球锁式连接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型球锁式连接装置涉及一种管道连接装置，特别是涉及一种用于自动拆解的管道连接装置。其目的是为了提供一种结构简单紧凑、操作方便、保护工作人员、自动拆解的球锁式连接装置。本实用新型球锁式连接装置包括球头(11)、球锁部(3)和驱动装置(39)，所述左管道(1)固定有球头(11)，右管道(2)固定有球锁部(3)，所述左管道(1)和右管道(2)通过球头(11)和球锁部(3)密封固定，当球锁部(3)通过驱动装置(39)控制球头(11)和球锁部(3)卡紧和断开连接。
【专利说明】球锁式连接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管道连接装置，特别是涉及一种用于自动拆解的管道连接装置。
【背景技术】
[0002]在管道连接方式中，传统连接方式有:
[0003]1、法兰连接，即通过螺栓和法兰盘将管道接口密封固定。
[0004]2、爪式连接，即通过钩爪与接口的法兰卡合实现密封固定。
[0005]上述两种方法都需要人为拆解连接，在管道输送某些有害物质或管道处于不适宜工作人员工作的位置时，如何实现自动拆解连接成为世界性难题，特别是对于运载火箭输送管道的自动拆解连接。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、操作方便、保护工作人员、自动拆解的球锁式连接装置。
[0007]本实用新型球锁式连接装置，包括球头、球锁部和驱动装置。所述左管道固定有球头，右管道固定有球锁部。所述左管道和右管道通过球头和球锁部密封固定，球锁部通过驱动装置控制球头和球锁部卡紧和断开连接。
[0008]本实用新型球锁式连接装置，其中所述球头和球锁部分别绕左管道和右管道的外圆周面均勻分布多个。
[0009]本实用新型球锁式连接装置，其中所述左管道和右管道轴线方向为左右方向，球头和球锁部分别固定在左管道和右管道的上侧。所述左管道和右管道的下侧分别固定有卡轴和卡槽部，当球头和球锁部连接时，卡轴和卡槽部卡紧，当球头和球锁部断开连接时，卡轴和卡槽部断开连接。
[0010]本实用新型球锁式连接装置，其中所述球锁部包括球锁本体、解锁杆、销轴、外套、钢球和驱动装置。所述驱动装置左端与球锁本体右端固定连接，驱动装置的伸缩杆能够在驱动装置的驱动下左右移动，伸缩杆的左端与解锁杆的右端固定连接，解锁杆中部套装在球锁本体内，解锁杆左部固定有销轴。所述销轴轴线垂直于解锁杆轴线，销轴两端固定有外套，外套套装在解锁杆外圆周上，球锁本体左端自左向右开设有球头凹槽，球头凹槽形状与球头形状相配合，外套内部的左侧设有套内凸台，套内凸台的左端面为自左向右由外向内倾斜的斜面，当伸缩杆移动到最左侧时，球锁本体在与外套左部相同的轴向位置开设有外大内小的圆台孔。所述圆台孔与球头凹槽贯通，圆台孔内设有钢球，钢球的能够从圆台孔的内侧向内凸出，钢球直径大于圆台孔小端的孔径，套内凸台用于在伸缩杆移动到最左侧时，将圆台孔内的钢球压在球头11的球形凹槽内，球头圆周面设有与钢球凸出形状相配合的球形凹槽，当钢球外端与外套左部的内圆周面顶紧时，钢球的凸出部分和球头的球形凹槽相配合，将球头和球锁本体锁紧，当伸缩杆移动到最右端时，钢球能够产生径向位移，钢球外端能够与外套左端的内圆周面贴合，钢球内端脱离球头的球形凹槽，从而解锁球头和球锁部。
[0011]本实用新型球锁式连接装置，其中所述球锁本体竖直方向开设有长圆孔。所述长圆孔的长轴方向为左右方向，长圆孔内设有销轴，长圆孔对销轴起限位作用，当销轴移动到长圆孔最左端或最右端时，钢球均不会从圆台孔中掉出。
[0012]本实用新型球锁式连接装置，其中所述长圆孔的上下两端固定有环状凸起，环状凸起的内壁形状与长圆孔形状相吻合，外套内部的套内凸台与环状凸起之间设有弹簧。所述弹簧能够使外套在驱动装置无作用的情况下始终保持在最左侧。
[0013]本实用新型球锁式连接装置，其中所述球锁部通过球锁座固定在右管道上。所述球锁座与球锁本体的圆周面固定，球锁本体设有卡台，卡台的左端面能够和圆环状凸起的右端面共同夹住球锁座，从而对球锁部进行轴向限位。
