一种快速充放气连接装置的制作方法

本发明涉及一种快速充放气连接装置，在伺服机构蓄压器上使用。

背景技术：

蓄压器等压力容器通常用于压力系统的缓冲和贮存压力，在生产、试验和使用过程中需要对其进行充放气操作。目前，国内外气动液压公司使用的充放气连接装置通常为单一气路结构，在工作过程中完成充气操作后，存在需要卸掉气源后才可完成放气操作的缺点，无法实现快速充、放气的功能转换，并且若需同时给多个压力容器进行充气时需要带气插，不便于实际操作。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种符合人机工效学的快速充放气连接装置，在工作过程中可以始终与气源连接，满足伺服机构蓄压器充、放气功能。

本发明的技术解决方案是：

一种快速充放气连接装置，包括：活门组件、手柄、阀杆组件、拨卡组件、滑环、壳体以及接头；

阀杆组件设置在壳体内部，滑环套在壳体开口端，用于所述壳体开口端与外部充气嘴连接时的限位；

拨卡组件的一端与阀杆组件固定连接，另一端设置在壳体上，通过钢珠进行限位；拨动拨卡组件带动阀杆组件旋转，通过手柄使得阀杆组件沿壳体轴向移动，进而使得活门组件打开或关闭；接头与壳体连接，用于连接气路。

所述手柄包括下手柄、上手柄以及顶块；

下手柄与上手柄连接成手柄主体，上手柄上设置有销轴孔，固定在上手柄端部的顶块顶在阀杆组件上。

所述阀杆组件包括杆体、端头和阀杆钢球；

杆体中心轴向设置有气道，气道端口处设置有用于密封用的阀杆钢球，端头连接在杆体上，当充气时，握紧手柄，顶块顶在阀杆钢球上令杆体气道端口密封；放气时，顶块顶在端头上，与阀杆钢球不接触，使得杆体气道端口不密封。

所述活门组件包括活门、活门弹簧以及活门钢球；

活门的一端通过活门钢球顶在杆体上，另一端通过活门弹簧连接在接头上，杆体设置有楔形槽，充气时，拨卡组件带动杆体转动，使楔形槽处于竖直状态，阀杆组件轴向移动，进而通过活门钢球推动活门，克服活门弹簧弹力使得气路打开。

放气时，拨卡组件带动杆体转动，使楔形槽处于水平状态，阀杆组件轴向移动，活门钢球位置不变，使得活门处于密封状态，气路封闭。

下手柄包括手握段和尾段，尾段和上手柄之间为手握段，手握段和尾段之间平滑过渡。

手握段的圆弧半径为r48mm，尾段的圆弧半径为r80mm。

所述拨卡组件包括拨卡、拨卡弹簧、拨卡钢球以及销轴；销轴位于拨卡的端部，拨卡上靠近销轴的位置设置有通孔，用于拨卡与阀杆组件的连接，拨卡与阀杆组件之间通过销轴定位；拨卡另一端为手拨端，该手拨端内设置有朝向壳体的盲孔，用于限位的拨卡弹簧和拨卡钢球设置在该盲孔中。

充气时，活门组件打开，充气气路为气体从接头进入，经过活门组件和阀杆组件后，气体到达壳体开口端，进入外部充气嘴。

放气时，活门组件关闭，放气气路为气体从外部充气嘴进入壳体开口端，经过阀杆组件放气。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)符合人机工效学的整体结构设计，采用该装置实现连接拆装方便，单手即可实现充放气操作，下手柄手握段和尾段之间相切平滑过渡，整体结构设计符合人机工效学。

(2)阀杆结构创新设计实现快速充放气连接装置充、放气气路快速转换。克服了现有充放气连接装置通常为单一流道，即单次安装仅可实现充气或放气一种功能，两种功能更换时，需要拆卸气源或更换接头等操作的缺点。通过拨卡组件带动阀杆位置变化来实现快速充放气连接装置充、放气气路的转换，从而在不拆卸气源的条件下方便快速地实现充、放气。

