CN115234731A - 管束接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管束接头，所述管束接头包括公头组件、母头组件以及第一密封圈；所述公头组件包括公头本体，所述公头本体设有公头通道；所述母头组件包括母头本体，所述母头本体设有母头通道，所述母头本体的一端为伸入端，所述公头通道的一端为与所述伸入端相匹配的接收端，所述伸入端配置为能够伸入所述接收端以连通所述母头通道和所述公头通道；所述第一密封圈设置在所述接收端的内壁或者套设在所述伸入端的外壁以能够在所述公头通道和所述母头通道之间提供密封。本发明的管束接头可以实现氢气管束车与充装管线的快速连接和分离，无需测漏流程，连接安全性高，并且连接分离执行动作快速、方便。

Description

管束接头

技术领域

本发明涉及管接头技术领域，具体地涉及一种管束接头。

背景技术

随着氢能产业的快速发展，氢气作为新型清洁能源需求量迅速增加，尤其是氢燃料电池汽车的示范运行和商业化不断推进，国内外在役加氢站数量超过300座。加氢站内储存了大量高压氢气，一旦发生泄漏，极易形成大规模可燃气云，也可能引发剧烈的爆炸事故，对人身及财产安全构成严重威胁。加氢站的氢气供应基本是通过氢气管束车运输的形式，站内氢气装卸时间较长，氢气管束车与装卸管线的连接可靠性决定了整个装卸作业的安全性。

目前，氢气管束车在装卸作业时，充装管线的连接采用螺栓连接的形式，在螺栓连接完毕后需进行肥皂水测漏，一旦出现鼓泡等问题需进行紧固再次测漏，测漏合格后对充装管线进行吹扫，利用氮气将管线内部的空气置换后才能进行氢气装卸作业。上述传统的螺栓连接形式不仅操作繁复，而且螺纹连接处易出现氢气泄漏，严重影响作业安全性和作业效率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种管束接头，该管束接头可以实现氢气管束车与充装管线的快速连接和分离，无需测漏流程，连接安全性高，并且连接分离执行动作快速、方便。

为了实现上述目的，本发明提供一种管束接头，所述管束接头包括公头组件、母头组件以及第一密封圈；所述公头组件包括公头本体，所述公头本体设有公头通道；所述母头组件包括母头本体，所述母头本体设有母头通道，所述母头本体的一端为伸入端，所述公头通道的一端为与所述伸入端相匹配的接收端，所述伸入端配置为能够伸入所述接收端以连通所述母头通道和所述公头通道；所述第一密封圈设置在所述接收端的内壁或者套设在所述伸入端的外壁以能够在所述公头通道和所述母头通道之间提供密封。

可选的，所述第一密封圈包括具有弹性的环形套和设置在所述环形套内部的钢圈。

可选的，所述环形套为UPE材质，所述钢圈为304钢材质。

可选的，所述接收端的内壁设有第一环形槽，所述第一密封圈部分设置在所述第一环形槽中，所述第一密封圈露出所述第一环形槽的部分能够与所述母头本体的伸入端的外壁接触密封。

可选的，所述公头组件包括设置于所述公头通道中的公头阀芯，所述公头通道靠近其接收端的位置的直径逐渐减小以形成公头锥形面，所述公头阀芯具有与所述公头锥形面相匹配的第一锥形结构，所述公头阀芯配置为能够在关闭所述公头通道的第一关闭位置和导通所述公头通道的第一导通位置之间移动，在所述第一关闭位置，所述第一锥形结构与所述公头锥形面贴合，在所述第一导通位置，所述第一锥形结构与所述公头锥形面脱离。

可选的，所述公头组件包括公头密封圈，所述第一锥形结构设有第一凹槽，所述公头密封圈部分设置于所述第一凹槽中。

可选的，所述公头密封圈为UPE材质。

可选的，所述公头组件包括公头阀座和第一弹簧，所述公头阀座固定设置在所述公头通道中并设有用于流体通过的第一贯穿孔，所述第一弹簧的两端分别连接所述公头阀座和所述公头阀芯。

可选的，所述母头组件包括设置于所述母头通道中的母头阀芯，所述母头通道靠近所述母头本体的伸入端的位置的直径逐渐减小以形成母头锥形面，所述母头阀芯具有与所述母头锥形面相匹配的第二锥形结构，所述母头阀芯配置为能够在关闭所述母头通道的第二关闭位置和导通所述母头通道的第二导通位置之间移动，在所述第二关闭位置，所述第二锥形结构与所述母头锥形面贴合，在所述第二导通位置，所述第二锥形结构与所述母头锥形面脱离。

可选的，所述母头组件包括母头密封圈，所述第二锥形结构设有第二凹槽，所述母头密封圈部分设置于所述第二凹槽中。

可选的，所述母头密封圈为UPE材质。

可选的，所述母头组件包括母头阀座和第二弹簧，所述母头阀座固定设置在所述母头通道中并设有用于流体通过的第二贯穿孔，所述第二弹簧的两端分别连接所述母头阀座和所述母头阀芯。

