，并当将O形圈3压封住时卡块41仍被可靠锁定于斜面上。
现在参阅图4(a)和4(b)，这是实施本实用新型的快速接头的另一实施例。该实施例所示的结构基本上和上述最佳实施例(
图1，2，3(a)和3(b)所示)的相同，唯一不同的是上述三只卡块是均匀分布固定于接头座100的圆筒11内壁上，其标号为41′，而三只楔形导向块则固定于压力环40的外圆上，标号为42′，换言之，卡块与导向块的位置，在本实施例中恰和上述最佳实施例的互相对调；此外，本实施例中的导向块42′的斜面则背着接头座100。由此可见当将活动接头200装入接头座100中后，卡块41′是处于导向块42′的远离接头座法兰10的一侧。
再来看图5，这是实施本实用新型的快速接头的又一实施例。该实施例的不同处主要在于压紧机构。如图所示，上述活动接头管2的除其上的插口及凸缘21之外的薄壁长圆筒部分呈阶梯状，其中邻近凸缘21的大直径部分设有外螺纹；压力环40′的内壁上设有内螺纹段，该内螺纹段与上述外螺纹段相啮合且靠螺纹设计而能相互自锁，并可使压力环40′的一端与上述凸缘21相接触；此外，三个导向块42″，其朝着接头座法兰10的底面并不是斜面，而是一平行于法兰10大平面的平面；该导向块42″在接头座圆筒11内壁上的固定高度及其底平面的弧形长度的确定，应使压力环40′接触到上述凸缘21时，恰使卡块41处于能贴近导向块42″的底平面的位置，而且当将O形圈3压封住时，卡块41不脱离和导向块42″接触的状态。
现分别说明上述三实施例所示的快速接头的操作方法及工作原理如下如前面所述，事先将接头座100通过其上的法兰10，以及活动接头200通过其上的活动接头管2，分别与待对接的两输液管道连接好。然后，即可实施接头座100与活动接头200的密封连接操作。
对于如前面两个实施例所示的结构的快速接头，其操作是相同的。首先将套上O形密封圈3的活动接头管2的前端的插口插入接头座100的法兰10的中心孔中，再将套在活动接头管2上的压力环40推向凸缘21，与此同时，使三个卡块41分别穿过三个导向块42的彼此之间的间隔，致使压力环40的前端接触到凸缘21。接着，通过施力手柄43转动压力环40(转向视导向块42的斜面倾斜方向而定，只要使卡块41相对于导向块42斜面上爬即可。显然，前两个实施例中跟着压力环40转动的，一个是卡块41，而另一个中是导向块42)，这样，由于三个卡块41相对各自的导向块42的斜面滑行时，受固定的导向块42(最佳实施例)或卡块41′(第二个实施例)所限，而使卡块41(最佳实施例)或导向块42′(第二个实施例)本身朝着活动接头管2的凸缘21一侧移动，因而带动压力环40，从而施力于凸缘21。当凸缘21将O形密封圈3压到足够紧以达到液密封程度时，停止转动手柄43。由于导向块42斜面的斜度(或升程)是按照使卡块41自锁于斜面上(即，使活动接头被锁定)的要求设计的，所以，在无外力(如振动)致使压力环40发生反向转动的情况下，足以实现对活动接头管的锁定作用，确保可靠的密封连接。
如迂需更换O形密封圈或分离已对接的两输液管而欲卸开此快速接头时，只要按与上述相反方向转动压力环40，再按与上述相反的顺序操作即可。
对于如第三个实施例所示结构的快速接头，其操作和工作原理稍有不同。在将接头座和活动接头事先分别接上待对接的输液管道后，首先要在接头座100之外将压力环40′向凸缘21方向拧入，直至压力环40′的前端接触到凸缘21。然后，将活动接头200放入接头座100内，与此同时，要使三卡块41穿过三导向块42之间的间隔而使活动接头管2的插口端插入接头座100的法兰10的中心孔中，并沿从活动接头管2一端向法兰看去为逆时针的方向转动压力环40′，使压力环40′上的三卡块41各贴近于相应的导向块42的上述平底面(如导向块42的位置合适的话，事实上这相互贴近的两件之间的间隙可很小)。当再沿同方向继续转动压力环40′时，卡块41即可顶住导向块42的底面。因受固定的导向块42所限而只能依靠螺纹连接使活动接头管2向法兰10一侧移动，直至将O形圈可靠压封住。显然，此时的压力环40′脱离开与凸肩21的接触。
