CN104847995B - 一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置 - Google Patents

Abstract

一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其包含：三通主体，其包含阀体，所述的阀体内设有第一腔体、缓冲腔体以及第二腔体；密封插拔装置，其与所述的三通主体连接，外界压力通过该密封插拔装置进入到第二腔体中；单向密封组件，其设在所述的缓冲腔体内；双向密封组件，其设在所述的第一腔体内。其优点是：除了具有一般的三通功能外，还实现了在特殊环境条件下的快速对接插拔。

Description

一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置

技术领域

本发明涉及高压密封领域，具体涉及一种快速插拔对接的三通装置。

背景技术

如今，在高压密封领域，往往需要这样一种三通装置：正常工作情况下只需要两通就能够满足需求，但在特殊要求下（例如，有快速启动、快速制冷要求的条件下，设备或者载体本身由于体积、重量等限制所提供的压力不能满足快速性要求），需要地面或外界提供更高的压力以满足快速性要求，一旦达到快速性要求后，撤出外界压力，正常的工作继续由设备或载体上的两通来维持，传统的三通阀虽然产品种类繁多技术成熟，但其只能实现简单的管路三通功能，无法满足在上述条件下的使用需求。

因此，需要提供一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置，并且应确保在高压情况下对接时外接的插拔装置不会被高压挤出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其能够实现在高压密封条件下三通与外插装置的快速对接。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征是，包含：

三通主体，其包含阀体，所述的阀体内设有第一腔体、第二腔体；所述阀体上设有与所述第一腔体连通的第一入口、出口；所述的第二腔体与第一腔体间通过第二入口连通；

密封插拔装置，其与所述的三通主体连接，外界压力通过该密封插拔装置进入到第二腔体中；

双向密封组件，其设在所述的第一腔体内，其一端与所述第一腔体的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住来自所述的第一入口的压力，其另一端与所述第一腔体的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住来自所述的第二入口的压力；来自第二腔体内的外界压力和第一入口内的压力分别作用到该双向密封组件的两端，受力较大的一端被推开，压力从该一端所对应的入口进入第一腔体。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中：

在所述的第二入口与第一腔体之间还设有缓冲腔体，该缓冲腔体与第二腔体间通过第二入口连通，该缓冲腔体与第一腔体间通过第三入口连通；

单向密封组件，其设在所述的缓冲腔体内，其一端与所述缓冲腔体的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住所述的第二入口；向第二腔体内通入外界压力使得该压力作用到所述单向密封组件的一端，该一端被推开，外界压力从第二入口进入到缓冲腔体。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中，所述的密封插拔装置包含：

第一橡胶密封垫，其与所述第二腔体的内壁面连接，连接处形成密封，该第一橡胶密封垫内设有第二导向孔；

锁紧螺母，其连接所述的第二腔体，用于压紧所述的第一橡胶密封垫并使得第一橡胶密封垫与第二腔体在连接处紧密贴合；所述的锁紧螺母内设有依次连通的一字槽、圆柱形空腔以及第一导向孔；

插拔管，其外部设有与所述锁紧螺母的一字槽匹配的一字楔；所述的插拔管插入所述锁紧螺母的第一导向孔以及第一橡胶密封垫的第二导向孔，插拔管的一字楔穿过锁紧螺母的一字槽后与圆柱形空腔配合固定；该插拔管内设有通孔，外界压力通过该通孔进入第二腔体。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中，所述的双向密封组件包含：

第二橡胶密封垫，其一端与所述第一腔体的内壁面连接，用于封住来自所述的第一入口的压力；

第三橡胶密封垫；其一端与所述第一腔体的内壁面连接，用于封住来自所述的第二入口的压力；

第一弹簧，其一端连接所述第二橡胶密封垫的另一端，其另一端连接所述第三橡胶密封垫的另一端。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中，所述的单向密封组件包含：

第四橡胶密封垫，其一端与所述缓冲腔体的内壁面连接，用于封住来自所述的第二入口的压力；

第二弹簧，其一端连接所述缓冲腔体的内壁面，其另一端连接所述第四橡胶密封垫的另一端。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中：所述第一橡胶密封垫与第二腔体之间采用锥面密封结构；所述第一橡胶密封垫的锥面高于所述第二腔体的锥面。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中：所述双向密封组件的两端与第一腔体之间分别采用锥面密封结构。

上述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其中：所述单向密封组件的一端与所述缓冲腔体之间采用锥面密封结构。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、除了具有一般的三通功能外，还实现了在特殊环境条件下的快速对接插拔；