可选的，所述公头阀芯设有第一凸柱，所述母头阀芯设有与所述第一凸柱相对应的第二凸柱；在管束导通状态，所述第一凸柱和所述第二凸柱相互推动以使所述公头阀芯和所述母头阀芯分别移动至所述第一导通位置和所述第二导通位置，所述母头通道和所述公头通道连通；在管束断开状态，所述第一凸柱和所述第二凸柱相互分离，使得所述公头阀芯和所述母头阀芯分别在所述第一弹簧和所述第二弹簧的作用下移动至所述第一关闭位置和所述第二关闭位置，所述母头通道和所述公头通道断开。

可选的，所述母头组件包括套件，所述套件呈筒状结构，所述母头本体与所述套件固定连接并且所述伸入端位于所述套件的内部，所述套件背离所述母头本体的一端为能够接收所述公头本体的敞口，所述套件配置为当所述母头通道和所述公头通道连通时能够阻止所述公头本体相对于所述母头本体移动。

可选的，所述公头本体的外表面设有卡合凹部，所述套件的内壁设有与所述卡合凹部相匹配的卡合凸部，其中，当在所述管束导通状态，所述卡合凸部伸入所述卡合凹部中。

可选的，当所述卡合凸部和所述卡合凹部相互卡合时，所述卡合凸部和所述卡合凹部之间为面接触配合。

可选的，所述卡合凸部配置为能够沿所述套件的径向移动以在能够伸入所述卡合凹部的卡合状态和能够脱离所述卡合凹部的释放状态之间切换；所述母头组件包括驱动机构，所述驱动机构配置为能够驱使所述卡合凸部在所述卡合状态和所述释放状态之间切换。

可选的，所述驱动机构包括能够沿所述套件的轴向移动的驱动环，所述驱动环设有第一台阶部，所述第一台阶部包括第一凸面、第一凹面以及连接所述第一凸面和所述第一凹面的第一斜面；所述驱动环配置为：当所述驱动环沿所述套件的轴向朝向所述公头组件移动时，所述第一斜面能够引导所述卡合凸部从所述第一凹面移动至所述第一凸面，当所述驱动环沿所述套件的轴向背离所述公头组件移动时，所述第一斜面能够引导所述卡合凸部从所述第一凸面移动至所述第一凹面；其中，当所述第一凸面向所述卡合凸部提供支撑时，所述卡合凸部处于卡合状态，当所述第一凹面向所述卡合凸部提供支撑时，所述卡合凸部处于释放状态。

可选的，所述驱动机构包括第三弹簧，所述第三弹簧连接于所述驱动环并配置为能够向所述驱动环提供驱使所述驱动环朝向所述公头组件移动的推力。

可选的，所述驱动机构包括定位销；所述驱动环设有第二台阶部，所述第二台阶部包括第二凸面、第二凹面以及连接所述第二凸面和所述第二凹面的连接面，所述定位销配置为能够沿所述套件的径向在阻挡位置和避让位置之间移动；其中，在所述阻挡位置，所述定位销与所述第二凹面接触并能够与所述连接面抵接以阻止所述驱动环朝向所述公头组件移动，在所述避让位置，所述定位销与所述第二凸面接触以允许所述驱动环朝向所述公头组件移动。

可选的，所述驱动机构包括能够沿所述套件的轴向移动的触发环，所述触发环设有第三台阶部，所述第三台阶部包括第三凸面和第三凹面；所述触发环配置为：当所述触发环沿所述套件的轴向朝向所述公头组件移动时，所述第三凸面能够与所述定位销对应接触并将所述定位销限制在所述阻挡位置，当所述触发环沿所述套件的轴向背离所述公头组件移动时，所述第三凹面能够与所述定位销对应接触并允许所述定位移动至所述避让位置。

可选的，所述连接面为倾斜面并配置为：能够在所述驱动环朝向所述公头组件移动时引导所述定位销从所述第二凹面移动至所述第二凸面。

可选的，所述驱动机构包括第四弹簧，所述第四弹簧连接于所述触发环并配置为能够向所述触发环提供驱使所述触发环朝向所述公头组件移动的推力。

可选的，所述管束接头配置为：在所述管束导通状态，所述公头本体能够推动所述触发环沿所述套件的轴向移动以使所述第三凹面与所述定位销对应。

可选的，所述母头组件包括固定连接于所述驱动环的握持件。

通过上述技术方案，当所述公头本体与所述母头本体连接时，所述母头本体的伸入端伸入所述公头通道的接收端中，由于所述第一密封圈设置在所述接收端的内壁或者套设在所述伸入端的外壁，因此，所述第一密封圈能够在所述公头通道和所述母头通道之间提供密封，整个过程无需测漏，并且连接安全性高。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明的管束接头处于管束断开状态时的示意图；

