CN112431979A - 一种快速对接的自密封流体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人行业自动化领域，本发明的技术方案为：一种快速对接的自密封流体装置，所述快速对接的自密封流体装置包括彼此连接的公连接端和母连接端；伸入端伸入至母端本体内部，公端密封活塞向远离母连接端的一侧移动，母端密封环向远离公连接端的一侧移动，公端密封活塞的圆台面的斜面与连接端的斜面持平使得公连接端和母连接端的内部形成流体通道。母端密封环与母端密封柱采用斜面密封，斜面密封避免了密封柱上的密封圈与密封环的摩擦，进而延长密封圈的使用时间，另外斜面密封能及时快速的实现流体的密封。

Description

一种快速对接的自密封流体装置

技术领域

本发明涉及机器人行业自动化领域，机器人末端工具，尤其涉及两个流体管线之间建立流体连通的快速对接的自密封流体装置。

背景技术

在工业自动化应用领域中，有一种快速对接的流体装置用于向工具传输气体、水等流体，以便于工具在工作中可以提供不同的流体来满足不同工作需求。

在快速对接的流体装置使用过程中，我们发现在对接装置分离时，会有流体泄漏、不保压等情况发生，这会造成流体的浪费，对环境造成危害，在工具需要保压的场所无法使用。

因此，针对流体装置快速对接分离时的流体泄漏问题以及流体装置快速对接分离时工具的压力保持是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速对接的自密封流体装置，来解决流体的泄露、不保压的问题。

本发明的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：

一种快速对接的自密封流体装置，所述快速对接的自密封流体装置包括彼此连接的公连接端和母连接端；

所述母连接端包括内部呈中空状的母端本体和固定于所述母端本体内部的母端密封柱，所述母端密封柱位于母端本体的中轴线上，所述母端密封柱在靠近公连接端的一侧为接触端，所述接触端为圆台状，所述接触端的外侧壁中部嵌设有密封柱密封圈，所述母端本体内部还滑动设置有母端密封环，所述母端密封环通过接触端限位，所述母端密封环的外侧壁中部嵌设有密封环密封圈，所述母端密封环在靠近公连接端的一侧嵌设有密封环端面密封圈，密封环端面密封圈伸出至母端密封环的外侧，所述母端密封柱的外部还套设有母端弹簧，所述母端弹簧的一端与所述母端密封环相接触，所述母端弹簧的另一端与母端本体远离公连接端一侧的端面的内壁相接触；

所述公连接端包括内部呈中空状且两端均具有开口的公端本体和滑动设置于所述公端本体内部的公端密封活塞，所述公端本体靠近母连接端的一侧还设有伸入至母端本体内部的伸入端，所述伸入端伸入至母端本体内部并且与母端密封环之间通过密封环端面密封圈密封，所述公端密封活塞中部具有若干流体通孔，所述公端密封活塞靠近母连接端的一侧为圆台端，所述圆台端的外侧壁中部嵌设有公端密封活塞圈，所述伸入端处设有与所述圆台端相适应的通孔，所述公端本体内部远离母连接端的一侧还设有公端弹簧垫，所述公端弹簧垫通过公端挡圈限位，所述公端弹簧垫与所述公端密封活塞之间还设有公端弹簧；

所述伸入端伸入至母端本体内部，公端密封活塞向远离母连接端的一侧移动，母端密封环向远离公连接端的一侧移动，公端密封活塞的圆台面的斜面与连接端的斜面持平使得公连接端和母连接端的内部形成流体通道。

本发明的进一步设置为：所述母端本体远离公连接端一侧的端面的中心位置设有母端密封柱安装孔，所述母端密封柱安装孔的外部还设有若干流体进出孔；所述母端密封柱包括中间端、设置于所述中间端一侧的连接端以及设置于所述中间端另一侧的安装端，所述中间端和安装端均为圆柱状，所述安装端的直径大于所述中间端的直径，所述中间端和所述安装端之间还设有限位端，所述限位端的直径大于所述安装端的直径，所述安装端伸入至母端密封柱安装孔内且延伸至母端本体外部并且通过限位端限位。

本发明的进一步设置为：所述安装端的外壁还嵌设有密封柱挡圈，所述密封柱挡圈还与所述母端本体相接触。

本发明的进一步设置为：所述母端密封环在靠近公连接端的一侧环设有密封环端面密封圈安装槽，所述密封环端面密封圈安装槽为圆环状凹槽，所述密封环端面密封圈安装槽位于外侧的内壁上凸出有限位挡环，所述限位挡环用于防止密封环端面密封圈脱离密封环端面密封圈安装槽。

