CN107763346A - 一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及快速接头领域，公开了一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其包括接头本体、突肩接管和压帽，所述突肩接管的下端设有向外延伸的环形外突肩，压帽的上端设有环形内突肩，所述环形内突肩的下表面用于卡压在所述环形外突肩的上表面；所述接头本体的外周设有间隔设置的多个第一竖向凸起，所述第一竖向凸起上加工有外螺纹，所述压帽的内周设有多个与所述第一竖向凸起一一对应的第二竖向凸起，所述第二竖向凸起上加工有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。本发明实施例能够实现现场快速连接，所有承压构件均采用常规的结构形式，设计简单，可靠性高。

Description

一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头

技术领域

本发明实施例涉及快速接头技术领域，特别是涉及一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头。

背景技术

目前，大宗气体通常采用高压气瓶集装格和高压长管拖车的方式进行运输，高压气瓶集装格的总阀基本上还是采用常规的气瓶阀，因此工艺系统的连接方式还是原来连接气瓶阀的接头和夹具；由于常规气瓶阀的通径只有4mm，不能满足流量较高的工艺状况。高压长管拖车与工艺系统的连接方式通常采用专用的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，这种接头内部具有复杂的锁定、闭锁、关断装置，结构复杂、维修困难、价格高、市场基本上被国外产品所垄断。另外这种接头需要严格的同轴配合，因此这种接头通常装备了保证同轴配合的附属部件，外部构造复杂，使用中容易产生泄漏问题。

通常工艺系统接口、长管托车接口、集装格接口之前都设置了过程截止阀门，在能够保证接头两端设备固定的情况下，快速接头内部的关断装置基本上没有用武之地，即使需要也可以过程设置相应的泄压、置换、管路来完成；因此没有必要设置，没有内部关断装置的接头不仅减少了流动阻力而且可以最大限度的缩减快速接头的内径，减小快速接头的外观尺寸。

快速接头的锁定、闭锁装置结构复杂，需要非常高的配合精度，加工难度较高，不易加工制造，这是这种产品价格超高的原因之一；另外这种连接的强度可靠性很难通过常规方法确定，通常需要采用有限元分析的方法进行设计，也是造成其价格昂贵的

一个因素，对于定制产品更是如此。

目前，针对大宗气体储运方式的转变，市场迫切的需要一种廉价可靠的快速接头，满足大宗气体充装和输出需求，进而满足高压气体输送工艺和安全的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种简单、廉价、可靠的高压快速接头。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其包括接头本体、突肩接管和压帽，所述接头本体呈柱状，所述接头本体的外周下部设有安装平板，所述接头本体通过所述安装平板安装在高压气体储运设备上，所述突肩接管设于所述接头本体的上方，所述突肩接管的下端面用于与所述接头本体的上端面对接，所述突肩接管的下端设有向外延伸的环形外突肩，所述压帽的上端设有顶盖，所述顶盖设有中心通孔，所述中心通孔的四周形成环形内突肩，所述压帽套设在所述突肩接管上，所述环形内突肩的下表面用于卡压在所述环形外突肩的上表面；所述突肩接管与所述接头本体设有上下贯通的轴向通孔，所述接头本体的上端面设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有环形密封圈，所述环形密封圈的厚度大于所述环形凹槽的深度；所述接头本体的外周设有间隔设置的多个第一竖向凸起，所述第一竖向凸起上加工有外螺纹，所述压帽的内周设有多个与所述第一竖向凸起一一对应的第二竖向凸起，所述第二竖向凸起上加工有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，且相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角大于等于所述第二竖向凸起所对应的圆心角；所述突肩接管的中上部设有限位挡圈，用于将所述压帽的活动范围限制在所述突肩接管的限位挡圈与环形外突肩之间，所述突肩接管的上端用于连接高压软管。

其中，所述第一竖向凸起均布在所述接头本体的外周，所述第二竖向凸起均布在所述压帽的内周，所述第一竖向凸起和第二竖向凸起的数量分别为三个；相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角为60度。