图2是图1中AA向剖视图；

图3是图2中A部分的放大示意图；

图4是本发明的管束接头处于管束导通状态时的示意图；

图5是图4中BB向剖视图；

图6是图5中B部分的放大示意图。

附图标记说明

110-公头本体，111-公头通道，112-接收端，113-第一环形槽，114-公头锥形面，115-卡合凹部，120-公头阀芯，121-第一锥形结构，122-第一凹槽，123-第一凸柱，130-公头密封圈，140-公头阀座，141-第一贯穿孔，150-第一弹簧，210-母头本体，211-母头通道，212-伸入端，213-母头锥形面，220-母头阀芯，221-第二锥形结构，222-第二凹槽，223-第二凸柱，230-母头密封圈，240-母头阀座，241-第二贯穿孔，250-第二弹簧，260-套件，261-卡合凸部，270-握持件，300-第一密封圈，410-驱动环，411-第一凸面，412-第一凹面，413-第一斜面，414-第二凸面，415-第二凹面，416-连接面，420-第三弹簧，430-定位销，440-触发环，441-第三凸面，442-第三凹面，450-第四弹簧

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1至图6所示，本发明的管束接头包括公头组件、母头组件以及第一密封圈300；公头组件包括公头本体110，公头本体110设有公头通道111；母头组件包括母头本体210，母头本体210设有母头通道211，母头本体210的一端为伸入端212，公头通道111的一端为与伸入端212相匹配的接收端112，伸入端212配置为能够伸入接收端112以连通母头通道211和公头通道111；第一密封圈300设置在接收端112的内壁或者套设在伸入端212的外壁以能够在公头通道111和母头通道211之间提供密封。

在本发明中，当公头本体110与母头本体210连接时，母头本体210的伸入端212伸入公头通道111的接收端112中，由于第一密封圈300设置在接收端112的内壁或者套设在伸入端212的外壁，因此，第一密封圈300能够在公头通道111和母头通道211之间提供密封，整个过程无需测漏，并且连接安全性高。

进一步的，第一密封圈300包括具有弹性的环形套和设置在环形套内部的钢圈，这使得当高压氢气流经公头通道111和母头通道211时，高压氢气能够将第一密封圈300压紧在接收端112的内壁和伸入端212的外壁，使得第一密封圈300实现自补偿特性，能满足高压动密封的需要。

应当理解的是，上述第一密封圈300可以采用多种材质制作，在本发明的一种实施方式中，环形套为UPE材质，钢圈为304钢材质，从而使得第一密封圈300更好地实现自补偿特性。

第一密封圈300可以设置在接收端112的内壁也可以套设在伸入端212的外壁，下面将以第一密封圈300设置在接收端112的内壁进行解释说明。

为了能够使第一密封圈300稳固地安装在接收端112的内壁，在本发明的一种实施方式中，如图2所示，接收端112的内壁设有第一环形槽113，第一密封圈300部分设置在第一环形槽113中，第一密封圈300露出第一环形槽113的部分能够与母头本体210的伸入端212的外壁接触密封。

为了实现公头通道111与外界之间的密封，在本发明的一种实施方式中，如图2所示，公头组件包括设置于公头通道111中的公头阀芯120，公头通道111靠近其接收端112的位置的直径逐渐减小以形成公头锥形面114，公头阀芯120具有与公头锥形面114相匹配的第一锥形结构121，公头阀芯120配置为能够在关闭公头通道111的第一关闭位置和导通公头通道111的第一导通位置之间移动，在第一关闭位置，第一锥形结构121与公头锥形面114贴合，在第一导通位置，第一锥形结构121与公头锥形面114脱离。也就是说，当公头通道111和母头通道211断开连接时，公头阀芯120的第一锥形结构121与公头通道111的公头锥形面114贴合从而实现公头通道111与外界之间的密封，防止氢气泄露。而当公头通道111和母头通道211连接时，控制公头阀芯120的第一锥形结构121与公头通道111的公头锥形面114脱离，从而实现公头通道111和母头通道211之间的连通。

为进一步提高公头通道111与外界之间的密封效果，在本发明的一种实施方式中，公头组件包括公头密封圈130，第一锥形结构121设有第一凹槽122，公头密封圈130部分设置于第一凹槽122中。

应当理解的是，公头密封圈130可以设计为多种材质，例如，公头密封圈130可以为UPE材质。

可以通过多种方式控制公头阀芯120在第一关闭位置和第一导通位置之间移动，例如，可以通过电动直线模组直接控制公头阀芯120的移动，也可以手动控制公头阀芯120的移动。为了能够实现公头阀芯120自动移动，同时也尽可能地降低成本，在本发明的一种实施方式中，公头组件包括公头阀座140和第一弹簧150，公头阀座140固定设置在公头通道111中并设有用于流体通过的第一贯穿孔141，第一弹簧150的两端分别连接公头阀座140和公头阀芯120。在公头通道111和母头通道211断开连接的情况下，公头阀芯120在第一弹簧150的弹力作用下移动至第一关闭位置，很好地实现了公头通道111与外界之间的密封，并且无需电动直线模组，大大节省了成本，同时也无需手动操作，提高了便捷性和及时性。在公头通道111和母头通道211相互连接的情况下，公头阀芯120顶靠母头组件(例如下述的母头阀芯220的第二凸柱223)从而克服第一弹簧150的弹力移动至第一导通位置，氢气可以通过第一贯穿孔141在公头通道111和母头通道211之间流动。