本发明的进一步设置为：所述母端密封环在远离公连接端的一侧凸出有限位环，所述母端弹簧的一端位于所述限位环的外侧并且与所述母端密封环相接触。

本发明的进一步设置为：所述公端密封活塞包括圆台端、流通孔端以及滑动端，所述公端密封活塞为一体成型结构，所述流通孔端位于所述圆台端和滑动端之间，所述圆台端靠近母连接端一侧的直径小于远离母连接端一侧的直径，所述圆台端靠近母连接端一侧的直径与接触端靠近公连接端一侧的直径相同，所述流通孔端为圆筒状，若干流体通孔均匀设置于流通孔端的侧壁上，所述滑动端为圆筒状，所述滑动端的外壁与所述公端本体的内壁滑动连接，所述滑动端的直径大于所述流通孔端的直径；所述公端弹簧伸入至滑动端的内部并且与流通孔端相接触；所述公端本体远离母连接端一侧的内部环设有固定凹槽，所述公端挡圈嵌设至所述固定凹槽内，所述公端挡圈为C形挡圈，所述公端弹簧垫为圆盘状，所述公端弹簧垫的中间部位设有限位凹槽，所述限位凹槽的中间部位设有通孔，所述公端弹簧的一端与限位凹槽相接触。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、公端密封活塞与公端本体，采用斜面密封，能有效增加流道的截面积；斜面密封避免了公端密封活塞上的密封圈与公端本体的摩擦，进而延长密封圈的使用时间，另外斜面密封能及时快速的实现流体的密封；公端密封活塞尾部做有凹坑，用于限定弹簧的位置，实现弹簧力始终与密封活塞同心；采用斜面密封可以实现活塞与公端本体配合时，始终中心重合，具有导向功能；

2、公端弹簧垫外圆与公端本体配合，实现弹簧垫中心与本体中心轴同心；公端弹簧垫一端做有凹坑用于限定弹簧位置，实现弹簧力垂直；

3、母端密封环端面密封圈安装槽位于外侧的内壁设有限位挡环可以保证密封圈不脱出；

4、母端密封环与母端密封柱采用斜面密封，斜面密封避免了密封柱上的密封圈与密封环的摩擦，进而延长密封圈的使用时间，另外斜面密封能及时快速的实现流体的密封。

附图说明

图1是本发明的剖面图。

图2是本发明母连接端的剖面图。

图3是本发明母端本体的剖面图。

图4是本发明母端密封环的剖面图。

图5是本发明母端密封柱的剖面图。

图6是本发明公连接端的剖面图。

图7是本发明公端本体的剖面图。

图8是本发明公端密封活塞的结构示意图。

图9是本发明公端挡圈的结构示意图。

图10是本发明内部流道的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

其中：1、公连接端；2、母连接端；3、流体通道；101、公端本体；102、公端密封活塞；1021、圆台端；1022、流通孔端；1023、滑动端；103、伸入端；104、流体通孔；105、公端弹簧垫；106、公端挡圈；107、公端弹簧；201、母端本体；202、母端密封柱；2021、接触端；2022、中间端；2023、安装端；2024、限位端；203、密封环端面密封圈安装槽；204、密封柱密封圈；205、母端密封环；206、密封环密封圈；207、母端弹簧；208、密封环能端面密封圈；209、母端密封柱安装孔；210、流体进出孔；211、密封柱挡圈；212、限位挡环；213、限位环。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1至图10所示，本发明提出的一种快速对接的自密封流体装置，所述快速对接的自密封流体装置包括彼此连接的公连接端1和母连接端2；所述母连接端2包括内部呈中空状的母端本体201和固定于所述母端本体201内部的母端密封柱202，所述母端密封柱202位于母端本体201的中轴线上，所述母端密封柱202在靠近公连接端1的一侧为接触端2021，所述接触端2021为圆台状，所述接触端2021的外侧壁中部嵌设有密封柱密封圈204，所述母端本体201内部还滑动设置有母端密封环205，所述母端密封环205通过接触端2021限位，所述母端密封环205的外侧壁中部嵌设有密封环密封圈206，所述母端密封环205在靠近公连接端1的一侧嵌设有密封环端面密封圈208，密封环端面密封圈208伸出至母端密封环205的外侧，所述母端密封柱202的外部还套设有母端弹簧207，所述母端弹簧207的一端与所述母端密封环205相接触，所述母端弹簧207的另一端与母端本体201远离公连接端1一侧的端面的内壁相接触；所述公连接端1包括内部呈中空状且两端均具有开口的公端本体101和滑动设置于所述公端本体101内部的公端密封活塞102，所述公端本体101靠近母连接端2的一侧还设有伸入至母端本体201内部的伸入端103，所述伸入端103伸入至母端本体201内部并且与母端密封环205之间通过密封环端面密封圈208密封，所述公端密封活塞102中部具有若干流体通孔104，所述公端密封活塞102靠近母连接端2的一侧为圆台端1021，所述圆台端1021的外侧壁中部嵌设有公端密封活塞圈108，所述伸入端103处设有与所述圆台端1021相适应的通孔，所述公端本体101内部远离母连接端2的一侧还设有公端弹簧垫105，所述公端弹簧垫105通过公端挡圈106限位，所述公端弹簧垫105与所述公端密封活塞102之间还设有公端弹簧107；所述伸入端103伸入至母端本体201内部，公端密封活塞102向远离母连接端2的一侧移动，母端密封环205向远离公连接端1的一侧移动，公端密封活塞102的圆台面1021的斜面与连接端2021的斜面持平使得公连接端1和母连接端2的内部形成流体通道3。

