多路氣動(dòng)接頭的技術(shù)綜述

王旭東 王衛(wèi)東

摘 要：綜述氣動(dòng)管接頭的標(biāo)準(zhǔn)和多路氣動(dòng)接頭的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。闡述多路氣動(dòng)管接頭技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化領(lǐng)域的重要性；介紹了現(xiàn)有的各種多路管接頭的連接方式，技術(shù)特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)矩形和圓形布置的兩類多路氣動(dòng)管接頭進(jìn)行研究、分析和評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)接頭；多路氣動(dòng)插頭；模塊化

中圖分類號(hào)：THl38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）11-0061-02

0 引言

隨著工業(yè)自動(dòng)化的精細(xì)化和精密制造的發(fā)展需求，氣動(dòng)設(shè)備單位空間布置產(chǎn)品的數(shù)量呈現(xiàn)出集約化、模塊化和高度密集化趨勢(shì)，在這樣的背景下國內(nèi)外的氣動(dòng)連接件制造商設(shè)計(jì)了多種產(chǎn)品應(yīng)對(duì)市場發(fā)展的需求。重點(diǎn)研究、分析和評(píng)價(jià)矩型布置多路氣動(dòng)管接頭和圓型布置多路氣動(dòng)管接頭的結(jié)構(gòu)形式及其優(yōu)缺點(diǎn)。

1 氣動(dòng)管接頭的重要性

氣動(dòng)管路和氣動(dòng)管接頭是屬于氣動(dòng)系統(tǒng)的輔助元件，但是在保證氣動(dòng)系統(tǒng)的正常工作中起著非常關(guān)鍵的作用?！禞B/T 7056-2008氣動(dòng)管接頭 通用技術(shù)條件》（現(xiàn)行）對(duì)氣動(dòng)管接頭產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、技術(shù)要求、測(cè)試方法及典型氣動(dòng)管接頭結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行規(guī)范。

2 氣動(dòng)管接頭的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力范圍根據(jù)《GB/T 7937-2008液壓氣動(dòng)接頭及其相關(guān)元件 公稱壓力系列》（現(xiàn)行）與《ISO 4399：1995 Fluid power systems and components -Connectors and associated components-Nominal pressures》等同，JB/T 7056-2008規(guī)定氣動(dòng)系統(tǒng)中最高壓力不大于2.5Mpa?！禛B/T 14038-2008氣動(dòng)連接氣口和螺柱端符合》對(duì)氣動(dòng)連接的氣口和螺柱端的尺寸要求、性能要求、測(cè)試方法和標(biāo)志進(jìn)行了規(guī)范。《GB/T22076-2008氣動(dòng)圓柱形快換接頭 插頭連接尺寸、技術(shù)要求、應(yīng)用指南和試驗(yàn)》主要是針對(duì)氣動(dòng)圓柱形快換接頭的連接尺寸、技術(shù)要求、應(yīng)用指南和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范?！禛B/T 14514-2013氣動(dòng)管接頭實(shí)驗(yàn)方法》對(duì)氣動(dòng)管接頭相關(guān)的試驗(yàn)測(cè)試方式進(jìn)行了規(guī)范。《GB/T 2351-2005液壓氣動(dòng)系統(tǒng)用硬管外徑和軟管內(nèi)徑》對(duì)與氣動(dòng)管接頭直接連接的管路的內(nèi)徑和外徑進(jìn)行了規(guī)范。

《GB/T 33636-2017氣動(dòng)用于塑料管的插入式管接頭》（現(xiàn)行）與ISO14743-2004國際標(biāo)準(zhǔn)《ISO 14743：2004 Pneumatic fluid power - Push-in connectors for thermoplastic tubes》的內(nèi)容等效。該標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)接頭下文簡稱為接頭。GB/T 33636-2017和等同的ISO 14743：2004國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了接頭的適用壓力、溫度和管子外徑尺寸范圍，對(duì)接頭材料、結(jié)構(gòu)特征和具體設(shè)計(jì)由各制造商自行選定。

