CN201739683U - 旋转卡扣式管道接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于管道连接系统的旋转卡扣式管道接头，所述旋转卡扣式管道接头包括：第一接头，其包括第一轴向通道，和与所述第一轴向通道相连接的第一卡扣式连接结构；以及第二接头，其包括与所述第一轴向通道同轴设置的第二轴向通道，和与所述第二轴向通道相连接的第二卡扣式连接结构，所述第二卡扣式连接结构与所述第一卡扣式连接结构能够沿轴向插入并沿轴向相对转动而以卡扣方式互锁，从而使所述第一接头与所述第二接头相连接。本实用新型可用于水龙头产品、各类角阀连接和净水器产品、洗衣机快接及消防栓快接，同时也可用于所有用到类似管道连接技术的产品及行业。

Description

旋转卡扣式管道接头 

技术领域

本实用新型属于管道连接技术领域，具体涉及一种适用于管道连接系统的旋转卡扣式管道接头。 

背景技术

在现有技术中，连接各种管道的接头有螺纹、承插、法兰及卡箍等形式，它们分别存在以下问题： 

螺纹式、承插式和法兰式不能快速拆装； 

卡箍式的卡口接头因需焊接或要加工管子而费工费时； 

联接件应力大，用久后容易出理断裂而泄漏。 

另外，目前公知的各类水龙头的冷热进水管与供水管之间的联接方式都是在台面下操作，通过接头与螺母螺牙旋合后再扳手锁紧压迫垫片密封，这样的操作方式有几个缺陷：台面下操作非常不方便，人要躺下或跪下操作；台面下空间有限，操作不便，扳手锁紧时耗时费力；使用一段时间后接头腐蚀无法拆卸。 

现在也有一些快接方式，但在功能上大多无法满足高温高压的条件，基本上是用于阀芯之后的低压管之间的连接，即使有些可以实现快速拆装的快接方式，但结构相对复杂，制造成本高，并且完成拆装时不仅动作复杂而且所需时间也长；另外，中国专利ZL87106907中公布了一种类似快接或可用于高温高压条件的接头，但是在两管道接头联接时需用较大的过盈压入或用扳手锁紧，应力大易出现强度问题，操作不便且安装之后就很难拆卸，实用性差，推广难度大。 

发明内容

为了克服现有的大多数螺纹管道联接方式所存在的操作不便、耗时费力及长期使用后因腐蚀而无法拆换的不足，以及克服管道安装后长期处于扭曲状态及卡爪处承受应力而导致的断裂失效，同时也为了克服现有一些快接的 无法快速拆卸问题；以及克服现有一些可拆装接头的结构复杂成本高及拆装操作复杂费时较长的问题；本实用新型提供一种旋转卡扣式管道接头。 

本实用新型的技术方案是：提供一种适用于管道连接系统的旋转卡扣式管道接头，所述旋转卡扣式管道接头包括：第一接头，其包括第一轴向通道，和与所述第一轴向通道相连接的第一卡扣式连接结构；以及第二接头，其包括与所述第一轴向通道同轴设置的第二轴向通道，和与所述第二轴向通道相连接的第二卡扣式连接结构，所述第二卡扣式连接结构与所述第一卡扣式连接结构能够沿轴向插入并沿轴向相对转动而以卡扣方式互锁，从而使所述第一接头与所述第二接头相连接，其中，所述第一卡扣式连接结构包括至少一个凸出卡爪，所述第二卡扣式连接结构包括至少一个与所述凸出卡爪相匹配的通槽和半缺口卡槽，构造所述凸出卡爪、所述通槽和所述半缺口卡槽，使得所述凸出卡爪插入所述通槽并沿轴向相对转动后，所述凸出卡爪能够落入所述半缺口卡槽内，从而使所述第一接头与第二接头相连接。 