上述技术方案中，母连接端2包括母端本体201和母端密封柱202，母端密封柱202为一体成型结构，母端密封环205与母端密封柱202的接触端2021斜面密封连接并且通过密封柱密封圈204保证在初始状态下母连接端2的密封性，此外，接触端2021由于是固定不动的，因此，母端密封柱202可以对母端密封环205起到一个很好的限位效果，在初始状态下由于母端弹簧207的弹力会将母端密封环205与接触端2021推紧，同时通过密封柱密封圈204的设置可以进一步提高密封效果；母端密封柱202的安装端2023伸出至母端本体201外部并且通过密封柱挡圈211限位固定，既保证了母端密封柱202不会出现松动，也保证了母端密封柱202与母端本体201之间的密封性，使得流体只能从流体进出孔进入母端本体201内部确保流体不会溢出；公连接端1包括公端本体101和公端密封活塞102，母端密封环205处嵌设有密封环端面密封圈208，当公端密封活塞102与母端密封柱202紧密接触时，公连接端1的伸入端103侧壁与母端密封环205之间通过密封环端面密封圈208进行密封，确保流体不会从两者的接触断面你溢出至外部；公端密封活塞102包括圆台端1021，相应的，伸入端103处设有与圆台端1021相适应的通孔，即公连接端1的公端密封活塞102通过斜面密封的方式避免了公端密封活塞102上的公端密封活塞圈108与公端本体101的摩擦，进而延长公端密封活塞圈108的使用时间，另外斜面密封能及时快速的实现流体的密封，在初始状态下，依靠公端弹簧107的弹力使得公端密封活塞102的圆台端1021与伸入端103的通孔斜面密封并且再依靠公端密封活塞圈108进一步保证流体不会溢出。

结合图1至图5所示，所述母端本体201远离公连接端1一侧的端面的中心位置设有母端密封柱安装孔209，所述母端密封柱安装孔209的外部还设有若干流体进出孔210；所述母端密封柱202包括中间端2022、设置于所述中间端2022一侧的连接端2021以及设置于所述中间端2022另一侧的安装端2023，所述中间端2022和安装端2023均为圆柱状，所述安装端2023的直径大于所述中间端2022的直径，所述中间端2022和所述安装端2023之间还设有限位端2024，所述限位端2024的直径大于所述安装端2023的直径，所述安装端2023伸入至母端密封柱安装孔209内且延伸至母端本体201外部并且通过限位端2024限位。

上述技术方案中，所述限位端2024的直径还大于母端密封柱安装孔209的直径，使得可以更好地将母端密封柱202固定牢固；所述中间端2022、限位端2024和接触端2021均位于母端本体201的内部。

结合图2和图5所示，所述安装端2023的外壁还嵌设有密封柱挡圈211，所述密封柱挡圈211还与所述母端本体201相接触。

上述技术方案中，所述安装端2023的外壁中部环设有密封柱挡圈凹槽，所述密封柱挡圈211嵌设至所述密封柱挡圈凹槽内，所述密封柱挡圈211用于密封母端本体201和母端密封柱202，使得密封性大大提升。

结合图1至图5所示，所述母端密封环205在靠近公连接端1的一侧环设有密封环端面密封圈安装槽203，所述密封环端面密封圈安装槽203为圆环状凹槽，所述密封环端面密封圈安装槽203位于外侧的内壁上凸出有限位挡环212，所述限位挡环212用于防止密封环端面密封圈208脱离密封环端面密封圈安装槽203；所述母端密封环205在远离公连接端1的一侧凸出有限位环213，所述母端弹簧207的一端位于所述限位环213的外侧并且与所述母端密封环205相接触。

