CN110848488B - 一种气路接触件及具有该气路接触件的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气路接触件，包括气路插针和气路插孔，气路插针和气路插孔均开有贯通的内孔，气路插孔内孔设置有阀体、密封体、阀座和复位弹簧，其中阀体与阀座通过螺纹相连，阀体与阀座之间设置有密封体，密封体与气路插孔内孔壁贴合，复位弹簧一端与阀座相接触，复位弹簧另一端固定，气路插针的右端间隔设置有若干密封槽，密封槽中设置有密封圈。本发明还提供了一种具有该气路接触件的电连接器。本发明提供的一种气路接触件，在气路插针和气路插孔分离后，能够自动将气路通道封闭，实现对气路的保压、防尘、阻挡异物等功能。同时气路截面积大，能够传输更多气体介质，在相同时间内带走更多热量，对于发热量较大的系统，满足降温保护的功能。

Description

一种气路接触件及具有该气路接触件的电连接器

技术领域

本发明属于气电混装电连接器领域，具体是涉及一种气路接触件及具有该气路接触件的电连接器。

背景技术

随着武器系统、载人航天技术的快速发展，对电连接器的功能需求越来越多样化，出现了集成电路、气路、光路和液路传输等功能的电连接器。其中气路通道在系统中能够进行气、液等介质传输，以对相关元器件进行降温保护。

公开号为CN1088791067A的中国专利公开了一种一体式高压气路接触件、电连接器，包括相互插合的气路插孔和气路插针，解决了气路接触件的连接界面密封位置气体泄漏问题和零件配合界面密封位置影响气体传输问题，但该气路接触件只能实现插合后的密封功能，分离后气路通孔无法封闭，导致传输介质不能实现贮存、保压，影响系统的正常工作。且对大通径气路而言，气路通道不封闭，灰尘、杂质等异物会进入通道内部，与冷却介质混合发生污染而影响设备的工作性能。公开号为CN102537567A的中国专利公开了一种单向气路连接器，包括插头和插座，插座包括密封垫、气路插孔、密封塞、弹簧和尾套，气路插孔上设置有内锥面，密封塞与气路插孔上的内锥面相配合，能够实现分离后自动闭合阻断空气泄漏作用，实现传输介质的贮存、保压，但气路截面积与整个接触件截面积占比较小，特别在密封塞与气路插孔上的内锥面配合处气路截面积极小，在相同的接触件外径和相同的气体介质流速条件下，气体介质体积流量小，对于发热量较大的系统，无法满足降温保护的功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种气路接触件及具有该气路接触件的电连接器，当气路插针和气路插孔分离后，位于系统保压端的气路插孔能自动将气路通道封闭，实现对气路的保压、防尘、阻挡异物等功能，同时在相同的接触件外径和相同的气体介质流速条件下，气路截面积大，气体介质体积流量大，能够在相同时间内带走更多热量，对于发热量较大的系统，满足降温保护的功能。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种气路接触件，包括气路插针和气路插孔，气路插针和气路插孔内均开有贯通的内孔，形成气体介质传输通道，气路插孔的内孔中设置有阀体、密封体、阀座和复位弹簧，其中阀体与阀座固定连接，阀体与阀座之间设置有密封体，密封体与气路插孔内孔壁贴合，使插孔内部与外部环境之间形成密封，复位弹簧一端与阀座相接触，复位弹簧另一端固定在气路插孔内孔中，复位弹簧能够提供弹力，保证密封体与气路插孔内孔贴合。

所述气路插孔的内孔中依次设置有第一段孔、第二段孔、第三段孔、第四段孔，气路插孔为薄壁管结构，在满足结构强度条件下，增加上述各通道截面积，保证气路截面积较大。

所述阀体包括第一导向圆柱、连接支柱、第二导向圆柱，第一导向圆柱和第二导向圆柱通过连接支柱相连，第一导向圆柱设置在第一段孔内，第二导向圆柱设置在第二段孔内，第一导向圆柱和第二导向圆柱对阀体进行限位，阀体只能沿气路插孔中轴线进行运动，在第二导向圆柱上与连接支柱相背一端设置有凸起的圆台，圆台中心设置有内螺纹。

