管连接器和航空发动机的制作方法

1.本发明涉及管路连接技术领域，特别涉及一种管连接器和航空发动机。


背景技术：

2.管连接器在航空发动机等场合广泛使用，主要用于实现管路之间的连接，以实现对流体的密封和输送。
3.相关技术中，管连接器的第一接头和第二接头之间仅形成单道密封，密封可靠性相对较差。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的一个技术问题是：提高管连接器的密封可靠性。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种管连接器，其包括：
6.第一接头，内部设有第一流道；和
7.第二接头，内部设有第二流道，第二流道与第一流道连通；
8.其中，第一接头的侧壁上设有插槽，第二接头包括插接段，插接段插入插槽中，并且，在插接段与插槽的径向内壁和径向外壁之间分别设有第一密封圈和第二密封圈，第二接头通过第一密封圈和第二密封圈与第一接头密封配合。
9.在一些实施例中，插槽的径向内壁上设有第一安装槽，第一密封圈设置于第一安装槽中；和/或，插接段的外壁上设有第二安装槽，第二密封圈设置于第二安装槽中。
10.在一些实施例中，插槽被构造为以下至少之一：
11.插槽的径向内壁与第一流道的轴线平行；
12.插槽的径向外壁与第一流道的轴线平行；
13.插槽呈u型。
14.在一些实施例中，插接段的端部设有倒角。
15.在一些实施例中，第二接头还包括第一凸部，第一凸部与插接段连接，并由插接段朝第二接头的径向外侧凸出，第一凸部位于第一接头外部。
16.在一些实施例中，第二接头还包括第二凸部，第二凸部连接于第一凸部的远离插接段的一端，并由第二凸部朝第二接头的径向外侧凸出。
17.在一些实施例中，管连接器还包括螺母，螺母套设于第一接头外部，并与第二接头螺纹连接。
18.在一些实施例中，螺母与第二接头的第一凸部螺纹连接。
19.在一些实施例中，螺母上设有锁丝孔，管连接器还包括保险丝，保险丝连接锁丝孔。
20.本发明另外还提供一种航空发动机，其包括本发明实施例中的管连接器。
21.基于插接段、插槽、第一密封圈和第二密封圈的配合，第一接头和第二接头之间形成内外两道密封，可有效提高管连接器的密封可靠性。
22.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例中管连接器的使用状态示意图。
25.图2为图1的爆炸图。
26.图3为图1的剖视图。
27.图4为图3的e局部放大图。
28.图中：
29.10、管连接器；20、第一管；30、第二管；
30.1、第一接头；11、承接段；12、第一连接段；13、第一流道；14、插槽；15、第一安装槽；
31.2、第二接头；21、插接段；22、第一凸部；23、第二凸部；24、第二连接段；25、第二流道；26、第二安装槽；
32.3、螺母；31、基体；32、凸台；33、锁丝孔；
33.4、第一密封圈；
34.5、第二密封圈。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
39.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
40.图1-图4示例性地示出了本发明的管连接器。
41.参照图1-4，管连接器10用于连接第一管20和第二管30，实现第一管20和第二管30之间的连通。
42.参见图1-3，管连接器10包括第一接头1、第二接头2和螺母3。
43.第一接头1和第二接头2分别用于与第一管20和第二管30连接。第二接头2插入第一接头1中。螺母3套设于第一接头1外部，并与第二接头2螺纹连接，以在第二接头2插入第一接头1中后，将第二接头2锁紧，进行固定。第一接头1和第二接头2也可以分别称为母头和公头。
44.第一接头1和第二接头2内分别设有第一流道13和第二流道25。第一流道13和第二流道25彼此连通。且第一流道13用于与第一管20连通。第二流道25用于与第二管30连通。这样，管连接器10将第一管20和第二管30连通，使得流体能在第一管20和第二管30之间流动，实现流体的输送。