为了实现母头通道211与外界之间的密封，在本发明的一种实施方式中，如图2所示，母头组件包括设置于母头通道211中的母头阀芯220，母头通道211靠近母头本体210的伸入端212的位置的直径逐渐减小以形成母头锥形面213，母头阀芯220具有与母头锥形面213相匹配的第二锥形结构221，母头阀芯220配置为能够在关闭母头通道211的第二关闭位置和导通母头通道211的第二导通位置之间移动，在第二关闭位置，第二锥形结构221与母头锥形面213贴合，在第二导通位置，第二锥形结构221与母头锥形面213脱离。也就是说，当公头通道111和母头通道211断开连接时，母头阀芯220的第二锥形结构221与母头通道211的母头锥形面213贴合从而实现母头通道111与外界之间的密封，防止氢气泄露。而当公头通道111和母头通道211连接时，控制母头阀芯220的第二锥形结构221与母头通道211的母头锥形面213脱离，从而实现公头通道111和母头通道211之间的连通。

为进一步提高母头通道211与外界之间的密封效果，母头组件包括母头密封圈230，第二锥形结构221设有第二凹槽222，母头密封圈230部分设置于第二凹槽222中。

应当理解的是，母头密封圈230可以设计为多种材质，例如，母头密封圈230可以为UPE材质。

可以通过多种方式控制母头阀芯220在第二关闭位置和第二导通位置之间移动，例如，可以通过电动直线模组直接控制母头阀芯220的移动，也可以手动控制母头阀芯220的移动。为了能够实现母头阀芯220自动移动，同时也尽可能地降低成本，在本发明的一种实施方式中，母头组件包括母头阀座240和第二弹簧250，母头阀座240固定设置在母头通道211中并设有用于流体通过的第二贯穿孔241，第二弹簧250的两端分别连接母头阀座240和母头阀芯220。在公头通道111和母头通道211断开连接的情况下，母头阀芯220在第二弹簧250的弹力作用下移动至第二关闭位置，很好地实现了母头通道211与外界之间的密封，并且无需电动直线模组，大大节省了成本，同时也无需手动操作，提高了便捷性和及时性。在公头通道111和母头通道211相互连接的情况下，母头阀芯220顶靠公头组件(例如下述的公头阀芯120的第一凸柱123)从而克服第二弹簧250的弹力移动至第二导通位置，氢气可以通过第二贯穿孔241在公头通道111和母头通道211之间流动。

当公头组件和母头组件对接时，为了使上述的公头阀芯120和母头阀芯220能够同步分别移动至第一导通位置和第二导通位置，从而及时地连通公头通道111和母头通道211，在本发明的一种实施方式中，如图2和图5所示，公头阀芯120设有第一凸柱123，母头阀芯220设有与第一凸柱123相对应的第二凸柱223；在管束导通状态，第一凸柱123和第二凸柱223相互推动以使公头阀芯120和母头阀芯220分别移动至第一导通位置和第二导通位置，母头通道211和公头通道111连通；在管束断开状态，第一凸柱123和第二凸柱223相互分离，使得公头阀芯120和母头阀芯220分别在第一弹簧150和第二弹簧250的作用下移动至第一关闭位置和第二关闭位置，母头通道211和公头通道111断开。

当公头通道111和母头通道211连通时，需要保持公头本体110和母头本体210的对接状态，防止二者脱离，为此，在本发明的一种实施方式中，母头组件包括套件260，套件260呈筒状结构，母头本体210与套件260固定连接并且伸入端212位于套件260的内部，套件260背离母头本体210的一端为能够接收公头本体110的敞口，套件260配置为当母头通道211和公头通道111连通时能够阻止公头本体110相对于母头本体210移动，从而防止公头本体110和母头本体210相互脱离。

应当理解的是，套件260可以通过多种方式使公头本体110和母头本体210保持在对接状态，例如，套件260上可以设有能够收紧与放松的钢箍，当公头本体110和母头本体210对接时，收紧该钢箍即可防止公头本体110和母头本体210相互脱离。为了使公头本体110和母头本体210之间的连接、分离更加方便且更加可靠，在本发明的一种实施方式中，如图2所示，公头本体110的外表面设有卡合凹部115，套件260的内壁设有与卡合凹部115相匹配的卡合凸部261，其中，当在管束导通状态，卡合凸部261伸入卡合凹部115中。

当高压氢气在输送时，普通的卡箍钢珠锁定结构可能无法承受高压氢气的冲击，为此，在本发明的一种实施方式中，卡合凸部261和卡合凹部115设计为如下的结构：当卡合凸部261和卡合凹部115相互卡合时，卡合凸部261和卡合凹部115之间为面接触配合。该实施方式相较于传统的卡箍钢珠锁定结构采用点接触的连接方式而言，由于卡合凸部261和卡合凹部115设计为面接触，因此大大增加了卡合凸部261和卡合凹部115的接触面积，对于20MPa以及更高的高压氢气输送工况具有可靠的连接稳定性。