上述技术方案中，密封环端面密封圈208嵌设于母端密封环205的密封环端面密封圈安装槽203内，使得母端密封环205与公端本体101处的伸入端103相接触时，伸入端103与母端密封环205两者之间进行密封；所述密封环端面密封圈安装槽203位于外侧的内壁上凸出有限位挡环212，这种燕尾槽式的结构可以避免密封环端面密封圈208出现松脱，延长装置使用寿命并且提高密封效果；值得注意的是，如图2所示，密封环端面密封圈208的一端嵌设至密封环端面密封圈安装槽203内，密封环端面密封圈208的另一端还凸出至所述母端密封环205的外部，这种设计更加提高了母端密封环205和伸入端103之间的密封性；限位环213的设置可以对母端弹簧207起到一定的限位作用，使得母端密封环205的运动轨迹更加精确。

结合图6至图9所示，所述公端密封活塞102包括圆台端1021、流通孔端1022以及滑动端1023，所述公端密封活塞102为一体成型结构，所述流通孔端1022位于所述圆台端1021和滑动端1023之间，所述圆台端1021靠近母连接端2一侧的直径小于远离母连接端2一侧的直径，所述圆台端1021靠近母连接端2一侧的直径与接触端2021靠近公连接端1一侧的直径相同，所述流通孔端1022为圆筒状，若干流体通孔104均匀设置于流通孔端1022的侧壁上，所述滑动端1023为圆筒状，所述滑动端1023的外壁与所述公端本体101的内壁滑动连接，所述滑动端1023的直径大于所述流通孔端1022的直径；所述公端弹簧107伸入至滑动端1023的内部并且与流通孔端1022相接触；所述公端本体101远离母连接端2一侧的内部环设有固定凹槽，所述公端挡圈106嵌设至所述固定凹槽内，所述公端挡圈106为C形挡圈，所述公端弹簧垫105为圆盘状，所述公端弹簧垫105的中间部位设有限位凹槽，所述限位凹槽的中间部位设有通孔，所述公端弹簧107的一端与限位凹槽相接触。

上述技术方案中，公端密封活塞102的圆台端1021用于和伸入端103的通孔配合实现公连接端1的密封；，所述圆台端1021靠近母连接端2一侧的直径小于远离母连接端2一侧的直径，所述圆台端1021靠近母连接端2一侧的直径与接触端2021靠近公连接端1一侧的直径相同，圆台端1021与母端密封柱202相接触时，公端密封活塞102和母端密封柱202之间形成斜面通道，并且公连接端1和母连接端2之间的空间通过密封环密封圈206和密封环能端面密封圈208实现密封，便于流体从流体通道3(即公连接端1和母连接端2之间)流通；公端挡圈106的设置对公端弹簧垫105起到限位作用。

值得注意的是，本发明所采用的公端弹簧107和母端弹簧207均采用端面并紧磨平的结构，保证弹簧力始终垂直；此外，所述接触端2021的外侧壁中部环设有第一凹槽，所述第一凹槽内嵌设密封柱密封圈204，所述母端密封环205的外侧壁中部环设有第二凹槽，所述第二凹槽内嵌设密封环密封圈206，所述母端密封环205靠近公连接端1的一侧的端面凹设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内嵌设密封环端面密封圈208。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种快速对接的自密封流体装置，其特征在于，所述快速对接的自密封流体装置包括彼此连接的公连接端(1)和母连接端(2)；

所述母连接端(2)包括内部呈中空状的母端本体(201)和固定于所述母端本体(201)内部的母端密封柱(202)，所述母端密封柱(202)位于母端本体(201)的中轴线上，所述母端密封柱(202)在靠近公连接端(1)的一侧为接触端(2021)，所述接触端(2021)为圆台状，所述接触端(2021)的外侧壁中部嵌设有密封柱密封圈(204)，所述母端本体(201)内部还滑动设置有母端密封环(205)，所述母端密封环(205)通过接触端(2021)限位，所述母端密封环(205)的外侧壁中部嵌设有密封环密封圈(206)，所述母端密封环(205)在靠近公连接端(1)的一侧嵌设有密封环端面密封圈(208)，密封环端面密封圈(208)伸出至母端密封环(205)的外侧，所述母端密封柱(202)的外部还套设有母端弹簧(207)，所述母端弹簧(207)的一端与所述母端密封环(205)相接触，所述母端弹簧(207)的另一端与母端本体(201)远离公连接端(1)一侧的端面的内壁相接触；