45.为了防止流体泄露，第一接头1和第二接头2之间密封连接。
46.相关技术中，为了实现第一接头1和第二接头2之间的密封连接，第二接头2插入第一流道13中，且第一接头1的内壁被构造为具有锥面，第二接头2的插入第一流道13中的部分的外壁被构造为具有球面，第二接头2的球面与第一接头1的锥面接触，并在螺母3与第二接头2旋紧力矩的作用下，被压紧，起到密封作用。
47.上述相关技术中的管连接器10存在以下几方面的问题：
48.(1)密封可靠性较差。第一接头1和第二接头2之间仅在球面和锥面接触处形成单道密封，密封可靠性相对较差，一旦该单道密封失效，就会发生泄露，引发事故。这一问题在管连接器10用于连接航空发动机等设备中的燃油管路时更为突出。因为，一方面，航空发动机的工作环境较为恶劣，振动较多，热变形较大，因此，单道密封更容易失效。另一方面，在管连接器10连接燃油管路时，管路中的流体为燃油，属于可燃液体，一旦发生泄露，会引发非常严重的安全事故。
49.(2)加工难度较大。球面与锥面配合形成密封，对球面和锥面的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度要求较高，加工难度较大。
50.(3)装配操作难度较大。螺母3在第二接头2上的旋合长度对密封效果影响较大，如果旋合长度过短，则压紧力矩过小，密封不严，容易泄露，而如果旋合长度过长，则压紧力矩过大，容易导致接触处发生塑性变形，造成结构的不可逆损坏，所以，对螺母3的旋合长度要求较高，增加装配操作难度。
51.(4)轴向无法调节。由于第一管20、第二管30和管连接器10自身可能存在加工和装配误差，且第一管20和第二管30所连接的其他管组件(包括第一管20、第二管30及管接头10)也可能存在加工和装配误差，也就是说，管路系统中各管组件自身以及各管组件之间可能均存在加工和装配误差，因此，在管连接器10对第一管20和第二管30进行连接时，第一接头1和第二接头2之间的实际轴向间隙可能与预设轴向间隙存在不一致。相关技术中，对螺母3的旋合长度要求较高，不能随意调节，因此，被螺母3连接后，第一接头1和第二接头2之间的轴向间隙难以调节，无法对整个管路系统在加工和装配过程中的轴向误差进行补偿，这种情况下，当出现轴向误差时，只能通过使管路系统产生轴向变形，才能完成装配，这会导致管路系统带应力装配。
52.针对上述情况，本发明实施例对管连接器10的结构进行改进。
53.参照图1-3，在本发明的一些实施例中，第一接头1的侧壁上设有插槽14，第二接头2包括插接段21，插接段21插入插槽14中，并且，在插接段21与插槽14的径向内壁和径向外壁之间分别设有第一密封圈4和第二密封圈5，第二接头2通过第一密封圈4和第二密封圈5与第一接头1密封连接。
54.可以理解，插槽14为设置在第一接头1侧壁上的环形槽，插槽14的径向内壁和径向外壁分别为插槽14的沿着第一流道13的径向(也是第一接头1、第二接头2和管连接器10的径向)由内至外依次布置的槽壁。插槽14的径向内壁和径向外壁彼此相对。
55.基于上述设置，第一接头1与第二接头2之间形成与第一密封圈4和第二密封圈5相应的内外两道密封，这样，内外两道密封互为冗余，当其中一道密封失效时，另一道密封仍可起到密封作用，防止流体泄露，因此，可以有效提高管连接器10的密封可靠性，降低发生流体泄露，乃至安全事故的风险。
56.并且，上述基于双密封圈的双密封结构，使得密封不再依赖于加工精度要求较高的球面与锥面之间的配合，因此，还有利于降低加工难度，降低加工成本。从另一个角度来说，这种加工难度的降低，也可以降低因加工误差，导致密封不合格的风险，进而也可以提高密封可靠性。
57.另外，采用上述基于双密封圈的双密封结构时，只要插接段21插入插槽中14，并将第一密封圈4和第二密封圈5压紧，即可实现所需的双重密封效果，而螺母3在第二接头2上的旋合长度在一定范围内变化，均可将第一密封圈4和第二密封圈5压紧，因此，可以降低对螺母3旋紧力矩和旋合长度的要求，使得螺母3与第二接头2之间的旋合长度可以在一定范围内变化，这不仅可以降低装配难度，同时还使得第一接头1和第二接头2之间的轴向间隙可调，可以对管路系统加工和装配时的轴向误差进行补偿，使得无需强迫管路系统发生轴向变形，即可完成装配，从而有利于防止管路系统带应力装配，这有利于提高管路系统的工作可靠性，延长管路系统的使用寿命。
