CN1189688C - 管接头 - Google Patents

Abstract

一种管接头，具备管套(S)，该管套(S)具有可以与衬套(P)的锁紧部接合的多个锁紧球(13)，通过这些锁紧球与衬套锁紧部接合，管套(S)可与衬套连接。管套(S)包括：具有外圆周面、内圆周面和形成可容纳衬套(P)的插入口的端部的管套主圆筒体(1)；在该主圆筒体的上述端部附近、形成一定的环形空间并配置在外圆周面上的外圆筒体(14)。在上述主圆筒体的端部和形成于外圆筒体的内侧的端部之间，形成一个截面形状为锥形的间隙，多个锁紧球(13)被放置在该间隙内，可以从主圆筒体(1)的内圆周面上突出和缩进去。另外，该管套还包括可自由滑动地配置在主圆筒体(1)和上述外圆筒体上所形成的空间内的压紧圆筒体(12)。当锁紧球(13)与衬套的锁紧部接合时，压紧圆筒体(12)阻止锁紧球(13)向离心方向移动。

Description

管接头

技术领域

本发明涉及具有可以自由地在对方衬套上拆装的管套的管接头，更具体地说，涉及适用于连接高压流体用管路的管接头。

背景技术

目前，已开发了具有在管套连接在对方衬套上的状态下、用于锁紧的锁紧机构的管接头。通常，在这种管接头的管套上，在衬套插入口附近，沿着圆周方向以一定间隔配置一系列的锥孔，在这些锥孔中放入多个锁紧球。另外，在管套中设置了操作环，该操作环可以在将这些锁紧球压向半径方向的内侧的锁紧位置和将它们移动至半径方向的外侧的松开位置之间滑动，并由弹簧压在锁紧位置上。另一方面，在对方的衬套体内形成与这些锁紧球接合的锁紧槽。

另外，在将衬套的一端插入管套的衬套插入口内的状态下，管套的操作环限制锁紧球向离心方向移动，将锁紧球保持在与衬套的锁紧槽接合的状态。这样，管套和衬套不会互相分离而锁紧。当要分离管套和衬套时，使管套的操作环滑动。这样，管套中的锁紧球可以从衬套的锁紧槽向离心方向移动，管套和衬套的锁紧就松开了。此外，在管套或衬套中设有阀的情况下，在管套与衬套连接或分离时，该阀自动地开闭。

在使用中，在上述结构的管接头中，由于在内部流动的流体压力影响，有一个要使管套和衬套分离的力在起作用。这个力成为作用在衬套的锁紧槽和管套的锁紧球的接合面上的表面压力。当流体压力低时，这种力在管接头中不会产生不利的影响。

但是，当流体压力高时，这个力变得非常大。例如，在流体压力为35MPa以上的高压管路中使用上述的管接头的情况下，加在锁紧球表面上的压力很大，会在衬套锁紧槽承受压力一侧的边缘上产生喇叭口(由锁紧球表面的高的压力造成的塑性变形)。特别是，在最坏的情况下，存在下述问题：衬套的锁紧槽成为喇叭口会阻碍操作环的滑动，而使管套与衬套不能拆装。

为了防止这种锁紧槽出现喇叭口，需要在管套中配置多个锁紧球，以降低每一个锁紧球的表面压力。但是，为了放置多个锁紧球，需要在管套上形成多个保持锁紧球用的锥孔。结果，相邻锥孔之间的间隔狭小，使管套的锁紧球保持部的强度降低。因此，对于放置多个锁紧球的本身而言，也是有限制的。

根据这种背景，本申请人提出了在具有目前的容易拆装的基础上、又可充分适用于高压流体管路中的管接头(实开平7-12693号)。在该公报中所述的管接头中，在管套中设置了第1列和第2列锁紧零件(锁紧球)，在衬套的外圆周面上形成第1和第2个锁紧槽。将各列锁紧零件与各自对应的锁紧槽接合，而且利用操作环限制各个锁紧零件的移动，可以将两者锁紧。利用这个结构，可以分散加在各个锁紧零件表面上的压力，防止衬套锁紧槽产生喇叭口。这样，就避免了管套和衬套不能拆装的问题。

