一种可远距离操作的高压快速连接装置的制作方法

1.本实用新型属于核设施退役拆除技术领域，具体涉及一种可远距离操作的高压快速连接装置。


背景技术：

2.核设施使用期满或因其他原因停止服役后需要进行退役处理，退役处理主要包括去污、设备的解体、构筑物的拆除、放射性废物的处理等。为保障工作人员的人身安全，通常通过远程遥控多自由度机械臂、操作机械臂末端的工具进行核设施的退役处理，为完成复杂的退役处理任务，机械臂往往需要更换多种工具，如等离子割炬、气动冲击锤、液压剪、角磨机等。现有技术通常采用快速连接装置实现机械臂与工具的机械、电、流体的远距离自动连接/断开，由于现有快速连接装置的主盘和工具盘之间的密封结构没有形成完整的密封槽，密封圈因不能实现封闭形约束而导致密封圈难以建立较高的密封比压，快速连接装置只能传输低压（≤1mpa）流体，在传输高压（2.5-32mpa）流体时容易发生泄漏；由于现有快速连接装置的主盘和工具盘的流体接头没有断开自密封结构，不能实现无泄漏拆装，在拆装过程中液态流体介质会发生泄漏导致污染热室，增加热室的去污难度。目前，还缺少一种可以传输高压流体且可实现无泄漏拆装的快速连接装置。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：快速连接装置如何实现高压流体的传输和无泄漏拆装。
4.为解决上述问题，本实用新型提供了一种可远距离操作的高压快速连接装置，主要由主盘、工具盘组成；所述主盘安装在机械臂末端，在主盘上布置有进气口、排气口、活塞、钢球、锁紧块、导向定位销、公接头、进油口；所述工具盘与工具头固定联接，在工具盘上布置有销孔、锁紧槽、母接头、排油口。
5.所述的导向定位销数量为2个，在主盘上非对称布置，与工具盘上的销孔间隙配合，用于实现主盘与工具盘的防差错连接。
6.所述的销孔数量为2个，在工具盘上非对称布置，与主盘上的导向定位销间隙配合，用于实现工具盘与主盘的防差错连接。
7.所述的公接头由第一阀体、第一密封圈、第一阀芯组件、第一弹簧、第一弹簧座、第一挡圈、第二密封圈组成；所述第一阀体上设置有螺纹段和光杆段，通过螺纹段安装在主盘上；所述第一密封圈安装在第一阀体光杆段上的密封槽内，通过第一阀体光杆段与主盘配合形成完整的密封槽，实现第一密封圈的封闭形约束并建立较高的密封比压，从而实现第一阀体与主盘的高压密封；所述第一阀芯组件通过第一弹簧、第一弹簧座、第一挡圈安装在第一阀体内；所述第二密封圈安装在第一阀芯组件的密封槽内，在第一弹簧的预压力作用下，实现公接头的自密封，进而实现快速连接装置的无泄漏拆装。
8.所述的母接头由第二阀体、第三密封圈、第二阀芯组件、第二弹簧、第二弹簧座、第
二挡圈、第四密封圈、第五密封圈组成；所述第二阀体上设置有螺纹段和光杆段，通过螺纹段安装在工具盘上；所述第三密封圈安装在第二阀体光杆段上的密封槽内，通过第二阀体光杆段与工具盘配合形成完整的密封槽，实现第三密封圈的封闭形约束并建立较高的密封比压，从而实现第二阀体与工具盘的高压密封；所述第二阀芯组件通过第二弹簧、第二弹簧座、第二挡圈安装在第二阀体内；所述第四密封圈安装在第二阀芯组件的密封槽内，在第二弹簧的预压力作用下，实现母接头的自密封，进而实现快速连接装置的无泄漏拆装；所述第五密封圈安装在第二阀体内部的密封槽内，通过第一阀体的光杆段与第二阀体配合形成完整的密封槽，实现第五密封圈的封闭形约束并建立较高的密封比压，从而实现公接头与母接头连接时的高压密封，进而实现高压流体的传输。
9.本实用新型具有以下有益效果：
10.快速连接装置可以实现高压流体的传输和无泄漏拆装。结构简单，操作方便，安全可靠。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图做简单地介绍。
12.图1是本实用新型实施例的可远距离操作的高压快速连接装置的a-a剖视图。
13.图2是本实用新型实施例的可远距离操作的高压快速连接装置的b-b剖视图。
14.图3是本实用新型实施例的可远距离操作的高压快速连接装置的俯视图。
15.图4是本实用新型实施例中主盘的轴测图。
16.图5是本实用新型实施例中工具盘的轴测图。
17.图6是本实用新型实施例中公接头的剖视图。
18.图7是本实用新型实施例中母接头的剖视图。
19.图中1主盘、2工具盘、3螺钉、4机械臂末端、5工具头。
20.11进气口、12排气口、13活塞、14钢球、15锁紧块、16导向定位销、17公接头、18进油口。
21.21销孔、22锁紧槽、23母接头、24排油口。