[0014]本实用新型球锁式连接装置，其中所述卡槽部包括卡杆、固定螺钉和微调螺钉，卡杆左部的下侧开设有卡槽，卡槽为半圆形凹槽，卡槽形状与卡轴形状相配合，卡杆上下方向开设有两个杆长圆孔，杆长圆孔长轴方向为左右方向，两个杆长圆孔内设有固定螺钉，卡杆通过固定螺钉固定在凸台上，凸台固定在右管道下侧，卡杆右端设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有微调螺钉，微调螺钉轴线方向为左右方向，微调螺钉的一端可转动的顶在凸台右端面上。
[0015]本实用新型球锁式连接装置与现有技术不同之处在于本实用新型球锁式连接装置通过对球锁部的断电和通电即可控制左管道和右管道之间的断开和连接，省去了工人需要在现场手动断开两管道的麻烦，大大方便了操作并且实现了连接拆解的自动化。
[0016]本实用新型球锁式连接装置中通过多个球头和球锁部即可实现两管道之间的多点固定，增加了两管道之间的密封程度。
[0017]本实用新型球锁式连接装置中两管道对接只需一组球头和球锁部锁紧两管道的上侧，下侧则由卡轴和卡槽进行卡紧，即可实现两管道的连接，球头和球锁部断开时，卡轴和卡槽也随之断开,大大节约了全部为球头和球锁部的成本。
[0018]本实用新型球锁式连接装置中球头和球锁部采用钢球进行锁紧，并且控制钢球是否可径向移动，则能控制球头和球锁部的锁紧或断开，结构巧妙，成本低廉。
[0019]本实用新型球锁式连接装置中长圆孔对销轴进行机械限位，即可防止钢球因位移过大而产生掉落的现象。
[0020]本实用新型球锁式连接装置中弹簧将外套顶在最左侧，即可在驱动装置不通电的情况下也能将球头和球锁部锁紧。
[0021]本实用新型球锁式连接装置中卡台对球锁部轴向限位能够防止球锁部脱落。
[0022]本实用新型球锁式连接装置中卡杆左端的下侧开设有卡槽，即可将卡轴卡住，并且微调螺钉组成的丝杠结构能够将卡轴和卡槽进一步卡紧。
[0023]下面结合附图对本实用新型的球锁式连接装置作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是球锁式连接装置的主视图；
[0025]图2是图1所示左管道的轴侧图；
[0026]图3是图1所示右管道的轴侧图；
[0027]图4是图1球锁部的局部放大图；
[0028]图5是球锁式连接装置断开连接时的主视图。
【具体实施方式】
[0029]如图1?图5所示,参见图1，本实用新型球锁式连接装置包括球头11、球锁部3和驱动装置39。左管道I固定有球头11，右管道2固定有球锁部3。左管道I和右管道2通过球头11和球锁部3密封固定，球锁部3通过驱动装置39控制球头11和球锁部3卡紧和断开连接。
[0030]进一步的，球头11和球锁部3分别绕左管道I和右管道2的外圆周面均匀分布多个。
[0031]如图4所示，球锁部3包括球锁本体31、解锁杆321、销轴322、外套323、钢球33和驱动装置39。驱动装置39左端与球锁本体31右端固定连接，驱动装置39的伸缩杆391能够在驱动装置39的驱动下左右移动。驱动装置39为现有技术，驱动装置39包括一个永磁铁、一个与其能够同极相斥或异极相吸的电磁铁和一个弹簧。永磁铁与驱动装置固定连接，电磁铁与伸缩杆391右端固定连接，弹簧使伸缩杆391在电磁铁不通电的情况下保持在最右侧位置。伸缩杆391的左端与解锁杆321的右端固定连接，解锁杆321中部套装在球锁本体31内，解锁杆321左部固定有销轴322。销轴322位于球锁本体31在竖直方向开设的长圆孔311内。长圆孔311对销轴322起限位作用。销轴322轴线垂直于解锁杆321轴线，销轴322两端固定有外套323。外套323套装在解锁杆321外圆周上。球锁本体31左端自左向右开设有球头凹槽，球头凹槽形状与球头11形状相配合。外套323内部的左侧设有套内凸台，套内凸台的左端面为自左向右由外向内倾斜的斜面。当伸缩杆391移动到最左侧时，球锁本体31在与外套323左部相同的轴向位置开设有外大内小的圆台孔。圆台孔与球头凹槽贯通。