本發(fā)明涉及連接器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫連接器。

背景技術(shù)：

低溫連接器主要用于低溫介質(zhì)槽罐、運載火箭低溫貯箱等設(shè)備與低溫介質(zhì)輸送、排泄管路之間的連接，其主要需要解決的難題有三方面：材料遇冷收縮導(dǎo)致密封面密封不嚴(yán)、長時間工作對接面結(jié)冰不易分離拆卸、產(chǎn)品輕量化。

民用的低溫管路連接通常采用法蘭、爪式快速接頭連接方式，法蘭或爪式快速接頭擰緊后，在低溫介質(zhì)環(huán)境下材料收縮會導(dǎo)致密封面密封不嚴(yán)，且長時間工作后，法蘭對接面會產(chǎn)生大量的結(jié)冰，不易分離拆卸。

在運載火箭領(lǐng)域，低溫連接器主要有兩種方案：

包敷型：傳統(tǒng)的方案為在外圍包敷一層絕熱材料，并通過連接器上的氣缸供氣提供鎖緊力來保持遇冷后的鎖緊與密封，該方案保證了筒體部分不結(jié)冰，但仍然無法保證對接面不結(jié)冰，存在長時間工作后結(jié)冰拆不下來隱患。

真空絕熱型：某新一代運載火箭采取了真空絕熱型低溫連接器方案，有效的解決了對接面結(jié)冰的問題，但其整個真空結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜笨重，需要配套懸掛裝置，不易操作，造價昂貴，且真空度存在有效期的問題，其對接鎖緊與密封力的持續(xù)提供仍需由氣缸供氣來實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提供了一種低溫連接器，包括活動頭和固定頭，活動頭的一端與所述固定頭的一端實現(xiàn)連接，其中，

所述活動頭包括有第一外殼體和第一內(nèi)殼體，所述第一外殼體包括有同軸且順序連接的第一外殼體厚筒體、第一外波紋管、第一外殼體薄筒體和第一對接法蘭，所述第一內(nèi)殼體包括有同軸且順序連接的第一內(nèi)殼體主體、第一內(nèi)波紋管和第一內(nèi)密封頭；所述第一外殼體厚筒體與第一內(nèi)殼體主體端部之間連接且密封；所述內(nèi)殼體內(nèi)還設(shè)置有導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱一端與所述第一內(nèi)密封頭固定連接，另一端延伸至所述第一內(nèi)殼體主體內(nèi)，且所述導(dǎo)柱可相對于所述第一內(nèi)殼體主體和第一內(nèi)波紋管軸向移動；

所述固定頭包括有第二外殼體和第二內(nèi)殼體，所述第二外殼體包括有同軸且順序連接的第二外殼體厚筒體、第二外波紋管、第二外殼體薄筒體和第二對接法蘭，所述第二內(nèi)殼體包括有同軸且順序連接的第二內(nèi)殼體主體和第二內(nèi)密封頭；所述第二外殼體厚筒體與第二內(nèi)殼體主體端部之間連接且密封；

所述第一內(nèi)密封頭與第二內(nèi)密封頭連接且密封，所述第一對接法蘭與所述第二對接法蘭連接且密封。

較佳地，所述第一內(nèi)殼體主體與所述第一外殼體厚筒體連接端上同軸設(shè)置有一第一連接盤，所述第一連接盤朝向所述第一外殼體厚筒體的側(cè)面周向均布有多個第一支耳，所述第一外殼體厚筒體的端面抵在第一連接盤的側(cè)面上，所述第一支耳支撐所述第一外殼厚筒體的內(nèi)側(cè)壁并連接；所述第一外殼體厚筒體的端面與所述第一連接盤的側(cè)面之間設(shè)置有用于密封的第一X形氟塑料密封圈。

較佳地，所述第二內(nèi)殼體主體與所述第二外殼體厚筒體連接端上同軸設(shè)置有一第二連接盤，所述第二連接盤朝向所述第二外殼體厚筒體的側(cè)面周向均布有多個第二支耳，所述第二外殼體厚筒體的端面抵在第二連接盤的側(cè)面上，所述第二支耳支撐所述第二外殼厚筒體的內(nèi)側(cè)壁并連接；所述第二外殼體厚筒體的端面與所述第二連接盤的側(cè)面之間設(shè)置有用于密封的第二X形氟塑料密封圈。

較佳地，所述第一外殼體與第一內(nèi)殼體之間、第二外殼體與第二內(nèi)殼體之間均設(shè)置有設(shè)置有隔熱套，所述第一內(nèi)殼體主體、第二內(nèi)殼體主體的外側(cè)壁上周向均布有多個第三支耳，所述隔熱套的內(nèi)圈與第三支耳連接，外圈支撐第一外殼體薄筒體、第二外殼體薄筒體的內(nèi)側(cè)壁。