其中，所述接头本体、突肩接管和压帽同轴设置。

其中，所述中心通孔与所述突肩接管的外径尺寸相匹配。

其中，还包括手柄，所述手柄连接在所述压帽的外周径向。

其中，所述手柄与所述压帽的外周径向通过螺纹连接或焊接。

其中，所述限位挡圈与所述突肩接管通过螺纹连接。

其中，所述外螺纹和内螺纹采用锯齿形螺纹。

其中，所述安装平板上设有多个安装孔。

其中，所述接头本体的外径与所述环形外突肩的外径尺寸相一致。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头，采用突肩接管设于接头本体的上方，所述突肩接管的下端面用于与所述接头本体的上端面对接形成密封，连接快速、简便；所述突肩接管的下端设有向外延伸的环形外突肩，压帽的上端设有环形内突肩，所述压帽套设在所述突肩接管上，所述环形内突肩的下表面用于卡压在所述环形外突肩的上表面；所述突肩接管与所述接头本体设有上下贯通的轴向通孔，所述接头本体的上端面设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有环形密封圈，所述环形密封圈的厚度大于所述环形凹槽的深度，以实现突肩接管的下端面与接头本体的上端面紧密贴合后，使环形密封圈压缩形成可靠的密封，可靠性高，不会出现运行过程中的泄漏问题；所述接头本体的外周设有间隔设置的多个第一竖向凸起，所述第一竖向凸起上加工有外螺纹，所述压帽的内周设有多个与所述第一竖向凸起一一对应的第二竖向凸起，所述第二竖向凸起上加工有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，且相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角大于等于所述第二竖向凸起对应的圆心角，以保证外螺纹和内螺纹没有连接之前，所述压帽内的第二竖向凸起能够沿相邻所述第一竖向凸起之间的间隙快速套入所述接头本体外，套入后通过旋转一定的角度来完成压帽与接头本体的螺纹连接，整个操作基本在5秒左右，实现了现场快速连接，所有承压构件均采用常规的结构形式，可以按照规则设计的方法进行设计和强度校核，设计简单，可靠性高，可以根据工艺条件对通径和耐压需求进行设计制造；由于设计加工简单方便，因此造价低，完全可以替代相应的进口产品，应用于没有特殊要求的过程连接；

所述突肩接管的中上部设有限位挡圈，用于将所述压帽的活动范围限制在所述突肩接管的限位挡圈与环形外突肩之间，避免压帽意外脱落。

附图说明

图1为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为图1中的B-B剖视图；

图4为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头中的接头本体的轴向剖视图；

图5为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头中的接头本体的俯视图；

图6为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头中的突肩接管的轴向剖视图；

图7为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头中的压帽的轴向剖视图；

图8为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头中的压帽的俯视图；

图9-图16为本发明实施例一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头的连接过程示意图；

图中：1：接头本体；11：外螺纹；12：第一滑动凹槽；13：安装平板；14：安装孔；15：上端面；16：环形凹槽；17：连接管口；18：轴向通孔；2：环形密封圈；3：突肩接管；31：连接管口；32：环形外突肩；33：下端面；34：轴向通孔；4：压帽；41：第二滑动凹槽；42：内螺纹；43：中心通孔；44：环形内突肩；5：手柄；6：限位挡圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明实施例的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明实施例，但不用来限制本发明实施例的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