根据该实施方案，所述旋转卡扣式管道接头可包括一对接头组，其含有：一个含第一轴向通道且带第一卡扣式连接结构的第一接头；以及一个同轴设置的含第二轴向通道及含可与第一卡扣式连接结构互锁的第二卡扣式连接结构的第二接头，两个接头之间是通过凸出卡爪和与之相匹配的通槽、半缺口卡槽来联接的，凸出卡爪和通槽、半缺口卡槽配对数可以是一个或多个，凸出卡爪和半缺口卡槽可以分别做在第一接头和第二接头上，例如，根据本实用新型的一个实施方案，凸出卡爪做在第一接头上，半缺口卡槽和通槽做在第二接头上。 

根据本实用新型的一个实施方案，所述第二轴向通道与所述第一轴向通道以部分插入式或非插入式配合。在该实施方案中，两个轴向通道之间可以是插入式配合，即在一个接头上沿轴向延伸出一个插入部分，在另一个接头上沿轴向形成一个对应空腔，将一个接头的插入部分插进另一个接头的对应空腔部分实现径向配合；两个轴向通道之间也可以是非插入式配合，即没有任何插入部分，只是端面对端面配合。 

根据本实用新型的另一个实施方案，所述第一卡扣式连接结构和所述第二卡扣式连接结构均同时包括凸出卡爪、通槽和半缺口卡槽，且所述第一卡扣式连接结构和所述第二卡扣式连接结构的结构互相匹配，使得所述第一卡扣式连接结构的凸出卡爪能够插入所述第二卡扣式连接结构的通 槽时，同时所述第二卡扣式连接结构的凸出卡爪能够插入所述第一卡扣式连接结构的通槽，沿轴向相对转动后，所述第一卡扣式连接结构的凸出卡爪能够落入所述第二卡扣式连接结构的半缺口卡槽内，同时所述第二卡扣式连接结构的凸出卡爪能够落入所述第一卡扣式连接结构的半缺口卡槽内，从而使所述第一接头与第二接头相连接。在该实施方案中，两个接头之间也是通过凸出卡爪和与之相匹配的通槽、半缺口卡槽来联接的，两个接头上可以同时都有凸出卡爪、通槽和半缺口卡槽，两个接头通过相对转动将一个接头上凸出卡爪卡入另一个接头上的半缺口卡槽从而实现快速联接。 

在一个优选的实施方案中，两个接头可以做成一模一样的通配接头，即在任意一个接头上均有实现旋转卡扣联结的关键特征：凸出卡爪、通槽及半缺口卡槽，例如，当两个接头对插时，第一接头的凸出卡爪滑进第二接头的通槽，同时第二接头的凸出卡爪也滑进第一接头的通槽，旋转一定角度后，第一接头的凸出卡爪卡进第二接头的半缺口卡槽，同时第二接头的凸出卡爪也卡进第一接头的半缺口卡槽，如此同样实现旋转卡扣式联结。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述第一轴向通道与所述第一卡扣式连接结构以一体式或分体式连接。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述第二轴向通道与所述第二卡扣式连接结构以一体式或分体式连接。 

根据本实用新型，第一接头或第二接头可以做成分体式，主要是指卡扣式连接结构(第一卡扣式连接结构或第二卡扣式连接结构)可以与之相连接的轴向通道分离，例如，根据本实用新型的一个实施方案，第一接头可以为带有凸出卡爪的分体式结构，即带有凸出卡爪的部分与轴向通道可分离，凸出卡爪分离出独立零件套在轴向通道上可自由转动，轴向通道与其它管道产品连接，这种分体式的优点是防止两个接头相对转动时对其它连接管道产生扭曲变形。在一个优选的实施方案中，所述第一接头和第二接头均为分体式。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述第一轴向通道以铆接、焊接、螺纹或一体式的方式与其他管道连接。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述第二轴向通道以铆接、焊接、螺纹或一体式的方式与其他管道连接。 