进一步的，卡合凸部261配置为能够沿套件260的径向移动以在能够伸入卡合凹部115的卡合状态和能够脱离卡合凹部115的释放状态之间切换；母头组件包括驱动机构，驱动机构配置为能够驱使卡合凸部261在卡合状态和释放状态之间切换。这样设置，在将公头本体110和母头本体210对接时，由于卡合凸部261处于释放状态，卡合凸部261不会阻碍公头本体110的移动，使得公头本体110能够顺畅地和母头本体210对接。

应当理解的是，可以通过多种方式实现卡合凸部261在卡合状态和释放状态之间切换，例如，在本发明的一种实施方式中，驱动机构包括能够沿套件260的轴向移动的驱动环410，驱动环410设有第一台阶部，第一台阶部包括第一凸面411、第一凹面412以及连接第一凸面411和第一凹面412的第一斜面413；驱动环410配置为：当驱动环410沿套件260的轴向朝向公头组件移动时，第一斜面413能够引导卡合凸部261从第一凹面412移动至第一凸面411，当驱动环410沿套件260的轴向背离公头组件移动时，第一斜面413能够引导卡合凸部261从第一凸面411移动至第一凹面412；其中，当第一凸面411向卡合凸部261提供支撑时，卡合凸部261处于卡合状态，当第一凹面412向卡合凸部261提供支撑时，卡合凸部261处于释放状态。也就是说，如图2和图3所示，此时公头本体110没有与母头本体210对接，卡合凸部261的底端由第一凹面411提供支撑，使得卡合凸部261的顶端无法伸入卡合凹部115中，从而便于公头本体110的移动。如图5和图6所示，当公头本体110刚好与母头本体210对接时，驱动环410朝向公头本体110移动(即，在图中向左移动)，卡合凸部261的底端经由第一斜面413的过渡支撑而最终由第一凸面411支撑，此过程可视为卡合凸部261从第一凸面411移动至第一凹面412，此时，卡合凸部261的顶端也随之上升从而伸入卡合凹部115中，完成卡合。当需要公头本体110和母头本体210脱离时，反向移动驱动环410即可使卡合凸部261落入第一凹面412，使得卡合凸部261的顶端从卡合凹部115中脱离，这时即可顺畅地移动公头本体110完成脱离动作。

为了使卡合凸部261能够自动伸入卡合凹部115中，降低工作强度，提高自动化水平，在本发明的一种实施方式中，驱动机构包括第三弹簧420，第三弹簧420连接于驱动环410并配置为能够向驱动环410提供驱使驱动环410朝向公头组件移动的推力。也就是说，在公头本体110未对接母头本体210时，先手动控制驱动环410背离公头本体110移动(即，在图中向右移动)，使得卡合凸部261置于第一凹面412上，再使公头本体110顺畅地移动以与母头本体210对接，此时，释放驱动环410，驱动环410即可在第三弹簧420的驱动下朝向公头本体110移动(即，在图中向左移动)，使得卡合凸部261的底端最终由第一凸面411支撑，卡合凸部261的顶端也随之上升从而伸入卡合凹部115中，完成卡合。

在上述实施方式中，若需要使公头本体110保持能够顺畅移动的状态，则需要手动控制驱动环410持续挤压第三弹簧420而使得卡合凸部261始终保持在释放状态，若是松手，则卡合凸部261就会在第三弹簧420的驱动下变为卡合状态，从而阻碍到公头本体110的移动。为了使得卡合凸部261在非手动持续控制驱动环410的情况下仍然能够保持在释放状态，在本发明的一种实施方式中，驱动机构包括定位销430；驱动环410设有第二台阶部，第二台阶部包括第二凸面414、第二凹面415以及连接第二凸面414和第二凹面415的连接面416，定位销430配置为能够沿套件260的径向在阻挡位置和避让位置之间移动；其中，在阻挡位置，定位销430与第二凹面415接触并能够与连接面416抵接以阻止驱动环410朝向公头组件移动，在避让位置，定位销430与第二凸面414接触以允许驱动环410朝向公头组件移动。如图2和图3所示，此时，定位销430由第二凹面415提供支撑，并且定位销430与连接面416抵接以阻止驱动环410沿图中的左方向移动，从而保证卡合凸部261始终由第一凹面412支撑而保持在释放状态，此过程无需手动控制驱动环410。当公头本体110和母头本体210完成对接时，手动控制定位销430移动至避让位置，如图5和图6所示，此时定位销430由第二凸面414提供支撑并且不再与连接面416抵接，从而能够允许驱动环410沿图中的左方向移动。

