CN204127539U - 气动快速接头 - Google Patents

Abstract

一种气动快速接头，包括：插头、卡环、钢珠、锁套弹簧、锁套、阀体、进气堵头、阀芯弹簧、阀芯、端面密封圈及侧面密封圈；阀芯左端设置为弹簧抵顶部，与阀芯弹簧抵顶配合，中部外壁周缘开设有密封配合槽，右端外壁周缘与阀体内壁紧贴设置；端面密封圈具有一体成型的固定座和密封部，固定座固定设置于阀体内腔，密封部位于阀芯的密封配合槽内；密封配合槽底壁向下开设有连通阀芯内孔的通孔；密封配合槽左侧槽壁作为密封面，端面密封圈的密封部具有一个和密封配合槽左侧槽壁密封配合的密封面；侧面密封圈设置于阀体供插头插设部分的内壁。本实用新型分别设置端面密封圈和侧面密封圈，密封圈防漏气功能各自独立，即通气与关气时，防漏气各有密封圈。

Description

气动快速接头

〖技术领域〗

本实用新型涉及机械构造、气动技术等领域，具体涉及压缩空气供应系统使用的一种气动快速接头。

〖背景技术〗

在我国日益成为世界工业制造中心之时，无论是汽车制造行业，家电制造企业，还是路边维修个体户，都大量使用压缩空气做为动力源。因此，都会用到气动快速接头。而气动快速接头的根本使命，就是方便快速连接气源，又要安全可靠，如果使用时间不长就漏气，将会浪费能耗，增加生产成本。

申请人调研了许多汽车维修4S店、家电生产企业装配车间，在观察气动管路时，发现他们使用的气动快速接头都有漏气现象。据操作人员反映，有使用不到一个月就漏气了的，使用次数都不到10000次。遇到漏气情形，用户往往是整个接头换掉，再买新的，如此一来，大大增加了生产成本。

图1所示为一种现有常用的气动快速接头，该接头包括：插头1、卡环2、钢珠3、锁套弹簧4、锁套5、阀体6、进气堵头7、阀芯弹簧8、阀芯9、密封圈10。插头1右端为气管插头，用于和进气管相接；插头1左端为公插头，用于插入阀体6右端内部，与阀体6形成连接；插头1的公插头外壁上设置有钢珠卡槽。阀体6侧壁上开设有钢珠孔，钢珠3设置于钢珠孔内。锁套5可左右滑动地套设阀体6外部，锁套5内壁由左至右设置有弹簧槽、钢珠压紧块及钢珠释放槽。锁套弹簧4设置于锁套5与阀体6之间，并位于弹簧槽内，锁套弹簧4左右两端分别与阀体6和锁套5的相应抵顶机构抵顶。阀体6的左端固定连接进气堵头7，阀芯9可滑动地设置于进气堵头7右端部内，阀芯弹簧8抵顶设置于阀芯9与进气堵头7之间。密封圈10设置于阀体6内中部，由进气堵头7的右端部压紧于阀体6内壁上。

使用时，先向左(参见图1方位)拉动锁套5，使得钢珠释放槽与钢珠对位，此时将插头1的公插头插入阀体6内，钢珠受挤压部分进入锁套5的钢珠释放槽内；公插头插入阀体6的过程中，其前端将阀芯9向左推送并压缩阀芯弹簧8；待公插头插到位后，松开锁套5，其在锁套弹簧4的作用下向右滑动，使得锁套5内壁的钢珠压紧块与钢珠3对位，将钢珠3压紧于阀体6侧壁的钢珠孔内，同时钢珠还嵌入到公插头外壁的钢珠卡槽内，将到位的插头1锁死于阀体6内。