当需卸开此接头时，只要顺时针转动压力环40′，再按与上述相反的顺序操作即可。
根据上述几个实施例的描述，可看出这种快速接头的结构简单，制造方便，操作简便，而且迅速可靠，大大缩短了输液管道对接的时间，十分适用于如船舶生活污水排放管道及其他低压输液管道的对接，经初步试用，证明效果较好，可推广使用。
权利要求1.一种低压输液管道对接的快速接头，它包括一待与其中一待对接管道管端法兰连接的法兰10，其特征在于，所述法兰10中心孔的靠非连接大平面的一侧的孔缘是一向里收口的斜倒角；所述快速接头还包括一与所述法兰10同中心线、垂直固定于所述法兰10的非连接大平面的直圆筒11，它与所述法兰10组成一接头座100；以及一待与另一对接管道相连并和所述接头座100配合的活动接头200，它包括一活动接头管2，它基本呈一薄壁长圆筒，在其一端有一外径和轴向长度分别略小于和等于所述法兰10的中心孔内径和厚度的、插入所述法兰10中心孔的圆柱面插口，邻接所述插口有一圆形平面凸缘21，其外径明显小于所述接头座100上圆筒11的内径，在所述接头管2的插口圆柱面与所述凸缘21的拐角处有一向里凹进的半圆截面的环槽；一靠自身弹性卡装于所述环槽内的O形密封圈3；以及，一种压紧机构4，利用它施力于所述活动接头管2，使它沿其轴向朝着所述接头座法兰10移动，致使所述O形密封图3与所述法兰10的斜倒角及所述环槽之间形成液密封，并具有对所述活动接头管2的可靠的锁定作用。
2.如权利要求1所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述压紧机构4包括一直圆筒状压力环40，其内、外径分别略大于和小于所述活动接头管2的长圆筒外径及凸缘21的外径，它套装于所述活动接头管2上，且沿轴向可自由滑动及绕自身轴线自由转动；至少两个均布固定于所述压力环40外壁上靠近所述凸缘21处的同一高度的圆周上的卡块41，当所述压力环40一端接触所述活动接头管凸缘21时，它们处在所述接头座圆筒11内，并和所述圆筒11内壁之间留有间隔；至少一只固定于所述压力环40上且便于操作的施力手柄43；以及，数量与所述卡块41的相等的楔形导向块42，它们沿所述接头座圆筒11内壁的同一高度的圆周上均布而固定于该内壁上，它们之间的间隔应使所述卡块41能通过，它与所述压力环40之间留有间隔，其朝着所述接头座法兰10的底面为一相对于一垂直于所述接头座100中心线的平面而倾斜的平面，它在所述圆筒11上的固定高度及其斜面升程的确定，应使当所述压力环40接触到所述活动接头管凸缘21时，恰使所述卡块41处于能进入所述异向块42的斜面的位置，并当将所述O形密封图3压封住时所述卡块41仍被锁定于斜面上。
3.如权利要求2所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述卡块41数量为三只，因而所述导向块42也有三只，所述卡块41为短圆柱体。
4.如权利要求2所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述施力手柄43为两只对称分布固定于所述压力环40外壁且向外延伸的长形手柄。