在一些情况下，定位销430如果发生误动则可能导致卡合凸部261变为卡合状态，进而影响公头本体110的移动。为了防止定位销430发生误动，在本发明的一种实施方式中，驱动机构包括能够沿套件260的轴向移动的触发环440，触发环440设有第三台阶部，第三台阶部包括第三凸面441和第三凹面442；触发环440配置为：当触发环440沿套件260的轴向朝向公头组件移动时，第三凸面441能够与定位销430对应接触并将定位销430限制在阻挡位置，当触发环440沿套件260的轴向背离公头组件移动时，第三凹面442能够与定位销430对应接触并允许定位移动至避让位置。如图2和图3所示，当触发环440的第三凸面441与定位销430对应接触时，能够阻止定位销430误动，从而将定位销430限制在阻挡位置。当需要将定位销430移动至避让位置时，手动控制触发环440沿图中的右方向移动，如图5和图6所示，使得定位销430与第三凹面442对应，此时，由于定位销430与第三凹面442之间存在间隙，因此可以手动控制定位销430移动至避让位置，从而允许驱动环410沿图中的左方向移动。

在上述实施方式中，当需要控制驱动环410朝向公头本体110移动时，需要先手动控制定位销430移动，驱动环410才能移动，增加了手动控制的步骤，因此，为了简化控制，便于操作，在本发明的一种实施方式中，连接面416为倾斜面并配置为：能够在驱动环410朝向公头组件移动时引导定位销430从第二凹面415移动至第二凸面414。也就是说，一旦定位销430与第三凹面442对应并且与第三凹面442之间存在间隙，无需手动控制定位销430移动，驱动环410在第三弹簧420的驱动下朝向公头本体110移动，定位销430即可在连接面416的过渡引导下从第二凹面415移动至第二凸面414，即移动至避让位置，整个过程无需手动控制，大大简化了操作。

在上述实施方式中，当需要定位销430持续保持在阻挡位置时，需要使触发环440的第三凸面441持续与定位销430抵接，为了防止触发环440发生窜动，在本发明的一种实施方式中，驱动机构包括第四弹簧450，第四弹簧450连接于触发环440并配置为能够向触发环440提供驱使触发环440朝向公头组件移动的推力。在第四弹簧450的弹力的作用下，触发环440的第三凸面441持续与定位销430抵接从而使定位销430持续保持在阻挡位置，当需要定位销430移动至释放位置时，需要手动控制触发环440克服第四弹簧450的弹力而背离公头组件移动(即，图3和图6中向右的方向)，从而使得触发环440的第三凹面442与定位销430对应。

为了进一步提高自动化水平，在本发明的一种实施方式中，管束接头配置为：在管束导通状态，公头本体110能够推动触发环440沿套件260的轴向移动以使第三凹面442与定位销430对应。应当理解的是，公头本体110、触发环440可以采用多种形式实现上述实施方式，例如，可以将公头本体110对应于触发环440的部位设计为凸出结构，当公头本体110和母头本体210对接时，该凸出结构推动触发环440克服第四弹簧450的弹力而背离公头组件移动(即，图3和图6中向右的方向)，从而实现卡合。在本发明的一种实施方式中，如图2和图3所示，在第四弹簧450处于自然状态时，触发环440的端部向公头本体110的方向伸出一定距离以能够被插入母头本体210的公头本体110触碰到。当母头本体210的伸入端212进入公头通道111的接收端112时，公头本体110会不断推动触发环440克服第四弹簧450的弹力而背离公头组件移动(即，图3和图6中向右的方向)，当触发环440的第三凹面442对应定位销430时，由于第三凹面442与定位销430之间存在间隙，定位销430可以移动至避让位置，因此，第三弹簧420即可推动驱动环410朝向公头组件移动(即，图3和图6中向左的方向)，进而使卡合凸部261变为卡合状态，实现套件260与公头本体110的卡合。上述过程中，除了控制公头本体110朝向母头本体210移动之外，完全无需其他的手动控制步骤，极大地简化了操作过程，大大提高了卡合速度和卡合效率。

为了便于手动控制驱动环410，在本发明的一种实施方式中，母头组件包括固定连接于驱动环410的握持件270。当需要公头本体110与母头本体210脱离时，握住握持件270朝着背离公头组件的方向拉动驱动环410，使得卡合凸部261与第一凹面412对应，再控制公头本体110与母头本体210脱离，借助于卡合凸部261与卡合凹部115之间的面接触配合，在公头本体110与母头本体210脱离时，公头本体110挤压卡合凸部261使得卡合凸部261与第一凹面412接触，即，卡合凸部261进入释放状态。当公头本体110脱离母头本体210后，此时，定位销430与第二凹面415对应，在第四弹簧450的弹力作用下，触发环440的第三凸面441和第三凹面442之间的斜面过渡挤压定位销430，使得定位销430进入阻挡位置，防止驱动环410在第三弹簧420的弹力作用下移动，使得卡合凸部261能够保持在释放状态。

本发明的管束接头可以实现氢气管束车与充装管线的快速连接和分离，无需测漏流程，连接安全性高，并且连接分离执行动作快速、方便。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种管束接头，其特征在于，所述管束接头包括公头组件、母头组件以及第一密封圈(300)；

