CN111120700A - 一种自泄压流体连接器接头及液冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自泄压流体连接器接头及液冷系统。该接头包括壳体、阀芯、复位弹簧和密封圈，壳体内设有流体通道，流体通道的前端开口为与适配接头对插的插口；阀芯前后活动装配在流体通道内；壳体的插接端设有阀芯挡止面；复位弹簧设于壳体与阀芯之间；密封圈用于密封阀芯和壳体之间的缝隙；阀芯包括能够压紧在阀芯挡止面上的活动座和前后导向活动装配在活动座上的密封杆，密封杆和活动座上设有适配的挡止面；阀芯还包括泄压弹簧，泄压弹簧设于密封杆与活动座之间，密封杆上用于与密封圈配合的部分处于活动座的前侧。该接头用于解决现有技术中因液冷模块内部压力过大而容易导致液冷模块被撑破的问题。

Description

一种自泄压流体连接器接头及液冷系统
技术领域
本发明涉及一种自泄压流体连接器接头及液冷系统。
背景技术
液冷系统包括液冷模块，液冷模块上设置有流体连接器接头，流体连接器接头在与适配接头对插前处于自密封状态，以防止液冷模块内的冷却液流出。如申请公布号为CN105953009A的中国发明专利申请文件中记载的一种公接头，该公接头包括壳体，壳体内活动装配有阀芯，阀芯与壳体之间设有复位弹簧，壳体在插接端设有背向其插接方向的阀芯挡止面，公接头在与适配接头对插前复位弹簧将阀芯压紧在阀芯挡止面上，以实现公接头的自密封。
液冷系统在运行或调试的过程中，需要经常对液冷模块进行维护，液冷系统停止运行后液冷模块内的压力往往不能完全泄出，这种情况下在运输储存液冷模块的过程中，当环境温度过高时，液冷模块内的冷却液受热膨胀进而导致液冷模块内的压力急剧增大，很可能出现液冷模块被撑破的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自泄压流体连接器接头，用于解决现有技术中因液冷模块内部压力过大而容易导致液冷模块被撑破的问题；本发明还提供一种使用上述自泄压流体连接器接头的液冷系统。
本发明所提供的自泄压流体连接器接头采用如下技术方案：
该自泄压流体连接器接头的前端为插接端，包括：
壳体，其内设有流体通道，流体通道的前端开口为与适配接头对插的插口；
阀芯，前后活动装配在流体通道内；
壳体的插接端设有背向插口的阀芯挡止面；
复位弹簧，设于壳体与阀芯之间，能够将阀芯压紧在阀芯挡止面上；
密封圈，用于密封阀芯和壳体之间的缝隙，壳体的插接端设有与阀芯通过密封圈密封配合以关闭流体通道的密封配合部；
阀芯包括受复位弹簧作用能够压紧在阀芯挡止面上的活动座和前后导向活动装配在活动座上的密封杆，密封配合部与阀芯的密封杆通过密封圈密封配合以关闭流体通道，密封杆和活动座上设有适配的挡止面，密封杆上的挡止面背向插口，活动座上的挡止面朝向插口；
阀芯还包括泄压弹簧，泄压弹簧设于密封杆与活动座之间，用于将密封杆压紧在活动座的挡止面上；
密封杆上用于与密封圈配合的部分处于活动座的前侧，以在密封杆被压紧在活动座上且活动座被压紧在阀芯挡止面上时使阀芯关闭流体通道，并在流体通道内压力过大时使密封杆受压克服泄压弹簧弹力向前活动而打开流体通道泄压。
本发明所提供的自泄压流体连接器接头的有益效果是：该接头在使用时，接头内的流体通道内压力过大时，密封杆在流体压力作用下克服泄压弹簧的作用力而朝前运动，密封杆上用于与壳体的密封配合部密封配合的部分与壳体的密封配合部轴向错开，使得密封杆与壳体上的密封配合部之间的密封解除，进而打开流体通道而使流体通道内的流体能够流出接头，随着流体的流出，接头内的流体的压力逐渐下降并最终恢复到设定压力范围内，当接头内的流体的压力恢复到设定压力范围内时，密封杆在泄压弹簧的作用下朝后运动，最终密封杆上用于与壳体的密封配合部密封配合的部分再次恢复到与壳体上的密封配合部密封配合的状态，接头内的流体无法再流出接头；使用该接头，避免了接头内部压力过大的情况，进而使得使用该接头的液冷模块内部压力不会过大。
进一步的，活动座上设有前后贯穿的穿孔，密封杆前后导向活动装配在活动座的穿孔内，泄压弹簧的前端抵压在活动座上，后端抵压在安装于密封杆上的挡止件上。这样设置，简化了活动座的结构，同时也便于密封杆和泄压弹簧的安装。
进一步的，活动座内设有开口朝后的沉槽，穿孔穿透沉槽的槽底而与沉槽连通，密封杆伸入到沉槽内，泄压弹簧的前端抵压在沉槽的槽底。这样设置，减小了密封杆前后方向的长度，同时沉槽的槽壁形成了对泄压弹簧的约束，防止泄压弹簧的偏斜。
进一步的，活动座的外周面上设有沿前后方向贯穿活动座的通槽，在密封杆打开流体通道时流体能够通过通槽流向插口，通槽与沉槽沿活动座的径向连通。在活动座的外周面上设置通槽，便于流体内的流体流向插口，同时这种结构较为简单，易实现，而通槽与沉槽径向连通，便于活动座后侧的流体通道内的流体流过通槽。