此外，在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1-8所示，为本发明实施例提供的一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其包括接头本体1、突肩接管3和压帽4，所述接头本体1呈柱状，所述接头本体1的外周下部设有安装平板13，所述接头本体1通过所述安装平板13安装在高压气体储运设备上，所述接头本体1的连接管口17与高压气体储运设备的接口连接，并随高压气体储运设备移动和运输，所述接头本体1的上端面15设有环形凹槽16，所述环形凹槽16内设有环形密封圈2，环形密封圈2可以采用氟橡胶O型密封圈、聚四氟乙烯环形垫圈等多种形式，所述环形密封圈2的厚度大于所述环形凹槽16的深度，以略微突出接头本体1的上端面15，所述突肩接管3设于所述接头本体1的上方，所述突肩接管3的下端面33用于与所述接头本体1的上端面15对接，压缩之间的环形密封圈2，以构成可靠的径向密封；所述突肩接管3的下端设有向外延伸的环形外突肩32，所述压帽4的上端设有顶盖，所述顶盖设有中心通孔43，所述中心通孔43的四周形成环形内突肩44，突肩接管3由下而上穿过中心通孔43，使得所述压帽4套设在所述突肩接管3上，所述环形内突肩44的下表面用于卡压在所述环形外突肩32的上表面，使突肩接管3的下端面33与接头本体1的上端面15紧密贴合；所述突肩接管3与所述接头本体1设有上下贯通的轴向通孔18和34，用于通过所输送的工艺介质，轴向通孔18和34的孔径由工艺条件灵活确定；所述接头本体1的外周设有间隔设置的多个第一竖向凸起，所述第一竖向凸起上加工有外螺纹11，所述压帽4的内周设有多个与所述第一竖向凸起一一对应的第二竖向凸起，所述第二竖向凸起上加工有与所述外螺纹11相匹配的内螺纹42，且相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角大于等于所述第二竖向凸起所对应的圆心角，相邻两个第一竖向凸起之间形成第一滑动凹槽12，以保证外螺纹11和内螺纹42没有连接之前，所述压帽4内的第二竖向凸起能够沿第一滑动凹槽12快速套入所述接头本体1外，相应地，第一竖向凸起沿相邻所述第二竖向凸起之间的第二滑动凹槽41快速套进所述压帽4内，所述压帽4套入接头本体1后，转过一定的角度即可完成压帽4与接头本体1的螺纹连接；使压帽4与接头本体1形成可以承受过程载荷的螺纹连接，旋转过程中，在螺纹副的作用下，压帽4上部的内突肩结构卡压突肩接管3下端的外突肩结构，使突肩接管3向接头本体1前进，最终使突肩接管3的下端面33压紧接头本体1的上端面15。所述突肩接管3的中上部设有限位挡圈6，用于将所述压帽4的活动范围限制在所述突肩接管3的限位挡圈6与环形外突肩32之间，所述限位挡圈6与突肩接管3之间采用螺纹紧固连接，当接头拆开时，限位挡圈6可以使突肩接管3与压帽4一起移动脱离接头本体1，以防止压帽4与突肩接管3分开脱离而延长拆卸时间，所述突肩接管3的上端设有连接管口31用于连接高压软管，其连接形式可以采用焊接、螺纹连接等多种形式。

优选地，所述第一竖向凸起均布在所述接头本体1的外周，所述第二竖向凸起均布在所述压帽4的内周，所述第一竖向凸起和第二竖向凸起的数量分别为三个；相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角优选为60度，因此，压帽4套入接头本体1后，转过60度即可完成压帽4与接头本体1的螺纹连接。

具体地，所述接头本体1、突肩接管3和压帽4同轴设置。

其中，所述中心通孔43与所述突肩接管3的外径尺寸相匹配，以使得压帽4能够沿突肩接管3的外周来回滑动。

其中，还包括手柄5，所述手柄5连接在所述压帽4的外周径向，用于旋转压帽4，例如，可以在所述压帽4的外周开设径向孔，所述手柄5的端部用于插入所述径向孔中实现两者固定连接，利用手柄5不仅省力而且能够方便地旋紧压帽4。进一步地，所述手柄5与所述压帽4的外周径向可以通过螺纹连接或焊接。