所述公头组件包括公头本体(110)，所述公头本体(110)设有公头通道(111)；

所述母头组件包括母头本体(210)，所述母头本体(210)设有母头通道(211)，所述母头本体(210)的一端为伸入端(212)，所述公头通道(111)的一端为与所述伸入端(212)相匹配的接收端(112)，所述伸入端(212)配置为能够伸入所述接收端(112)以连通所述母头通道(211)和所述公头通道(111)；

所述第一密封圈(300)设置在所述接收端(112)的内壁或者套设在所述伸入端(212)的外壁以能够在所述公头通道(111)和所述母头通道(211)之间提供密封。

2.根据权利要求1所述的管束接头，其特征在于，所述第一密封圈(300)包括具有弹性的环形套和设置在所述环形套内部的钢圈。

3.根据权利要求2所述的管束接头，其特征在于，所述环形套为UPE材质，所述钢圈为304钢材质。

4.根据权利要求1所述的管束接头，其特征在于，所述接收端(112)的内壁设有第一环形槽(113)，所述第一密封圈(300)部分设置在所述第一环形槽(113)中，所述第一密封圈(300)露出所述第一环形槽(113)的部分能够与所述母头本体(210)的伸入端(212)的外壁接触密封。

5.根据权利要求1所述的管束接头，其特征在于，所述公头组件包括设置于所述公头通道(111)中的公头阀芯(120)，所述公头通道(111)靠近其接收端(112)的位置的直径逐渐减小以形成公头锥形面(114)，所述公头阀芯(120)具有与所述公头锥形面(114)相匹配的第一锥形结构(121)，所述公头阀芯(120)配置为能够在关闭所述公头通道(111)的第一关闭位置和导通所述公头通道(111)的第一导通位置之间移动，在所述第一关闭位置，所述第一锥形结构(121)与所述公头锥形面(114)贴合，在所述第一导通位置，所述第一锥形结构(121)与所述公头锥形面(114)脱离。

6.根据权利要求5所述的管束接头，其特征在于，所述公头组件包括公头密封圈(130)，所述第一锥形结构(121)设有第一凹槽(122)，所述公头密封圈(130)部分设置于所述第一凹槽(122)中。

7.根据权利要求5所述的管束接头，其特征在于，所述公头密封圈(130)为UPE材质。

8.根据权利要求5所述的管束接头，其特征在于，所述公头组件包括公头阀座(140)和第一弹簧(150)，所述公头阀座(140)固定设置在所述公头通道(111)中并设有用于流体通过的第一贯穿孔(141)，所述第一弹簧(150)的两端分别连接所述公头阀座(140)和所述公头阀芯(120)。

9.根据权利要求8所述的管束接头，其特征在于，所述母头组件包括设置于所述母头通道(211)中的母头阀芯(220)，所述母头通道(211)靠近所述母头本体(210)的伸入端(212)的位置的直径逐渐减小以形成母头锥形面(213)，所述母头阀芯(220)具有与所述母头锥形面(213)相匹配的第二锥形结构(221)，所述母头阀芯(220)配置为能够在关闭所述母头通道(211)的第二关闭位置和导通所述母头通道(211)的第二导通位置之间移动，在所述第二关闭位置，所述第二锥形结构(221)与所述母头锥形面(213)贴合，在所述第二导通位置，所述第二锥形结构(221)与所述母头锥形面(213)脱离。

10.根据权利要求9所述的管束接头，其特征在于，所述母头组件包括母头密封圈(230)，所述第二锥形结构(221)设有第二凹槽(222)，所述母头密封圈(230)部分设置于所述第二凹槽(222)中。

11.根据权利要求10所述的管束接头，其特征在于，所述母头密封圈(230)为UPE材质。

12.根据权利要求9所述的管束接头，其特征在于，所述母头组件包括母头阀座(240)和第二弹簧(250)，所述母头阀座(240)固定设置在所述母头通道(211)中并设有用于流体通过的第二贯穿孔(241)，所述第二弹簧(250)的两端分别连接所述母头阀座(240)和所述母头阀芯(220)。

13.根据权利要求12所述的管束接头，其特征在于，所述公头阀芯(120)设有第一凸柱(123)，所述母头阀芯(220)设有与所述第一凸柱(123)相对应的第二凸柱(223)；

在管束导通状态，所述第一凸柱(123)和所述第二凸柱(223)相互推动以使所述公头阀芯(120)和所述母头阀芯(220)分别移动至所述第一导通位置和所述第二导通位置，所述母头通道(211)和所述公头通道(111)连通；

在管束断开状态，所述第一凸柱(123)和所述第二凸柱(223)相互分离，使得所述公头阀芯(120)和所述母头阀芯(220)分别在所述第一弹簧(150)和所述第二弹簧(250)的作用下移动至所述第一关闭位置和所述第二关闭位置，所述母头通道(211)和所述公头通道(111)断开。