根据本实用新型，两个接头与其它管道产品之间的连接方式可以是软管铆接或硬管焊接，也可以做成带内牙或外牙特征的独立零件与其它管道产品 如软管、硬管、角阀等螺纹连接，更可以与其它管道产品合成一体式零件，还可以以其他本领域技术人员公知的方式相连接。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述旋转卡扣式管道接头还包括轴向弹性元件，其设置在所述第一卡扣式连接结构与所述第二卡扣式连接结构之间，用于在所述第一卡扣式连接结构与所述第二卡扣式连接结构以卡扣方式互锁时，使所述第一接头和所述第二接头密封接合，在将所述第二卡扣式连接结构与所述第一卡扣式连接结构拆卸时，使所述第一接头和所述第二接头彼此分离。所述轴向弹性元件是弹簧或软垫片。 

根据本实用新型，两个接头之间可以装配有一轴向弹性元件，该轴向弹性元件可以是弹簧也可以是软垫片，当受压时产生弹力，在两个接头相对转动后实现卡扣式联结时，该弹力可以产生自动卡入式的手感，便于操作，当两个接头互锁后，该弹力可以防止卡爪从卡槽中滑出松脱。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述旋转卡扣式管道接头还包括用于将所述第一轴向通道与所述第二轴向通道互相密封的密封装置。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述密封装置为软垫片，其设置在所述第一轴向通道与所述第二轴向通道之间，且所述软垫片两侧分别与所述第一轴向通道和所述第二轴向通道轴向连接，用于将所述第一轴向通道与所述第二轴向通道轴向密封。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述密封装置为环形密封件，当所述第一轴向通道以部分插入式插入所述第二轴向通道时，所述环形密封件设置在第一轴向通道插入部分的外侧，用于将所述第一轴向通道与所述第二轴向通道径向密封。 

根据本实用新型，两个接头的轴向通道之间要有密封装置，可以采用环形件径向密封，例如在第一接头上做一轴向延伸段，在此延伸段上做凹槽并套一环形密封件，在第二接头上做一内孔，通过孔轴配合压迫环形密封件实现径向密封；也可以采用端面密封，在两个接头之间放置垫片，通过压迫垫片实现密封。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述第一接头为金属或塑料。 

根据本实用新型的又一个实施方案，所述第二接头为金属或塑料。 

本实用新型中，带凸出卡爪的接头可以做成金属材料，如铜或不锈钢，这样的凸出卡爪具有很高的抗拉和抗扭强度，特别适用于高压管道连接系统。 

在一个优选的实施方案中，两个接头可以做成一模一样的通配接头，即在任意一个接头上均有实现旋转卡扣联结的关键特征：凸出卡爪、通槽及半缺口卡槽，当两个接头对插时，第一接头的凸出卡爪滑进第二接头的通槽，同时第二接头的凸出卡爪也滑进第一接头的通槽，旋转一定角度后，第一接头的凸出卡爪卡进第二接头的半缺口卡槽，同时第二接头的凸出卡爪也卡进第一接头的半缺口卡槽，如此同样实现旋转卡扣式联结。所述通配接头可以为一体式，也可以为分体式。所述通配接头与其它管道产品之间的连接方式可以是软管铆接或硬管焊接，也可以做成带内牙或外牙特征的独立零件与其它管道产品如软管、硬管、角阀等螺纹连接，更可以与其它管道产品合成一体式零件。 

在一个优选的实施方案中，所述旋转卡扣式管道接头包括第一接头、第二接头、轴向弹性元件和密封装置，第一接头具有凸出卡爪，第二接头上具有通槽和半缺口卡槽，在该实施方案中，第一接头与第二接头的连接与拆卸过程如下： 

将第一接头与第二接头对插，第一接头的凸出卡爪对应第二接头的通槽轴向滑进，此时两个接头之间的弹性元件受压产生弹力； 

当第一接头与第二接头对插到底后，互相转动一定的角度，将第一接头上的凸出卡爪对应到第二接头上的半缺口卡槽，将手松开后，两个接头之间装配的弹性元件回弹将第一接头的凸出卡爪滑进第二接头的半缺口卡槽，此时弹性元件仍受压，剩余弹力可防止两接头间的连接松脱； 

