CN202215879U - 柱塞式气动快换接头 - Google Patents
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Abstract
一种柱塞式气动快换接头，包括进气接套、滑套弹簧、进气密封圈、阀芯、锁定钢球、移动滑套、滑套限位件、出气密封圈和阀芯弹簧，在进气接套配合段的内孔壁上沿轴向设有泄压槽，在配合段右端的外圆上设有锁定钢球孔，锁定钢球放置在锁定钢球孔中，进气接套、阀芯和移动滑套三者之间由锁定钢球控制相对轴向滑动极限，在引气插头插入前，锁定钢球位于锁定容腔中；在阀芯的配合外圆上设有光滑的越程槽，能保证阀芯在启闭过程中配合外圆与进气密封圈之间的无剪切接触，确保阀芯能关得住，轻松打开，使用寿命长。与现有同类产品相比，结构简单，径向尺寸更小，引气插头插入轻松，不会意外脱落，安全可靠。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种气动快换接头，广泛用于气体输送管道的快速接驳。
背景技术：
气动快换接头作为气体管路快速连接的必备连接部件，广泛应用于各领域，如汽车修理、机器装配、工程建筑、机械加工、包装等行业，所有使用压缩空气的行业都需要使用气体快速接头。在中国专利CN101907210A(专利号为ZL201010234636.4)中公开了“一种气动快速接头，它包括与进气管相接的阴接头以及与出气管相接的阳接头，在阴接头的出气端固定安装有锁紧套，在阴接头和锁紧套的内孔中安装有带排气通道的止回阀芯，阳接头的进气端伸入锁紧套的内孔，并与止回阀芯的排气通道相通，在锁紧套和阴接头的内壁之间夹装有导向套，止回阀芯活动穿插于导向套的内孔中，在导向套的后端和止回阀芯尾部侧壁凸环之间支承有阀芯弹簧，止回阀芯的头部封闭且呈圆锥形，与阴接头的进气方向相对，在止回阀芯头部外圆处开设有密封圈槽，其内嵌装有O型密封圈，所述止回阀芯的前端侧壁开设有与止回阀芯排气通道相通的进气孔，该止回阀芯前移至进气孔与阴接头内孔相通，后移至O型密封圈滑入导向套的内孔”。这种结构的气动快换接头，由阴接头、外密封圈、止回阀芯、内密封圈、钢珠、阳接头、导向套、Y型密封圈、阀芯弹簧、外套弹簧、外套和锁紧套组成，零件多，结构复杂，导向套、阳接头上的密封槽加工困难，三道密封装配困难，虽然密封环节多，但阴接头内孔与导向套外圆之间没有密封结构，阀芯前端装有的O密封圈在左右移动过程中很容易剪切破损，从而导致整体密封效果不理想，使用寿命不长，同时径向尺寸比较大，很难满足用户对小体积气动快换接头的要求，阴接头与锁紧套之间的拆装通过外六角来实现，这样进一步 增大了该部件的径向尺寸，使得该部件几何尺寸无法缩小，材料消耗大。
实用新型内容：
为了克服现有气动快换接头存在的上述不足，本实用新型提供了一种柱塞式气动快换接头，它结构简单、密封环节少、使用寿命长，体积更小。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种柱塞式气动快换接头，其特征是：包括进气接套、滑套弹簧、进气密封圈、阀芯、锁定钢球、移动滑套、滑套限位件、出气密封圈和阀芯弹簧，在进气接套配合段的内孔壁上沿轴向设有泄压槽，在进气接套配合段右端的外圆上设有锁定钢球孔，在进气接套的内孔中设有阀芯弹簧左轴肩和进气密封槽，在进气接套的连接段和配合段的分界处设有弹簧左轴肩；所述阀芯包括密封头部、配合外圆、越程槽、出气孔、通气道、出气密封槽、止退台阶和滚道外圆，越程槽设置在阀芯的配合外圆上，在越程槽中设有出气孔，出气孔与通气道相通连，在配合外圆的右端设有止退台阶和滚道外圆，出气密封槽设置在阀芯内孔中；在移动滑套内孔中，从左到右依次设有弹簧容腔、内轴肩、配合腔、止退内轴肩和锁定容腔；进气密封圈装在进气接套的进气密封槽中，阀芯套装在进气接套的阀芯滑移孔中，阀芯的配合外圆与进气接套的阀芯滑移孔之间的配合关系为间隙配合，出气密封圈安装在阀芯的出气密封槽中，出气密封圈的内圈与引气插头密闭配合；阀芯弹簧位于进气接套的阀芯弹簧左轴肩与阀芯的密封头部之间；锁定钢球放置在锁定钢球孔中，锁定钢球孔的底部直径小于锁定钢球的直径，在引气插头插入前，锁定钢球位于移动滑套的锁定容腔中；滑套弹簧套装在进气接套的配合段外圆上，并由进气接套的弹簧左轴肩和移动滑套的内轴肩轴向限位；滑套限位件固定安装在进气接套的右端。
