CN103498980B - 一种连接接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接接头，包括由接嘴和插座体组成的插座以及由插头体和接管嘴组成的插头。接嘴固定于插座体的进口端，接管嘴固定于插头体的出口端，接嘴和接管嘴分别与轴向管路连通。插座体的出口端开有半封闭凹腔，插头体插入半封闭凹腔中并通过固定件与插座体固定连接。流体由接嘴进入插座体，经插座体中与半封闭凹腔连通的流道径向流入插头体后，沿插头体及接管嘴的轴向流道流出。在半封闭凹腔中，流体流入插头体处的两侧、插头体外表面与半封闭凹腔内表面之间的缝隙内设有至少一对密封圈。本发明中的连接接头中的流体在流入插头体时在轴向方向上不会对插头体产生轴向分离力，同时本发明具有连接结构简单、提高高压密封管路安全性的优点。

Description

一种连接接头

技术领域

本发明涉及设备管路间的连接部件，具体为一种连接接头。

背景技术

在供气供液等流体连接管路中，多采用连接接头进行管路之间的连接。图1示出了现有管路中较常使用的连接接头的结构示意图。如图1所示，连接接头包括接头座和插头座。接头座上设有穿过其轴心的通孔，该通孔包括内径不同的第一通孔和第二通孔。第一通孔的直径小于第二通孔的直径。其中，第一通孔与管路连通，第二通孔的直径与插头座的外径相同，用于使插头座的一端插入。插头座的另一端与管路连接。插头座上也设有穿过其轴心的通孔。接头座和插头座对接后，接头座内的通孔和插头座内的通孔构成轴向流道。为提高连接接头的密封性，在插头座插入接头座的一端安装有O型密封圈。

上述结构的连接接头连接于管路时，管路中的流体由于存在介质压力而在流动时会对插头座产生轴向分离力。该轴向分离力促使连接接头中的接头座和插头座分离。为保证在工作状态下接头座和插头座不因轴向分离力作用而分开，则必须通过紧固件将插头座插入接头座的部分进行限位。

对于常压密封管路，上述连接接头能够起到较好的密封连接作用。但对于管路通径较大、介质压力较高的高压密封管路，由于轴向分离力与介质压力和管路截面面积成正比例关系，因此高压密封管路中连接接头的插头座受到的轴向分离力非常大，为使连接接头的接头座和插头座不分离，则必须采用球锁等紧固效果较好的装置实现对插头座的限位。但球锁等紧固装置由于结构复杂，造价较高，因而使得连接接头的生产成本也较高。

同时，虽然球锁等紧固装置能够实现对插头座的限位，但由于连接接头内部始终存在轴向分离力，在球锁等紧固装置未能对接头座进行良好的限位时，连接接头的接头座和插头座就会分离，造成泄漏事故，大大降低高压密封管路的安全性。

由上可知，有必要提供一种能够从根本上消除或者大大消减轴向分离力的连接接头，使得使用该连接接头的高压密封管路的安全性大大提高、同时简化连接接头的连接结构。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种能够消除或者大大消减轴向分离力的连接接头，简化连接接头结构，使得使用该连接接头的高压密封管路的安全性大大提高。

根据本发明的实施例，提供了一种连接接头，包括由接嘴和插座体组成的插座以及由插头体和接管嘴组成的插头，所述接嘴固定于所述插座体的进口端，所述接管嘴固定于所述插头体的出口端，所述接嘴和所述接管嘴分别与轴向管路连通；

所述插座体的出口端开有半封闭凹腔，所述插头体插入所述半封闭凹腔中并通过固定件与所述插座体固定连接；

流体由所述接嘴进入插座体，经所述插座体中与所述半封闭凹腔连通的流道径向流入所述插头体后，沿所述插头体及所述接管嘴的轴向流道流出；

在所述半封闭凹腔中，所述流体流入所述插头体处的两侧、插头体外表面与所述半封闭凹腔内表面之间的缝隙内设有至少一对密封圈。

其中，所述至少一对密封圈沿所述插头体的轴心方向对称设置于所述周向侧孔的两侧。

优选地，所述插头体的外表面上开有容置所述密封圈的密封槽。

进一步地，所述插座体的进口端设有向内凹陷的插座体侧腔，所述插座体侧腔连通接嘴和所述插座体中与所述半封闭凹腔连通的流道。

其中，所述插头体为一端封闭的中空腔体，其封闭端插入所述半封闭凹腔内；所述插头体插入所述半封闭凹腔部分的侧壁上周向开有与所述插头体轴心垂直且关于所述插头体轴心对称的多个侧孔；