58.并且，第一密封圈4和第二密封圈5位于同一插槽14中，被同一插接段21压紧，结构较为简单。
59.可见，插槽14、插接段21、第一密封圈4和第二密封圈5配合所形成的双密封结构，可以提高管连接器10的密封可靠性，且有利于降低管连接器10的加工难度和装配难度，提高管连接器10的轴向调节灵活性。
60.为了实现第一密封圈4的安装，参照图3和图4，一些实施例中，插槽14的径向内壁上设有第一安装槽15，第一密封圈4设置于第一安装槽15中。这样，第一密封圈4可以在插接段21插入插槽14中的过程中，被插接段21压紧，产生变形，进行密封，形成位于内层的第一道密封。并且，此时第一密封圈4可以被第一接头21托住，与第一安装槽15设置于插接段21内壁上，第一密封圈4设置于第一安装槽15中的情况相比，第一密封圈4不容易在组装过程中脱落。
61.而为了实现第二密封圈5的安装，参照图3和图4，在一些实施例中，插接段21的外壁上设有第二安装槽26，第二密封圈5设置于第二安装槽26中。这样，第二密封圈5可以在插接段21插入插槽14内的过程中，被插接段21压紧，产生变形，进行密封，形成位于外层的第二道密封。并且，此时第二密封圈5可以被插接段21托住，与第二安装槽26设置于插槽14的
径向外壁上，第二密封圈5设置于第二安装槽6中的情况相比，第二密封圈5不容易在组装过程中脱落。
62.在一些实施例中，插接段21的端部设有倒角。所设置的倒角，可以在插接段21插入插槽14的过程中，对插接段21进行导向，引导插接段21更顺利地插入插槽14中。
63.下面对图1-4所示的实施例予以进一步地说明。
64.如图1-4所示，在该实施例中，管连接器10包括第一接头1、第二接头2、螺母3、第一密封圈4和第二密封圈5。第一接头1、第二接头2、螺母3、第一密封圈4和第二密封圈5配合，使得管连接器10成为具有内外两道密封的双密封管连接器。
65.首先对第一接头1的结构进行介绍。
66.第一接头1连接第一管20与第二接头2。
67.如图2和图3所示，在该实施例中，第一接头1包括承接段11和第一连接段12。第一连接段12用于与第一管20连接，以实现第一接头1与第一管20的连接。承接段11连接于第一连接段12的远离第一管20的一端(也是靠近第二接头2的一端)，用于与第一接头2连接，以实现第一接头1与第二接头2的连接。
68.承接段11的径向尺寸大于第一连接段12的径向尺寸，使得承接段11和第一连接段12连接形成台阶结构，承接段11和第一连接段12的连接处形成第一定位面，该第一定位面可以与螺母3卡接，以实现螺母3在第一接头1上的定位。
69.第一接头1内部设有贯穿承接段11和第一连接段12的第一流道13。第一流道13与第二接头2内的第二流道25连通，并用于与第一管20连通，以连通第一管20与第二接头2，进而连通第一管20与第二管30。
70.承接段11的侧壁上设有插槽14。插槽14用于供第二接头2的插接段21插入，以实现第一接头1与第二接头2的插接。插槽14为环形槽，其由承接段11的远离第一连接段12的一端朝第一连接段12延伸，使得插槽14的朝向第二接头2的一端(在图3中即为插槽14的右端)敞开，以方便第二接头2的插接段21插入。
71.插槽14的与朝向第二接头2的一端相对的一端(在图3中即为插槽14的左端)封闭，构成槽底，此时，插槽14大致呈u型。插槽14的槽底可以用于限制插接段21的最大插入深度，也就是说，插槽14的槽底可以用于限制螺母3的最大旋合长度l
max
，即，可以以插接段21与插槽14的槽底接触时，螺母3在第二接头2上的旋合长度为螺母3的最大旋合长度l
max
。
72.插槽14的径向内壁和径向外壁均用作第一接头1的密封面，分别用于与插接段21的内壁和外壁密封配合，形成内外双层密封。