所述公连接端(1)包括内部呈中空状且两端均具有开口的公端本体(101)和滑动设置于所述公端本体(101)内部的公端密封活塞(102)，所述公端本体(101)靠近母连接端(2)的一侧还设有伸入至母端本体(201)内部的伸入端(103)，所述伸入端(103)伸入至母端本体(201)内部并且与母端密封环(205)之间通过密封环端面密封圈(208)密封，所述公端密封活塞(102)中部具有若干流体通孔(104)，所述公端密封活塞(102)靠近母连接端(2)的一侧为圆台端(1021)，所述圆台端(1021)的外侧壁中部嵌设有公端密封活塞圈(108)，所述伸入端(103)处设有与所述圆台端(1021)相适应的通孔，所述公端本体(101)内部远离母连接端(2)的一侧还设有公端弹簧垫(105)，所述公端弹簧垫(105)通过公端挡圈(106)限位，所述公端弹簧垫(105)与所述公端密封活塞(102)之间还设有公端弹簧(107)；

所述伸入端(103)伸入至母端本体(201)内部，公端密封活塞(102)向远离母连接端(2)的一侧移动，母端密封环(205)向远离公连接端(1)的一侧移动，公端密封活塞(102)的圆台端(1021)的斜面与接触端(2021)的斜面持平使得公连接端(1)和母连接端(2)的内部形成流体通道(3)。

2.根据权利要求1所述的一种快速对接的自密封流体装置，其特征在于：所述母端本体(201)远离公连接端(1)一侧的端面的中心位置设有母端密封柱安装孔(209)，所述母端密封柱安装孔(209)的外部还设有若干流体进出孔(210)；所述母端密封柱(202)包括中间端(2022)、设置于所述中间端(2022)一侧的接触端(2021)以及设置于所述中间端(2022)另一侧的安装端(2023)，所述中间端(2022)和安装端(2023)均为圆柱状，所述安装端(2023)的直径大于所述中间端(2022)的直径，所述中间端(2022)和所述安装端(2023)之间还设有限位端(2024)，所述限位端(2024)的直径大于所述安装端(2023)的直径，所述安装端(2023)伸入至母端密封柱安装孔(209)内且延伸至母端本体(201)外部并且通过限位端(2024)限位。

3.根据权利要求2所述的一种快速对接的自密封流体装置，其特征在于：所述安装端(2023)的外壁还嵌设有密封柱挡圈(211)，所述密封柱挡圈(211)还与所述母端本体(201)相接触。

4.根据权利要求1所述的一种快速对接的自密封流体装置，其特征在于：所述母端密封环(205)在靠近公连接端(1)的一侧环设有密封环端面密封圈安装槽(203)，所述密封环端面密封圈安装槽(203)为圆环状凹槽，所述密封环端面密封圈安装槽(203)位于外侧的内壁上凸出有限位挡环(212)，所述限位挡环(212)用于防止密封环端面密封圈(208)脱离密封环端面密封圈安装槽(203)。

5.根据权利要求1所述的一种快速对接的自密封流体装置，其特征在于：所述母端密封环(205)在远离公连接端(1)的一侧凸出有限位环(213)，所述母端弹簧(207)的一端位于所述限位环(213)的外侧并且与所述母端密封环(205)相接触。

6.根据权利要求1所述的一种快速对接的自密封流体装置，其特征在于：所述公端密封活塞(102)包括圆台端(1021)、流通孔端(1022)以及滑动端(1023)，所述公端密封活塞(102)为一体成型结构，所述流通孔端(1022)位于所述圆台端(1021)和滑动端(1023)之间，所述圆台端(1021)靠近母连接端(2)一侧的直径小于远离母连接端(2)一侧的直径，所述圆台端(1021)靠近母连接端(2)一侧的直径与接触端(2021)靠近公连接端(1)一侧的直径相同，所述流通孔端(1022)为圆筒状，若干流体通孔(104)均匀设置于流通孔端(1022)的侧壁上，所述滑动端(1023)为圆筒状，所述滑动端(1023)的外壁与所述公端本体(101)的内壁滑动连接，所述滑动端(1023)的直径大于所述流通孔端(1022)的直径；所述公端弹簧(107)伸入至滑动端(1023)的内部并且与流通孔端(1022)相接触；所述公端本体(101)远离母连接端(2)一侧的内部环设有固定凹槽，所述公端挡圈(106)嵌设至所述固定凹槽内，所述公端挡圈(106)为C形挡圈，所述公端弹簧垫(105)为圆盘状，所述公端弹簧垫(105)的中间部位设有限位凹槽，所述限位凹槽的中间部位设有通孔，所述公端弹簧(107)的一端与限位凹槽相接触。

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