3 多路氣動(dòng)管接頭的發(fā)展現(xiàn)狀

多路氣動(dòng)管接頭在國內(nèi)外的產(chǎn)品和設(shè)備中應(yīng)用廣泛，國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)通用的氣動(dòng)管接頭進(jìn)行了規(guī)范，目前尚沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多路氣動(dòng)管接頭進(jìn)行規(guī)范和介紹。提供相應(yīng)產(chǎn)品的有美國的TWINTEC專業(yè)多路氣動(dòng)管接頭的制造商，美國派克（Parker）旗下品牌樂可利（Legris）的33系列產(chǎn)品，德國的費(fèi)斯托（FESTO）的KSV系列和KDVF系列，日本SMC的KDM系列、DM和DMK系列等，國內(nèi)主要的氣動(dòng)產(chǎn)品的制造商沒有多路管接頭產(chǎn)品提供，2017年國內(nèi)專利CN201721206482對(duì)矩形式的多路氣動(dòng)管接頭的連接方式進(jìn)行了專利化。最新，2019年國內(nèi)專利CN201821518919X對(duì)圓形多路氣動(dòng)接頭進(jìn)行申請(qǐng)和技術(shù)公布。

4 多路氣動(dòng)接頭的兩類典型結(jié)構(gòu)

目前，多路氣動(dòng)管接頭的產(chǎn)品根據(jù)布置的方式可以分為矩形布置和圓周布置兩種類型。無論采用那種布置的方式，接頭都由公接頭端和母接頭端兩個(gè)部分組成，公接頭端和母接頭端都由兩個(gè)部分端口部分，一端是與多路氣管連接的部分，另一端分別是公接頭的多路插頭端和母接頭的配合插孔端，公母接頭在連接配合時(shí)采用彈性密封體密封的方式。公母接頭端設(shè)置有相應(yīng)的定位銷和銷孔，定位銷一方面可以保證接頭配對(duì)連接的準(zhǔn)確性和方便性，同時(shí)，還保證接頭配對(duì)的防錯(cuò)性。

第一類是采用矩形排列的方式布置的多路氣動(dòng)管接頭，矩形排列的接頭一般橫向布置兩排，縱向布置成多列，圖1給出了典型矩形多路氣動(dòng)接頭的實(shí)物和平面圖。目前單一產(chǎn)品最多布置到10或11列。也有將產(chǎn)品設(shè)計(jì)成模塊，多模塊可以橫向拼接延伸，這樣單一模塊體積小，用戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要完成自由組合。

采用矩形布置的產(chǎn)品如FESTO的KM-KDV系列多路管接頭，Legris的3300系列模塊化多路管接頭，SMC的KDM系列，國內(nèi)專利CN201721206482的布置都是采用矩形布置和模塊設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，國內(nèi)CN201721206482專利的產(chǎn)品與FESTO的KM-KDV系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)基本類似。

第二類是采用圓周方式布置的圓形多路氣動(dòng)接頭，該系列的接頭多氣路布置圓周面上，圖2給出12孔圓形氣路接頭的產(chǎn)品實(shí)物圖和平面示意圖。提供圓形多路氣動(dòng)接頭的公司如TWINTEC的所有多路接頭產(chǎn)品均是圓周布置方式，F(xiàn)ESTO的KSV和KDV系列接頭，Legris的332系列多路管接頭，SMC的DM和DMK系列多路管接頭均采用此種方式。國內(nèi)專利CN201821518919X的技術(shù)信息就是采用圓周布局方式和結(jié)構(gòu)的，該專利對(duì)圓周布局的多氣路接頭進(jìn)行了技術(shù)公布和介紹。

5 矩形和圓形多路接頭的優(yōu)缺點(diǎn)

從表1中對(duì)比分析得出，矩形多路氣動(dòng)接頭在模塊設(shè)計(jì)、DIN導(dǎo)軌安裝方式及多種管徑連接的場合非常具有優(yōu)勢(shì)，而圓形的多路氣動(dòng)管接頭在數(shù)量多，相同尺寸管路連接，空間布置小的場合使用優(yōu)于矩形接頭。兩種產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩種產(chǎn)品結(jié)合使用可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，完美的解決工業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的各種挑戰(zhàn)和問題。

6 結(jié)語

多管路氣動(dòng)管接頭的應(yīng)用對(duì)多路氣體連接的工況非常方便和實(shí)用，圓形和矩形兩種產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，很好的解決氣動(dòng)流體多管路設(shè)計(jì)遇到的問題。

參考文獻(xiàn)

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