快速型聯(lián)接管接頭專利技術(shù)綜述

1、快速型聯(lián)接管接頭專利技術(shù)綜述摘 要：快速型聯(lián)接的管接頭廣泛應(yīng)用于氣體和液體 等的運輸管路中，其采用快速聯(lián)接的方式，可以實現(xiàn)管路的 快速連接，提高工作效率，并具有良好的密封性能。其中通 過在零件之間的球狀物在徑向壓力下保持連接的快速型聯(lián) 接的管接頭是快速型聯(lián)接管接頭應(yīng)用最廣泛的，它通過鋼球 或鋼珠與卡槽的配合使管接頭保持壓力連接。這一項技術(shù)早 期起源于外國，并經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)比較成熟和完善， 國內(nèi)在最近 10 年對該技術(shù)的專利申請量有顯著提高，專利 質(zhì)量也有很大提升。關(guān)鍵詞：管接頭；快速聯(lián)接；鋼珠；鋼球DOI：1 專利基礎(chǔ)狀況分析 通過球狀物在徑向壓力下保持連接的快速型聯(lián)接管接 頭主要集中在

2、分類號 F16L37/32 下，通過分析該分類號下專 利的基礎(chǔ)狀況可以初步了解該項技術(shù)在全球的發(fā)展情況。1.1 全球范圍 F16L37/23 專利基礎(chǔ)狀況分析(1) F16L37/23各國申請量統(tǒng)計與分析。在 SIPOABS庫 中統(tǒng)計F16L37/23分類號下各國的申請量情況如下圖 1所示， 申請量的數(shù)據(jù)也從一方面體現(xiàn)了各國在通過零件之間的球 狀物在徑向壓力下保持連接的快速型聯(lián)接的管接頭方面的 研究程度和研究范圍，其中日本申請量居首，美國和德國分 別位居第二和第三，我國排在第七，也體現(xiàn)了日本、美國和 德國在快速連接型管接頭的研究比較深入，技術(shù)較先進。(2) F16L37/23世界申請量發(fā)展趨勢

3、。在 SIPOABS庫中 通過統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的申請量有兩個明顯的波峰值， 分別為 1986 年的 169 件和 2003 年的 185 件，而分別處于申 請量較少的是 1994年的64件和2014年的32件，F(xiàn)16L37/23 分類號下的專利申請量呈逐年下降的趨勢，分析其原因，可 能是該領(lǐng)域的技術(shù)已逐漸發(fā)展完善，發(fā)展空間變小，申請量 也逐漸下降。1.2我國F16L37/23專利基礎(chǔ)狀況分析(1) F16L37/23我國申請量發(fā)展趨勢。在 CNABS庫中進 行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)我國在 1993年以前在此分類號下是沒有申請 的，而隨著時間的推移，申請量開始上漲，尤其體現(xiàn)在 2007 年以后，申請量呈

4、穩(wěn)定增長的趨勢，這也與我國的經(jīng)濟增長 有關(guān)，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)得以更好發(fā)展，借助于球 狀物的壓力型快速連接管接頭技術(shù)也有了較大的發(fā)展。(2) 專利申請人分布。在CNABS中統(tǒng)計專利的申請人， 我國專利庫中針對借助球狀物通過徑向壓力保持連接的管 接頭的申請人主要由國內(nèi)企業(yè)及外國申請人構(gòu)成，而其中又 以國內(nèi)企業(yè)居多，而研究所和高校對該類技術(shù)的研發(fā)較少。2 本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展2.1 技術(shù)起源 借助球狀物通過徑向壓力保持連接的快速型管接頭起 源于 1914 年，英國公布了 Sutton William Sayre 的 ?GB191403690A,其中記載了一種改進型管接頭，應(yīng)用于 砌體清洗裝置中，

5、 其具有一個滾珠 29 和連接件 C 上的溝槽， 兩者相配合，形成徑向上的壓力連接形式。2.2 技術(shù)原理 管接頭是管道與管道之間的連接工具，是元件和管道之 間可以拆裝的連接點。在管件中充當(dāng)著不可或缺的重要角色 1。管接頭有著繁多的種類，常用的管接頭一般可以分為硬 管接頭和軟管接頭兩種。如果依照管接頭和管道的連接方式 來分，硬管接頭有擴口式、卡套式和焊接式三種，軟管接頭 則主要是扣壓式膠管接頭。其中快速接頭是一種不需要使用 工具就能夠?qū)崿F(xiàn)管路迅速連通或斷開的接頭。如圖 2 所示， 一種兩端開閉式快速管接頭，接頭體 2、10 的內(nèi)腔各有一個 單向閥閥芯 4，當(dāng)兩個接頭體分離時，單向閥閥芯由彈簧3推

6、動，使閥芯緊壓在接頭體的錐形孔上，關(guān)閉兩端通路，使 介質(zhì)不能流出。當(dāng)兩個接頭體連接時，兩個單向閥閥芯前端 的頂桿相碰，迫使閥芯后退并壓縮彈簧，使通路打開。兩個 接頭體之間的連接，是利用接頭體 2上的 6個（或 8個）鋼 球落在接頭體10上的V形槽內(nèi)而實現(xiàn)的。工作時，鋼珠由 外套 6 壓住而無法退出，外套由彈簧 7 頂住，保持在右端位 置。 F16L37/23 分類號的專利中的原理為通過在零件中設(shè)置 球形物如滾珠、鋼珠、鋼球等使零件在徑向上具有壓力，從 而保持連接。2.3 常規(guī)分類F16L37/23 分類號下的管接頭按結(jié)構(gòu)可分為 1 ：兩端開 閉型、兩端開放型和單路開閉型。（ 1）兩端開閉型：不

7、連接時，當(dāng)母體的套圈移到另一 端時，不銹鋼珠自動向外滾動，子體因母體與子體共同閥門 彈簧力的作用力運作下而斷開，子體與母體的閥門各自閉合， 瞬間阻斷流體流動；鏈接時，當(dāng)子體插入母體時，套圈在彈 簧的作用下回到原來的位置，鋼珠滾動鎖緊子體緊密連接， 同時母體與子體的閥門互相推動而打開，流體流通， O 型圈 能完全阻斷流體的滲漏。其原理就如同圖 2 中結(jié)構(gòu)形式的快 速管接頭。（ 2）兩端開放型：不連接時，當(dāng)母體的套圈被推到另 一端時，鋼珠自動向外滾動，因此，子體被移出；由于子體 與母體都沒有閥門，流體向外流出；鏈接時，當(dāng)子體插入母 體時，套圈被其彈簧的作用力推到先前的位置致鋼珠鎖緊， 流體流動，其中的 O 型圈以防止液漏。（ 3）單路開閉型：不連接時，當(dāng)母體的套圈移到另一 端時，不銹鋼珠自動向外滾動，子體被閥門彈簧的反作用力 彈開，閥門就能自動關(guān)閉以阻斷流體流動；鏈接時，當(dāng)子體 插入有套圈的母體一側(cè)時，閥門被打開導(dǎo)致流體流動，墊圈 被彈簧的力量推回原來的位置，不銹鋼珠會鎖住以確保子 / 母體連接，里面的墊圈能完全阻斷流體的滲漏。3 結(jié)語 隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在管接頭領(lǐng)域的技術(shù)也得到 了長