两个接头的轴向通道之间通过密封装置，例如环形密封件实现径向密封或通过软垫片实现端面密封； 

当需要拆卸时，将两个接头对压，第一接头的凸出卡爪从第二接头的半缺口卡槽脱出，再相对转动一定的角度，直到第一接头的凸出卡爪对应到第二接头的通槽位置再松手，弹性元件可将两接头互相弹开，第一接头的凸出卡爪顺着第二接头的通槽滑出，从而实现两接头之间的快速分离，此即快速拆卸功能。 

本实用新型采用了如下的技术方案： 

利用弹簧的迫紧力带来一个初使力，在没有流体时不会松脱； 

旋转式卡爪灵活运用：开始下移，再转动，再上移，结合弹力使空间的自由度都限制住，该受力处的强度非常好； 

灵活运用受力件分离：把卡爪和流体导管分离出来，使导管和卡爪可沿 轴线转动不会产生应力而导致断裂失效并且可避免管道安装长期处于扭曲状态；以及 

可靠的密封：因受力件分离后，密封非常可靠： 

从而，带来了以下技术效果： 

对于那些空间有限而需管道联接的带来方便，如厨房卫生间台面下的安装，本实用新型是迄今为止用于此方面的结构最简易、操作最便捷、工序最简单且制造成本最低的快速接头方式；当将其做成带内牙或外牙特征的独立零件时，还可快速联接不同品牌样式的产品； 

对安装要求时间越短越好的联接，整个拆装过程仅需1秒左右：如消防水管联接，化学流体联接； 

克服管道安装后长期处于扭曲状态及卡爪处承受应力而导致的断裂失效； 

对因螺牙联接受力而破坏联接处，此创新分离卡爪可解决此问题：如目前卫浴中用的角阀的出水口联接都用螺牙，未来的角阀都可被此快接取代来革新角阀； 

在环境恶劣的条件下很难拆卸的联接，此实用新型可以解决，如卫生间龙头阀前联接软管联接，用久后拆卸更换非常困难，如果用此卡爪式快速接头可解决此问题。 

本实用新型能实现各类管道之间的快速拆装，操作方便，安全可靠，结构简单，造价低廉；特别适用于高压管道连接系统；将两个接头做成通配接头，可以在不改变现有的管道系统的前提下与现有各类管道产品直接连接后实现快速拆装，如此便于产品推广。 

本实用新型不仅可用于水龙头产品，也可用于各类角阀连接和净水器产品、洗衣机快接及消防栓快接，同时也可用于所有用到类似管道连接技术的产品及行业。 

附图说明

图1a是一体式第一接头的凸出卡爪通过第二接头的通槽的纵向剖视图； 

图1b是一体式第一接头的凸出卡爪卡进第二接头的半缺口卡槽的纵向剖视图； 

图2a是带凸出卡爪的一体式第一接头的三维视图； 

图2b是带通槽及半缺口卡槽的第二接头的三维视图； 

图3a和图3b是分体式第一接头的轴向通道和凸出卡爪的三维视图； 

图4a是现有的出水口带外牙的角阀本体与快接组连接的纵向剖视图； 

图4b是将带通槽和半缺口卡槽的第二接头与现有角阀本体合并为一个新的角阀本体的纵向剖视图； 

图5a是第一接头与第二接头的轴向通道之间插入式端面密封的纵向剖视图； 

图5b是第一接头与第二接头的轴向通道之间非插入式端面密封的纵向剖视图； 

图6a是第一接头与第二接头做成通配接头的三维视图； 

图6b是第一接头与第二接头做成通配接头的分体式结构的纵向剖视图； 

其中： 

1第一接头；1a第一接头上与其它管连接的任意特征；1b凸出卡爪；2轴向弹性元件；3环形密封件；4第二接头；4a第二接头上与其它管连接的任意特征；4b通槽；4c半缺口卡槽；5分体式轴向通道；6分体式卡爪接头；7端面密封垫片；8通配接头。 