較佳地，所述第一外殼體的外側(cè)壁、第二外殼體的外側(cè)壁上設(shè)置有若干環(huán)形翅片，相鄰環(huán)形翅片之間設(shè)置有多個加強筋。

較佳地，所述第二內(nèi)密封頭朝向所述活動頭的端面上設(shè)置有凹陷部，所述第一內(nèi)密封頭伸進所述凹陷部內(nèi)，且之間設(shè)置有蓄能密封圈。

較佳地，所述第一對接法蘭朝向所述固定頭的端面上設(shè)置有凹陷環(huán)，所述凹陷環(huán)內(nèi)設(shè)置平面氟塑料密封圈；所述第二對接法蘭朝向所述活動頭的端面上設(shè)置有凸起環(huán)，所述凸起環(huán)緊壓在所述平面氟塑料密封圈上。

較佳地，所述第一對接法蘭上周向均布有多個第四支耳，所述第二對接法蘭上周向均布有多個第五支耳，所述第四支耳與所述第五支耳之間通過螺桿組件進行連接。

較佳地，所述螺桿組件包括有鎖緊螺桿、蝶形螺母、碟簧，所述鎖緊螺桿的一端穿過所述第四支耳和第五支耳，并通過套設(shè)在鎖緊螺桿上的蝶形螺母鎖緊，所述碟簧套設(shè)在所述鎖緊螺桿上，且位于所述蝶形螺母與所述第四支耳或所述第五支耳之間。

較佳地，所述鎖緊螺桿鉸接在所述第四支耳上或第五支耳上。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

本發(fā)明提供的低溫連接器在遇冷收縮后，連接處能夠自動補償密封，長時間工作后對接面不結(jié)冰，而且結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，手動對接分離便捷可靠。

附圖說明

結(jié)合附圖，通過下文的述詳細說明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點，其中：

圖1為本發(fā)明所述低溫連接器二維結(jié)構(gòu)半剖圖。

圖2為本發(fā)明所述低溫連接器中的內(nèi)殼體主體二維結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明所述低溫連接器中的X形氟塑料密封圈二維結(jié)構(gòu)半剖圖。

具體實施方式

參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對尺寸。

參照圖1-3，本發(fā)明提供了一種低溫連接器，包括有活動頭和固定頭，活動頭和固定頭分別安裝到管路和低溫貯箱上，活動頭與固定頭之間實現(xiàn)連接，從而實現(xiàn)管路與低溫貯箱之間的連接。

本發(fā)明提供的低溫連接器在遇冷收縮后，連接處能夠自動補償密封，長時間工作后對接面不結(jié)冰，而且結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，手動對接分離便捷可靠。

其中，活動頭包括有第一外殼體和第一內(nèi)殼體。第一外殼體包括有同軸設(shè)置的第一外殼體厚筒體2、第一外波紋管5、第一外殼體薄筒體6和第一對接法蘭7，第一外殼體厚筒體2、第一外波紋管5、第一外殼體薄筒體6和第一對接法蘭7順序首尾連接構(gòu)成一完整的第一外殼體，各部分之間可通過焊接等方式來進行連接，此處不做限制。第一內(nèi)殼體包括有同軸設(shè)置的第一內(nèi)殼體主體10、第一內(nèi)波紋管14和第一內(nèi)密封頭18，第一內(nèi)殼體主體10、第一內(nèi)波紋管14和第一內(nèi)密封頭18順序首尾連接構(gòu)成一完整的第一內(nèi)殼體，各部分之間可通過焊接等方式來進行連接，此處不做限制。第一外殼體厚筒體2與第一內(nèi)殼體主體10端部之間連接且密封。

內(nèi)殼體內(nèi)還設(shè)置有導(dǎo)柱12，導(dǎo)柱12一端與第一內(nèi)密封頭18固定連接，另一端延伸至第一內(nèi)殼體主體10，導(dǎo)柱12與第一內(nèi)殼體主體10、第一內(nèi)波紋管14之間設(shè)置有導(dǎo)柱襯墊11，導(dǎo)柱12與導(dǎo)柱襯墊11間隙配合在第一內(nèi)殼體主體內(nèi)，且保證導(dǎo)柱12可相對于第一內(nèi)殼體主體10和第一內(nèi)波紋管14軸向移動。導(dǎo)柱12側(cè)壁上還設(shè)置有與第一內(nèi)波紋管14連通的通孔。

其中，固定頭包括有第二外殼體和第二內(nèi)殼體。第二外殼體包括有同軸設(shè)置的第二外殼體厚筒體21、第二外波紋管20、第二外殼體薄筒體19和第二對接法蘭25，第二外殼體厚筒體21、第二外波紋管20、第二外殼體薄筒體19和第二對接法蘭25順序首尾連接構(gòu)成以完整的第二外殼體，各部分之間可通過焊接等方式來進行連接，此處不做限制。第二內(nèi)殼體包括有同軸設(shè)置的第二內(nèi)殼體主體22和第二內(nèi)密封頭23，第二內(nèi)殼體主體22和第二內(nèi)密封頭23順序首尾連接構(gòu)成，各部分之間可通過焊接等方式來進行連接，此處不做限制。第二外殼體厚筒體21與第二內(nèi)殼體主體22端部之間連接且密封.