图1所示的气动快速接头失效现象的概率中，漏气占80％，锁紧钢珠松脱占10％，锁紧套卡住占8％，其它占2％。其中，漏气的主要原因是密封圈变形及损坏。参见图1，当关气时，靠阀芯弹簧压力向右推送阀芯9，阀芯9后端边缘与密封圈10接触，堵塞出气口；当放气时，在插头1(公插头)推力下，阀芯9克服弹簧力，其端面与密封圈10形成逢隙，让气流通过，同时插头1端面要压紧密封圈10，以防止漏气。上述结构的密封圈的材料是普通橡胶，形状是矩形垫圈，该一个密封圈却要承担二个密封任务，这种结构看似可行，但实际上缺点明显：第一，共用一个密封圈，无论关气或放气，密封圈两面分别受压力，胶圈变形严重，易损坏；第二，插头1端面与密封圈10端面接触，密封压强相对就小，再加上端面不平的话，很容易漏气。仅此两点毛病，就使其不耐用；所以，必须改变密封件的结构，改变密封面的位置。

〖实用新型内容〗

本实用新型的目的是提供一种改进的气动快速接头。本实用新型的目的由以下技术方案实现：

一种气动快速接头，包括：插头、卡环、钢珠、锁套弹簧、锁套、阀体、进气堵头、阀芯弹簧、阀芯；其特征在于，还包括端面密封圈及侧面密封圈；所述阀芯左端设置为弹簧抵顶部，与阀芯弹簧抵顶配合，中部外壁周缘开设有密封配合槽，右端外壁周缘与阀体内壁紧贴设置；所述端面密封圈具有一体成型的固定座和密封部，固定座固定设置于阀体内腔，密封部位于阀芯的密封配合槽内；密封配合槽左右向宽度大于端面密封圈的密封部的宽度，密封配合槽底壁向下开设有连通阀芯内孔的通孔；密封配合槽左侧槽壁作为密封面，端面密封圈的密封部具有一个和密封配合槽左侧槽壁密封配合的密封面；所述侧面密封圈为一O型密封圈，设置于阀体供插头插设部分的内壁。

作为具体的技术方案，所述密封配合槽左侧槽壁为圆弧面，所述端面密封圈大概呈碗型密封圈，其密封部的密封面为环形斜面。

作为具体的技术方案，所述端面密封圈的固定座带有凸缘，所述阀体内腔设置有与端面密封圈配合的台臂，固定座设置于阀体内的台臂上，由进气堵头右端压紧固定。

作为具体的技术方案，所述台臂设计成圆角面。

作为具体的技术方案，所述进气堵头用细牙螺纹连接于阀体的左端，并且涂放防漏气密封胶。

作为具体的技术方案，所述阀体外形设计成六方形与园柱形相结合的形状。

作为具体的技术方案，所述锁套设计成等厚带凹槽环状。

本实用新型的有益效果在于：分别设置端面密封圈和侧面密封圈，密封圈防漏气功能各自独立，即通气与关气时，防漏气各有密封圈。通气时，公插头顶开阀芯，不会加力于端面密封圈，故其不变形，而O形圈密封作用于公插头侧面，即在插头的外侧周缘设置O型密封圈，与阀体6内壁形成密封；关气时，阀芯端部的圆弧面在阀芯弹簧和高压气体共同作用下，与端面密封圈的密封面线状接触，密封压强增大，不易漏，同时端面密封圈具有带凸缘的固定座，该固定座压紧于阀体内的台臂上，结构稳定，不易移位，变形小。

〖附图说明〗

图1为一种现有的气动快速接头的构造示意图。

图2为本实用新型实施例提供的气动快速接头的构造示意图。

图3为本实用新型实施例提供的气动快速接头中端面密封圈的示意图。

〖具体实施方式〗

如图2所示，本实施例提供的气动快速接头包括：插头1、卡环2、钢珠3、锁套弹簧4、锁套5、阀体6、进气堵头7、阀芯弹簧8、阀芯9、端面密封圈11及侧面密封圈12。下面以图2中视图方向为参考，对该气动快速接头的构造进行详细说明。