圆台孔内设有钢球33，钢球33能够从圆台孔的内侧向内凸出，钢球33直径大于圆台孔小端的孔径。套内凸台用于在伸缩杆391移动到最左侧时，将圆台孔内的钢球33压在球头11的球形凹槽内，钢球33无法径向移动。球头11圆周面设有与钢球33凸出形状相配合的球形凹槽。当钢球33外端与外套323左部的内圆周面顶紧时，钢球33的凸出部分和球头11的球形凹槽相配合。将球头11和球锁本体31锁紧，当伸缩杆391移动到最右端时，钢球33能够产生径向位移，钢球33外端能够与外套323左端的内圆周面贴合，钢球33内端脱离球头11的球形凹槽，从而解锁球头11和球锁部3。当销轴322移动到长圆孔311最左端或最右端时，钢球33均不会从圆台孔中掉出。
[0032]进一步的，长圆孔311的上下两端固定有环状凸起，环状凸起的内壁形状与长圆孔311形状相吻合。外套323内部的套内凸台与环状凸起之间设有弹簧34。弹簧34能够使外套323在驱动装置39无作用的情况下始终保持在最左侧。
[0033]进一步的，球锁部3通过球锁座21固定在右管道2上。球锁座21与球锁本体31的圆周面固定，球锁本体31设有卡台35。卡台35的左端面能够和圆环状凸起的右端面共同夹住球锁座21，从而对球锁部3进行轴向限位。
[0034]左管道I和右管道2轴线方向为左右方向，球头11和球锁部3分别固定在左管道I和右管道2的上侧。左管道I和右管道2的下侧分别固定有卡轴12和卡槽部22，当球头11和球锁部3连接时，卡轴12和卡槽部22卡紧，当球头11和球锁部3断开连接时，卡轴12和卡槽部22断开连接。
[0035]如图1、图2、图3和图5所示，卡槽部22包括卡杆221、固定螺钉和微调螺钉。卡杆221左部的下侧开设有卡槽。卡槽为半圆形凹槽。卡槽形状与卡轴12形状相配合,卡杆221上下方向开设有两个杆长圆孔。杆长圆孔长轴方向为左右方向，两个杆长圆孔内设有固定螺钉。卡杆221通过固定螺钉固定在凸台20上，凸台20固定在右管道2下侧，卡杆221右端设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有微调螺钉。微调螺钉轴线方向为左右方向，微调螺钉的一端可转动的顶在凸台右端面上。
[0036]使用时的过程如下:
[0037]1、将卡槽和卡轴12卡合。
[0038]2、将球头11和球锁部3锁紧在一起。
[0039]3、调节微调螺钉进一步卡紧卡槽和卡轴12。
[0040]如图5所示，当需要断开球头11和球锁部3的时候，只需将驱动装置39通电即可断开球头11和球锁部3，然后很容易随着两管道的径向位移，卡槽和卡轴脱离，完成拆解连接，无需工作人员手动拆解。
[0041]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种球锁式连接装置，其特征在于:包括球头(11)、球锁部(3)和驱动装置(39)，左管道(I)固定有球头(11)，右管道(2)固定有球锁部(3)，所述左管道(I)和右管道(2)通过球头(11)和球锁部(3)密封固定，球锁部(3)通过驱动装置(39)控制球头(11)和球锁部(3)卡紧和断开连接。
2.根据权利要求1所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述球头(11)和球锁部(3)分别绕左管道(I)和右管道(2)的外圆周面均匀分布多个。
3.根据权利要求2所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述左管道(I)和右管道(2)轴线方向为左右方向，球头(11)和球锁部(3)分别固定在左管道(I)和右管道(2)的上侧，所述左管道(I)和右管道(2)的下侧分别固定有卡轴(12)和卡槽部(22)， 当球头(11)和球锁部(3)连接时，卡轴(12)和卡槽部(22)卡紧，当球头(11)和球锁部(3)断开连接时，卡轴(12)和卡槽部(22)断开连接。