所述阀座包括中心支柱和第三导向圆柱，中心支柱一端设置有第三导向圆柱，中心支柱另一端设置有与内螺纹相配合的外螺纹，中心支柱靠近外螺纹处设置有导向台阶，导向台阶远离外螺纹一侧设置有斜面，斜面增加气路的通径面积，外螺纹与内螺纹相连接，使得阀体和阀座成为一个整体。

所述第三导向圆柱至少有一部分插入第四段孔内，保证阀座运动时第四段孔对第三导向圆柱进行限位，第一导向圆柱和第三导向圆柱共同对阀体和阀座整体进行限位，保证阀体和阀座与气路插孔内孔之间的同轴度。

所述密封体的内孔一端设置有台阶孔，密封体套在圆台上，导向台阶插入台阶孔内，密封体牢牢固定在阀体和阀座之间，既保证了密封体与阀体和阀座的同轴度，也保证了密封体与气路插孔内孔之间的同轴度，进而保证当气路插针和气路插孔分离时，密封体与气路插孔的密封效果。

所述复位弹簧设置在第四段孔内。

所述气路插针的右端间隔设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，在气路插针与气路插孔插合到位后，形成密封，将气路与外环境隔离，设置多个密封圈，能够进一步提高密封性能。

所述连接支柱外表面由若干内凹的圆弧面连接而成，第一导向圆柱上设置有通气孔，在满足结构强度的条件下，增加气路通径，且通气孔面积满足与气路插针内孔截面积相等，通气孔与圆弧面相切且数量相同，使得在阀体挖空的各处截面积均大于等于气路插针内孔截面积，保证气体介质传输顺畅。

所述连接支柱为圆柱，圆柱两端设置有圆角，增加阀体的结构强度，圆柱形结构便于加工。

所述第三导向圆柱上设置有若干弧形孔，既保证第三导向圆柱的机械强度，又增加气路通径，弧形孔面积满足与气路插针内孔截面积相等，保证气体介质传输顺畅。

所述第三段孔直径大于第二段孔直径和第四段孔直径，增加第三段孔与阀体、密封体和阀座之间的间隙，增加气路通径，使得在不增加外径尺寸条件下，气路截面最小处(密封体与第三段孔之间的间隙)面积与气路插孔内孔截面积比值也能够达到75％以上，气路插孔内孔其余位置截面积均大于等于气路插孔内孔截面积，保证气体介质传输舒畅，满足降温要求。

所述第二段孔与第三段孔相连接的一端设置有第一密封面，密封体上设置有第二密封面，第二密封面与第一密封面相贴合，在气路插孔和气路插针分离时，密封体在复位弹簧弹力作用下与气路插孔形成密封，第二密封面形状和第一密封面形状满足贴合面为连续的环形曲面，保证密封的可靠性。

所述第一密封面为圆弧面或锥面，所述第二密封面为圆弧面或锥面，第一密封面和第二密封面贴合形成的密封为圆弧面与锥面密封、锥面与锥面密封。

所述第四段孔中部设置有环槽，固定套外壁设置有与环槽相配合的凹槽，环槽中设置有卡圈，卡圈外圈插入环槽中，卡圈内圈插入凹槽中，固定套通过卡圈固定在第四段孔中，能够对复位弹簧提供稳定的支撑力。

所述第四段孔中部设置有环槽，环槽中设置有挡圈，挡圈依靠自身弹力固定在环槽中，挡圈内圈伸出环槽，挡圈与复位弹簧贴合，能够对复位弹簧提供稳定的支撑力。

所述气路插孔右端为宝塔接头，方便气路管路的连接；第一段孔左端设置有倒角，便于对接导向。

所述气路插孔为薄壁管结构，在满足结构强度条件下，保证气路截面积与接触件整体最大外径截面积比值在45％以上，则气路截面最小处(密封体与第三段孔之间的间隙)面积与接触件整体最大外径截面积比值也能够达到33.75％以上。在相同的接触件外径和相同的气体介质流速条件下，气路截面积大，气体介质体积流量大，能够传输更多气体介质，在相同时间内带走更多热量，对于发热量较大的系统，满足降温保护的功能。