(3)壳体一体轻量化设计，同时满足该装置的充、放气和与外部充气嘴快速连接的功能，不仅使装置结构小巧，并节约了成本。壳体中装配有阀杆组件、活门组件、两者通过钢球实现快速充放气连接装置的充气功能；活门组件与壳体凸台结构设计实现了快速充放气连接装置的气路密封。充气时，壳体凸台与活门组件分离，此时气体通过壳体凸台缝隙进行充气。放气时，壳体凸台与活门组件密封面接合实现密封。壳体充、放气结构设计与拨卡组件相配合满足了接头充放气手动快速可视化操作。

附图说明

图1为本发明快速充放气连接装置正剖视图；

图2为本发明快速充放气连接装置充气状态示意图；

图3为本发明快速充放气连接装置放气状态示意图；

图4为本发明手柄结构示意图；

图5为本发明阀杆组件示意图；其中，图5-1为阀杆组件结构图，图5-2为阀杆组件充气状态示意图，图5-3为阀杆组件放气状态示意图。

图6为本发明端头示意图；其中图6-1为端头外形图，图6-2为端头充气状态示意图，图6-3为端头放气状态示意图。

图7为本发明活门组件结构示意图；

图8为本发明拨卡组件结构示意图；

图9为本发明壳体与活门组件配合示意图；其中9-1为充气状态，9-2为放气状态。

图10为本发明壳体充放气结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出一种快速充放气连接装置，包括：活门组件1、手柄2、阀杆组件3、拨卡组件4、滑环5、壳体6以及接头7；

阀杆组件3设置在壳体6内部，滑环5套在壳体6开口端，用于所述壳体6开口端与外部充气嘴连接时的限位；

拨卡组件4的一端与阀杆组件3固定连接，另一端设置在壳体6上，通过钢珠进行限位；拨动拨卡组件4带动阀杆组件3旋转，通过手柄2使得阀杆组件3沿壳体6轴向移动，进而使得活门组件1打开或关闭；接头7与壳体6连接，用于连接气路。

如图2所示，a为本发明所述快速充放气连接装置，b为外部充气嘴，快速充放气连接装置与外部充气嘴通过钢珠定位，连接在一起；接头7与气源相连，外部充气嘴与蓄压器相连。充气时，将拨卡组件4拨至“充”位置，拨卡组件4带动阀杆组件3旋转，此时杆体31上楔形槽处于竖直状态。此时握紧手柄2，杆体31轴向移动，推动外部充气嘴气路打开同时推动活门组件1中钢球移动使活门组件1打开，充气气路为气体从接头7进入，经过活门组件1和阀杆组件3后，气体到达壳体6开口端，进入外部充气嘴。充气完毕后，快速充放气连接装置与外部充气嘴分开，活门组件1在弹簧力的作用下迅速复位，使快速充放气连接装置处于自封状态(橡胶与壳体接触密封)，保证气源不漏气。

如图3所示，快速充放气连接装置与外部充气嘴通过钢珠定位，连接在一起。放气时，将拨卡组件4拨至“放”位置，拨卡组件4带动阀杆组件3旋转，此时杆体31上楔形槽处于水平状态。握紧手柄2，杆体31轴向移动，推动外部充气嘴气路打开，此时，活门组件4始终处于密封状态，放气气路为气体从外部充气嘴进入壳体6开口端，经过阀杆组件3放气。

如图4所示，手柄2包括下手柄21、上手柄22以及顶块23；下手柄21与上手柄22连接成手柄主体，上手柄22上设置有销轴孔，固定在上手柄22端部的顶块23顶在阀杆组件3上。下手柄21包括手握段和尾段，尾段和上手柄22之间为手握段，手握段和尾段之间相切平滑过渡。手握段的圆弧半径为r48mm，尾段的圆弧半径为r80mm。

如图5-1所示，阀杆组件3包括杆体31、端头32和阀杆钢球33；杆体31中心轴向设置有气道，气道端口处设置有用于密封用的阀杆钢球33，端头32连接在杆体31上，当充气时，握紧手柄2，顶块23顶在阀杆钢球33上令杆体31气道端口密封；放气时，顶块23顶在端头32上，与阀杆钢球33不接触，使得杆体31气道端口不密封。如图5-2所示为充气时，杆体31楔形槽状态；图5-3所示为放气时，杆体31楔形槽状态。阀杆结构创新设计实现快速充放气连接装置充、放气不同气路快速转换，使连接状态充放气时无需拆卸气源仅拨动拨卡组件，握紧手柄即可完成充、放气操作。