活動頭與固定頭之間連接時，第一內(nèi)密封頭18與第二內(nèi)密封頭23連接且密封，第一對接法蘭7與第二對接法蘭25連接且密封。

在本實施例中，如圖2中所示，第一內(nèi)殼體主體10與第一外殼體厚筒體2連接端上同軸設(shè)置有一第一連接盤1011，第一連接盤1011朝向第一外殼體厚筒體2的側(cè)面上周向均布有多個第一支耳1012；其中第一支耳1012的設(shè)置數(shù)目可根據(jù)具體情況來進行調(diào)整，此處不做限制，在本實施例中均布有3個第一支耳1012。第一外殼體厚筒體2與第一內(nèi)殼體主體10連接的時候，第一外殼體厚筒體2的端面抵在第一連接盤1011的側(cè)面上，第一支耳1012支撐第一外殼厚筒體2的內(nèi)側(cè)壁，并通過螺釘?shù)确绞竭M行連接；第一外殼體厚筒體2的端面與第一連接盤1011的側(cè)面之間還設(shè)置有用于密封的第一X形氟塑料密封圈1，其中第一X形氟塑料密封圈1的結(jié)構(gòu)形式如圖3中所示。

在本實施例中，第二內(nèi)殼體主體22和第二外殼體厚筒體21之間的連接方式與第一內(nèi)殼體主體10和第一外殼體厚筒體2之間的連接方式，類似。具體的，第二內(nèi)殼體主體與第二外殼體厚筒體連接端上同軸設(shè)置有一第二連接盤，第二連接盤朝向第二外殼體厚筒體的側(cè)面周向均布有多個第二支耳，第二外殼體厚筒體的端面抵在第二連接盤的側(cè)面上，第二支耳支撐第二外殼厚筒體的內(nèi)側(cè)壁，并通過螺釘?shù)确绞竭M行連接；第二外殼體厚筒體21的端面與第二連接盤的側(cè)面之間設(shè)置有用于密封的第二X形氟塑料密封圈。

在本實施例中，第一外殼體與第一內(nèi)殼體之間、第二外殼體與第二內(nèi)殼體之間均設(shè)置有設(shè)置有隔熱套。

其中，第一外殼體與第一內(nèi)殼體之間設(shè)置有第一隔熱套13，第一內(nèi)殼體主體10的外側(cè)壁一圈上均布有多個第三支耳1013，在本實施例中設(shè)置有6個第三支耳1013，當(dāng)然第三支耳1013的設(shè)置數(shù)目也可根據(jù)具體情況來進行調(diào)整，此處不做限制。第一隔熱套13的內(nèi)圈與第三支耳1013連接，外圈支撐第一外殼體薄筒體6。

其中，第二外殼體與第二內(nèi)殼體之間設(shè)置有第二隔熱套24，第二內(nèi)殼體主體22的外側(cè)壁一圈上均布有多個第三支耳，在本實施例中設(shè)置有6個第三支耳，當(dāng)然第三支耳的設(shè)置數(shù)目也可根據(jù)具體情況來進行調(diào)整，此處不做限制。第二隔熱套24的內(nèi)圈與第三支耳連接，外圈支撐第二外殼體薄筒體19。

本發(fā)明隔熱套的設(shè)置，起到第一外殼體與第一內(nèi)殼體之間、第二外殼體與第二內(nèi)殼體之間支撐隔熱的作用。

在本實施例中，第一內(nèi)殼體與第二內(nèi)殼體之間的密封連接方式如下：

第二內(nèi)密封頭23朝向活動頭的端面上設(shè)置有凹陷部，第一內(nèi)密封頭伸進凹陷部內(nèi)，且第一內(nèi)密封頭與凹陷部之間還設(shè)置有蓄能密封圈9。

在本實施例中，第一外殼體與第二外殼體之間的密封連接方式如下：

第一對接法蘭7朝向固定頭的端面上設(shè)置有凹陷環(huán)，凹陷環(huán)內(nèi)設(shè)置平面氟塑料密封圈8；第二對接法蘭25朝向活動頭的端面上設(shè)置有凸起環(huán)，所述凸起環(huán)緊壓在平面氟塑料密封圈8上實現(xiàn)密封；