所述气路插针的右端面设置有倒角，便于对接导向，密封槽左侧设置有限位台阶，能够控制气路插针的插入深度；气路插针的左端设置有接口螺纹，能够方便地与设备或管路连接；气路插针的外壁设置有切扁凸台，安装时方便夹持操作。

所述气路插针为直管或L型管，满足不同的实际需要。

所述气路插针的右端和气路插孔的左端互为对接端。

当气路插孔和气路插针分离时，弹簧弹力推动阀体和阀座整体向外运动，直到密封体的第二密封面与气路插孔的第一密封面紧密贴合，密封体与气路插孔形成密封，自动将气路通道封闭，气路插孔与设备气路相连，避免设备内的传输介质泄漏，实现了传输介质的贮存，同时实现对气路的保压、防尘、阻挡异物等功能。

当气路插孔和气路插针插合时，气路插针顶住阀体向内运动，压缩弹簧，密封体与气路插孔分离后，气体介质依次通过通气孔、阀体与第二段孔及第三段孔的间隙、密封体与第三段孔的间隙、阀座与第三段孔及第四段孔的间隙、弧形孔，形成气路通路，限位台阶与气路插孔端面贴合后，对接到位，形成密封，将气路与外环境隔离，在气体介质传输时既能避免传输介质的泄漏，又实现气路保压、防尘、阻挡异物等功能。

本发明还提供一种包括上述气路接触件的电连接器。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明提供的一种气路接触件及具有该气路接触件的电连接器，在气路插针和气路插孔分离后，能够自动将气路通道封闭，实现对气路的保压、防尘、阻挡异物等功能。同时在相同的接触件外径和相同的气体介质流速条件下，气路截面积大，气体介质体积流量大，能够传输更多气体介质，在相同时间内带走更多热量，对于发热量较大的系统，满足降温保护的功能。在气路插针和气路插孔插合后，对接端密封性能好，避免传输介质的泄漏；宝塔接口和接口螺纹，使得管路连接方便快捷，便于安装使用。

附图说明

图1是本发明实施例一气路插针和气路插孔分离时的结构示意图；

图2是本发明实施例一气路插针和气路插孔插合时的结构示意图；

图3是本发明实施例一阀体结构的剖面图；

图4是本发明实施例一阀体结构的斜视图；

图5是本发明实施例一气路插孔结构的剖面图；

图6是本发明实施例一密封体结构的半剖图；

图7是本发明实施例一阀座结构的斜视图；

图8是本发明实施例一阀座结构的剖视图；

图9是本发明实施例一固定套结构的半剖图；

图10是本发明实施例一气路插针结构的剖视图；

图11是本发明实施例一气路插针结构的斜视图；

图12是图1中A处的放大图；

图13是本发明实施例二气路插针和气路插孔分离时的结构示意图；

图14是本发明实施例二阀体结构的剖面图；

图15是图13中B处的放大图；

图16是本发明实施例一气路插针和气路插孔插合时的结构示意图；

图17是本发明实施例一气路插针和气路插孔分离时的结构示意图；

图18是图17中C处的放大图。

图中：1-阀体，2-气路插孔，3-密封体，4-阀座，5-复位弹簧，6-卡圈，7-固定套，8-气路插针，9-密封圈，10-挡圈，

101-第一导向圆柱，102-连接支柱，103-第二导向圆柱，104-圆台，105-内螺纹，106-通气孔，107-圆弧面，

201-第一段孔，202-第二段孔，203-第三段孔，204-第四段孔，205-第一密封面，206-环槽，207-宝塔接头，

301-台阶孔，302-第二密封面，

401-中心支柱，402-第三导向圆柱，403-外螺纹，404-导向台阶，405-弧形孔，

701-凹槽，

801-密封槽，802-限位台阶，803-接口螺纹，804-切扁凸台。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例一

如图1至图12所示，一种气路接触件，包括气路插针8和气路插孔2，气路插针8和气路插孔2内均开有贯通的内孔，形成气体介质传输通道，气路插孔2的内孔中设置有阀体1、密封体3、阀座4和复位弹簧5，其中阀体1与阀座4通过螺纹固定连接，阀体1与阀座4之间设置有密封体3，密封体3与气路插孔2内孔壁贴合，使气路插孔2内部与外部环境之间形成密封，复位弹簧5一端与阀座4相接触，复位弹簧5另一端固定在气路插孔2内孔中，复位弹簧5能够提供弹力，保证密封体3与气路插孔2内孔贴合。

