多路氣動接頭的技術綜述

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　　摘 要：綜述氣動管接頭的標準和多路氣動接頭的技術發展現狀。闡述多路氣動管接頭技術應用在自動化領域的重要性；介紹了現有的各種多路管接頭的連接方式，技術特點，重點對矩形和圓形布置的兩類多路氣動管接頭進行研究、分析和評價。
　　關鍵詞：氣動接頭；多路氣動插頭；模塊化
　　中圖分類號：THl38 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0061-02
　　0 引言
　　隨著工業自動化的精細化和精密制造的發展需求，氣動設備單位空間布置產品的數量呈現出集約化、模塊化和高度密集化趨勢，在這樣的背景下國內外的氣動連接件制造商設計了多種產品應對市場發展的需求。重點研究、分析和評價矩型布置多路氣動管接頭和圓型布置多路氣動管接頭的結構形式及其優缺點。
　　1 氣動管接頭的重要性
　　氣動管路和氣動管接頭是屬于氣動系統的輔助元件，但是在保證氣動系統的正常工作中起著非常關鍵的作用?！禞B/T 7056-2008氣動管接頭 通用技術條件》（現行）對氣動管接頭產品標識、技術要求、測試方法及典型氣動管接頭結構及工作原理進行規范。
　　2 氣動管接頭的相關標準
　　氣動系統的壓力范圍根據《GB/T 7937-2008液壓氣動接頭及其相關元件 公稱壓力系列》（現行）與《ISO 4399：1995 Fluid power systems and components -Connectors and associated components-Nominal pressures》等同，JB/T 7056-2008規定氣動系統中最高壓力不大于2.5Mpa。《GB/T 14038-2008氣動連接氣口和螺柱端符合》對氣動連接的氣口和螺柱端的尺寸要求、性能要求、測試方法和標志進行了規范?！禛B/T22076-2008氣動圓柱形快換接頭 插頭連接尺寸、技術要求、應用指南和試驗》主要是針對氣動圓柱形快換接頭的連接尺寸、技術要求、應用指南和測試標準進行了規范?！禛B/T 14514-2013氣動管接頭實驗方法》對氣動管接頭相關的試驗測試方式進行了規范?！禛B/T 2351-2005液壓氣動系統用硬管外徑和軟管內徑》對與氣動管接頭直接連接的管路的內徑和外徑進行了規范。
　　《GB/T 33636-2017氣動用于塑料管的插入式管接頭》（現行）與ISO14743-2004國際標準《ISO 14743：2004 Pneumatic fluid power - Push-in connectors for thermoplastic tubes》的內容等效。該標準的氣動接頭下文簡稱為接頭。GB/T 33636-2017和等同的ISO 14743：2004國際標準規定了接頭的適用壓力、溫度和管子外徑尺寸范圍，對接頭材料、結構特征和具體設計由各制造商自行選定。
　　3 多路氣動管接頭的發展現狀
　　多路氣動管接頭在國內外的產品和設備中應用廣泛，國內外的標準僅對通用的氣動管接頭進行了規范，目前尚沒有相應標準對多路氣動管接頭進行規范和介紹。提供相應產品的有美國的TWINTEC專業多路氣動管接頭的制造商，美國派克（Parker）旗下品牌樂可利（Legris）的33系列產品，德國的費斯托（FESTO）的KSV系列和KDVF系列，日本SMC的KDM系列、DM和DMK系列等，國內主要的氣動產品的制造商沒有多路管接頭產品提供，2017年國內專利CN201721206482對矩形式的多路氣動管接頭的連接方式進行了專利化。最新，2019年國內專利CN201821518919X對圓形多路氣動接頭進行申請和技術公布。
　　4 多路氣動接頭的兩類典型結構
　　目前，多路氣動管接頭的產品根據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部分組成，公接頭端和母接頭端都由兩個部分端口部分，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采用彈性密封體密封的方式。公母接頭端設置有相應的定位銷和銷孔，定位銷一方面可以保證接頭配對連接的準確性和方便性，同時，還保證接頭配對的防錯性。
　　第一類是采用矩形排列的方式布置的多路氣動管接頭，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接頭的實物和平面圖。目前單一產品最多布置到10或11列。也有將產品設計成模塊，多模塊可以橫向拼接延伸，這樣單一模塊體積小，用戶可以根據設計需要完成自由組合。
　　采用矩形布置的產品如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，國內專利CN201721206482的布置都是采用矩形布置和模塊設計的結構，國內CN201721206482專利的產品與FESTO的KM-KDV系列產品結構基本類似。
　　第二類是采用圓周方式布置的圓形多路氣動接頭，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品實物圖和平面示意圖。提供圓形多路氣動接頭的公司如TWINTEC的所有多路接頭產品均是圓周布置方式，FESTO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。國內專利CN201821518919X的技術信息就是采用圓周布局方式和結構的，該專利對圓周布局的多氣路接頭進行了技術公布和介紹。
　　5 矩形和圓形多路接頭的優缺點
　　從表1中對比分析得出，矩形多路氣動接頭在模塊設計、DIN導軌安裝方式及多種管徑連接的場合非常具有優勢，而圓形的多路氣動管接頭在數量多，相同尺寸管路連接，空間布置小的場合使用優于矩形接頭。兩種產品各有優缺點，兩種產品結合使用可以實現優勢互補，完美的解決工業設計中遇到的各種挑戰和問題。
　　6 結語
　　多管路氣動管接頭的應用對多路氣體連接的工況非常方便和實用，圓形和矩形兩種產品優勢互補，很好的解決氣動流體多管路設計遇到的問題。
　　參考文獻
　　[1] 左健民.液壓與氣壓傳動[M]北京：機械工業出版社，2016：219.
　　[2] 成大先.機械設計手冊：第五卷.流體傳動與控制[M].北京：化學工業出版社，2007：457.
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