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细的描述。 

图1a和图1b是本实用新型旋转卡扣式管道接头的一个实施方案的示意图。图1a是一体式第一接头的凸出卡爪通过第二接头的通槽的纵向剖视图，参看图1a，旋转卡扣式管道接头包括第一接头1、第二接头4、轴向弹性元件2和环形密封件3。其中，第一接头1与第二接头4均为一体式结构；并以部分插入式配合，即第二接头4上沿轴向延伸出一个插入部分，在第一接头1上沿轴向形成一个对应空腔，将第二接头4的插入部分插进第一接头1的对应空腔部分实现径向配合；第一接头1上与其它管连接的任意特征以1a表示，可以与软管铆接或硬管焊接，也可以做成带内牙或外牙特征的独立零件与其它管道产品如软管、硬管、角阀等螺纹连接，更可以与其它管道产品合成一体式零件。第一接头1与第二接头4之间的轴向弹性元件2为弹簧，用于在两个接头相连接时，可以迫紧以防止接头自然松脱，在拆卸两个接头时，通过弹力使两接头快速分离，便于快速拆卸。环形密封件3套在第二接头4的轴向通道外侧的凹槽内，用于将第一接头的轴向通道与第二接头的轴向通道互相密封。第二接头4上与其它管连接的任意特征 以4a表示，与第一接头1上与其它管连接的任意特征1a相似，可以与软管铆接或硬管焊接，也可以做成带内牙或外牙特征的独立零件与其它管道产品如软管、硬管、角阀等螺纹连接，更可以与其它管道产品合成一体式零件，4b为通槽，用于凸出卡爪由此插入。图1b是一体式第一接头的凸出卡爪卡进第二接头的半缺口卡槽的纵向剖视图。 

图2a和图2b为本实用新型旋转卡扣式管道接头的另一个实施方案的示意图。图2a和图2是一组接头，图2a所示的接头上带有凸出卡爪1b，图2b所示的第二接头上带有通槽4b和半缺口卡槽4c。 

图3a和图3b是分体式第一接头的轴向通道和凸出卡爪的三维视图，其中，5为分体式轴向通道；6为分体式卡爪接头。 

图4a和图4b示出了本实用新型旋转卡扣式管道接头与其他管道相连接的实施方案，其中图4a中，本实用新型旋转卡扣式管道接头的一个接头与其他管道采用带有内牙和外牙的方式来连接，图4b中，本实用新型旋转卡扣式管道接头的一个接头与其他管道合并为一个整体。 

图5a和图5b示出了本实用新型旋转卡扣式管道接头的第一接头和第二接头轴向通道之间采用软垫片端面密封的实施方案，其中图5a是第一接头的轴向通道与第二接头的轴向通道以插入式配合的端面密封的示意图，图5b是第一接头的轴向通道与第二接头的轴向通道以非插入式配合的端面密封的示意图。 

图6a和图6b示出了本实用新型旋转卡扣式管道接头的另一个实施方案，其中图6a中，两个接头为一模一样的通配接头，在任意一个接头上均有实现旋转卡扣联结的关键特征：凸出卡爪、通槽及半缺口卡槽，当两个接头对插时，第一接头的凸出卡爪滑进第二接头的通槽，同时第二接头的凸出卡爪也滑进第一接头的通槽，旋转一定角度后，第一接头的凸出卡爪卡进第二接头的半缺口卡槽，同时第二接头的凸出卡爪也卡进第一接头的半缺口卡槽，如此同样实现旋转卡扣式联结。图6a中旋转卡扣式管道接头与其他管道之间以螺纹连接，其中8表示该接头的螺纹结构。该通配接头可以为一体式，也可以为分体式。图6b是分体式结构的通配接头的示意图。 