然而，上述管接头中配置多列锁紧零件的结果，使管接头的长度增大，另外，由于设置多列锁紧零件，使结构复杂。由于这样，难以减小尺寸和重量，带来了成本提高等新的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种在高压流体流动的情况下、可以减小作用在每一个锁紧球上的负载、尺寸小、重量轻、价格便宜的管接头。

本发明提供一种管接头，该管接头具备管套，该管套具有与设置在衬套上的锁紧部接合的多个锁紧球，通过使这些锁紧球与衬套的锁紧部接合，该管套与衬套连接。

该管套包括：具有外圆周面、内圆周面和形成可容纳衬套的插入口的端部的管套主圆筒体；在该主圆筒体的上述端部附近、形成一定的环形空间并配置在外圆周面上的外圆筒体，

在上述主圆筒体的端部和形成于外圆筒体的内侧的端部之间，形成截面形状为锥形的间隙，上述多个锁紧球被放置在该间隙内，可以在从主圆筒体的内圆周面朝向半径方向的内侧突出的位置和凹入的位置之间移动，

而且，上述管套还包括：可自由滑动地配置在上述主圆筒体和上述外圆筒体所形成的空间内、被外力朝着上述端部的方向推压的压紧圆筒体，

当将上述锁紧球配置在突出位置上、并与衬套的锁紧部接合时，上述压紧圆筒体阻止锁紧球向离心方向移动，由此防止衬套与管套分离。

采用这种管接头时，管套没有用于保持多个锁紧球的多个孔，将多个锁紧球放置在主圆筒体和外圆筒体之间形成的、具有锥形截面形状的一个间隙中。因此，可以和目前这样，将锁紧球排列成沿圆周方向的一列，同时，作用在每一个锁紧球上的压紧负载可以大大减小，可以得到耐压性高(例如，可承受500MPa的内部压力)的管接头。另外，由于锁紧球排成一列，管接头的全长与目前的管接头相同。这样，可以达到容易进行锁紧球装配作业等优良的效果。

附图说明

本发明的另外的目的、特点和优点，从以下参照附图进行的说明中，将会清楚。其中，图1是本发明的优选实施例的管接头的管套和衬套处于分离状态的剖面图，图中使用由管子制成的衬套。

图2是图1所示的管套和衬套处在连接状态的剖面图。

图3是表示管套和衬套连接时的锁紧球的配置状态的图1所示的管套的局部图。

图4是沿图2中的A-A线所取的剖面图。

图5A～图5C是表示锁紧球的作用的说明图；图5A表示衬套的解除锁紧的状态；图5B和图5C表示衬套锁紧的状态。

图6是图1所示的管套中的操作环和压紧零件的剖面图。

图7是图1所示的管套的外圆筒体的主视图。

图8是与图1同样的管套和衬套处在分离状态的剖面图，图中使用目前形状的衬套作为衬套。

具体实施方式

在图1所示的本发明的优选实施例的管接头中，管套S具有主圆筒体1和利用螺纹拧在主圆筒体一端上、并与软管等连接的内圆筒体2。在主圆筒体1的另一端，即图1的右端有插入口，衬套P可以从这个插入口插入。在该内圆筒体2的外圆周上，配置着密封主圆筒体1的内圆周面和内圆筒体2的外圆周面之间的间隙的密封件3。

在主圆筒体1的内部，可自由滑动地嵌入一个套筒或密封保持体4。密封保持体4的外圆周上所形成的台阶4a与主圆筒体1的内圆周面上所形成的台阶1a接触，由此该密封保持体4被阻止向图1中的右端移动。在密封保持体4的衬套插入一侧的端部上，安装着用于保持与衬套P之间的液体密封状态的密封件5。另外，在密封保持体4的外圆周上，安装着密封该密封保持体的外圆周面与主圆筒体1的内圆周面之间的间隙的密封件6。设置在密封保持体4的内圆周面上的弹簧座7支承着上述密封件5的内圆周面，在上述弹簧座7和内圆筒体2之间配置有对密封保持体4向图1中的右端加力的施力零件(螺旋弹簧)8。将弹簧座7作成具有凸缘7a的形状，该凸缘7a与密封保持体4的台阶4b接触，因此可防止从密封保持体4中将弹簧座7拔出来。

