CN1263974C - 快速连接接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速连接软管接头(1),用于将软管连接到固定件上,所述固定件包括具有固定件连接部分(39)的固定件部分(10)和连接部分(20),所述连接部分(20)包括凸出式连接部分(38)和具有连接端(16)的凹入式连接部分(37),所述凸出式连接部分(38)和凹入式连接部分(37)适于在顶推在一起时以密封和锁定的方式连接,所述固定件包括具有软管插入部分(34)的软管管茎(11),所述接头(1)还包括螺纹和适于将所述软管管茎(11)的凸出式连接部分(38)从所述固定件部分(10)的所述连接端(16)上脱开的扳手配合平面,从而将所述软管从所述固定件上脱离,其中,所述凸出式连接部分(38)是整体的结构,具有前支撑圆柱面(52)、后支撑圆柱面(54),和两者之间的过渡表面(43),所述前支撑圆柱面(52)具有前半径,所述后支撑圆柱面具有后半径,所述后半径大于所述前半径。
Description
技术领域
本发明涉及挠性软管接头。本发明尤其涉及一种新型、改进的快速连接软管接头。具体而言,本发明涉及一种改进的高压推连(push-to-connect)且螺旋脱开的挠性软管接头。
背景技术
快速连接接头是公知的。在这些接头中,本体组件或固定件部分可以预先组装在相联的固定件、机器或设备上。软管连接部分包括软管管茎部分和套管,且连接于软管的开口端,该开口端可以连接于固定件、机器或设备上。软管管茎部分具有软管插入部分,该部分插入软管的开口端。然后,套管在装有插入件的软管端部收缩,使所有部分永久地固定。随后,仅仅将软管连接部分压入本体组件或固定件部分中就完成软管的连接。在必须在不易接近的位置连接软管时,尤其需要这种快速连接接头,因为它不再需要松脱(starting)螺纹,且避免了错扣螺纹的危险。而且,因为本体组件或固定件部分可以象预组装操作一样旋入定位,所以易于确保本体组件和固定件部分接收适当的扭矩。而且,减少了组装时间和组装成本。
快速连接接头的脱开涉及具有螺纹部分的本体组件或固定件部分,该螺纹部分使本体组件或固定件部分从连接软管的机器或固定件上旋下。上述螺纹部分在本体组件的可分离部分之间。一旦松脱螺纹部分,本体组件的一部分与机器或固定件保持在一起。另一部分与第一部分分离,并与软管连接部分保持在一起。在两种情况下,虽然连接是快速的单行程工艺,但脱开需要较慢的松脱工艺,因此提供了在完全脱开之前发现所述接头处于内部压力之下的机会。从前述观点来说,通过反向进行脱开工艺,可以重新连接。
快速连接接头设有在软管管茎和本体组件或固定件部分之间密封的装置,且机械锁定本体组件或固定件部分中的软管管茎。为从快速连接接头中获得最大的利益,这种接头必须允许在首先开始连接时,软管管茎相对于本体组件部分在轴向和横向上错位的较大误差。这种误差有利于实现有效的连接,即使在连接过程中仅最短时间或最小空间可用时。而且,在完成连接时软管管茎必须牢固地就位,且应当形成稳定、持久的连接。如果稳定性不够,软管管茎和本体组件部分之间的移动导致接头内部过度磨损和过早破坏,尤其是密封元件。因此,快速连接接头仅表现出在容许这种错位和稳定持久之间的折中。高稳定性的接头通常较少允许这种错位。宽松的接头容易缺乏稳定性。
因此,仍然需要一种软管接头,该接头实现了在开始连接时允许轴向和横向错位以及高度稳定而增强耐久性的特征。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速连接接头,该接头具有在连接过程中允许软管管茎和本体组件部分轴向和横向错位以及高度稳定性的特征组合上的改进。