进一步，所述滑套限位件为轴用挡圈。
进一步，所述滑套限位件为带有轴肩的台阶轴套，台阶轴套内孔套装在进气接套的右端外圆上，两者之间为固定连接，在台阶轴套的右端设有防护台阶，防护台阶的外径与移动滑套右端的最大外径相对应。
进一步，在密封头部与配合外圆之间设有弹簧轴芯，阀芯弹簧的左端由阀芯弹簧左轴肩限位，阀芯弹簧的右端套装在弹簧轴芯上，并由弹簧轴肩限位。
进一步，所述越程槽的轴向截面形状为圆弧形，越程槽与其两侧的配合外圆之间均通过圆弧过渡。
进一步，所述越程槽的轴向截面形状为等腰梯形，等腰梯形的底角为15°～30°，等腰梯形的腰与配合外圆之间均通过圆弧过渡。
进一步，在进气接套配合段的内孔壁上沿轴向均匀地设有2～6个泄压槽。
进一步，在进气接套配合段的外圆右端上沿周向均匀地设有3～6个锁定钢球孔。
进一步，锁定钢球的直径、锁定容腔的直径、配合外圆的直径和滚道外圆的直径之间尺寸要求为：所述锁定容腔的直径大于滚道外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和，锁定容腔的直径小于配合外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和。
这种柱塞式气动快换接头只有进气接套、阀芯、移动滑套三个主体零件，在阀芯的外圆和内孔各设一道密封，由于在阀芯的配合外圆上设有越程槽，左端头部设计成密封结构，配合外圆与进气接套的阀芯滑移孔精密间隙配合，阀芯在打开气源的过程中，阀芯配合外圆从左到右依次与进气密封圈接触，当进气密封圈越过配合外圆上的越程槽时，压力气体从进气密封圈与越程槽左侧小圆弧之间的缝隙中穿出，经过越程槽从泄压槽跑出，实现泄压，减小了阀芯向左移动的阻力，便于引气插头的轻便插入定位，当引气插头插入定位后，进气密封圈已与阀芯的配合外圆的右端过盈配合，气源的压力气体直接从阀芯越程槽中的出气孔进入通气道中，与引气插头相通连，防止压力气体泄漏。锁定钢球的设置不仅解决了引气插头的插入定位，而且限定了阀芯向右移动，使阀芯与进气接套之间实现了柱塞式密封结构。锁定钢球的直径、锁定容腔的直径、阀芯的配合外圆的直径和阀芯右端的滚道外圆的直径之间尺寸要求为：所述锁定容腔的直径大于滚道外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和，锁定容腔的直径小于配合外圆的直径与二倍锁定钢球直径之和。锁定钢球既能起到对引气插头 的锁定作用，又能起到限定阀芯向右移动的作用，使产品的结构更简单，体积更小。这种柱塞式密封结构，阀芯在打开和关闭过程中，进气密封圈在越过越程槽时，进气密封圈与越程槽两侧边之间实现了无剪切滑动，使进气密封圈与阀芯在左右移动的开启和关闭过程中损伤最小，确保了进气密封圈与阀芯配合外圆的过盈密封，与越程槽的大间隙通气，确保阀芯能关得住，轻松打开，使用寿命长。滑套限位件的设置是移动滑套向右滑移的轴向限位件。将滑套限位件设计成带有轴肩的台阶轴套，台阶轴套内孔套装在进气接套的右端外圆上，两者之间为固定连接，在台阶轴套的右端设有防护台阶，防护台阶的外径与移动滑套右端的最大外径相对应。台阶轴套的作用既能对移动滑套进行轴向限位，又能防止工作过程中操作者直接触碰移动滑套，使移动滑套左移，导致引气插头意外脱落。
与现有同类产品相比，结构简单，径向尺寸更小，例如现有1/4英寸快换接头的径向尺寸为25～28毫米，本实用新型只有21毫米，重量仅为现有产品的1/2～2/3，使用寿命提高一倍以上。引气插头插入轻松，安全可靠，不会意外脱落。
附图说明：
图1为本实用新型的实施方案一的结构示意图；
图2、图3为图1中进气接套的结构示意图；
图3为图2的右视图；
图4为图1中阀芯的结构示意图；
图5为图1中移动滑套的结构示意图；
图6为本实用新型实施方案二的结构示意图；