显然，本实用新型不仅可用于水龙头产品，也可用于各类角阀连接和净水器产品，洗衣机快接及消防栓快接，同时也可用于所有用到类似管道连接技术的产品及行业。 

虽然上面示出并说明了本实用新型的一些典型实施方案，但是，本领域 技术人员应该知道，在不背离本实用新型精神的情况下，可以对本实用新型的技术方案进行改变、改进或替换，所有的这些改变、改进或替换都应视为属于本实用新型的范围。 

Claims (12)

1.一种适用于管道连接系统的旋转卡扣式管道接头，所述旋转卡扣式管道接头包括：

第一接头，其包括第一轴向通道，和与所述第一轴向通道相连接的第一卡扣式连接结构；以及

第二接头，其包括与所述第一轴向通道同轴设置的第二轴向通道，和与所述第二轴向通道相连接的第二卡扣式连接结构，所述第二卡扣式连接结构与所述第一卡扣式连接结构能够沿轴向插入并沿轴向相对转动而以卡扣方式互锁，从而使所述第一接头与所述第二接头相连接，

其中，所述第一卡扣式连接结构包括至少一个凸出卡爪，所述第二卡扣式连接结构包括至少一个与所述凸出卡爪相匹配的通槽和半缺口卡槽，构造所述凸出卡爪、所述通槽和所述半缺口卡槽，使得所述凸出卡爪插入所述通槽并沿轴向相对转动后，所述凸出卡爪能够落入所述半缺口卡槽内，从而使所述第一接头与第二接头相连接。

2.根据权利要求1所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述第二轴向通道与所述第一轴向通道以部分插入式或非插入式配合。

3.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述第一卡扣式连接结构和所述第二卡扣式连接结构均同时包括凸出卡爪、通槽和半缺口卡槽，且所述第一卡扣式连接结构和所述第二卡扣式连接结构的结构互相匹配，使得所述第一卡扣式连接结构的凸出卡爪能够插入所述第二卡扣式连接结构的通槽时，同时所述第二卡扣式连接结构的凸出卡爪能够插入所述第一卡扣式连接结构的通槽，沿轴向相对转动后，所述第一卡扣式连接结构的凸出卡爪能够落入所述第二卡扣式连接结构的半缺口卡槽内，同时所述第二卡扣式连接结构的凸出卡爪能够落入所述第一卡扣式连接结构的半缺口卡槽内，从而使所述第一接头与第二接头相连接。

4.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述第一轴向通道与所述第一卡扣式连接结构以一体式或分体式连接。

5.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述第二轴向通道与所述第二卡扣式连接结构以一体式或分体式连接。

6.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述第一轴向通道以铆接、焊接、螺纹或一体式的方式与其他管道连接。

7.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述第二轴向通道以铆接、焊接、螺纹或一体式的方式与其他管道连接。

8.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述旋转卡扣式管道接头还包括轴向弹性元件，其设置在所述第一卡扣式连接结构与所述第二卡扣式连接结构之间，用于在所述第一卡扣式连接结构与所述第二卡扣式连接结构以卡扣方式互锁时，使所述第一接头和所述第二接头密封接合，在将所述第二卡扣式连接结构与所述第一卡扣式连接结构拆卸时，使所述第一接头和所述第二接头彼此分离。

9.根据权利要求8所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述轴向弹性元件是弹簧或软垫片。

10.根据权利要求1或2所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述旋转卡扣式管道接头还包括用于将所述第一轴向通道与所述第二轴向通道互相密封的密封装置。

11.根据权利要求10所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述密封装置为软垫片，其设置在所述第一轴向通道与所述第二轴向通道之间，且所述软垫片两侧分别与所述第一轴向通道和所述第二轴向通道轴向连接，用于将所述第一轴向通道与所述第二轴向通道轴向密封。

12.根据权利要求10所述的旋转卡扣式管道接头，其特征在于，所述密封装置为环形密封件，当所述第一轴向通道以部分插入式插入所述第二轴向通道时，所述环形密封件设置在第一轴向通道插入部分的外侧，用于将所述第一轴向通道与所述第二轴向通道径向密封。

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