本发明是一种快速连接软管接头,用于将软管连接到固定件上,所述固定件包括具有固定件连接部分的固定件部分和连接部分,所述连接部分包括凸出式连接部分和具有连接端的凹入式连接部分,所述凸出式连接部分和凹入式连接部分适于在顶推在一起时以密封和锁定的方式连接,所述固定件包括具有软管插入部分的软管管茎,所述接头还包括螺纹和适于将所述软管管茎的凸出式连接部分从所述固定件部分的所述连接端上脱开的扳手配合平面,从而将所述软管从所述固定件上脱离,其特征在于:所述凸出式连接部分是整体的结构,具有前支撑圆柱面、后支撑圆柱面,和两者之间的过渡表面,所述前支撑圆柱面具有前半径,所述后支撑圆柱面具有后半径,所述后半径大于所述前半径。
附图说明
包括在说明书中且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的优选实施例,且与相应的描述一起解释本发明的原理,其中相同的附图标记表示相同的部件。
图1是优选实施例的四分之一切除的分解图;
图2是优选实施例的四分之一切除的视图;
图3是优选实施例的卡环的视图;
图4是优选实施例的四分之一切除的分解图;
图5是本体组件的优选实施例的四分之一切除的视图;
图6是优选实施例的四分之一切除的分解图;
图7是包括凹入式连接部分的软管管茎的优选实施例的四分之一切除的视图;
图8是凸出式连接部分的优选实施例的四分之一切除的视图;
图9是凸出式连接部分的优选实施例的四分之一切除的视图;
图10是凸出式连接部分的优选实施例的四分之一切除的视图。
具体实施方式
参照图1至3,本发明的快速连接接头1的一个优选实施例包括本体组件或固定件部分10和软管管茎11。在图1中示出了软管管茎11插入到本体组件10之前的状态。本体组件10包括转换接头12,它具有固定件连接部分39,该连接部分39形成有中心扳紧部分13和固定端14,所述固定端具有用于将本体组件10安装到相联固定件、机器或设备上的外螺纹。应当理解的是,虽然转换接头12示为在固定端14具有外螺纹,但也可以使用其他类型的端部连接方式。这些包括在固定端14的内螺纹,或与相联的固定件或设备为一整体的转换接头12。
转换接头12的连接端16也加工有外螺纹,用于接纳螺母17。可以想到,转换接头12可以包括具有内螺纹的连接端16,用于匹配图5所示的本体组件10的另一优选实施例。下面论述在图5中示出的本体组件10的这一优选实施例。
通常,在本体组件10安装在相联的固定件、机器或设备上之前,利用适当的扭矩将螺母17旋在转换接头12上。当螺母相对于转换接头12正确定位且施加适当的扭矩时,转换接头12的凹入式邻接部分41邻靠螺母17的凸出式邻接部分42。而且,螺母17设有前端面18。对于图1、2、4和6中所示的实施例来说,面18与转换接头12的壁19保持分隔。然而,在施加适当的扭矩时,可以在面18和壁19之间形成邻接关系。
转换接头12与螺母17相配合形成凹入式连接部分37,所述凹入式连接部分包括凸出部分顶部(TOM)接纳部分21和凸出部分底部(BOM)接纳部分22。超过TOM接纳部分21的是转换接头孔23,该孔的直径最好至少基本上等于软管管茎的孔24的内径。
TOM接纳部分21的后端具有过渡配合面,在该例中是圆锥形扩展部分28。
螺母17具有前面与BOM接纳部分22隔开的内部环形槽29。槽29最好有基本上径向向前的面30和倾斜向后的面31,下面论述其功能。在螺母17的槽29中定位的是可膨胀的锁定环或卡环32,形状如图3所示。螺母17具有扳紧平面33,从而使螺母17可以旋在转换接头12上和脱开。连接端16、螺母17和卡环32组成该优选实施例的凹入式连接部分37。
仍然参照图1,软管管茎11包括凸出式连接部分38和碎片阻挡壁50。凸出式连接部分包括后外围凹槽48,其中安放第二O形密封环46,随后是支撑圆柱面54,用于在接头1最终组装时接纳卡环32的中间外围凹槽44,过渡面或凸轮斜面43、前支撑圆柱面52、前外围凹槽40,其中安放O形分隔环27和第一O形密封环26,以及环形导入面56。对于该实施例以及图6的实施例来说,凹入式连接部分37和凸出式连接部分38,与第一O形密封环26、O形分隔环27、卡环37和第二O形密封环46一起形成连接部分20。