73.其中，如图3所示，插槽14的径向内壁平行于第一流道13的轴向。此时，插槽14的径向内壁未发生倾斜，方便加工和装配，也方便与插接段21的内壁密封配合。
74.并且，如图3和图4所示，插槽14的径向内壁上设有第一安装槽15。第一密封圈4设置于该第一安装槽15中，用于与插接段21的内壁配合，形成第一道密封。
75.插槽14径向外壁的表面光洁度较高，用于与设置在插接段21外壁上的第二密封圈5配合，形成第二道密封。并且，如图3所示，插槽14的径向外壁平行于第一流道13的轴向。此时，插槽14的径向外壁未发生倾斜，方便加工和装配，也方便与插接段21的外壁密封配合。
76.接下来对第二接头2的结构进行介绍。
77.第二接头2连接第一接头1与第二管30。
78.如图1-3所示，在该实施例中，第二接头2包括依次连接的插接段21、第一凸部22、第二凸部23和第二连接段24。插接段21和第二连接段24分别与第一接头1和第二管30连接。第一凸部22和第二凸部23连接于插接段21和第二连接段24之间，并沿着由插接段21至第二连接段24的方向依次布置。插接段21、第一凸部21和第二凸部22的径向尺寸依次增大。第二连接段24的径向尺寸小于第二凸部22。
79.第二流道25设置在第二接头2内部，并贯穿插接段21、第一凸部22、第二凸部23和第二连接段24，连通第一流道13与第二管30，以连通第一管20与第二管30。由图3可知，在该实施例中，第二流道25与第一流道13同轴。
80.插接段21插入插槽14中，通过与插槽14的径向内壁和径向外壁密封配合，形成内外双层密封。插接段21的外壁和内壁均用作第二接头2的密封面，用于与第一插槽14的径向外壁和径向内壁密封配合，实现内外双层密封。
81.插接段21内壁的表面光洁度较高，用于与设置在插槽14径向内壁上的第一密封圈4配合，形成第一道密封。
82.插接段21的外壁上设有第二安装槽26。第二密封圈5设置在第二安装槽26中，用于与插槽14的径向外壁配合，实现第二道密封。
83.在该实施例中，插接段21具体呈圆柱形。这样，插接段21的外壁和内壁均平行于第二流道25的轴向，也就是平行于第一流道13的轴向，使得在插接段21插入插槽14中时，插接段21的外壁和内壁能分别与平行于第一流道13轴向的插槽14的径向外壁和径向内壁良好接触，以挤压第一密封圈4和第二密封圈5，实现严密的内外双层密封。
84.插接段21的靠近第一管20的一端设有倒角，以引导插接段21顺利插入插槽14中。
85.第一凸部22与插接段21连接，并由插接段21朝第二接头2的径向外侧凸出。第一凸部22不插入第一接头1中，而是位于第一接头1外部。
86.第一凸部22的外壁上可以设置与螺母3的螺纹配合的螺纹，以使螺母3能通过与第一凸部22螺纹连接，来实现与第二接头2之间的螺纹连接。
87.第一凸部22与第一接头1的朝向第二接头2的端面相对。具体地，第一凸部22连接于插接段21的远离第一管20的一端，且第一凸部22的径向尺寸大于插接段21的径向尺寸，使得第一凸部22与插接段21连接形成台阶结构，第一凸部22与插接段21的连接处形成第二定位面。该第二定位面与承接段11的朝向第二接头2的端面相对。
88.一些情况下，也可以利用该第二定位面来限制限制螺母3的最大旋合长度l
max
，即，可以以该第二定位面与承接段11的朝向第二接头2的端面接触时，螺母3在第二接头2上的旋合长度为螺母3的最大旋合长度l
max
。
89.在插槽14具有槽底，且第二接头2具有第二定位面的情况下，可以利用插槽14的槽底和第二定位面中的至少一个来限定最大旋合长度l
max
。其中，若插接段21与插槽14的槽底接触时，第二定位面尚未与第一接头1的朝向第二接头2的端面接触，则最大旋合长度l
max
由插槽14的槽底限定。若第二定位面与第一接头1的朝向第二接头2的端面接触时，插接段21尚未与插槽14的槽底接触，则最大旋合长度l
max
由第二定位面限定。若插接段21与插槽14的槽底接触时，第二定位面也同时与第一接头1的朝向第二接头2的一端端面接触，则最大旋合长度l
max
由插槽14的槽底和第二定位面中的任何一个限定均可。