第一對接法蘭7外側(cè)面上周向均布有多個第四支耳26，第二對接法蘭25外側(cè)面上周向均布有多個第五支耳27，其中第四支耳26、第五支耳27的設(shè)置數(shù)目可根據(jù)具體情況來進行調(diào)整，在本實施例中分別設(shè)置有3個；第四支耳26與第五支耳之間通過螺桿組件進行連接；

螺桿組件包括有鎖緊螺桿15、蝶形螺母16、碟簧17；第四支耳26、第五支耳27的末端上均設(shè)置有U型凹口，鎖緊螺桿15設(shè)置有長槽型通孔，鎖緊螺桿15通過一轉(zhuǎn)軸交接在第四支耳26的U型凹口內(nèi)，轉(zhuǎn)軸穿過鎖緊螺桿15的長槽型通孔，轉(zhuǎn)軸的兩端連接到U型凹口的兩側(cè)；連接時，轉(zhuǎn)動鎖緊螺桿15使得鎖緊螺桿15同時至于第四支耳26和第五支耳27的U型凹口內(nèi)，軸向拉動鎖緊螺桿15使得第一對接法蘭7與第二對接法蘭25緊貼到一起，再擰緊套設(shè)在鎖緊螺桿16上的蝶形螺母16；碟簧17套設(shè)在鎖緊螺桿15上，且壓在蝶形螺母16與第四支耳26之間。

在本實施例中，第一外殼體的外側(cè)壁、第二外殼體的外側(cè)壁上設(shè)置有若干環(huán)形翅片4，環(huán)形翅片4用于各部分之間的傳熱；相鄰環(huán)形翅片4之間還設(shè)置有多個加強筋3，加強筋3的設(shè)置用于加強強度。

下面就本發(fā)明提供的低溫連接器的工作原理作進一步的說明，具體如下：

連接前，活動頭的端部通過法蘭安裝到管路上，并使得第一內(nèi)殼體主體與管路連通，固定頭的端部也通過法蘭安裝到低溫貯箱上，并使得第二內(nèi)殼體主體與低溫貯箱連通。

連接時，活動頭與固定頭同軸連接，第一內(nèi)密封頭與第二內(nèi)密封頭連接，第一對接法蘭和第二對接法蘭連接。

連接時，受到低溫的影響，連接器遇冷收縮，通過X形氟塑料密封圈的截面自身的彈性，從而保證了第一外殼體厚筒體2與第一內(nèi)殼體主體10之間、第二外殼體厚筒體21與第二內(nèi)殼體主體10之間的密封性；通過導(dǎo)柱12、第一內(nèi)殼體波紋管14的設(shè)置，由第一內(nèi)殼體波紋管14提供彈力壓緊蓄能密封圈9，從而保證了第一內(nèi)殼體與第二內(nèi)殼體之間的密封；通過第一外殼體波紋管5、第二外殼體波紋管的設(shè)置，由第一外殼體波紋管5、第二外殼體波紋管提供彈力壓緊平面氟塑料密封圈8，從而保證了第一外殼體與第二外殼體之間的密封。

本發(fā)明通過X形氟塑料密封圈、第一內(nèi)殼體波紋管14、第一外殼體波紋管5、第二外殼體波紋管的設(shè)置，實現(xiàn)了連接器遇冷收縮后自動補償密封的功能。

另外，第一外殼體厚筒體2與第一內(nèi)殼體主體10之間、第二外殼體厚筒體21與第二內(nèi)殼體主體22之間通過X形氟塑料密封圈隔熱，僅通過三處的支耳局部接觸、以及外殼體波紋管和外殼體薄筒體長距離薄壁結(jié)構(gòu)，大大降低了熱傳導(dǎo)；同時，通過環(huán)形銅翅片的沿途熱交換，減弱了對接法蘭的溫降；經(jīng)計算，低溫連接器在液氧、液氮等低溫環(huán)境中長時間工作，只要外界環(huán)境溫度大于3℃，則對接法蘭能保持在0℃以上，確保不產(chǎn)生結(jié)冰。

另外，內(nèi)外殼體之間，內(nèi)外兩道密封圈形成的夾層結(jié)構(gòu)，確保了夾層不持續(xù)進入空氣，即使內(nèi)殼體溫度很低，在內(nèi)密封頭上也不會產(chǎn)生結(jié)冰。

另外，本發(fā)明提供的低溫連接器結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)輕，經(jīng)計算，固定頭、活動頭分別重量在4千克左右，比運載火箭已有的低溫連接器重量輕一個量級。

本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可以以許多其他具體形式實現(xiàn)而不脫離其本身的精神或范圍。盡管已描述了本發(fā)明的實施案例，應(yīng)理解本發(fā)明不應(yīng)限制為這些實施例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可如所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)作出變化和修改。