CN205013907U - 扩口式管接头母头以及用于航空发动机的管接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扩口式管接头母头以及用于航空发动机的管接头，涉及航空发动机技术领域。解决了现有技术存在通用性较差的技术问题。该扩口式管接头母头，包括母头本体以及密封圈，母头本体的端部设置有安装环槽，密封圈设置在安装环槽内，密封圈在公头与母头连接时抵接在公头的密封面上与公头形成流体密封。该用于航空发动机的管接头，包括母头和公头，母头为本实用新型提供的扩口式管接头母头。本实用新型用于提高扩口式管接头母头的通用性以及密封的可靠性。

Description

扩口式管接头母头以及用于航空发动机的管接头

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种扩口式管接头母头以及设置该扩口式管接头母头的用于航空发动机的管接头。

背景技术

航空发动机中液压管路的管接头的密封性和连接可靠性是管路系统性能的重要指标之一。

在实际应用中，参考国内外的成熟机型，74度扩口式接头应用广泛，主要用于航空发动机的燃油与滑油系统的管路连接。为实现装配时一定的活动补偿功能，对于这种扩口式接头，传统技术中，设计者推荐选用74度内锥母头和头部为球面的公头的配合形式，球面可以实现接头的±5度偏转，但是在传统技术中球面与锥面的线-面密封存在一定困难，首先，对接头接触表面的加工精度要求较高，尤其是球面的表面粗糙度和跳动度要求较高，这对于部分偏心球接头在加工上难度较大；其次，对接头的拧紧力矩限制较多，尤其在维修装配过程中，工人在装配管路时一端加矩过大，再安装另一端时很可能出现漏油现象。针对这种问题，也有设计者采用公头、母头为锥面与锥面配合的密封形式，即面-面密封，但这种连接方式，对接触表面的加工精度和密接度要求更高，更有发生因为预装时人为偏差导致面与面偏离而发生泄漏的风险。

为克服上述缺陷，现有技术提供了一种扩口式接头锥面密封结构，对面-面密封提出了改进。该技术方案中管路连接的管接头均采用锥面，且在公头的外锥面上加工有法向垂直于锥面的矩形安装环槽，安装环槽中嵌入O型圈或者锥形密封圈。通过旋紧母头一侧的外套螺母，使轴向压紧力作用于接头组件的内外锥面间，进而实现利用密封圈的锥面密封。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题的一个或多个：

1、通用性差；现有的扩口式接头锥面密封结构，安装环槽开设于公头用于与母头连接的外锥面上，应用于与三通、四通等管接头上的公头连接时，这些管接头的公头上的外锥面部分均需加工安装环槽，无形中增加了加工成本，导致通用性较差；

另外，紧邻公头外锥面的圆柱面上车有与母头上的外套螺母配合连接的螺纹，安装环槽和螺纹为加工工序和夹具设计提出了更多要求；

2、现有的密封形式往往需要对密封圈的锥面锥角的加工有2至3度的偏差，以实现开始形成接触时的线-面密封和密封圈在楔形缝隙中顺利地弹性受力变形，进而在压紧后实现密封效果；采用这种开槽方式和密封圈配合，在受热膨胀的情况下其压紧过程中接触面间的摩擦也易使密封圈受力不均甚至脱落；

3、现有的密封形式中密封圈更多地暴露于流体介质中，对密封圈的耐压及耐腐性要求更高；

4、现有的密封形式中由于安装环槽法向垂直于锥面，密封圈突出于锥面的部分，对于O型密封圈或锥形密封圈而言，都对接头连接的对中定位提出更高要求。特别是O型密封圈在实现锥面间的密封时，由于接头旋紧的主承力方向是轴向，而与密封变形方向成一定角度，因此其密封效果没有用于法兰垂直面间的密封效果好，现有结构为克服这一问题，需要在接头上增加了定位结构以保证装配时接头的对中，例如挡圈孔、定位销孔，甚至花键槽等。但这些措施会使简单的连接形式变的复杂，对于加工工艺和零件减重都是不利的。