所述气路插孔2的内孔中依次设置有第一段孔201、第二段孔202、第三段孔203、第四段孔204，气路插孔2为薄壁管结构，在满足结构强度条件下，增加上述各通道截面积，保证气路截面积较大。

所述阀体1包括第一导向圆柱101、连接支柱102、第二导向圆柱103，第一导向圆柱101和第二导向圆柱103通过连接支柱102相连，第一导向圆柱101设置在第一段孔201内，第二导向圆柱103设置在第二段孔202内，第一导向圆柱101和第二导向圆柱103限制对阀体1进行定位和限制，只能沿气路插孔2中轴线进行运动，在第二导向圆柱103上与连接支柱102相背一端设置有凸起的圆台104，圆台104中心设置有内螺纹105。

所述阀座4包括中心支柱401和第三导向圆柱402，中心支柱401一端设置有第三导向圆柱402，中心支柱401另一端设置有与内螺纹105相配合的外螺纹403，中心支柱401靠近外螺纹403处设置有导向台阶404，第三导向圆柱402和导向台阶404共同对阀座4进行定位，导向台阶404远离外螺纹403一侧设置有斜面，斜面增加气路的通径面积，外螺纹403与内螺纹105相连接，使得阀体1和阀座4成为一个整体。

所述第三导向圆柱402至少有一部分插入第四段孔204内，保证阀座运动时第四段孔204对第三导向圆柱402进行限位，第一导向圆柱101和第三导向圆柱402共同对阀体1和阀座4整体进行限位，保证阀体1和阀座4与气路插孔2内孔之间的同轴度。

所述密封体3的内孔一端设置有台阶孔301，密封体3套在圆台104上，导向台阶404插入台阶孔301内，密封体3牢牢固定在阀体1和阀座4之间，既保证了密封体3与阀体1和阀座4的同轴度，也保证了密封体3与气路插孔2内孔之间的同轴度，进而保证气路插针8和气路插孔2分离时，密封体3与气路插孔2的密封效果。

所述复位弹簧5设置在第四段孔204内。

所述气路插针8的右端间隔设置有三个密封槽801，密封槽801中设置有密封圈9，在气路插针8与气路插孔2插合到位后，形成密封，将气路与外环境隔离，设置三个密封圈9，能够进一步提高密封性能。

所述连接支柱102外表面由若干内凹的圆弧面107连接而成，第一导向圆柱101上设置有通气孔106，在满足结构强度的条件下，增加气路通径，且通气孔面积满足与气路插针内孔截面积相等，通气孔106与圆弧面107相切且数量相同，使得在阀体挖空的各处截面积均大于等于气路插针内孔截面积，保证气体介质传输顺畅。

所述第三导向圆柱402上设置有若干弧形孔405，既保证第三导向圆柱402的机械强度，又增加气路通径，弧形孔405面积满足与气路插针8内孔截面积相等，保证气体介质传输顺畅。

所述第三段孔203直径大于第二段孔202直径和第四段孔204直径，增加第三段孔203与阀体1、密封体3和阀座4之间的间隙，增加气路通径，使得在不增加外径尺寸条件下，气路截面最小处(密封体3与第三段孔203之间的间隙)面积与气路插孔8内孔截面积比值也能够达到75％以上，气路插孔2内孔其余位置截面积均大于等于气路插孔8内孔截面积，保证气体介质传输顺畅，满足降温要求。

所述第二段孔202与第三段孔203相连接的一端设置有第一密封面205，密封体3上设置有第二密封面302，第二密封面302与第一密封面205相贴合，在气路插孔2和气路插针8分离时，密封体3在复位弹簧5弹力作用下与气路插孔2形成密封。

所述第一密封面205为圆弧面，所述第二密封面302为锥面，第一密封面205和第二密封面302贴合形成的密封为圆弧面与锥面密封，第二密封面302和第一密封面205满足贴合面为连续的环形曲面，保证密封的可靠性。