所述插座体中与所述半封闭凹腔连通的流道包括：

多条轴向流道，周向均布于所述插座体内，且周向均布内径大于所述半封闭凹腔的外径；

多条径向流道，进口分别与所述多条轴向流道连通，其出口分别与所述插头体上的多个侧孔连通；

其中，所述周向均布内径为所述轴向流道的外表面与所述插座体轴心之间的最短距离。

其中，所述插头体封闭端的端面与所述半封闭凹腔的底面之间留有间隙；

所述插座体的外表面上开有与所述插头体封闭端的端面与所述盲孔的底面之间的间隙连通的排气孔。

优选地，所述多条径向流道相互连通，构成纵截面为圆环状插头体侧腔。

或者，所述多条横向流道中靠近所述插座体进口端的前端流道相互连通，构成圆槽形流道。

优选地，所述插头体通过外套螺母或球锁外套固定于所述接头体上。

所述半封闭凹腔为阶梯凹腔。

由上述技术方案可知，本发明中的连接接头能够消除或基本消除流体对插头体的轴向分离力，因而具有连接结构简单、提高高压密封管路安全性的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1示出了现有管路中较常使用的连接接头的结构示意图；

图2示出了实施例1中连接接头的结构示意图；

图3示出了实施例1中插座的结构示意图；

图4示出了实施例1中插头的结构示意图；

图5示出了实施例1中连接接头在工作状态时流体的流向图;

图6示出了实施例1中插头座进行冗余密封的结构示意图；

图7示出了实施例1中插座体和插头体通过球锁外套进行固定连接的示意图；

图8示出了实施例2中连接接头的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

本发明的发明人发现：现有连接接头内部的通孔均为与管路轴心重合的轴向通孔，在进行密封连接时，管路中流动的流体始终存在对连接接头产生轴向分离力，一旦连接接头上的紧固装置发生故障或紧固不牢，管路的安全性就会大大降低。因此本发明的发明人考虑改变连接接头内部的流道结构，使插座体流出的流体由轴向流入插头体转换为径向流入插头体，因而在根本上解决流体对插头体产生的轴向分离力。

下面通过具体实施例对本发明中连接接头的结构和工作原理进行详细阐述。

实施例1：

图2示出了本实施例中连接接头的结构示意图；

图3示出了插座的结构示意图；

图4示出了插头的结构示意图。

如图2、3和4所示，连接接头包括插座10和插头20。插座10由插座体1和接嘴3组成，插头20由插头体2和接管嘴4组成。具体地，

接嘴3的一端与轴向管路连通，其另一端与插座体1的进口端固定连接。插座体1的出口端开有半封闭凹腔101。本实施例中，插座体1与接嘴3的固定连接方式可为焊接、螺纹连接或其他固定连接方式。

插座体1的出口端还设有用于连接插头体的接头连接口107。

插头体2为一端封闭的中空腔体。插头体2的封闭端插入插座体1的半封闭凹腔101内，且封闭端的端面与半封闭凹腔101的底面之间留有间隙。插头体2的出口端通过固定件7固定连接在接头连接口107上，从而实现接头体和插头体的固定连接。插头体2的出口端与接管嘴4的一端固定连接。接管嘴4的另一端与轴向管路连通。插头体2靠近封闭端的侧壁上周向开有关于插头体2轴心对称且与中空腔体连通的多个侧孔201。

插座体1内部布有连通接嘴3和半封闭凹腔的流道。其中，该流道包括多条轴向流道102和多条径向流道103。

轴向流道102设置于插座体1内部，其轴心与插座体1的轴心平行；径向流道103与轴向流道102连通，其轴心与轴向流道102的轴心垂直。

多条轴向流道102周向均布于插座体1内，且周向均布内径大于插座体1内半封闭凹腔101的外径。其中，周向均布内径为轴向流道的外表面与插座体1轴心的最短距离。

每条径向流道103与与其连通的轴向流道102垂直，其出口与插头体2上的侧孔201连通，径向流道103流入侧孔201的流体的流向与插头体2的轴心垂直。

本实施例中，插座体1内部相互连通的轴向流道102和径向流道103的条数与插头体2上开有侧孔201的个数的数值相同。由图5中连接接头在工作状态时流体的流向可知，经由接嘴3进入的流体依次经插座体1的轴向流道102、径向流道103和插头体2的侧孔201进入插头体的中空腔体后，沿轴向中空腔体和接管嘴4流出。由于每条径向流道与插头体2的外表面垂直，因此由径向流道103流入插头体2的流体对插头体2中空腔体的内壁产生径向分离力，由于插头体2上的多个侧孔201关于插头体2的轴心对称，因此插头体2中空腔体的内壁所受的径向分离力在径向方向上相互平衡。