实用新型内容

本实用新型提出一种通用性好的扩口式管接头母头以及设置该扩口式管接头母头的用于航空发动机的管接头。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(便于加工制造、密封圈不易脱落、结构简单、使用寿命长)详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的扩口式管接头母头，包括母头本体以及密封圈，所述母头本体的端部设置有安装环槽，所述密封圈设置在所述安装环槽内，所述密封圈在公头与母头连接时抵接在所述公头的密封面上与所述公头形成流体密封。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述安装环槽的槽深方向与所述母头本体的轴心线的延伸方向相平行。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述安装环槽的外周面与内周面均与所述母头本体的轴心线的延伸方向相平行。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述密封圈与所述安装环槽之间为紧配合。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述端部设置有内锥面或内弧面，所述安装环槽设置在所述内锥面或所述内弧面上。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述密封圈裸露出所述安装环槽的至少部分区域与所述内锥面或所述内弧面平滑连接。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述密封圈裸露出所述安装环槽的部分设置有突出部，所述突出部凸出所述内锥面所在平面或所述内弧面所在弧面。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述密封圈设置有密封锥面，所述密封锥面与所述公头的密封面相抵接，所述密封圈的部分周向外表面形成所述突出部的外侧面，所述密封锥面形成所述突出部的内侧面。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述密封锥面与所述内锥面之间的夹角为1～3°。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述密封圈的周向外表面设置有内压凹槽，或者，所述密封圈为中空结构，所述中空结构位于所述密封圈的纵截面的中间位置。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述内压凹槽环绕所述密封圈的整个周向外表面。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述端部的纵截面呈直角梯形，所述内锥面形成所述直角梯形的斜边。

本实用新型实施例提供的用于航空发动机的管接头，包括母头和公头，所述母头为本实用新型任一技术方案提供的扩口式管接头母头。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述公头的密封面为外锥面或外弧面。

作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述母头本体外还套设有外套螺母，所述外套螺母与所述公头螺纹连接。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

本实用新型中安装环槽设置在扩口式管接头母头的母头本体上，而并非设置在公头上，所以应用于与三通、四通等管接头上的公头连接时，由于本实用新型母头本体上已存在用于安装密封圈的安装环槽，故而这些管接头的公头上的外锥面部分无需加工用于安装密封环的安装环槽，无形中降低了公头加工成本，提高了本实用新型母头乃至公头的通用性，故而通用性更好，所以解决了现有技术存在通用性较差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所提供的扩口式管接头的示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的扩口式管接头的母头本体的剖视示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的扩口式管接头母头的剖视示意图；

图5为图4中B部分的放大示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的扩口式管接头的剖视示意图；

附图标记：1、母头本体；10、端部；101、上底；102、下底；103、直角边；11、密封圈；111、内压凹槽；112、突出部；12、安装环槽；13、内锥面；14、外套螺母；2、公头。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图6以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本实用新型实施例提供了一种通用性强、便于加工制造、密封圈不易脱落、结构简单、使用寿命长的扩口式管接头母头以及设置该扩口式管接头母头的用于航空发动机的管接头。

下面结合图1～图6对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1～图6所示，本实用新型实施例所提供的扩口式管接头(优选为74度扩口式管接头)母头，包括母头本体1以及密封圈(或称：密封环、密封件)11，母头本体1用于与公头2连接的端部10设置有安装环槽12，其中：密封圈11设置在安装环槽12内，具体地，密封圈11的一端嵌于安装环槽12内，密封圈11的另一端在公头2与母头本体1连接时抵接在所述公头2的密封面上与所述公头2形成流体密封，即密封圈11可以抵接在公头2上以密封公头2与母头本体1之间的流体泄露间隙。

本实施例中安装环槽12设置在扩口式管接头母头的母头本体1上，而并非设置在公头2上，所以应用于与三通、四通等管接头上的公头2连接时，由于本实用新型母头本体1上已存在用于安装密封圈11的安装环槽12，故而管接头的公头2上的外锥面部分无需加工用于安装密封环的安装环槽12，无形中降低了公头2的加工成本，提高了本实用新型母头乃至公头2的通用性，故而通用性更好。