所述第四段孔204中部设置有环槽206，固定套7外壁设置有与环槽206相配合的凹槽701，环槽206中设置有卡圈6，卡圈6外圈插入环槽206中，卡圈6内圈插入凹槽701中，固定套7通过卡圈6固定在第四段孔204中，能够对复位弹簧5提供稳定的支撑力。

所述气路插孔2右端为宝塔接头207，方便气路管路的连接；第一段孔201左端设置有倒角，便于对接导向。

所述气路插针8为薄壁管结构，在满足结构强度条件下，保证气路截面积与接触件整体最大外径截面积比值在45％以上，则气路截面最小处(密封体3与第三段孔203之间的间隙)面积与接触件整体最大外径截面积比值也能够达到33.75％以上。在相同的接触件外径和相同的气体介质流速条件下，气路截面积大，气体介质体积流量大，能够传输更多气体介质，在相同时间内带走更多热量，对于发热量较大的系统，满足降温保护的功能。

所述气路插针8的右端面设置有倒角，便于对接导向，密封槽801左侧设置有限位台阶802，能够控制气路插针8的插入深度；气路插针8的左端设置有接口螺纹803，能够方便地与设备或管路连接；气路插针8的外壁设置有切扁凸台804，安装时方便夹持操作。

所述气路插针8为直管或L型管，满足不同的实际需要。

所述气路插针8的右端和气路插孔2的左端互为对接端。

如图1所示，当气路插孔2和气路插针8分离时，弹簧弹力推动阀体1和阀座4整体向外运动，直到密封体3的第二密封面302与气路插孔2的第一密封面205紧密贴合，密封体3与气路插孔2形成密封，自动将气路通道封闭，气路插孔2与设备气路相连，避免设备内的传输介质泄漏，实现了传输介质的贮存，同时实现对气路的保压、防尘、阻挡异物等功能。

如图2所示，当气路插孔2和气路插针8插合时，气路插针8顶住阀体1向内运动，压缩弹簧，密封体3与气路插孔2分离后，气体介质依次通过通气孔106、阀体1与第二段孔202及第三段孔203的间隙、密封体3与第三段孔203的间隙、阀座4与第三段孔203及第四段孔204的间隙、弧形孔405，形成气路通路，限位台阶802与气路插孔2端面贴合后，对接到位，形成密封，将气路与外环境隔离，在气体介质传输时既能避免传输介质的泄漏，又实现气路保压、防尘、阻挡异物等功能。

实施例二

如图13至图15所示，在实施例一的结构基础上，做出以下变更：

所述连接支柱102为圆柱，圆柱两端设置有圆角，增加阀体的结构强度，对比实施例一中异形支柱结构，圆柱形结构便于加工，但异性支柱在保证气路通径截面积大于等于气路插孔8内孔截面积的条件下，具有更高的结构强度。

所述第四段孔204中部设置有环槽206，环槽206中设置有挡圈10，挡圈10依靠自身弹力固定在环槽206中，挡圈10内圈伸出环槽206，挡圈10与复位弹簧5贴合，能够对复位弹簧5提供稳定的支撑力。

所述第一密封面205为锥面，所述第二密封面302为圆弧面，第一密封面205和第二密封面302贴合形成的密封为锥面与圆弧面密封，第二密封面302和第一密封面205满足贴合面为连续的环形曲面，保证密封的可靠性。

其余零部件结构与实施例一相同。

实施例三

如图16至图18所示，在实施例一的结构基础上，做出以下变更：

增加第三段孔203位置外径尺寸，增加第三段孔203与阀体1、密封体3和阀座4之间的间隙，增加气路通径，气路截面最小处(密封体3与第三段孔203之间的间隙)与气路插孔8内孔截面积比值也能够达到1：1，即气路插孔2内孔任一截面积均大于等于气路插孔8内孔截面积，保证气体介质传输顺畅，满足降温要求。

所述第一密封面205为锥面，所述第二密封面302为锥面，第一密封面205和第二密封面302贴合形成的密封为锥面与锥面密封，第二密封面302和第一密封面205满足贴合面为连续的环形曲面，保证密封的可靠性。