4.根据权利要求3所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述球锁部(3)包括球锁本体(31)、解锁杆(321)、销轴(322)、外套(323)、钢球(33)和驱动装置(39)， 所述驱动装置(39)左端与球锁本体(31)右端固定连接，驱动装置(39)的伸缩杆(391)能够在驱动装置(39)的驱动下左右移动，伸缩杆(391)的左端与解锁杆(321)的右端固定连接，解锁杆(321)中部套装在球锁本体(31)内，解锁杆(321)左部固定有销轴(322)，所述销轴(322)轴线垂直于解锁杆(321)轴线，销轴(322)两端固定有外套(323)，外套(323)套装在解锁杆(321)外圆周上，球锁本体(31)左端自左向右开设有球头凹槽，球头凹槽形状与球头(11)形状相配合，外套(323)内部的左侧设有套内凸台，套内凸台的左端面为自左向右由外向内倾斜的斜面，当伸缩杆(391)移动到最左侧时，球锁本体(31)在与外套(323)左部相同的轴向位置开设有外大内小的圆台孔，所述圆台孔与球头凹槽贯通，圆台孔内设有钢球(33)，钢球(33)的能够从圆台孔的内侧向内凸出，钢球(33)直径大于圆台孔小端的孔径，套内凸台用于在伸缩杆(391)移动到最左侧时，将圆台孔内的钢球压在球头11的球形凹槽内，球头(11)圆周面设有与钢球(33)凸出形状相配合的球形凹槽，当钢球(33)外端与外套(323)左部的内圆周面顶紧时，钢球(33)的凸出部分和球头(11)的球形凹槽相配合，将球头(11)和球锁本体(31)锁紧，当伸缩杆(391)移动到最右端时，钢球(33)能够产生径向位移，钢球(33)外端能够与外套(323)左端的内圆周面贴合，钢球(33)内端脱离球头(11)的球形凹槽，从而解锁球头(11)和球锁部(3)。
5.根据权利要求4所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述球锁本体(31)竖直方向开设有长圆孔(311)，所述长圆孔(311)的长轴方向为左右方向，长圆孔(311)内设有销轴(322)，长圆孔(311)对销轴(322)起限位作用，当销轴(322)移动到长圆孔(311)最左端或最右端时，钢球(33)均不会从圆台孔中掉出。
6.根据权利要求5所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述长圆孔(311)的上下两端固定有环状凸起，环状凸起的内壁形状与长圆孔(311)形状相吻合，外套(323)内部的套内凸台与环状凸起之间设有弹簧(34)，所述弹簧(34)能够使外套(323)在驱动装置(39)无作用的情况下始终保持在最左侧。
7.根据权利要求6所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述球锁部(3)通过球锁座(21)固定在右管道(2)上，所述球锁座(21)与球锁本体(31)的圆周面固定，球锁本体(31)设有卡台(35)，卡台(35)的左端面能够和圆环状凸起的右端面共同夹住球锁座(21)，从而对球锁部(3)进行轴向限位。
8.根据权利要求7所述的球锁式连接装置，其特征在于:所述卡槽部(22)包括卡杆(221)、固定螺钉和微调螺钉,卡杆(221)左部的下侧开设有卡槽,卡槽为半圆形凹槽,卡槽形状与卡轴(12)形状相配合，卡杆(221)上下方向开设有两个杆长圆孔，杆长圆孔长轴方向为左右方向，两个杆长圆孔内设有固定螺钉，卡杆(221)通过固定螺钉固定在凸台(20)上，凸台(20)固定在右管道(2)下侧，卡杆(221)右端设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有微调螺钉，微调螺钉轴线方向为左右方向，微调螺钉的一端可转动的顶在凸台右端面上。
【文档编号】F16L21/08GK204042252SQ201420362832
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】王爱伟, 王建秋, 张振华, 唐强, 王立, 赵立乔 申请人:北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院