虽然该实施例的过渡面是截头圆锥形凸轮斜面43,但可以想到过渡面也可以是台阶形、下凹的部分球体、凸出的部分球体,如图8-10所示,或其组合。在这种情况下,过渡配合面28可以保持截头圆锥形,如图所示,或者可以与过渡面28的形状一致。这种台阶式的过渡面43和配合面28不太支持接头1的可容许的错位功能,但可以增强稳定功能。
后支撑圆柱面54可以限于仅跨越后外围凹槽48和中间外围凹槽44之间的距离,如图所示,可以继续向前穿过中间外围凹槽44,直到遇到凸轮斜面43,或者向后超过后外围凹槽48,直到遇到碎片阻挡壁50,或两者均可。在这些情况下,中间外围凹槽44或后外围凹槽48,或两者,将后支撑圆柱面54二等分。前支撑圆柱面52可以类似地限于跨越凸轮斜面43和前部外围凹槽40之间的距离,如所述,或可以继续向前而与环形导入面56接合。在这种情况下,前外围凹槽40将前环形支撑面52二等分。环形导入面56可以是截头圆锥形,如所述,或基本上是外部半径小于前支撑圆柱面52的外部半径的圆柱形。前支撑圆柱面52的外部半径小于后支撑圆柱面54的外部半径。各种表面,包括那些可以是截头圆锥形的表面的逐渐增大的半径提供了引导功能,可以在连接的初始阶段使软管管茎11相对于本体组件10有较大的错位。
O形分隔环27用于增加在流体开始经过O形环26且接头1开始泄漏之前接头1可以承受的压力。O形分隔环27的结构可以根据接头1上联合作用的流体压力而变化,这是本领域公知的。软管管茎11还包括软管插入部分34,该部分从软管挡块35向内延伸,且适于与软管的连接端(未示出)紧贴装配。软管插入部分34包括倒钩36,以利于增加软管管茎11从相连软管分离的阻力。通常,套管(未示出)在软管插入部分34延伸的软管端部且在软管挡块35周围卷曲,增加软管管茎11与软管分离的阻力。
图2中示出了组装状态。最初,本体组件10的所有部件组装,包括利用适当的扭矩将螺纹17旋在转换接头12上,且锁定环32放在内部环形槽29内。软管管茎11压入本体组件10中。软管管茎11的凸出式连接部分38延伸穿过转换接头12的BOM接纳部分22,进入TOM接纳部分21,形成紧配合。各部分这样布置,即O形密封环26具有不受力的外径,该外径小于TOM接纳部分21的内径,而使凸出式连接部分38移动到图2的组装位置时,导致O形密封环26径向压缩。在这种情况下,O形密封环26在凸出式连接部分38和转换接头12之间形成流体紧密接头。
在这种组装过程中,凸轮斜面43啮合锁定环32,且使锁定环32从其未受力状态径向膨胀,进入内部槽29。在这种移动过程中,锁定环32受到凸轮斜面43的向前顶推,且啮合前径向面30。因为面30是径向的,所以当凸轮斜面43移动到组装位置时,锁定环32可以容易地膨胀。
当凸出式连接部分38移动到完全组装位置时,中间外围凹槽44移动到锁定环32内的位置,从而使锁定环32可以卡入在槽29和中间外围凹槽44之间桥接的位置。在这种桥接状态下,软管管茎11永久地机械锁定在螺母17内的适当位置上。
锁定环32具有不受应力的半径,其外围具有大于槽29的面30和31的内端半径的半径,其内围具有小于中间外围凹槽44两侧上的凸出式连接部分38的半径的半径。因此,在组装之前,锁定环32卡在螺母17的槽29内,但在软管管茎11组装在本体组件10中时卡入中间外围凹槽44内。
当软管管茎11受到趋于将软管管茎11从本体组件10拉出的作用力时,后面31确保锁定环32向内凸入到中间外围凹槽44中。软管管茎11上的这种轴向作用力来自于接头内的压力,但仅导致锁定环32沿后面31向内凸入到使锁定环32的内部降至中间外围凹槽44的内表面的位置。为确保这一锁定作用,选择凸轮斜面43的最大半径,使其小于BOM接纳部分22的半径,差值小于形成锁定环32的钢丝的直径。利用这种结构,可以使凸出式连接部分38在螺母17内完全机械锁定。
可取的是,锁定环32在其长度的主要部分上具有均匀的半径,如图3所示。为了在凸出式连接部分38压入组装位置时使锁定环32膨胀,内部槽29的深度至少与形成锁定环32的钢丝直径一样大。
在图1和2的实施例中,本体组件10安装在相联的固定件、机器或设备上,螺母17和锁定环32分别正确地定位。完成组装是通过仅将软管管茎11压入本体组件10中到达组装位置实现的,其中在组装位置通过锁定环32的操作,它永久地锁定在螺母17中。
