CN211875373U - 一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，包括母插座组件、公插头组件以及连接组件，母插座组件包括壳体以及位于壳体内的母插座阀芯结构，公插头组件包括插头以及公插头阀芯结构，所述连接组件包括外圈A、外圈B、外圈弹簧，钢球，挡圈，外圈B套设在插头的外侧，外圈弹簧安装在外圈B的内侧，钢球和挡圈分别位于外圈弹簧的两端，外圈A、外圈B的端部带有对应的棘齿，外圈A上的内螺纹与插头上的外螺纹连接锁紧，外圈A端面上的棘齿与另一侧被外圈弹簧轴向推动的外圈B端面上的棘齿咬合。有效防止母插座组件和公插头组件正常连接工作状态下意外松开。

Description

一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构

技术领域

本实用新型涉及管接头技术领域，具体为一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构。

背景技术

管接头结构主要包括母插座和公插头，通过公插头与母插座的插接实现快接，为了保证连接密封性，一般采用螺纹连接，现有的螺纹连接快速接头的连接方式由于振动、变载荷、冲击力作用，螺纹副的摩擦系数急剧降低，螺纹在受压或受拉连接中，受拉时，插头上的外螺纹螺纹牙面的正压力径向分力使内圈螺纹牙面径向扩张，外螺纹又径向收缩，因此螺纹副间将有微量相对滑动，内螺纹在有径向滑动的条件下将相对于外螺纹回转，螺纹连接松动，导致连接子体分离。

为此，中国专利公告号为CN110645256 A的专利公开了一种适用于强振动大载荷的正反旋互锁防松螺纹连接组件，包括螺栓、紧固螺母、锁紧螺母，棘齿环，螺栓的螺纹杆外端均布有轴向排列的外止回棘齿；紧固螺母包括连为一体的紧固段和锁紧段，紧固段的内螺纹与螺栓外螺纹相配合，紧固段外端面的环形凸台上设置有呈扇形分布的单向止回棘齿；锁紧段上具有外螺纹、锁紧段的外端向外延伸连接有外径逐步缩小呈外锥体结构的弹性锁片，从弹性锁片的外端面向锁紧段与紧固段的连接端延伸均布有轴向槽，弹性锁片外锥体结构的内圈均布有与螺栓上的外止回棘齿相配合的沿轴向排列的内止回棘齿。该组件主要是通过止回棘齿配合螺纹达到互锁防松的目的，虽然采用了止回棘齿结构，但实际使用时存在连接不牢固，达不到轴向互锁的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，防止母插座组件和公插头组件正常连接工作状态下意外松开。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，包括母插座组件、公插头组件以及连接组件，母插座组件包括壳体以及位于壳体内的母插座阀芯结构，公插头组件包括插头以及公插头阀芯结构，所述连接组件包括外圈A、外圈B、外圈弹簧，钢球，挡圈，外圈B套设在插头的外侧，外圈弹簧安装在外圈B的内侧，钢球和挡圈分别位于外圈弹簧的两端，外圈A、外圈B的端部带有对应的棘齿，外圈A上的内螺纹与插头上的外螺纹连接锁紧，外圈A端面上的棘齿与另一侧被外圈弹簧轴向推动的外圈B端面上的棘齿咬合。

进一步，所述母插座组件还包括壳体接头体、壳体阀座、母插座钢球、母插座阀芯弹簧、O型圈b、O型圈a、四氟垫；公插头组件还包括公插头钢球、插头阀座、公插头阀芯弹簧、油封、插头接头体。

进一步，公插头阀芯结构是通过改变公插头钢球与插头内斜面的间隙，接通或关闭流体通道，公插头钢球依托在插头阀座前端锥面形成自定心，公插头阀芯弹簧安装在插头接头体内孔端面与插头阀座端面之间，其距离小于公插头阀芯弹簧的自由长度，公插头阀芯弹簧受压产生反作用力推动公插头钢球与插头内斜面弥合，关闭流体通道；