此外，母头本体1的材质一般均采用金属材料(例如不锈钢、铜)，密封圈11的密度远小于母头本体1的材质的密度，所以上述改进后扩口式管接头的母头本体1的重量有所减轻，有利于结构的减重。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，安装环槽12的槽深方向(或理解为法向方向)与母头本体1的轴心线的延伸方向相平行。该结构的安装环槽12不仅便于插入密封圈11，密封圈11的拆装更为方便，而且该结构可以使密封圈11主承力方向与接头的旋紧方向一致，使环形密封圈11与公头2的锥面间摩擦相对较小，环形密封圈11在接头旋紧过程中不易因摩擦而滑脱，不存在旋紧过程中因径向分力不均导致接头连接偏差的问题。安装环槽12的槽深方向(或理解为法向方向)与母头本体1的轴心线的延伸方向也可以存在一定夹角，该夹角可以为0°～90°之间。此时，密封圈11也不易从安装环槽12内脱出。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，安装环槽12的底面与母头本体1的轴心线的延伸方向相垂直。安装环槽12的外周面与内周面均与母头本体1的轴心线的延伸方向相平行。该结构较为规则，便于加工制造，且密封圈11有利于插接在安装环槽12内，而且该结构可以使密封圈11主承力方向与接头的旋紧方向一致性更为理想。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，密封圈11与安装环槽12之间为紧配合。该结构可以提高密封圈11与安装环槽12之间的连接可靠性。本实施例中密封圈11优选为内径小于安装环槽12的侧壁中接近母头本体1轴心线的侧壁的内径。密封圈11的轴心线优选为与母头本体1的轴心线重合。此时，密封圈11实施密封作业沿周向方向各处受力会较为均衡。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，端部10设置有内锥面13或内弧面，安装环槽12设置在内锥面13或内弧面上。该结构可以利用母头本体1的内锥面13与公头2上外锥面形成的抵接结构以及密封圈11与公头2上外锥面形成的抵接结构一并起到密封作用，同时，母头本体1的内锥面13可以将公头2上外锥面施加的抵压力中的一部分分解为径向力，并利用该径向力起到对中定位的作用。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，密封圈11裸露出安装环槽12的部分至少部分区域与内锥面13平滑连接。该结构公头2插接、连接作业时密封圈11承受的摩擦阻力小，不易磨损。该结构的密封圈11主承力方向与接头的旋紧方向一致性更为理想，而且公头2的外锥面对密封圈11施加的摩擦力较小，密封圈11对中性好，由此形成的管接头锥面环形密封结构不仅结构简单，不需要更多的定位孔或额外结构保证密封圈11对中定位。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，密封圈11裸露出安装环槽12的部分设置有突出部112，突出部112凸出内锥面13所在的平面或内弧面所在弧面。

该结构可以提高密封圈11的弹性，并利用母头内锥面13嵌入的密封圈11的轴向受力压紧密封面，在轴向方向由于密封圈11的弹性形变，对管路装配中存在的轴向误差有一定补偿作用，并且，可以有效降低预装过程中接头加矩过大导致的管路硬装后最终泄露的危险。

由于突出部112提高了密封圈11的弹性性能，由此，对于接头的锥面加工精度有所放宽，不要求精密的面-面接触和密接度检查，且配合锥面不再需要角度偏差；安装环槽12及密封圈11的改进设计也使得密封圈11暴露于流体介质的面积减小。相对于现有技术中锥面之间形成的面-面密封的结构而言，本实用新型降低了锥面的加工精度，实现结构简单、低成本、高效率，进一步，由于本实用新型对于接头的锥面加工工艺与加工精度要求宽松，且相对改善了密封圈11的使用环境，延长其使用寿命。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，密封圈11设置有密封锥面，密封锥面与公头2的密封面相抵接，密封圈11的部分周向外表面形成突出部112的外侧面，密封锥面形成突出部112的内侧面。该结构的突出部112具有便于加工、制造的优点。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，密封锥面与内锥面13之间的夹角为1～3°，优选为1～2°。采用该角度制造的突出部112略微高于内锥面13所在的平面或内弧面所在弧面，其实现密封作业时与经过管接头的流体接触面积小，不易腐蚀。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，如图4所示密封圈11的外表面(优选为周向外表面)设置有如图5所示的内压凹槽111，或者，密封圈11为中空结构，中空结构位于密封圈11的纵截面的中间位置。

如图5所示内压凹槽111以及中空结构的设计保证在热变形或接头组件受力压紧时，密封圈11边缘不发生内缩现象。因为若采用单纯的梯形截面密封圈11，内锥面13嵌入密封圈11后，在热变形或接头组件受压时，密封圈11梯形截面梯形夹角处减薄，沿梯形斜边会有径向内缩的应力分量，易使密封圈11边缘内缩。因此，在梯形截面密封圈11外侧设计有弧度的内压凹槽111，为截面提供面向圆心的内聚力，用以抵消内缩效应，且在热变形时，在保证轴向伸缩余量的同时，也保证密封圈11贴紧密封安装环槽12内壁，有效地避免密封圈11翘曲或脱落。另外，由于密封面间的间隙和环形密封圈11的内压凹槽111的弹性变形存在可调裕度，可以实现管路装配中加工及安装误差的补偿，实现较好的装配性。此外，带有内压凹槽111的环形密封圈11，相对于锥形密封圈11需保证外锥面锥角均匀而言更容易加工成型，且在密封过程中受力均匀，热变形时不易从安装环槽12中脱落。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，内压凹槽111环绕密封圈11的整个周向外表面。上述结构的内压凹槽111更方便制造，且提高密封圈11弹性的效果更为显著。