可取的是,软管管茎11设有碎片阻挡壁50,当软管管茎11处于组装位置时,该壁与螺母17的端部对准。这种结构提供了一种视觉表示,即软管端部已经推入本体组件中足够量,导致O形密封环26接合凸出式连接部分38的端部,且锁定环32被充分地接合。而且,碎片阻挡壁50阻挡某些碎片进入本体组件10。由于在后外围凹槽48处有第二O形密封环46,所以极大地减少了碎片的进入。在软管管茎11连接于本体组件10时,第二O形密封环46密封凸出式连接部分38和BOM接纳部分22之间接触面处的间隙。
利用该实施例,通过将螺母17从转换接头12上旋下可以从转换接头12上取下软管管茎11,通过旋上螺母17可以将软管管茎11重新安装到转换接头12上。因此,图1和3的实施例可以组装和拆卸,而不必从相联的固定件、机器或设备上取下转换接头12。然而,在第一次组装时,通过仅将软管管茎11压入转换接头12就可以完成安装。
圆锥形扩展部分28执行双重功能。它形成了用于凸出式连接部分38的间隙。而且,圆锥形扩展部分28与凸轮斜面43的配合有助于在通过将凸出式连接部分38导入本体组件10的TOM接纳部分21中,使软管管茎11最初插入本体组件10时,有大致沿轴向和横向的错位。一旦凸出式连接部分38完全位于本体组件10内,就在前支撑圆柱面52和TOM接纳部分21以及在后支撑圆柱面54和BOM接纳部分22之间形成紧密配合。因此,前支撑圆柱面52与TOM接纳部分21相配合,后支撑圆柱面54与BOM接纳部分22相配合,提供了软管管茎11相对于本体组件10的高度的角度稳定性。高度的稳定性减少了扭矩负载作用在软管接头1上时,软管管茎11和本体组件10之间接触面处的运动。这样减少了互相接触的所有部件的磨损,尤其是第一和第二O形密封环26和46。O形密封环通常是软管接头内寿命较短的部件,易导致发生不可接受的泄漏。
图4示出了本发明的第二优选实施例,其中转换接头12设有内环形密封槽25,在TOM接纳部分21端部和过渡配合面28之间。O形环26和O形分隔环27分别位于后面。这样,凸出式连接部分38上没有前外围凹槽40。这一优选实施例还缺少后外围凹槽48和相应的第二密封环46。由此可见,连接端16、螺母17、卡环32、O形密封环26和O形分隔环27形成凹入式连接部分37的部件。在所有其他的重要方面,该优选实施例都和前述的优选实施例一样组装和拆卸。
图5示出了本体组件10的另一优选实施例。在该优选实施例中,本体组件10具有在固定端14的螺纹,类似于前一实施例。没有螺母17。然而,锁定环32仍然插入内部环形槽29中。利用本体组件10的该实施例进行的总装与前述的实施例相同。然而,脱开过程不包括螺母17和软管管茎11与转换接头12的分离。而且,整个本体组件10不能从相联的固定件或机器上旋下。改善了稳定性,且不会在总装过程中牺牲容许度的本体组件10的所有实施例的显著特征,在所述的所有优选实施例中都存在。第一O形密封环26与软管管茎11和本体组件10之间的O形分隔环的位置颠倒,也是可以想到的,如图4所示的实施例中出现的。
应当指出的是,在软管端部组件和所有实施例的本体组件之间存在着相对转动的自由度。这种相对转动可以使螺母17,或本体组件10根据情况转动,以便拆开快速接头1,且没有使相应的软管对应转动。类似地,当需要在有限的位置安装时,软管可以相对于本体组件10转动。
图6示出了连接部分20的凹入式连接部分37和凸出式连接部分38在软管管茎11和转换接头12之中颠倒的优选实施例,与图1的优选实施例相反。在该实施例中,在将软管连接于固定件的总装之前,螺母17通常在软管管茎11上受到适当的扭矩。凸出式连接部分38包括前外围凹槽40、过渡面43、中间外围凹槽44、后外围凹槽48、前支撑圆柱面52、后支撑圆柱面54和环形导入面56。在这些凹槽中,分别安放第一O形密封环26、O形分隔环27和第二O形密封环46。在所有其他的重要方面,该优选实施例与图1所示的优选实施例一样组装和拆卸。还可想到的是,连接端16可包括环形密封槽25,以替换凸出式连接部分38上中间外围凹槽44的缺少。