插头1右端为气管插头，用于和进气管相接；插头1左端为公插头，用于插入阀体6右端内部，与阀体6形成连接；插头1的公插头外壁上设置有钢珠卡槽。阀体6材料为H59铜，侧壁上开设有钢珠孔，钢珠3设置于钢珠孔内，钢珠3和钢珠孔均为四个。锁套5可左右滑动地套设阀体6外部，锁套5内壁由左至右设置有弹簧槽、钢珠压紧块及钢珠释放槽。锁套弹簧4设置于锁套5与阀体6之间，并位于弹簧槽内，锁套弹簧4左右两端分别与阀体6和锁套5的相应抵顶机构抵顶。阀体6的左端固定连接进气堵头7，用细牙螺纹连接，并且涂放密封胶防漏气。阀芯9可滑动地设置于阀体6内部，阀芯弹簧8抵顶设置于阀芯9与进气堵头7之间。

阀芯9左端设置为弹簧抵顶部91，与阀芯弹簧8抵顶配合，中部外壁周缘开设有密封配合槽92，右端外壁周缘与阀体6内壁紧贴设置。结合图3所示，端面密封圈11材料为硅橡胶，大概呈碗型密封圈，其具有一体成型的固定座111和密封部112。固定座111带有凸缘，阀体6内腔设置有与端面密封圈11配合的台臂，固定座111设置于阀体6内的台臂上，由进气堵头7右端压紧固定，该台臂设计成圆角面接触，减少端面密封圈11受到的剪切力。端面密封圈11的密封部112位于阀芯9的密封配合槽92。

密封配合槽92左右向宽度大于端面密封圈11的密封部112的宽度，以供阀芯9相对端面密封圈11左右位移时，端面密封圈11的密封部112在密封配合槽92内具有左右相对运动的行程空间。密封配合槽92底壁向下开设有连通阀芯9内孔95的通孔93。密封配合槽92左侧槽壁94为密封面，该密封面为一圆弧形密封面；端面密封圈11的密封部112具有一个和密封配合槽92左侧槽壁94密封配合的斜面密封面1121。

侧面密封圈12为一O型密封圈，材料采用丁晴橡胶，设置于阀体6右端内壁，用于公插头插入阀体6内时，形成对气流的侧向密封。

此外，阀体6外形设计成六方形与园柱形相结合，便于装配，锁套5设计成等厚带凹槽环状，既保证机械强度，又节省材料，移动锁套5时手感良好。

本实施例提供的气动快速接头在使用时，先向左(参见图1方位)拉动锁套5，使得钢珠释放槽与钢珠对位，此时将插头1插入阀体6内，钢珠受挤压部分进入锁套5的钢珠释放槽内；插头1插入阀体6的过程中，其前端将阀芯9向左推送并压缩阀芯弹簧8；待插头1插到位后，松开锁套5，其在锁套弹簧4的作用下向右滑动，使得锁套5内壁的钢珠压紧块与钢珠3对位，将钢珠3压紧于阀体6侧壁的钢珠孔内，同时钢珠还嵌入到插头1外壁的钢珠卡槽内，将到位的插头1锁死于阀体6内。

本实施例提供的气动快速接头具有以下特点：分别设置端面密封圈和侧面密封圈，密封圈防漏气功能各自独立，即通气与关气时，防漏气各有密封圈。通气时，公插头顶开阀芯，不会加力于端面密封圈，故其不变形，而O形圈密封作用于公插头侧面，即在插头的外侧周缘设置O型密封圈，与阀体6内壁形成密封；关气时，阀芯端部的圆弧面在阀芯弹簧和高压气体共同作用下，与端面密封圈的密封面线状接触，密封压强增大，不易漏，同时端面密封圈具有带凸缘的固定座，该固定座压紧于阀体内的台臂上，结构稳定，不易移位，变形小。