在插头接头体螺纹连接面上的沟槽安装油封，对插头与插头接头体之间进行密封；

插头阀座圆柱面上均布通孔，连通插头阀座中心通孔与插头接头体通孔共同形成流体通道。

进一步，母插座阀芯结构是通过改变母插座钢球与壳体内斜面的间隙，接通或关闭流体通道；所述壳体与壳体接头体通过螺纹连接，两者通过O型圈a密封连接，母插座阀芯弹簧安装在壳体接头体内孔端面与壳体阀座端面之间，其距离小于母插座阀芯弹簧的自由长度，导致母插座阀芯弹簧受压产生反作用力推动母插座钢球与壳体内斜面弥合，关闭流体通道；

壳体阀座和母插座钢球采用锥面自定心形式，插头阀座圆柱面上均布通孔，连通插头阀座中心通孔与壳体接头体通孔共同形成流体通道。

进一步，O型圈b、四氟垫装在壳体沟槽与插头径向静密封。

进一步，所述壳体台阶和外圈A的内腔台阶限位，外圈A的内螺纹与插头上的螺纹旋合，插头端面拉至与壳体端面贴合后，外圈A端面上同螺纹反旋向的棘齿，与另一侧被外圈弹簧轴向推动的外圈B端面上的棘齿咬合。

进一步，外圈B通过外圈弹簧推动实现轴向约束，在外圈B内壁上钢球滑槽与固定在插头的钢球卡扣实现外圈B径向旋转的约束，钢球滑槽和钢球卡扣与钢球的安装位置对应。

进一步，多个棘齿在外圈A、外圈B的端部均匀环向排布。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的母插座组件与公插头组件的连接通过对开式的外圈A上的内螺纹与插头上的外螺纹连接锁紧，利用外圈A端面上同螺纹反旋向的棘齿与另一侧被外圈弹簧轴向推动的外圈B端面上的棘齿咬合，外圈A端面棘齿与外圈B端面棘齿在接触面处相互吻合且外圈A与外圈B的棘齿尺寸基本相同，端面均匀分布多个棘齿以有利于提高预紧力的连续性；棘齿在轴向沿正向运动时，外圈A，外圈B端面的棘齿斜面倾角较小，外圈A，外圈B可以相对实现运动连接。棘齿在轴向沿反方向运动时，外圈A，外圈B棘齿斜面倾角较大，外圈A，外圈B不能相对运动，从而实现牢固自锁，有效防止母插座组件和公插头组件正常连接工作状态下意外松开。

附图说明

图1为本实用新型的装配结构示意图。

图 2为本实用新型的公插头组件的结构示意图。

图 3为本实用新型的母插座组件的结构示意图。

图中，壳体1、外圈A2、插头3 、母插座钢球4、插头阀座5、钢球6、O型圈a7、四氟垫8、母插座阀芯弹簧9、壳体阀座10、O型圈b11、壳体接头体12、外圈B13、外圈弹簧14、挡圈15、油封16、插头接头体17、公插头钢球18、公插头阀芯弹簧19、棘齿20。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，包括母插座组件、公插头组件以及连接组件，母插座组件包括壳体1以及位于壳体1内的母插座阀芯结构，公插头组件包括插头3以及公插头阀芯结构，所述连接组件包括外圈A2、外圈B13、外圈弹簧14，钢球6，挡圈15，外圈B13套设在插头3的外侧，外圈弹簧14安装在外圈B13的内侧，钢球6和挡圈15分别位于外圈弹簧14的两端，外圈A2、外圈B13的端部带有对应的棘齿20，外圈A2上的内螺纹与插头3上的外螺纹连接锁紧，外圈A2端面上的棘齿与另一侧被外圈弹簧14轴向推动的外圈B13端面上的棘齿咬合。

母插座组件还包括壳体接头体12、壳体阀座10、母插座钢球4、母插座阀芯弹簧9、O型圈b11、O型圈a7、四氟垫8。

其中，母插座流体通道的密封采用刚性密封。母插座钢球4装入壳体1流体通道圆柱孔。当流体通道密封时，母插座钢球4作为阀芯作用，依托在同样安装在同一流体通道的壳体阀座10前端锥面形成自定心，防止在公插头与母插座连接后对顶的过程中母插座钢球4偏离流体通道中心位置。壳体阀座10尾部安装母插座阀芯弹簧9。壳体接头体12通过与壳体1螺纹连接后，壳体接头体12上的弹簧座孔端面与壳体1流体通道口的锥度密封面口的距离小于母插座阀芯弹簧9、壳体阀座10、母插座钢球4的总长度，壳体接头体12上的弹簧座孔端面压缩母插座阀芯弹簧9推动母插座钢球4与壳体1流体通道口的锥度密封面口弥合，关闭流体通道。