图7示出了具有代替凸出式连接部分38的凹入式连接部分37的软管管茎11。这种结构适于与图6的实施例的转换接头12一起使用。凹入式连接部分37还包括环形密封槽25。
本发明的前述内容和示例性实施例已经在附图中示出,且在各种改进和替代实施例中详细描述。然而,应当理解的是,本发明的前述内容仅是示例性的,本发明的范围仅限于基于现有技术解释的权利要求书。而且,本文中示例性公开的本发明适于在缺少本文没有具体公开的元件的情况下使用。
Claims (15)
1.一种快速连接软管接头(1),用于将软管连接到固定件上,所述固定件包括具有固定件连接部分(39)的固定件部分(10)和连接部分(20),所述连接部分(20)包括凸出式连接部分(38)和具有连接端(16)的凹入式连接部分(37),所述凸出式连接部分(38)和凹入式连接部分(37)适于在顶推在一起时以密封和锁定的方式连接,所述固定件包括具有软管插入部分(34)的软管管茎(11),所述接头(1)还包括螺纹和适于将所述软管管茎(11)的凸出式连接部分(38)从所述固定件部分(10)的所述连接端(16)上脱开的扳手配合平面,从而将所述软管从所述固定件上脱离,其特征在于:
所述凸出式连接部分(38)是整体的结构,具有前支撑圆柱面(52)、后支撑圆柱面(54),和两者之间的过渡表面(43),
所述前支撑圆柱面(52)具有前半径,所述后支撑圆柱面具有后半径,
所述后半径大于所述前半径。
2.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述过渡面(43)是截头圆锥形。
3.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述过渡面(43)与所述前支撑圆柱面(52)邻接。
4.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述过渡面(43)与所述后支撑圆柱面(54)邻接。
5.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述凸出式连接部分(38)还包括第一外围凹槽(44),该凹槽(44)适于在所述软管管茎(11)和所述固定件部分(10)连接时容纳锁定环(32)。
6.如权利要求5所述的软管接头,其特征在于所述第一外围凹槽(44)紧接所述后支撑圆柱面(54)。
7.如权利要求5所述的软管接头,其特征在于所述第一外围凹槽(44)紧接所述过渡面(43)。
8.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述凸出式连接部分(38)还包括第二外围凹槽(40),该凹槽适于容纳密封件(26)和适于增加所述密封件(26)的加压能力的分隔件(27)。
9.如权利要求8所述的软管接头,其特征在于所述第二外围凹槽(40)紧接所述前支撑圆柱面(52)。
10.如权利要求8所述的软管接头,其特征在于所述第二外围凹槽(40)紧接所述过渡面(43)。
11.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述凸出式连接部分(38)还包括适于容纳密封件(46)的第三外围凹槽(48)。
12.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述凸出式连接部分(38)还包括环形导入面(56)。
13.如权利要求12所述的软管接头,其特征在于所述环形导入面(56)大致为圆柱形。
14.如权利要求12所述的软管接头,其特征在于所述环形导入面(56)大致为截头圆锥形。
15.如权利要求1所述的软管接头,其特征在于所述软管管茎部分还包括在所述软管插入部分(34)和所述连接部分(20)之间的碎片阻挡壁(50)。
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