22.171第一阀体、172第一密封圈、173第一阀芯组件、174第一弹簧、175第一弹簧座、176第一挡圈、177第二密封圈。
23.231第二阀体、232第三密封圈、233第二阀芯组件、234第二弹簧、235第二弹簧座、236第二挡圈、237第四密封圈、238第五密封圈。
24.1711螺纹段、1712光杆段。
25.2311螺纹段、2312光杆段。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、特征和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
27.参见图6，第一阀体171上设置有螺纹段1711和光杆段1712，第一密封圈172安装在光杆段1712上的密封槽内，通过光杆段1712与主盘1配合形成完整的密封槽，实现第一密封
圈172的封闭形约束并建立较高的密封比压，其中主盘1、第一阀体171、第一密封圈172的力学性能满足高压密封的要求，从而实现第一阀体171与主盘1的高压密封，第一阀芯组件173通过第一弹簧174、第一弹簧座175、第一挡圈176安装在第一阀体171内，第二密封圈177安装在第一阀芯组件173的密封槽内，在第一弹簧174的预压力作用下，实现公接头17的自密封，进而实现快速连接装置的无泄漏拆装。
28.参见图1、图7，第二阀体231上设置有螺纹段2311和光杆段2312，第三密封圈232安装在光杆段2312上的密封槽内，通过光杆段2312与工具盘2配合形成完整的密封槽，实现第三密封圈232的封闭形约束并建立较高的密封比压，其中工具盘2、第二阀体231、第三密封圈232的力学性能满足高压密封的要求，从而实现第二阀体231与工具盘2的高压密封，第二阀芯组件233通过第二弹簧234、第二弹簧座235、第二挡圈236安装在第二阀体231内，第四密封圈237安装在第二阀芯组件233的密封槽内，在第二弹簧234的预压力作用下，实现母接头23的自密封，进而实现快速连接装置的无泄漏拆装，第五密封圈238安装在第二阀体231内部的密封槽内，通过第一阀体的光杆段1712与第二阀体231配合形成完整的密封槽，实现第五密封圈238的封闭形约束并建立较高的密封比压，其中第五密封圈238的力学性能满足高压密封的要求且主盘1与工具盘2连接时的结合力大于高压流体产生的作用力，从而实现公接头17与母接头23连接时的高压密封，进而实现高压流体的传输。
29.参见图1～图5，工具头快速连接装置包括主盘1和工具盘2。主盘1通过螺钉3安装在机械臂末端4上，在主盘上布置有进气口11、排气口12、活塞13、钢球14、锁紧块15、导向定位销16，导向定位销16在主盘1上非对称布置，与工具盘2上的销孔21间隙配合，实现主盘与工具盘的防差错连接，公接头17通过螺纹段1711安装在主盘1上，与进油口18连通；工具盘2通过螺钉3与工具头5固定联接，在工具盘2上布置有销孔21、锁紧槽22，销孔21在主盘1上非对称布置，与主盘1上的导向定位销16间隙配合，实现工具盘与主盘的防差错连接，母接头23通过螺纹段2311安装在工具盘2上，与排油口24连通。
30.主盘1与工具盘2的连接过程如下：
31.1)远距离操作机械臂使主盘1的导向定位销16与工具盘2的销孔21配合；
32.2)远距离操作机械臂使主盘1与工具盘2贴合；
33.3)向进气口11通入压缩空气，压缩空气驱动活塞13运动，活塞13带动锁紧块15运动，锁紧块15顶推钢球14并将钢球14涨紧在工具盘2的锁紧槽22内；
34.4)同时，公接头17进入母接头23内部，公接头17的光杆段1712与母接头23的第五密封圈238配合，公接头17的第一阀芯组件173与母接头23的第二阀芯组件233接触，第一阀芯组件173和第二密封圈177与第一阀体171脱离配合，第二阀芯组件233和第四密封圈237与第二阀体231脱离配合，流体回路连通；
35.5)主盘1与工具盘2实现远距离机械连接及高压流体回路连接；
36.6)向主盘1的进油口18充入高压流体；
37.7)高压流体经过公接头17、母接头23，从工具盘2的排油口24流出至工具头5，实现高压流体的传输。
38.快速连接装置在拆装过程中，主盘1通过公接头17实现自密封，工具盘2通过母接头23实现自密封，从而实现快速连接装置的无泄漏拆装。
39.由以上实施例可以看出，本实用新型实例提出的可远距离操作的高压快速连接装
置具有以下优点：
40.快速连接装置可以实现高压流体的传输和无泄漏拆装。结构简单，操作方便，安全可靠。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。