其中，所述限位挡圈6与所述突肩接管3通过螺纹连接，以方便拆卸。

其中，所述外螺纹11和内螺纹42采用锯齿形螺纹，锯齿形螺纹是集方形螺纹效率高和梯形螺纹工艺好、强度好于一身的非对称牙型的螺纹。

其中，所述安装平板13上设有多个安装孔14，优选在安装平板13的四个角上开设用于螺栓固定的固定孔，接头本体1通过四个固定螺栓固定在高压气体储运设备上。

优选地，所述接头本体1的外径与所述环形外突肩32的外径尺寸相一致，以实现制造方便，安装简便。

本发明实施例在连接过程中，如图9-16所示，将压帽4和突肩接管3形成的联合构件套入接头本体1，使突肩接管3的下端面33与接头本体1的上端面15的环形凹槽16内的环形密封圈2相接触，继续套入压帽4，直到压帽4内突肩与突肩接管3的外突肩相接触，然后通过手柄5顺时针旋转压帽4转动60度完成装配；压帽4转动过程中，压帽4内壁的间断内螺纹42与本体外壁的间断外螺纹11咬合，在螺纹副的作用下，压帽4推动突肩接管3向接头本体1接近，压缩环形密封圈2；旋转到45～50度时，突肩接管3的下端面33与接头本体1的上端面15相接触，完成环形密封圈2的预压缩，形成可靠的密封。继续旋转10～15度，使压帽4、突肩接管3和接头本体1间相互接触的面压紧，形成相互之间的作用力，使螺纹副闭锁，形成能够可靠承载高压载荷的连接。由于采用间隔的间断螺纹，压帽4内壁的间断内螺纹42和本体外壁的间断外螺纹11完全咬合仅需旋转60度即可完成，从而实现了快速连接。

由以上实施例可以看出，本发明实施例的快速接头采用间断螺纹副连接，通过套入后旋转60度的简单操作来完成，整个操作基本在5秒左右，实现了现场快速连接；所有承压构件均采用常规的结构形式，可以按照规则设计的方法进行设计和强度校核，设计简单，可靠性高；可以根据工艺条件对通径和耐压需求进行设计制造。结构简单，采用螺纹副连接，因此不需要附加的对中固定附件，也不需要复杂的锁定、闭锁装置，采用常规的径向静密封方式，可靠性高，不会出现运行过程中的泄漏问题。由于设计加工简单方便，因此造价低，完全可以替代相应的进口产品，应用于没有特殊要求的过程连接。

以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，包括接头本体、突肩接管和压帽，所述接头本体呈柱状，所述接头本体的外周下部设有安装平板，所述接头本体通过所述安装平板安装在高压气体储运设备上，所述突肩接管设于所述接头本体的上方，所述突肩接管的下端面用于与所述接头本体的上端面对接，所述突肩接管的下端设有向外延伸的环形外突肩，所述压帽的上端设有顶盖，所述顶盖设有中心通孔，所述中心通孔的四周形成环形内突肩，所述压帽套设在所述突肩接管上，所述环形内突肩的下表面用于卡压在所述环形外突肩的上表面；所述突肩接管与所述接头本体设有上下贯通的轴向通孔，所述接头本体的上端面设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有环形密封圈，所述环形密封圈的厚度大于所述环形凹槽的深度；所述接头本体的外周设有间隔设置的多个第一竖向凸起，所述第一竖向凸起上加工有外螺纹，所述压帽的内周设有多个与所述第一竖向凸起一一对应的第二竖向凸起，所述第二竖向凸起上加工有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，且相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角大于等于所述第二竖向凸起所对应的圆心角；所述突肩接管的中上部设有限位挡圈，用于将所述压帽的活动范围限制在所述突肩接管的限位挡圈与环形外突肩之间，所述突肩接管的上端用于连接高压软管。

2.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述第一竖向凸起均布在所述接头本体的外周，所述第二竖向凸起均布在所述压帽的内周，所述第一竖向凸起和第二竖向凸起的数量分别为三个；相邻所述第一竖向凸起之间所对应的圆心角为60度。

3.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述接头本体、突肩接管和压帽同轴设置。

4.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述中心通孔与所述突肩接管的外径尺寸相匹配。

5.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，还包括手柄，所述手柄连接在所述压帽的外周径向。

6.根据权利要求5所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述手柄与所述压帽的外周径向通过螺纹连接或焊接。

7.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述限位挡圈与所述突肩接管通过螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述外螺纹和内螺纹采用锯齿形螺纹。

9.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述安装平板上设有多个安装孔。

10.根据权利要求1所述的用于高压气体储运设备上的高压快速接头，其特征在于，所述接头本体的外径与所述环形外突肩的外径尺寸相一致。