作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，端部10的纵截面(纵截面指沿物体的径向方向剖开物体时得到的截面)呈直角梯形(图5中用虚线示意出了该直角梯形的下底102，同时标记出了该直角梯形的上底101以及直角边103)，内锥面13形成直角梯形的斜边。梯形截面的梯形夹角(该夹角可以理解为：斜边与母头本体1的轴心线之间的夹角)优选为38～39度。该结构的母头端部10在承受轴向挤压力时，端部10的夹角部分即使变薄也不会影响公头2与母头的配合连接，故而有助于提高公头2与母头之间的密封可靠性。

本实用新型实施例提供的用于航空发动机的管接头，包括母头和公头2，母头为本实用新型任一技术方案提供的扩口式管接头母头。

本实用新型提供的母头适宜应用于航空发动机的管接头上，尤其适宜应用于74度扩口式管接头上以提高管接头的通用性以及密封性能。

如图6所示，作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，公头2上的密封面为外锥面(该外锥面也可以为外弧面所替代)。该结构公头2与母头本体1之间密封结构不仅具有自对中的功能，对中性好，而且公头2与母头本体1之间的接触面积更大，密封性更为理想。

如图1和图6所示，作为本实施例任一技术方案的可选实施方式，母头本体1外还套设有外套螺母14，外套螺母14与公头2螺纹连接。外套螺母14的设置不仅可以简化母头本体1的结构，提高母头本体1与公头2之间的连接可靠性，而且可以通过调节外套螺母14调节公头2与母头之间抵接力的大小。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

在本实用新型的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的扩口式管接头母头或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种扩口式管接头母头，其特征在于，包括母头本体(1)以及密封圈(11)，所述母头本体(1)的端部(10)设置有安装环槽(12)，所述密封圈(11)设置在所述安装环槽(12)内，所述密封圈(11)在公头(2)与母头连接时抵接在所述公头(2)的密封面上与所述公头(2)形成流体密封；

所述端部(10)设置有内锥面(13)或内弧面，所述安装环槽(12)设置在所述内锥面(13)或所述内弧面上。

2.根据权利要求1所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述安装环槽(12)的槽深方向与所述母头本体(1)的轴心线的延伸方向相平行。

3.根据权利要求1所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述安装环槽(12)的外周面与内周面均与所述母头本体(1)的轴心线的延伸方向相平行。

4.根据权利要求1所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述密封圈(11)与所述安装环槽(12)之间为紧配合。

5.根据权利要求1所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述密封圈(11)裸露出所述安装环槽(12)的至少部分区域与所述内锥面(13)或所述内弧面平滑连接。

6.根据权利要求1所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述密封圈(11)裸露出所述安装环槽(12)的部分设置有突出部(112)，所述突出部(112)凸出所述内锥面(13)所在平面或所述内弧面所在弧面。

7.根据权利要求6所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述密封圈(11)设置有密封锥面，所述密封锥面与所述公头(2)的密封面相抵接，所述密封圈(11)的部分周向外表面形成所述突出部(112)的外侧面，所述密封锥面形成所述突出部(112)的内侧面。

8.根据权利要求7所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述密封锥面与所述内锥面(13)之间的夹角为1～3°。

9.根据权利要求1－8任一所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述端部(10)的纵截面呈直角梯形，所述内锥面(13)形成所述直角梯形的斜边。

10.根据权利要求1－8任一所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述密封圈(11)的周向外表面设置有内压凹槽(111)，或者，所述密封圈(11)为中空结构，所述中空结构位于所述密封圈(11)的纵截面的中间位置。

11.根据权利要求10所述的扩口式管接头母头，其特征在于，所述内压凹槽(111)环绕所述密封圈(11)的整个周向外表面。

12.一种用于航空发动机的管接头，包括母头和公头(2)，所述母头为权利要求1－11任一所述的扩口式管接头母头。

13.根据权利要求12所述的用于航空发动机的管接头，其特征在于，所述母头本体(1)外还套设有外套螺母(14)，所述外套螺母(14)与所述公头(2)螺纹连接。