如图6-1所示为端头31外形图，设置有端头台阶，端头与手柄顶块配合实现连接装置充、放气不同功能的密封与排放功能。充气时，钢球被按压在阀杆斜面上，手柄顶块正对阀杆端头台阶中心，手柄顶块压在钢球上，此时钢球起金属密封作用，如图6-2所示。放气时，拨卡组件拨至放气位置，手柄顶块压在阀杆端头台阶位置，钢球处于自由状态，方便气体排出，如图6-3所示。

如图7所示，活门组件1包括活门11、活门弹簧12以及活门钢球13；活门11的一端通过活门钢球13顶在杆体31上，另一端通过活门弹簧12连接在接头7上，杆体31设置有楔形槽，充气时，拨卡组件4带动杆体31转动，使楔形槽处于竖直状态，阀杆组件3轴向移动，进而通过活门钢球13推动活门11，克服活门弹簧12弹力使得气路打开。放气时，拨卡组件4带动杆体31转动，使楔形槽处于水平状态，阀杆组件3轴向移动，活门钢球13位置不变，使得活门11处于密封状态，气路封闭。

如图8所示，拨卡组件4包括拨卡41、拨卡弹簧42、拨卡钢球43以及销轴44；销轴44位于拨卡41的端部，拨卡41上靠近销轴44的位置设置有通孔，用于拨卡41与阀杆组件3的连接，拨卡41与阀杆组件3之间通过销轴44定位；拨卡41另一端为手拨端，该手拨端内设置有朝向壳体6的盲孔，用于限位的拨卡弹簧42和拨卡钢球43设置在该盲孔中。

如图9所示为壳体与活门组件配合示意图。活门组件与壳体凸台结构设计实现了接头放气密封。如图9-1，当快卸接头充气时，快卸接头壳体凸台与活门组件分离，此时气体通过壳体凸台缝隙进行充气。如图9-2，当快卸接头放气时，壳体凸台与活门组件密封圈接合实现密封。

如图10所示为壳体充放气结构设计与拨卡组件相配合满足了接头充放气手动快速可视化操作。

本发明的一个实例涉及的快速充放气连接装置用于伺服机构蓄压器上。

当伺服机构的蓄压器需要充气或补气时，将快速充放气连接装置利用快卸结构与外部充气嘴相连，另一端与气源相连，然后拨动拨卡组件至“充”的位置，使阀杆的楔形槽处于竖直状态，然后握紧手柄，则顶块便压紧阀杆钢球并推动阀杆轴向移动，与此同时，活门钢球推动活门使之开启则气体通路全部打开，即可对蓄压器完成充气或补气动作。放松手柄，在内部气压和弹簧的作用下，阀杆恢复原位，活门钢球也回到原位，即活门关闭。快速充放气连接装置内部积存的气体便从阀杆钢球的缝隙跑入大气，拔下快速充放气连接装置，外部充气嘴和快速充放气连接装置两者都自行封闭。

当伺服机构的蓄压器内压力充的过高或需要放掉其内气体时，拨动拨卡组件至“放”的位置，使活门钢球始终在阀杆的楔形槽内，当捏紧手柄阀杆轴向移动时，活门不打开，顶块压在阀杆的端头台阶而不压在阀杆钢球上，于是在外力作用下，将放气气路打开，则气体便从蓄压器内通过阀杆钢球的缝隙中放入大气，放至要求压力或放完气体，放松手柄即可。

本发明实例涉及的充放气连接装置符合人机工效学的整体结构设计，采用该装置实现连接拆装方便，单手即可实现充放气操作，下手柄手握段和尾段之间相切平滑过渡，整体结构设计符合人机工效学。阀杆结构创新设计实现快速充放气连接装置充、放气气路快速转换。克服了现有充放气连接装置通常为单一流道，即单次安装仅可实现充气或放气一种功能，两种功能更换时，需要拆卸气源或更换接头等操作的缺点。通过拨卡组件带动阀杆位置变化来实现快速充放气连接装置充、放气气路的转换，从而在不拆卸气源的条件下方便快速地实现充、放气。