14.根据权利要求1-13中任意一项所述的管束接头，其特征在于，所述母头组件包括套件(260)，所述套件(260)呈筒状结构，所述母头本体(210)与所述套件(260)固定连接并且所述伸入端(212)位于所述套件(260)的内部，所述套件(260)背离所述母头本体(210)的一端为能够接收所述公头本体(110)的敞口，所述套件(260)配置为当所述母头通道(211)和所述公头通道(111)连通时能够阻止所述公头本体(110)相对于所述母头本体(210)移动。

15.根据权利要求14所述的管束接头，其特征在于，所述公头本体(110)的外表面设有卡合凹部(115)，所述套件(260)的内壁设有与所述卡合凹部(115)相匹配的卡合凸部(261)，其中，当在所述管束导通状态，所述卡合凸部(261)伸入所述卡合凹部(115)中。

16.根据权利要求15所述的管束接头，其特征在于，当所述卡合凸部(261)和所述卡合凹部(115)相互卡合时，所述卡合凸部(261)和所述卡合凹部(115)之间为面接触配合。

17.根据权利要求15所述的管束接头，其特征在于，所述卡合凸部(261)配置为能够沿所述套件(260)的径向移动以在能够伸入所述卡合凹部(115)的卡合状态和能够脱离所述卡合凹部(115)的释放状态之间切换；

所述母头组件包括驱动机构，所述驱动机构配置为能够驱使所述卡合凸部(261)在所述卡合状态和所述释放状态之间切换。

18.根据权利要求17所述的管束接头，其特征在于，所述驱动机构包括能够沿所述套件(260)的轴向移动的驱动环(410)，所述驱动环(410)设有第一台阶部，所述第一台阶部包括第一凸面(411)、第一凹面(412)以及连接所述第一凸面(411)和所述第一凹面(412)的第一斜面(413)；

所述驱动环(410)配置为：当所述驱动环(410)沿所述套件(260)的轴向朝向所述公头组件移动时，所述第一斜面(413)能够引导所述卡合凸部(261)从所述第一凹面(412)移动至所述第一凸面(411)，当所述驱动环(410)沿所述套件(260)的轴向背离所述公头组件移动时，所述第一斜面(413)能够引导所述卡合凸部(261)从所述第一凸面(411)移动至所述第一凹面(412)；

其中，当所述第一凸面(411)向所述卡合凸部(261)提供支撑时，所述卡合凸部(261)处于卡合状态，当所述第一凹面(412)向所述卡合凸部(261)提供支撑时，所述卡合凸部(261)处于释放状态。

19.根据权利要求18所述的管束接头，其特征在于，所述驱动机构包括第三弹簧(420)，所述第三弹簧(420)连接于所述驱动环(410)并配置为能够向所述驱动环(410)提供驱使所述驱动环(410)朝向所述公头组件移动的推力。

20.根据权利要求19所述的管束接头，其特征在于，所述驱动机构包括定位销(430)；所述驱动环(410)设有第二台阶部，所述第二台阶部包括第二凸面(414)、第二凹面(415)以及连接所述第二凸面(414)和所述第二凹面(415)的连接面(416)，所述定位销(430)配置为能够沿所述套件(260)的径向在阻挡位置和避让位置之间移动；

其中，在所述阻挡位置，所述定位销(430)与所述第二凹面(415)接触并能够与所述连接面(416)抵接以阻止所述驱动环(410)朝向所述公头组件移动，在所述避让位置，所述定位销(430)与所述第二凸面(414)接触以允许所述驱动环(410)朝向所述公头组件移动。

21.根据权利要求20所述的管束接头，其特征在于，所述驱动机构包括能够沿所述套件(260)的轴向移动的触发环(440)，所述触发环(440)设有第三台阶部，所述第三台阶部包括第三凸面(441)和第三凹面(442)；

所述触发环(440)配置为：当所述触发环(440)沿所述套件(260)的轴向朝向所述公头组件移动时，所述第三凸面(441)能够与所述定位销(430)对应接触并将所述定位销(430)限制在所述阻挡位置，当所述触发环(440)沿所述套件(260)的轴向背离所述公头组件移动时，所述第三凹面(442)能够与所述定位销(430)对应接触并允许所述定位移动至所述避让位置。

22.根据权利要求21所述的管束接头，其特征在于，所述连接面(416)为倾斜面并配置为：能够在所述驱动环(410)朝向所述公头组件移动时引导所述定位销(430)从所述第二凹面(415)移动至所述第二凸面(414)。

23.根据权利要求22所述的管束接头，其特征在于，所述驱动机构包括第四弹簧(450)，所述第四弹簧(450)连接于所述触发环(440)并配置为能够向所述触发环(440)提供驱使所述触发环(440)朝向所述公头组件移动的推力。

24.根据权利要求23所述的管束接头，其特征在于，所述管束接头配置为：在所述管束导通状态，所述公头本体(110)能够推动所述触发环(440)沿所述套件(260)的轴向移动以使所述第三凹面(442)与所述定位销(430)对应。

25.根据权利要求18所述的管束接头，其特征在于，所述母头组件包括固定连接于所述驱动环(410)的握持件(270)。

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