2、其快速插拔对接的操作十分方便，可靠，且密封性能好；

3、特殊设计的橡胶密封垫和腔体能够确保可靠的密封，压力越大密封效果越好；

4、结构简单，易于实现，可根据所需压力和装配需要进行相应的设计更改。

附图说明

图1为本发明的立体结构剖视图；

图2为本发明的锁紧螺母的立体结构示意图；

图3为本发明的插拔管的立体结构示意图；

图4为本发明的实施例使用状态参考图；

图5为本发明的实施例使用状态参考图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其包含：三通主体，其包含阀体1，所述的阀体1内设有第一腔体11、第二腔体12；所述阀体1上设有与所述第一腔体11连通的第一入口111、出口112，即三通中的两通；所述的第二腔体12与第一腔体11间通过第二入口121连通；密封插拔装置，其与所述的三通主体连接，外界压力通过该密封插拔装置进入到第二腔体12中；双向密封组件，其设在所述的第一腔体11内，其一端与所述第一腔体11的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住来自所述的第一入口111的压力，其另一端与所述第一腔体11的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住来自所述的第二入口121的压力；来自第二腔体12内的外界压力和第一入口111内的压力分别作用到该双向密封组件的两端，受力较大的一端被推开，压力从该一端所对应的入口进入第一腔体11。

为进一步提高密封性，在所述的第二入口121与第一腔体11之间还设有缓冲腔体13，该缓冲腔体13与第二腔体12间通过第二入口121连通，该缓冲腔体13与第一腔体11间通过第三入口131连通；单向密封组件，其设在所述的缓冲腔体13内，其一端与所述缓冲腔体13的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住所述的第二入口121；向第二腔体12内通入外界压力使得该压力作用到所述单向密封组件的一端，该一端被推开，外界压力从第二入口121进入到缓冲腔体13。

如图1、2、3、4所示，为了实现高压密封下的快速插拔，所述的密封插拔装置包含：第一橡胶密封垫21，其与所述第二腔体12的内壁面连接，连接处形成密封，该第一橡胶密封垫21内设有第二导向孔211；锁紧螺母3，其连接所述的第二腔体12，本实施例中，所述的锁紧螺母3通过螺纹连接固定于三通主体内，用于压紧所述的第一橡胶密封垫21并使得第一橡胶密封垫21与第二腔体12在连接处紧密贴合；所述的锁紧螺母3内设有依次连通的一字槽33、圆柱形空腔32以及第一导向孔31；插拔管4，其外部设有与所述锁紧螺母3的一字槽33匹配的一字楔41；所述的插拔管4插入所述锁紧螺母3的第一导向孔31以及第一橡胶密封垫21的第二导向孔211，插拔管4的一字楔41穿过锁紧螺母3的一字槽33后与圆柱形空腔32配合固定，装配时，一字槽33进入圆形空腔32后旋转90度，即可确保插拔管4不会被高压流体冲出；该插拔管4内设有通孔42，外界压力通过该通孔42进入第二腔体12。

所述的双向密封组件包含：第二橡胶密封垫22，其一端与所述第一腔体11的内壁面连接，用于封住来自所述的第一入口111的压力；第三橡胶密封垫23；其一端与所述第一腔体11的内壁面连接，用于封住来自所述的第二入口121的压力；第一弹簧51，其一端连接所述第二橡胶密封垫22的另一端，其另一端连接所述第三橡胶密封垫23的另一端；第一弹簧51的弹力可确保在无外界压力情况下密封垫与腔体内壁面较好的密封配合。

所述的单向密封组件包含：第四橡胶密封垫24，其一端与所述缓冲腔体13的内壁面连接，用于封住来自所述的第二入口121的压力；第二弹簧52，其一端连接所述缓冲腔体13的内壁面，其另一端连接所述第四橡胶密封垫24的另一端；第二弹簧52的弹力可确保在无外界压力情况下密封垫与腔体内壁面较好的密封配合。

所述第一橡胶密封垫21与第二腔体12之间采用锥面密封结构；所述第一橡胶密封垫21的锥面高于所述第二腔体12的锥面；由于插拔管4与第一橡胶密封垫21配合处的外壁相对光滑，在与第一橡胶密封垫21的内壁配合时将更容易漏气，将第一橡胶密封垫21的锥面设计到高于第二腔体12的锥面后，高压流体一旦作用到高出的锥面部分，将使得第一橡胶垫21中第二导向孔211的内壁与插拔管4的外壁贴合的更加紧密，进一步提高密封可靠性。

所述双向密封组件的两端与第一腔体11之间分别采用锥面密封结构；所述单向密封组件的一端与所述缓冲腔体13之间采用锥面密封结构。

如图4所示，是本发明在依靠自身压力情况下，两通发挥作用时的使用状态参考图，此时，设备自身压力将第一入口111处的第二橡胶密封垫22推开，并通过出口112流出；当需要外界提供更高压力时，本发明的工作原理请参照图5所示，将插拔管4从锁紧螺母3和第一橡胶密封垫21的导向孔插入，并将一字楔41旋转90度和圆柱形空腔32锁紧固定，此时将外界高压流体通入插拔管4的通孔42，高压流体将迅速充满第二腔体12，由于第二腔体12中的高压流体将作用于第一橡胶密封垫高出的锥面部分，确保对接后流体密封不泄露；与此同时，高压流体依次迅速推开第四橡胶密封垫24以及第三橡胶密封垫23并进入第一腔体11中最终从出口112流入工作区，此时，在第一弹簧51和高压流体的双重作用下，第二橡胶密封圈22将第一入口111密封的更加严实；当需要将外界高压力撤出，仅需设备自身的压力工作时，将插拔管4旋转90度，使插拔管4的一字楔41和一字槽32对准拔出，那么外界压力消失，设备上的压力继续通过第一入口111将第二橡胶密封垫22推开并进入第一腔体11完成工作。