为使插座体1中的径向流道103加工方便，实际生产中，将多条径向流道103加工成相互连通、且纵截面为圆环状的腔体，即插头体侧腔104。

进一步地，为使实际生产中加工更方便，还可将多条横向流道中靠近插座体1进口端的前端流道加工成相互连通的圆槽形流道。

本实施例中，多条横向流道102与插座体的轴线平行只是示例性的，其中，多条横向流道还可为增加流道长度的弯折流道等。

优选地，插座体1在进口端设有向内凹陷的插座体侧腔105，插座体侧腔105连通接嘴和多条轴向流道102。插座体侧腔105用于对流入插座体1中的流体进行缓冲并使流体均匀进入多条轴向流道102中。

上述结构的连接接头中流体的流向为：流体由接嘴进入插座体，经插座体中与半封闭凹腔连通的轴向和径向流道后径向流入插头体，并沿插头体及接管嘴的轴向流道流出。

进一步地，在半封闭凹腔中，流体流入插头体周向侧孔的两侧、插头体外表面与半封闭凹腔内表面之间的缝隙内设有一对密封圈。插头体2的外表面上开有容置该两密封圈5的密封槽6。

在插座体1上的径向流道103与插头体2上侧孔201不能完全对接而出现气体泄漏或径向流道103连通为插头体2侧腔时，会有流体沿插头体2与半封闭凹腔101周向内表面之间的缝隙沿轴向方向向两侧流动。若流体流入半封闭凹腔101的底端，且当流体积聚时，则半封闭凹腔101底端的流体便会对插头产生轴向分离力。为消除插头体2和半封闭凹腔101周向内表面之间的流体向半封闭凹腔101底端和另一端流动，因此在轴向侧孔201的两端对称设置密封圈5。

两密封圈5与半封闭凹腔101的周向内表面形成径向密封，且密封面积相同。当流体沿插头体2和半封闭凹腔101周向内表面之间的缝隙沿轴向方向向两侧流动时，由于流向两侧的流体的压强相同，两密封圈5形成的密封面积相同，因此流体对两密封圈5产生大小相同，方向相反的轴向分离力，从而插头座所受的轴向分离力平衡。当管道内的流体反方向流动时，插头座所受的轴向分离力依然平衡。

为实现密封的高可靠性，还可以在插头座上设置两对密封圈5进行冗余密封，如图6所示。

本实施例中，密封圈5的对数只是优选实施对数，本发明对密封圈5的对数不做具体限定。

由于消除了插头座所受的轴向分离力，因而本发明中的连接接头，在其插头体2插入插座体1后只需要通过简单的固定件即可实现高压密封对接。本发明连接接头的插座体1和插头体2可通过外套螺母或球锁外套固定连接。图6中的插座体1和插头体2即通过外套螺母7进行固定连接。图7示出了插座体1和插头体2通过球锁外套8进行固定连接的示意图。

更进一步地，插座体1的外表面上开有排气孔106，该排气孔106与插头体2封闭端的端面与半封闭凹腔101的底面之间的间隙连通。排气孔106用于插头体2和插座体1对接或分离时对插座体1的半封闭凹腔101充放气。

实施例2：

本实施例中连接接头的结构与实施例1中连接接头的结构基本相似，其不同之处在于插座体1上开有的半封闭凹腔101结构不同。图8示出了实施例2中连接接头的结构示意图。如图8所示，插座体1上的半封闭凹腔101为半封闭阶梯凹腔，插头体2插入半封闭阶梯凹腔的部分为阶梯轴。插座体1和插头体2为非相同直径密封配合。插座体1的半封闭阶梯凹腔结构和插头体2的阶梯轴结构，有利于连接接头的对接及分离。

本实施例中，插头体2上周向侧孔201两端的密封圈的外径不同。插入半封闭阶梯凹腔内侧的密封圈5的外径略小于偏向阶梯凹腔外侧的密封圈5’的外径。两密封圈5，5’对称设置于周向侧孔201的两侧。