90.第二凸部23连接于第一凸部22的远离插接段21的一端，并由第二凸部23朝第二接
头2的径向外侧凸出。此时，第二凸部23的径向尺寸大于第一凸部22的径向尺寸，第二凸部23与第一凸部22连接形成台阶结构。第二凸部23可以被构造为六面体。
91.第二连接段24连接于第二凸部23的远离第一凸部22的一端，用于与第二管30连接。第二连接段24的径向尺寸小于第二凸部23的径向尺寸。
92.接下来对螺母3的结构进行介绍。
93.螺母3套在第一接头1外部，并与第二接头2螺纹连接。
94.如图1-3，在该实施例中，螺母3包括基体31和凸台32。
95.其中，基体31的内壁上设有螺纹，与第二接头2的第一凸部22外壁上的螺纹配合，使得螺母3能通过基体31与第二接头2螺纹连接。
96.凸台32与基体31连接，并用于与旋拧工具结合，以使旋拧工具能够通过旋拧螺母3，来实现螺母3与第二接头2的结合或分离。
97.凸台32可以被构造为六面体，以更方便旋拧工具施力。并且，凸台32可以与第一定位面卡接，以实现螺母3在第一接头1上的定位。
98.为了防止螺母3旋拧到位后，螺母3与第二接头2意外相对旋转，如图2所示，螺母3上可以对应设有锁丝孔33。保险丝(图中未示出)连接锁丝孔33，以连接螺母3，防止螺母3在旋合到位后仍发生旋转。保险丝从螺母3上的锁丝孔33穿过后，固定于管连接器10之外的其他结构上(例如固定支架)，使得螺母3在旋合到位后无法再旋转。或者，第二接头2上也可以相应设置锁丝孔33，保险丝同时穿过螺母3和第二接头2上的锁丝孔33，对螺母3和第二接头2进行连接，使得螺母3在旋合到位后无法再相对于第二接头2旋转。
99.其中，螺母3上的锁丝孔33具体可以设置于凸台32上。第二接头2上的锁丝孔33具体可以设置于第二凸部23上。
100.螺母3上锁丝孔33的数量可以均为两个。这种情况下，在螺母3旋合到位后，可以在两个锁丝孔33处分别打一道保险丝，以更可靠地限制螺母3的双向旋转。
101.在组装该实施例的管连接器10时，可以先将第一接头1和第二接头2分别与第一管20和第二管30连好，例如可以先将第一接头1和第二接头2分别与第一管20和第二管30采用焊接方式固定，并将第一密封圈4和第二密封圈5分别装好，涂上润滑油脂等辅助材料，然后，将第二接头2的插接段21少量插入第一接头1的插槽14中，之后，使螺母3与第二接头2旋合，直至螺母3的旋合长度满足需求，然后，在螺母3上打两道保险丝，以限制螺母3的顺时针旋转及逆时针旋转。
102.上述过程中，可以通过调节螺母3的旋合长度，来使第一接头1和第二接头2之间产生沿轴向的相对移动，改变第一接头1和第二接头2之间的轴向间隙，以补偿管路加工和装配时的轴向误差，避免管路带应力装配。
103.螺母3的实际旋合长度l只需在最小旋合长度l
min
和最大旋合长度l
max
范围内即可，即，只需l
min
≤l≤l
max
，对旋合力矩和旋合长度的要求较低。其中，最小旋合长度l
min
需使插接段21与第一密封圈4和第二密封圈5均密封配合；最大旋合长度l
max
以插接段21与插槽14的槽底接触为限。实际旋合长度l的具体值，可以根据所需第一接头1与第二接头2之间的轴向间隙来选择。
104.在该实施例中，由于管连接器10具有与第一密封圈4和第二密封圈5相应的内外两道密封，两道密封互为冗余，因此，密封可靠性较高。
105.同时，由于管连接器10的内外两道密封由圆柱形插接段21、插槽14、第一密封圈4和第二密封圈5配合形成，无需加工高精度的球面和锥面，因此，加工难度较低。
106.并且，旋合螺母3时，只要使实际旋合长度l介于最小旋合长度l
min
和最大旋合长度l
max
之间即可，对旋合力矩和旋合长度要求降低，因此，装配难度较低，且使得第一接头1和第二接头2之间的轴向间隙可调，能够避免管路系统带应力装配。
107.可见，该实施例的管连接器10，结构简单，密封可靠性高，加工难度小，易装配，且轴向可调节。
108.以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。