本发明可以根据装配需要和工作压力需要进行设计修改，比如增加多个所述的第一腔体11、第二腔体12以及缓冲腔体13，并在腔体中设置对应的橡胶密封垫和弹簧，以形成多级密封，进一步提高其使用可靠性；也可以通过加强自身结构的强度和连接强度，比如材料和厚度等，以满足在超高压环境下的工作需要。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于，包含：

三通主体，其包含阀体（1），所述的阀体（1）内设有第一腔体（11）、第二腔体（12）；所述阀体（1）上设有与所述第一腔体（11）连通的第一入口（111）、出口（112）；所述的第二腔体（12）与第一腔体（11）间通过第二入口（121）连通；

密封插拔装置，其与所述的三通主体连接，外界压力通过该密封插拔装置进入到第二腔体（12）中；

双向密封组件，其设在所述的第一腔体（11）内，其一端与所述第一腔体（11）的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住来自所述的第一入口（111）的压力，其另一端与所述第一腔体（11）的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住来自所述的第二入口（121）的压力；来自第二腔体（12）内的外界压力和第一入口（111）内的压力分别作用到该双向密封组件的两端，受力较大的一端被推开，压力从该一端所对应的入口进入第一腔体（11）；

在所述的第二入口（121）与第一腔体（11）之间还设有缓冲腔体（13），该缓冲腔体（13）与第二腔体（12）间通过第二入口（121）连通，该缓冲腔体（13）与第一腔体（11）间通过第三入口（131）连通；

单向密封组件，其设在所述的缓冲腔体（13）内，其一端与所述缓冲腔体（13）的内壁面连接，并在连接处形成密封以封住所述的第二入口（121）；向第二腔体（12）内通入外界压力使得该压力作用到所述单向密封组件的一端，该一端被推开，外界压力从第二入口（121）进入到缓冲腔体（13）。

2.如权利要求1所述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于，所述的密封插拔装置包含：

第一橡胶密封垫（21），其与所述第二腔体（12）的内壁面连接，连接处形成密封，该第一橡胶密封垫（21）内设有第二导向孔（211）；

锁紧螺母（3），其连接所述的第二腔体（12），用于压紧所述的第一橡胶密封垫（21）并使得第一橡胶密封垫（21）与第二腔体（12）在连接处紧密贴合；所述的锁紧螺母（3）内设有依次连通的一字槽（33）、圆柱形空腔（32）以及第一导向孔（31）；

插拔管（4），其外部设有与所述锁紧螺母（3）的一字槽（33）匹配的一字楔（41）；所述的插拔管（4）插入所述锁紧螺母（3）的第一导向孔（31）以及第一橡胶密封垫（21）的第二导向孔（211），插拔管（4）的一字楔（41）穿过锁紧螺母（3）的一字槽（33）后与圆柱形空腔（32）配合固定；该插拔管（4）内设有通孔（42），外界压力通过该通孔（42）进入第二腔体（12）。

3.如权利要求1所述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于，所述的双向密封组件包含：

第二橡胶密封垫（22），其一端与所述第一腔体（11）的内壁面连接，用于封住来自所述的第一入口（111）的压力；

第三橡胶密封垫（23）；其一端与所述第一腔体（11）的内壁面连接，用于封住来自所述的第二入口（121）的压力；

第一弹簧（51），其一端连接所述第二橡胶密封垫（22）的另一端，其另一端连接所述第三橡胶密封垫（23）的另一端。

4.如权利要求2所述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于，所述的单向密封组件包含：

第四橡胶密封垫（24），其一端与所述缓冲腔体（13）的内壁面连接，用于封住来自所述的第二入口（121）的压力；

第二弹簧（52），其一端连接所述缓冲腔体（13）的内壁面，其另一端连接所述第四橡胶密封垫（24）的另一端。

5.如权利要求2所述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于：所述第一橡胶密封垫（21）与第二腔体（12）之间采用锥面密封结构；所述第一橡胶密封垫（21）的锥面高于所述第二腔体（12）的锥面。

6.如权利要求1~4中任意一项所述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于：所述双向密封组件的两端与第一腔体（11）之间分别采用锥面密封结构。

7.如权利要求2所述的实现快速插拔对接的高压密封三通装置，其特征在于：所述单向密封组件的一端与所述缓冲腔体（13）之间采用锥面密封结构。