本实施例中的连接接头为轴向分离力非完全平衡式连接接头。其原因为：

在插座体1上的多条径向流道103与插头体2上侧孔201不能完全对接而出现气体泄漏或径向流道103连通为插头体2侧腔时，则会有流体沿插头体2和半封闭阶梯凹腔的内表面之间的缝隙沿轴向方向向两侧流动。设置于周向侧孔201的两密封圈5与半封闭阶梯凹腔的内表面形成径向密封。

由于插头体2为两部分外径不同的阶梯轴，因此套于插头体2的两密封圈5的外径不同。流体在插头体侧腔104流入插头体2的侧孔201时，还会沿插头体2和半封闭阶梯凹腔的内表面之间的缝隙沿轴向方向向两侧流动，由于流向两侧的流体的压强相同，而两侧阶梯轴的截面积不同，因此流体对插头体2的阶梯面两密封圈5处截面产生的轴向分离力不同，因而插头座所受的轴向分离力不平衡。但由于阶梯轴两部分的外径相差很小，因而插头座受到的轴向分离力并不大。同时由于管路中的主要流体对插头座产生的为径向分离力，中空腔体中的流体对插头体产生的轴向分离力非常小，因此本实施例中的连接接头，在其插头体2插入插座体1后也只需要通过简单的螺纹连接或球锁连接即可实现高压密封对接。

由以上可知，本发明中的连接接头能够消除或基本消除流体对插头体2的轴向分离力，因而具有连接结构简单、提高高压密封管路安全性的优点。

本发明中的连接接头不限于单路应用，也可以多路同时组合安装于对接板等机构中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连接接头，其特征在于，包括由接嘴和插座体组成的插座以及由插头体和接管嘴组成的插头，所述接嘴固定于所述插座体的进口端，所述接管嘴固定于所述插头体的出口端，所述接嘴和所述接管嘴分别与轴向管路连通；

所述插座体的出口端开有半封闭凹腔，所述插头体插入所述半封闭凹腔中并通过固定件与所述插座体固定连接；所述插头体插入所述半封闭凹腔部分的侧壁上周向开有与所述插头体轴心垂直且关于所述插头体轴心对称的多个侧孔；

流体由所述接嘴进入插座体，经所述插座体中与所述半封闭凹腔连通的流道径向流入所述插头体后，沿所述插头体及所述接管嘴的轴向流道流出；

在所述半封闭凹腔中，所述流体流入所述插头体处的两侧、插头体外表面与所述半封闭凹腔内表面之间的缝隙内设有至少一对密封圈。

2.根据权利要求1所述的连接接头，其特征在于，所述至少一对密封圈沿所述插头体的轴心方向对称设置于所述侧孔的两侧。

3.根据权利要求2所述的连接接头，其特征在于，所述插头体的外表面上开有容置所述密封圈的密封槽。

4.根据权利要求1至3任一所述的连接接头，其特征在于，所述插座体的进口端设有向内凹陷的插座体侧腔，所述插座体侧腔连通接嘴和所述插座体中与所述半封闭凹腔连通的流道。

5.根据权利要求4所述的连接接头，其特征在于，所述插头体为一端封闭的中空腔体，其封闭端插入所述半封闭凹腔内；

所述插座体中与所述半封闭凹腔连通的流道包括：

多条轴向流道，周向均布于所述插座体内，且周向均布内径大于所述半封闭凹腔的外径；

多条径向流道，进口分别与所述多条轴向流道连通，其出口分别与所述插头体上的多个侧孔连通；

其中，所述周向均布内径为所述轴向流道的外表面与所述插座体轴心之间的最短距离。

6.根据权利要求5所述的连接接头，其特征在于，所述插头体封闭端的端面与所述半封闭凹腔的底面之间留有间隙；

所述插座体的外表面上开有排气孔，所述排气孔与所述插头体封闭端的端面与所述半封闭凹腔的底面之间的间隙连通。

7.根据权利要求5所述的连接接头，其特征在于，所述多条径向流道相互连通，构成纵截面为圆环状插头体侧腔。

8.根据权利要求5所述的连接接头，其特征在于，所述多条轴向流道中靠近所述插座体进口端的前端流道相互连通，构成圆槽形流道。

9.根据权利要求1所述的连接接头，其特征在于，所述插头体通过外套螺母或球锁外套固定于所述插座体上。

10.根据权利要求1所述的连接接头，其特征在于，所述半封闭凹腔为阶梯凹腔。