其余零部件结构与实施例一相同。

本发明还提供一种包括上述气路接触件的电连接器。

本发明提供的一种气路接触件及具有该气路接触件的电连接器，在气路插针和气路插孔分离后，能够自动将气路通道封闭，实现对气路的保压、防尘、阻挡异物等功能。同时在相同的接触件外径和相同的气体介质流速条件下，气路截面积大，气体介质体积流量大，能够传输更多气体介质，在相同时间内带走更多热量，对于发热量较大的系统，满足降温保护的功能。在气路插针和气路插孔插合后，对接端密封性能好，避免传输介质的泄漏；宝塔接口和接口螺纹，使得管路连接方便快捷，便于安装使用。

Claims (9)

1.一种气路接触件，其特征在于：包括气路插针(8)和气路插孔(2)，气路插针(8)和气路插孔(2)内均开有贯通的内孔，气路插孔(2)的内孔中设置有阀体(1)、密封体(3)、阀座(4)和复位弹簧(5)，其中阀体(1)与阀座(4)固定连接，阀体(1)与阀座(4)之间设置有密封体(3)，密封体(3)与气路插孔(2)内孔壁贴合，复位弹簧(5)一端与阀座(4)相接触，复位弹簧(5)另一端固定在气路插孔(2)内孔中，

所述阀体(1)包括第一导向圆柱(101)、第二导向圆柱(103)和连接支柱(102)，第一导向圆柱(101)上设置有通气孔(106)，第一导向圆柱(101)与连接支柱(102)一端相连，连接支柱(102)另一端和第二导向圆柱(103)一端相连，第二导向圆柱(103)另一端设置有凸起的圆台(104)；

所述气路插孔(2)为薄壁管结构，气路插孔(2)的内孔中依次设置有相连的第一段孔(201)、第二段孔(202)、第三段孔(203)、第四段孔(204)，第三段孔(203)直径大于第二段孔(202)直径和第四段孔(204)直径；

所述第一导向圆柱(101)设置在第一段孔(201)内；

所述第二导向圆柱(103)设置在第二段孔(202)内；

所述密封体(3)与第二段孔(202)一端开口处贴合。

2.如权利要求1所述的一种气路接触件，其特征在于：所述连接支柱(102)外表面由若干内凹的圆弧面(107)连接而成，通气孔(106)与圆弧面(107)相切且数量相同。

3.如权利要求1所述的一种气路接触件，其特征在于：所述连接支柱(102)为圆柱。

4.如权利要求1所述的一种气路接触件，其特征在于：所述第三段孔(203)和第二段孔(202)相连，第三段孔(203)和第二段孔(202)的连接处设置有第一密封面(205)，所述密封体(3)上设置有第二密封面(302)，第二密封面(302)与第一密封面(205)相贴合，第二密封面(302)和第一密封面(205)的贴合面为连续的环形曲面，第一密封面(205)为圆弧面或锥面，第二密封面(302)为圆弧面或锥面。

5.如权利要求1所述的一种气路接触件，其特征在于：所述阀座(4)包括中心支柱(401)和第三导向圆柱(402)，中心支柱(401)一端设置有第三导向圆柱(402)，第三导向圆柱(402)上设置有若干弧形孔(405)，中心支柱(401)另一端设置有导向台阶(404)，导向台阶(404)靠阀座(4)的中部一侧设置有斜面。

6.如权利要求1所述的一种气路接触件，其特征在于：所述第四段孔(204)中部设置有环槽(206)，所述复位弹簧(5)设置在第四段孔(204)内；

所述气路插针(8)的右端间隔设置有密封槽(801)，密封槽(801)中设置有密封圈(9)。

7.如权利要求6所述的一种气路接触件，其特征在于：所述第四段孔(204)内设置有固定套(7)，固定套(7)外壁设置有与环槽(206)相配合的凹槽(701)，环槽(206)中设置有卡圈(6)，卡圈(6)外圈插入环槽(206)中，卡圈(6)内圈插入凹槽(701)中，固定套(7)与复位弹簧(5)贴合。

8.如权利要求6所述的一种气路接触件，其特征在于：所述环槽(206)中设置有挡圈(10)，挡圈内圈伸出环槽(206)，挡圈(10)与复位弹簧(5)贴合。

9.一种电连接器，包括气路接触件，其特征在于：所述气路接触件为权利要求1-8任一所述的一种气路接触件。

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