为了检验本实用新型设计方案的合理性和优良性，必须进行样品的防漏测试，流量测试，耐压测试，寿命试验及企业的使用。为此，我们试制了小批样品进行进行各种测试。

1、防漏测试

测试方法是，将快速接头接入1000KPa的压缩空气，然后放进水箱中，观察空压机的压力表是否下降或观察快速接头在水中有无气泡出现，结果是3小时之内无气泡出现，压力表有轻微约5KPa下降，可能是空气压缩机自身漏气所至

2、流量测试

测试方法是，用空气流量计与快速接头连接，用空压机使气体通过快速接头，记录气压与流量的关系，结果当压力＝800KPa巴时,流量＝1200L/min如表1

表1气压与流量数据表：

3、耐压测试

测试方法是，将快速接头接入压缩空气加压，放入水中，观察有无气泡，观察压力表，直到有漏气出现为止，结果耐压达到11000KPa

4、寿命测试

测试方法是，制作一台有计数器的自动接入拔出试验机，将快速接头接入压缩空气，压力为1000KPa，室内温度为28℃，然后模拟连续工作，隔一段时间测试一次参数，直到失效为止，结果平均寿命达到25000次，最高者达32000次。

我们将主要的测试数据列入表2。

表2二种快速接头性能数据表：

从表中数据可以看出，改进后的设计方案，综合性能有所提高，特别是漏气现象减少了，工作寿命大大提高了。

改进后的设计方案，在制造成本上提高了约15％，主要是增加了一个O形密封圈，碗形密封圈改用硅橡胶材料，材料费有所提高，但使用寿命提高了60％。我们通过成本核算旧的快速接头制造成本约是5元/件，新的快速接头制造成本约是5.75/件，再除以工作寿命，就得到每万次使用成本了。

现有的快速接头每万次使用成本＝成本/工作寿命＝5.00/1.5＝3.33元/万次，本实用新型的快速接头每万次使用成本＝成本/工作寿命＝5.75/2.5＝2.30元/万次，两相比较，性价比提高了(3.33-2.3)/3.33＝34％。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，基于本实用新型创新主旨的、未经创造性劳动的等效技术特征的替换，应当属于本申请揭露的范围。

Claims (7)

1.一种气动快速接头，包括：插头、卡环、钢珠、锁套弹簧、锁套、阀体、进气堵头、阀芯弹簧、阀芯；其特征在于，还包括端面密封圈及侧面密封圈；所述阀芯左端设置为弹簧抵顶部，与阀芯弹簧抵顶配合，中部外壁周缘开设有密封配合槽，右端外壁周缘与阀体内壁紧贴设置；所述端面密封圈具有一体成型的固定座和密封部，固定座固定设置于阀体内腔，密封部位于阀芯的密封配合槽内；密封配合槽左右向宽度大于端面密封圈的密封部的宽度，密封配合槽底壁向下开设有连通阀芯内孔的通孔；密封配合槽左侧槽壁作为密封面，端面密封圈的密封部具有一个和密封配合槽左侧槽壁密封配合的密封面；所述侧面密封圈为一O型密封圈，设置于阀体供插头插设部分的内壁。

2.根据权利要求1所述的气动快速接头，其特征在于，所述密封配合槽左侧槽壁为圆弧面，所述端面密封圈大概呈碗型密封圈，其密封部的密封面为环形斜面。

3.根据权利要求2所述的气动快速接头，其特征在于，所述端面密封圈的固定座带有凸缘，所述阀体内腔设置有与端面密封圈配合的台臂，固定座设置于阀体内的台臂上，由进气堵头右端压紧固定。

4.根据权利要求3所述的气动快速接头，其特征在于，所述台臂设计成圆角面。

5.根据权利要求1所述的气动快速接头，其特征在于，所述进气堵头用细牙螺纹连接于阀体的左端，并且涂放防漏气密封胶。

6.根据权利要求1所述的气动快速接头，其特征在于，所述阀体外形设计成六方形与园柱形相结合的形状。

7.根据权利要求6所述的气动快速接头，其特征在于，所述锁套设计成等厚带凹槽环状。