图中，1-进气接套；2-滑套弹簧；3-进气密封圈；4-阀芯；5-锁定钢球；6-移动滑套；7-滑套限位件；8-出气密封圈；9-阀芯弹簧；10-连接内螺纹；11-泄压槽；12-锁定钢球孔；13-轴向挡圈槽；14-气道；15-进气密封槽；16-弹簧左轴肩；17-阀芯滑移孔；18-阀芯弹簧左轴肩；40-密封头部；41-配合外圆； 42-越程槽；43-出气孔；44-通气道；45-弹簧轴肩；46-出气密封槽；47-止退台阶；48-滚道外圆；49-弹簧轴芯；61-弹簧容腔；62-内轴肩；63-配合腔；64-止退内轴肩；65-锁定容腔。
具体实施方式：
下面结合附图举例说明本实用新型的具体实施方式：
实施例1：一种柱塞式气动快换接头，如图1所示，它包括进气接套1、滑套弹簧2、进气密封圈3、阀芯4、锁定钢球5、移动滑套6、滑套限位件7、出气密封圈8和阀芯弹簧9，所述滑套限位件7为轴用挡圈；所述进气接套1为套管结构，如图2、图3所示，其左段为连接段，右段为配合段，在进气接套1的配合段内孔壁上沿周向均匀地设有四个泄压槽11，泄压槽11的作用是当引气插头插入时产生泄压效果，更利于引气插头轻便插入，在进气接套1的配合段右端外圆的上沿周向均匀地设有四个锁定钢球孔12，锁定钢球5放置在锁定钢球孔12中，锁定钢球孔12的底部直径小于锁定钢球5直径，在锁定钢球孔12的右侧外圆上设有轴向挡圈槽13，用于安装轴用挡圈，在进气接套1的内孔中，从左到右依次设有进气管连接内螺纹10、阀芯弹簧左轴肩18、气道14、进气密封槽15、阀芯滑移孔17，在连接段和配合段分界处设有弹簧左轴肩16；所述阀芯4为台阶轴套结构，如图4所示，包括密封头部40、配合外圆41、越程槽42、出气孔43、通气道44、弹簧轴肩45、出气密封槽46、止退台阶47、滚道外圆48和弹簧轴芯49，越程槽42设置在阀芯4的配合外圆41上，在越程槽42中设有出气孔43，出气孔43与通气道44相通连，在配合外圆41的右端设有止退台阶47和滚道外圆48，出气密封槽46设置在阀芯4内孔中；所述移动滑套6如图5所示，在移动滑套6的内孔中从左到右依次设有弹簧容腔61、内轴肩62、配合腔63、止退内轴肩64和锁定容腔65；进气密封圈3装在进气接套1的进气密封槽15中，阀芯4套装在进气接套1的阀芯滑移孔17中，阀芯4的配合外圆41与进气接套1的阀芯滑移孔17之间的配合关系为间隙配合，出气密封圈8安装在阀芯4的出气密封槽46中，出气密封圈8的内圈与引气插头密闭配 合(即过盈配合)；阀芯弹簧9位于进气接套1的阀芯弹簧左轴肩18与阀芯4的弹簧轴肩45之间，阀芯弹簧9的右端套装在阀芯4的弹簧轴芯49上；锁定钢球5放置在锁定钢球孔12中，锁定钢球孔12的底部直径小于锁定钢球5直径，在引气插头插入前，锁定钢球5位于移动滑套6的锁定容腔65中；滑套弹簧2套装在进气接套1的配合段外圆上，并由进气接套1的弹簧左轴肩16和移动滑套6的内轴肩62轴向限位；轴用挡圈安装在轴向挡圈槽13中，在引气插头插入快换接头后，移动滑套6向右移动到轴用挡圈时，移动滑套6的止退内轴肩64由轴用挡圈轴向限位，在移动滑套6的外圆上设有滚花；锁定钢球5直径、锁定容腔65直径、阀芯4的配合外圆41直径和阀芯4的右端滚道外圆48直径之间尺寸要求为：所述锁定容腔65的直径大于滚道外圆48的直径与二倍锁定钢球5直径之和，锁定容腔65的直径小于配合外圆41的直径与二倍锁定钢球5直径之和。
实施例2：一种柱塞式气动快换接头，如图6所示，其结构与实施例1相似，不同之处在于：设置在移动滑套6与进气接套1之间滑套限位件7由轴用挡圈改为带有轴肩的台阶轴套，在本例中，台阶轴套的内孔与进气接套1的右端外圆配合，两者之间固定连接，在台阶轴套的右端设有防护台阶，防护台阶的外径与移动滑套6右端的最大外径相同。台阶轴套的作用既能对移动滑套6进行轴向限位，又能防止工作过程中操作者直接触碰移动滑套6，使移动滑套6左移，导致引气插头意外脱落。
Claims (9)