在主圆筒体1的外圆周上形成小直径台阶部1b，在该小直径台阶部1b上，沿着圆周方向，形成多个向着向心方向、孔径减小的锥形的半径方向的孔9。在各个孔9内，配置了止动球10，这些止动球，起着阻止后述的压紧圆筒体12轴向移动的挡块的作用。因此，各个止动球10的直径作成比孔9的轴向尺寸大，可以在从主圆筒体1的内圆周面突出一部分的位置、和从内圆周面凹入进去且从外圆周面突出来的位置之间自由移动。另外，主圆筒体1的衬套插入口一侧的前端部，形成一个厚壁部，该厚壁部的厚度，比后述的锁紧球13的直径小。如后所述，将该前端面作成用于保持锁紧球13的斜面11。

在主圆筒体1的上述小直径台阶部1b的外圆周上，可自由滑动地配置一个压紧圆筒体12。在该压紧圆筒体12的内圆周面上，形成允许上述止动球10向着离心方向移动的槽12a，另外，在该压紧圆筒体12的内圆周的前端部上，形成允许上述锁紧球13向着离心方向移动的斜面12b，再在上述槽12a和斜面12b之间的内圆周面上，形成将锁紧球13压向向心方向的压紧面12c。

将外圆筒体14固定在与主圆筒体1的上述小直径台阶部1b相邻的外圆周上。在本实施例中，通过形成于外圆筒体14的内圆周面上的阴螺纹15与形成于主圆筒体的外圆周上的阳螺纹啮合，将外圆筒体14固定在主圆筒体1上。在外圆筒体14的衬套插入侧端部，形成一个内径大致与主圆筒体1的前端部内径相等的内侧法兰，在该内侧法兰的内圆周侧边缘上，形成一个与在上述主圆筒体1上形成的斜面11相对的斜面16。

如图1～图3所示，该斜面16与主圆筒体1的斜面11配合工作，形成用于保持锁紧球13的球保持部。由于二个相对的斜面11和16，该球保持部有朝着向心方向、宽度变窄的截面为锥形的间隙或环形槽。该环形槽的最内圆周侧的宽度，也比锁紧球13的直径小。如上所述，由于主圆筒体1的前端部的厚度比锁紧球13的直径小，所以该环形槽的深度也比锁紧球13的直径小。因此，如图3和图4所示，放置在该球保持部的环形槽内的多个锁紧球13，可以分别沿着主圆筒体1的半径方向自由移动，可以在从主圆筒体1的内圆周面突出出来的位置和从该内圆周面凹入进去的位置之间移动。放置在该环形槽内的锁紧球13的数目应是达到以下目的的数目：当管套S和衬套P处在分离状态时，如图5A所示，在相邻的锁紧球13之间形成间隙，允许衬套P插入，而当管套S和衬套P处在连接状态时，如图5和图5C所示，利用压紧圆筒体12朝着向心方向压紧，由此相邻的锁紧球13紧密接触，与在衬套P的斜面上形成的锁紧部30的外圆周接触，可以在全圆周上将该衬套P锁紧。

如图7所示，在外圆周体14上，形成多个在管套S的轴向方向延伸的长孔17。又如图1所示，安装在上述压紧圆筒体12上的连接体18(螺钉)的一端，贯通该长孔17，可以在长孔17内移动。如图6所示，从该外圆筒体14的长孔17中突出出来的连接体18的头部，被可以自由滑动地配置在外圆筒体14的外圆周上，与操作者可以操作的操作环19连接。另外，在操作环19和外圆筒体14之间，配置着可向图1中的右端给操作环19加力的施力体(螺旋弹簧)20。施力体20配置在外圆筒体14的外圆周上形成的台阶14a和在操作环19的内圆周上形成的台阶19a之间，平时可以将向着图1中的右端方向的力加在操作环19上。图中，符号21表示将外圆筒体14固定在主圆筒体1上的止动环。

现在来说明由以上结构构成的管套S和衬套P的连接操作。

当管套S和衬套P处在分离状态时，(图1所示的状态)，通过球保持体4的外圆周面，朝着离心方向推压止动球10，使该止动球10进入在压紧圆筒体12的内圆周上所形成的槽12a内，阻止压紧圆筒体12沿轴向方向的移动。在该状态下，操作环19通过连接体18，将施力体20保持在压缩状态。另外，锁紧球13也处在可以沿着压紧圆筒体12的斜面12b，或外圆筒体14的斜面16，向离心方向移动的状态。