在壳体阀座10的圆柱面设有四个均布孔，用于当母插座组件和公插头组件连接后，流体通道打开时，流体经过密封口，流经壳体阀座10圆柱面上的均布孔，然后流经壳体阀座10中心通孔与壳体接头体12通孔共同形成流体通道。

在壳体1与公插头外圆柱面配合的内孔沟槽中装有不同材质的双层密封件，O型圈a7和四氟垫8。当插头插入壳体孔内，O型圈a7和四氟垫8内孔面弥合公插头外圆柱面，采用径向静密封形式结构。

壳体接头体12与壳体1连接时为保证流体通道的密封性，采用闷塞密封结构。在壳体接头体12螺纹连接面上的沟槽安装O型圈b11，壳体接头体12与壳体1螺纹连接后，两者的端面压缩O型圈b11，用两者之间的密封；壳体接头体12通过螺纹与外界结构连接。

另外，公插头组件还包括公插头钢球18、插头阀座5、公插头阀芯弹簧19、油封16、插头接头体17；

公插头流体通道的密封采用刚性密封，公插头钢球18装入插头3流体通道圆柱孔。当流体通道密封时，公插头钢球18作为阀芯作用，依托在同样安装在同一流体通道的插头阀座5前端锥面形成自定心，防止在公插头与母插座连接后对顶的过程中公插头钢球18偏离流体通道中心位置。

插头阀座5尾部安装阀座弹簧。插头接头体17通过与插头3螺纹连接后，插头接头体17上的弹簧座孔端面与插头3流体通道口的锥度密封面口的距离小于公插头阀芯弹簧19、插头阀座5、公插头钢球18的总长度，插头接头体17上的弹簧座孔端面压缩公插头阀芯弹簧19推动公插头钢球18与插头3流体通道口的锥度密封面口弥合，关闭流体通道。

在插头阀座5的圆柱面设有四个均布孔，用于当母插座组件和公插头组件连接后，流体通道打开时，流体经过密封口，流经插头阀座5圆柱面上的均布孔，然后流经插头阀座5中心通孔与插头接头体17通孔共同形成流体通道。

插头接头体17与插头3连接时为保证流体通道的密封性，采用闷塞密封结构。在插头接头体17螺纹连接面上的沟槽安装油封，插头接头体17与插头3螺纹连接后，两者的端面压缩油封，用两者之间的密封；插头接头体17通过螺纹与外界结构连接。

母插座组件和公插头组件具体的连接方式采用棘齿互锁防松螺纹连接，对开式的外圈A2在壳体接头体12与壳体1连接前，外圈A2套在壳体上，外圈A2内孔台阶端面与壳体1大台阶端面限位贴合。

对开式的外圈A2上的内螺纹插头3上的外螺纹连接锁紧，母插座的壳体1端面与插头3端面贴合，两个组件的弹性阀芯装置对顶，相互推开阀芯，打开流体通道。

对开式外圈A、B的棘齿20齿型是相同倾斜角度和相同高度。外圈A2连接插头3后，利用外圈A2端面上同螺纹反旋向的棘齿20，与对开式外圈B13端面上的棘齿20咬合。

插头接头体17与插头3连接前，外圈B13套在插头3外圆柱面上，外圈内孔台阶前端面与插头3大端面贴合限位。外圈B13后侧内孔端面容置外圈弹簧14和挡圈15，在插头接头体17与插头3连接后，插头连接体17的六角端面挡住挡圈，压缩外圈弹簧14的自由伸展，推动外圈13向外圈A2方向，使对开的外圈的棘齿咬合。