1.一种柱塞式气动快换接头，其特征是：包括进气接套(1)、滑套弹簧(2)、进气密封圈(3)、阀芯(4)、锁定钢球(5)、移动滑套(6)、滑套限位件(7)、出气密封圈(8)和阀芯弹簧(9)，在进气接套(1)配合段的内孔壁上沿轴向设有泄压槽(11)，在进气接套(1)配合段右端的外圆上设有锁定钢球孔(12)，在进气接套(1)的内孔中设有阀芯弹簧左轴肩(18)和进气密封槽(15)，在进气接套(1)的连接段和配合段的分界处设有弹簧左轴肩(16)；所述阀芯(4)包括密封头部(40)、配合外圆(41)、越程槽(42)、出气孔(43)、通气道(44)、出气密封槽(46)、止退台阶(47)和滚道外圆(48)，越程槽(42)设置在阀芯(4)的配合外圆(41)上，在越程槽(42)中设有出气孔(43)，出气孔(43)与通气道(44)相通连，在配合外圆(41)的右端设有止退台阶(47)和滚道外圆(48)，出气密封槽(46)设置在阀芯(4)内孔中；在移动滑套(6)内孔中，从左到右依次设有弹簧容腔(61)、内轴肩(62)、配合腔(63)、止退内轴肩(64)和锁定容腔(65)；进气密封圈(3)装在进气接套(1)的密封圈槽(15)中，阀芯(4)套装在进气接套(1)的阀芯滑移孔(17)中，阀芯(4)的配合外圆(41)与进气接套(1)的阀芯滑移孔(17)之间的配合关系为间隙配合，出气密封圈(8)安装在阀芯(4)的出气密封槽(46)中，出气密封圈(8)的内圈与引气插头密闭配合；阀芯弹簧(9)位于进气接套(1)的阀芯弹簧左轴肩(18)与阀芯(4)密封头部(40)之间；锁定钢球(5)放置在锁定钢球孔(12)中，锁定钢球孔(12)的底部直径小于锁定钢球(5)直径，在引气插头插入前，锁定钢球(5)位于移动滑套(6)的锁定容腔(65)中；滑套弹簧(2)套装在进气接套(1)的配合段外圆上，并由进气接套(1)的弹簧左轴肩(16)和移动滑套(6)的内轴肩(62)轴向限位；滑套限位件(7)固定安装在进气接套(1)的右端。
2.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：所述滑套限位件(7)为轴用挡圈。
3.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：所述滑套限位件(7)为带有轴肩的台阶轴套，台阶轴套内孔套装在进气接套(1)的右端外圆上，两者之间为固定连接，在台阶轴套的右端设有防护台阶，防护台阶的外径与移动滑套(6)右端的最大外径相对应。
4.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：在密封头部(40)与配合外圆(41)之间设有弹簧轴芯(49)，阀芯弹簧(9)的左端由阀芯弹簧左轴肩(18)限位，阀芯弹簧(9)的右端套装在弹簧轴芯(49)上，并由弹簧轴肩(45)限位。
5.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：所述越程槽(42)的轴向截面形状为圆弧形，越程槽(42)与其两侧的配合外圆(41)之间均通过圆弧过渡。
6.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：所述越程槽(42)的轴向截面形状为等腰梯形，等腰梯形的腰与配合外圆(41)之间均通过圆弧过渡。
7.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：在进气接套(1)配合段的内孔壁上沿轴向均匀地设有2～6个泄压槽(11)。
8.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：在进气接套(1)配合段的外圆右端上沿周向均匀地设有3～6个锁定钢球孔(12)。
9.根据权利要求1所述柱塞式气动快换接头，其特征是：所述移动滑套(6)的锁定容腔(65)的直径大于滚道外圆(48)的直径与二倍锁定钢球(5)直径之和，锁定容腔(65)的直径小于配合外圆(41)的直径与二倍锁定钢球(5)直径之和。
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