当管套S处在图1所示的状态时，若将衬套P从管套S的插入口插入，则锁紧球13受到衬套P的端部的挤压，由此，在斜面11和16之间的圆周方向的槽内，向着半径方向的外端移动。当衬套P的端部超过锁紧球13，更加插入到插入口内时，衬套P的端部碰到球保持体4的密封件5。当再推入衬套P时，密封保持体4压缩弹簧8，向图1中的左端移动，这时，止动球10从密封保持体4的外圆周面脱出。由此，止动球10从在压紧圆筒体12的内圆周面上形成的槽12a，朝着向心方向移动，压紧圆筒体12可以在轴向移动。作用在操作环19上的施力体20的力，通过连接体18，作用在压紧圆筒体12上，压紧圆筒体12与该操作环19一起，受到向着图1的右端的力的作用，因此，压紧圆筒体12的斜面12b对锁紧球13施加向心方向的力。

当锁紧球13与衬套P的斜面或锁紧部30接合时，锁紧球13沿着该锁紧部30的外圆周面，朝着向心方向移动，与此同时，压紧圆筒体12也向图1的右端移动。另外，在压紧圆筒体12的内圆周面上形成的推压面12C，将锁紧球13朝着向心方向推压，锁紧球13压紧在衬套P上形成的锁紧部30上，这样，衬套P与管套S锁紧，成为图2所示的管接头连接状态。

当需要从图2的连接状态中将管套S和衬套P分离时，需要克服施力体20的力，将操作环19向图2中的左端移动。代替压紧圆筒体12的推压面12c，可以将斜面12b配置在锁紧球13的外侧，并且，将槽12a配置在止动球10的外侧。由此，先将锁紧球13向着离心方向移动，容易将衬套P从管套S中拔出。当拔出衬套P时，密封保持体4由施力体8的力的作用，向图2的右端移动。密封保持体4的外圆周面，沿着离心方向将止动球10推压到压紧圆筒体12的槽12a内。这样，管套S回复至图1所示的分离状态。

利用上述的管接头，当在图2所示的连接状态时，锁紧球13在互相紧密接触的状态下，保持在管套的球保持部中，与衬套P的锁紧部30接合。因此，全部锁紧球13，在管套S和衬套P上形成极在大的接触面积。因此，作用在一个锁紧球13上的负载，可以比目前的负载大大减小，从而可得到高耐压性(例如，可承受500MPa的内部压力)的管接头。另外，利用内压，通过衬套P，可使作用在各个锁紧球13和压紧圆筒体12上的离心方向的力分散，没有局部的大的力作用。由于这些多个锁紧球13，只沿着圆周方向形成一列，所以可使管套S即管接头的全长与目前的管接头相同。

再者，由于这些多个锁紧球13被放置在球保持部，即由斜面11和16构成的一个环形槽内，没有必要象目前那样，将各个锁紧球放置在各个半径方向的孔中，因此装配作业容易。又由于放置在一个环形槽内的多个锁紧球13，可以在沿环形槽内自由移动，所以不会总是在同一个位置接合。因此，锁紧球13相对于管套S的球保持部的接合位置不固定。由此，管套的应力减小，可以延长使用寿命。

另外，可以不象上述那样，将压紧圆筒体12和操作环19作成单独的零件，而可以将它们作成整体的结构。在这种情况下，可以利用螺旋形或平板形弹簧，将压紧圆筒体压在衬套插入一侧上。并且，如果是对操作环19和密封保持体加力的施力体20和施力件8能够达到同样功能的位置，就不局限于上述的位置，也可以将它们配置在适当的位置上。再者，衬套P也不局限于如图1所示那样作成管子形状，只要能达到衬套的功能，可以采用如图8所示那样的目前形状的衬套等各种衬套。在图8中使用的符号与图1中的符号相同者，表示同一个零件。

在不偏离本发明的精神或主要特征的条件下，本发明可有其他各种实施方式。因此，上述实施例在总的方面上，只不过是一种示例，不应认为是对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种管接头，包括具有锁紧部(30)的衬套(p)和管套(S)，其中该管套具有与设置在衬套(p)上的锁紧部可接合的多个锁紧球(13)，通过使这些锁紧球与衬套的锁紧部接合，该管套与衬套连接，其特征在于；