在外圈B13内壁上钢珠滑槽与对应固定铆接在插头3圆柱面的钢珠4卡扣实现外圈B13径向旋转的约束，达成螺纹连接防松效果。

外圈A2端面棘齿与外圈B13端面棘齿在接触面处相互吻合，且外圈A2与外圈B13的棘齿尺寸基本相同，端面均匀分布多个棘齿以有利于提高预紧力的连续性，棘齿在轴向沿正向运动，外圈A2，外圈B13端面的棘齿斜面倾角较小，外圈A2，外圈B13可以相对实现运动连接。棘齿在轴向沿反方向运动，外圈2，外圈B13棘齿斜面倾角较大，外圈A2，外圈B13不能相对运动，从而实现牢固自锁。有效防止母插座组件和公插头组件正常连接工作状态下意外松开。拆卸时，沿轴向将外圈B13拔离棘齿咬合面，使外圈A2, 外圈B13棘齿不咬合，旋松外圈A2与插头3的螺纹连接即可。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，包括母插座组件、公插头组件以及连接组件，其特征在于，母插座组件包括壳体（1）以及位于壳体（1）内的母插座阀芯结构，公插头组件包括插头（3）以及公插头阀芯结构，所述连接组件包括外圈A（2）、外圈B（13）、外圈弹簧（14），钢球（6），挡圈（15），外圈B（13）套设在插头（3）的外侧，外圈弹簧（14）安装在外圈B（13）的内侧，钢球（6）和挡圈（15）分别位于外圈弹簧（14）的两端，外圈A（2）、外圈B（13）的端部带有对应的棘齿（20），外圈A（2）上的内螺纹与插头(3)上的外螺纹连接锁紧，外圈A（2）端面上的棘齿与另一侧被外圈弹簧（14）轴向推动的外圈B（13）端面上的棘齿咬合。

2.根据权利要求1所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，所述母插座组件还包括壳体接头体（12）、壳体阀座（10）、母插座钢球（4）、母插座阀芯弹簧（9）、O型圈b（11）、O型圈a（7）、四氟垫（8）；公插头组件还包括公插头钢球（18）、插头阀座（5）、公插头阀芯弹簧（19）、油封（16）、插头接头体（17）。

3.根据权利要求2所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，公插头阀芯结构是通过改变公插头钢球（18）与插头（3）内斜面的间隙，接通或关闭流体通道，公插头钢球（18）依托在插头阀座（5）前端锥面形成自定心，公插头阀芯弹簧（19）安装在插头接头体（17）内孔端面与插头阀座（5）端面之间，其距离小于公插头阀芯弹簧（19）的自由长度，公插头阀芯弹簧（19）受压产生反作用力推动公插头钢球（18）与插头（3）内斜面弥合，关闭流体通道；

在插头接头体（17）螺纹连接面上的沟槽安装油封（16），对插头（3）与插头接头体（17）之间进行密封；

插头阀座（5）圆柱面上均布通孔，连通插头阀座（5）中心通孔与插头接头体（17）通孔共同形成流体通道。

4.根据权利要求3所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，母插座阀芯结构是通过改变母插座钢球（4）与壳体（1）内斜面的间隙，接通或关闭流体通道；所述壳体（1）与壳体接头体（12）通过螺纹连接，两者通过O型圈b（11）密封连接，母插座阀芯弹簧（9）安装在壳体接头体（12）内孔端面与壳体阀座（10）端面之间，其距离小于母插座阀芯弹簧（9）的自由长度，导致母插座阀芯弹簧（9）受压产生反作用力推动母插座钢球（4）与壳体（1）内斜面弥合，关闭流体通道；

壳体阀座（10）和母插座钢球（4）采用锥面自定心形式，插头阀座（5）圆柱面上均布通孔，连通插头阀座（5）中心通孔与壳体接头体（12）通孔共同形成流体通道。

5.根据权利要求3或4所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，O型圈a（7）、四氟垫（8）装在壳体（1）沟槽与插头（3）径向静密封。

6.根据权利要求1所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，所述壳体（1）台阶和外圈A（2）的内腔台阶限位，外圈A（2）的内螺纹与插头（3）上的螺纹旋合，插头（3）端面拉至与壳体（1）端面贴合后，外圈A（2）端面上同螺纹反旋向的棘齿，与另一侧被外圈弹簧（14）轴向推动的外圈B（13）端面上的棘齿咬合。

7.根据权利要求6所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，外圈B（13）通过外圈弹簧（14）推动实现轴向约束，在外圈B（13）内壁上钢珠滑槽与固定在插头（3）的钢珠卡扣实现外圈B（13）径向旋转的约束，钢珠滑槽和钢珠卡扣与钢球（6）的安装位置对应。

8.根据权利要求1所述的一种采用棘齿互锁防松螺纹连接的快换连接结构，其特征在于，多个棘齿（20）在外圈A（2）、外圈B（13）的端部均匀环向排布。

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