5.如权利要求1所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述压紧机构4包括一直圆筒状压力环40，其内、外径分别略大于和小于所述活动接头管2的长圆筒外径及凸缘21的外径，它套装于所述活动接头管2上，且沿轴向可自由滑动及绕自身轴线自由转动；至少两个均布固定于所述压力环40外壁上靠近所述凸缘21处的同一高度的圆周上的楔形导向块42′，当所述压力环40一端接触所述活动接头管凸缘21时，它们处在所述接头座圆筒11内，并和所述圆筒11内壁之间留有间隔，其背着所述接头座法兰10的顶面为一相对于一垂直于所述接头座100中心线的平面而倾斜的平面；至少一只固定于所述压力环40上且便于操作的施力手柄43；以及，数量与所述导向块42′的相等的卡块41′，它们沿所述接头座圆筒11内壁的同一高度的圆周上均布而固定于该内壁上，它与所述压力环40之间留有间隔，其尺寸可使通过所述导向块42′彼此间的间隔；所述卡块41′在所述圆筒11上的固定位置及所述导向块42′斜面升程的确定，应使当所述压力环40接触到所述活动接头管凸缘21时，恰使所述卡块41′处于能进入所述导向块42′的斜面的位置，并当将所述O形密封图3压封住时所述卡块41′仍被锁定于斜面上。
6.如权利要求5所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述导向块42′数量为三只，因而所述卡块41′也为三只，它为短圆柱体。
7.如权利要求5所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述施力手柄43为两只对称分布固定于所述压力环40外壁且向外延伸的长形手柄。
8.如权利要求1所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述基本呈圆筒形的活动接头管2的、除其插口及凸缘21之外的薄壁长圆筒部分为阶梯状，其中邻近所述凸缘21的大直经部分外表设有外螺纹段。
9.如权利要求8所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述压紧机构4包括一内圆面上设有内螺纹段的直圆筒状压力环40′，该内螺纹段与所述活动接头管2的外螺纹段相互啮合且靠螺纹设计能使相互自锁，并可使所述压力环40′的一端与所述凸缘21相接触；至少两个均布固定于所述压力环40′外壁上靠近所述凸缘21处的同一高度的圆周上的卡块41，当所述压力环40′的一端接触所述活动接头管凸缘21时，它们处在所述接头座圆筒11内，并和所述圆筒11内壁之间留有间隔；至少一只固定于所述压力环40′上且便于操作的施力手柄43；以及，数量与所述卡块41相等的导向块42″，它们沿所述接头座圆筒11内壁的同一高度的圆周上均布而固定于该内壁上，它们之间的间隔应使所述卡块41通过，它与所述压力环40′之间留有间隔，其朝着所述接头座法兰10的底面为一平行于所述法兰10大平面的平面，它在所述接头座圆筒11内壁上的固定位置及其底平面的弧形长度的确定，应使当所述压力环40′接触所述凸缘21时，恰使所述卡块41处于能贴近所述导向块42″的底平面的位置，并当将所述O形密封圈压封住时，所述卡块41不致脱离和所述导向块42″接触的状态。。
10.如权利要求9所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述卡块41数量为三只，因而所述导向块42″也有三只，所述卡块41为短圆柱体。
11.如权利要求9所述的低压输液管道对接快速接头，其特征在于，所述施力手柄43为两只对称分布固定于所述压力环40′外壁且向外延伸的长形手柄。
专利摘要一种尤其适用于船舶生活污水排放及其它一般低压输液管道之间对接的快速接头，它包括一接头座及一活动接头，利用分别装于接头座及活动接头上的卡块(或导向块)和导向块(或卡块)的快速相对锁定，或接头座与活动接头之间的螺纹啮合及卡块一导向块相对锁定，可迅速完成接头的密封连接，该种接头结构简单，操作方便迅速，连接可靠，便于推广。
文档编号F16L37/244GK2088633SQ90205709
公开日1991年11月13日 申请日期1990年4月28日 优先权日1990年4月28日
发明者杜洁铭 申请人:上海市环境卫生水上管理处