所述管套(S)包括：

具有外圆周面，内圆周面和形成有可容纳衬套(P)的插入口的端部的管套主圆筒体(1)；

在该主圆筒体的所述端部附近、形成一定的环形空间并配置在外圆周面上的外圆筒体(14)；

在所述主圆筒体的端部和形成于外圆筒体的内侧的端部之间，形成截面形状为锥形的间隙；所述多个锁紧球(13)被放置在该间隙内，可以在从主圆筒体(1)的内圆周面朝向半径方向的内侧突出的位置和凹入的位置之间移动；

所述管套(S)还包括：可自由滑动地配置在所述主圆筒体(1)和所述外圆筒体所形成的空间内，被外力朝着所述端部的方向推压的压紧圆筒体(12)。

当将所述锁紧球(13)配置在突出位置上、并与衬套的锁紧部接合时，所述压紧圆筒体(12)阻止锁紧球(13)向离心方向移动，由此防止衬套与管套分离。

2.如权利要求1所述的管接头，其特征在于：

还包括：可以自由滑动地安装在所述外圆筒体(14)的外圆周面上、可由操作者操作的操作环(19)；朝着所述端部的方向推压该操作环的施力体(20)；

该操作环与所述压紧圆筒体(12)连接，将施力体(20)的作用力传递至所述压紧圆筒体上。

3.如权利要求1所述的管接头，其特征在于：所述间隙为环形槽。

4.如权利要求1所述的管接头，其特征在于：

还包括：当衬套(P)没有插入到所述插入口内时、止动所述压紧圆筒体(12)、阻止该压紧圆筒体(12)朝着所述端部方向移动的挡块(10)；

当衬套插入到所述插入口内时，该挡块解除对所述压紧圆筒体(12)的止动。

5.如权利要求4所述的管接头，其特征在于：

所述主圆筒体包括：沿圆周方向、以一定间隔配置、分别朝着向心方向缩小直径的多个半径方向的孔(9)；

所述挡块是放置在这些半径方向的孔内、可自由移动的止动球(10)；

当衬套(P)不插入到插入口内时，这些止动球从主圆筒体的外圆周面上突出来，卡住所述压紧圆筒体(12)；

当衬套插入时，这些止动球又从该外圆周面上缩进去，解除对压紧圆筒体的止动。

6.如权利要求5所述的管接头，其特征在于：

还包括：可以滑动地放置在所述主圆筒体(1)内的密封保持体(4)；

当衬套没有插入到插入口内时，该密封保持体朝着离心方向推压所述止动球(10)；

当衬套插入时，解除推压。

7.如权利要求6所述的管接头，其特征在于：

所述主圆筒体(1)的所述端部具有一个厚壁部；

所述半径方向的孔(9)在该厚壁部附近的位置上形成。

8.如权利要求1所述的管接头，其特征在于：

所述外圆筒体(14)具有在向心方向延伸的法兰部；

所述间隔在该法兰部的内圆周侧缘部和主圆筒体(1)的所述端部之间形成。

9.如权利要求1所述的管接头，其特征在于：所述衬套(P)由管子制成。

10.一种用于与衬套(p)连接的管套(S)，具有与设置在衬套(P)上的锁紧部可接合的多个锁紧球(13)，通过使这些锁紧球与衬套的锁紧部接合，与衬套连接，其特征在于：

所述套管包括：具有外圆周面、内圆周面和形成可容纳衬套(P)的插入口的端部的管套主圆筒体(1)；在该主圆筒体的所述端部附近、形成一定的环形空间并配置在外圆周面上的外圆筒体(14)；

在所述主圆筒体的端部和形成于外圆筒体的内侧的端部之间，形成截面形状为锥形的间隙，所述多个锁紧球(13)被放置在该间隙内，可以在从主圆筒体(1)的内圆周面朝向半径方向的内侧突出的位置和凹入的位置之间移动；

还包括：可自由滑动地配置在所述主圆筒体(1)和所述外圆筒体所形成的空间内、被外力朝着所述端部的方向推压的压紧圆筒体(12)；

当将所述锁紧球(13)配置在突出位置上，并与衬套的锁紧部接合时，所述压紧圆筒体(12)阻止锁紧球(13)向离心方向移动，由此防止与所述插入口的管套分离。

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