进一步的，活动座的外周面上设有沿前后方向贯穿活动座的通槽，在密封杆打开流体通道时流体能够通过通槽流向插口。在活动座的外周面上设置通槽，便于流体内的流体流向插口，同时这种结构较为简单，易实现。
进一步的，密封圈安装在密封杆上并随密封杆前后活动，流体通道在密封圈运动到壳体的密封配合部处时关闭，而在密封圈与壳体的密封配合部错开时打开。这样设置，便于密封圈的安装。
进一步的，壳体的插接端设有径向向内凸起的环形凸起，环形凸起的顶部构成与密封圈密封配合的密封配合部，环形凸起朝后的侧面构成阀芯挡止面，环形凸起朝前的侧面为斜面，以在环形凸起的前侧形成扩口结构。这样设置，使得密封圈在密封杆回移时能够较为顺利的移动至环形凸起顶部对应的位置处。
本发明所提供的液冷系统采用如下技术方案：
该液冷系统包括液冷模块，液冷模块上设置有自泄压流体连接器接头，自泄压流体连接器接头的前端为插接端，该自泄压流体连接器接头包括：
壳体，其内设有流体通道，流体通道的前端开口为与适配接头对插的插口；
阀芯，前后活动装配在流体通道内；
壳体的插接端设有背向插口的阀芯挡止面；
复位弹簧，设于壳体与阀芯之间，能够将阀芯压紧在阀芯挡止面上；
密封圈，用于密封阀芯和壳体之间的缝隙，壳体的插接端设有与阀芯通过密封圈密封配合以关闭流体通道的密封配合部；
阀芯包括受复位弹簧作用能够压紧在阀芯挡止面上的活动座和前后导向活动装配在活动座上的密封杆，密封配合部与阀芯的密封杆通过密封圈密封配合以关闭流体通道，密封杆和活动座上设有适配的挡止面，密封杆上的挡止面背向插口，活动座上的挡止面朝向插口；
阀芯还包括泄压弹簧，泄压弹簧设于密封杆与活动座之间，用于将密封杆压紧在活动座的挡止面上；
密封杆上用于与密封圈配合的部分处于活动座的前侧，以在密封杆被压紧在活动座上且活动座被压紧在阀芯挡止面上时使阀芯关闭流体通道，并在流体通道内压力过大时使密封杆受压克服泄压弹簧弹力向前活动而打开流体通道泄压。
本发明所提供的液冷系统的有益效果是：该液冷系统中液冷模块的接头在使用时，接头内的流体通道内压力过大时，密封杆在流体压力作用下克服泄压弹簧的作用力而朝前运动，密封杆上用于与壳体的密封配合部密封配合的部分与壳体的密封配合部轴向错开，使得密封杆与壳体上的密封配合部之间的密封解除，进而打开流体通道而使流体通道内的流体能够流出接头，随着流体的流出，接头内的流体的压力逐渐下降并最终恢复到设定压力范围内，当接头内的流体的压力恢复到设定压力范围内时，密封杆在泄压弹簧的作用下朝后运动，最终密封杆上用于与壳体的密封配合部密封配合的部分再次恢复到与壳体上的密封配合部密封配合的状态，接头内的流体无法再流出接头；使用该接头，避免了接头内部压力过大的情况，进而使得液冷模块内部压力不会过大。
进一步的，活动座上设有前后贯穿的穿孔，密封杆前后导向活动装配在活动座的穿孔内，泄压弹簧的前端抵压在活动座上，后端抵压在安装于密封杆上的挡止件上。这样设置，简化了活动座的结构，同时也便于密封杆和泄压弹簧的安装。
进一步的，活动座内设有开口朝后的沉槽，穿孔穿透沉槽的槽底而与沉槽连通，密封杆伸入到沉槽内，泄压弹簧的前端抵压在沉槽的槽底。这样设置，减小了密封杆前后方向的长度，同时沉槽的槽壁形成了对泄压弹簧的约束，防止泄压弹簧的偏斜。
进一步的，活动座的外周面上设有沿前后方向贯穿活动座的通槽，在密封杆打开流体通道时流体能够通过通槽流向插口，通槽与沉槽沿活动座的径向连通。在活动座的外周面上设置通槽，便于流体内的流体流向插口，同时这种结构较为简单，易实现，而通槽与沉槽径向连通，便于活动座后侧的流体通道内的流体流过通槽。
进一步的，活动座的外周面上设有沿前后方向贯穿活动座的通槽，在密封杆打开流体通道时流体能够通过通槽流向插口。在活动座的外周面上设置通槽，便于流体内的流体流向插口，同时这种结构较为简单，易实现。
进一步的，密封圈安装在密封杆上并随密封杆前后活动，流体通道在密封圈运动到壳体的密封配合部处时关闭，而在密封圈与壳体的密封配合部错开时打开。这样设置，便于密封圈的安装。
进一步的，壳体的插接端设有径向向内凸起的环形凸起，环形凸起的顶部构成与密封圈密封配合的密封配合部，环形凸起朝后的侧面构成阀芯挡止面，环形凸起朝前的侧面为斜面，以在环形凸起的前侧形成扩口结构。这样设置，使得密封圈在密封杆回移时能够较为顺利的移动至环形凸起顶部对应的位置处。
附图说明
图1是本发明所提供的自泄压流体连接器接头的实施例的结构示意图一（密封杆处于与壳体密封配合的位置）；
图2是本发明所提供的自泄压流体连接器接头的实施例的结构示意图二（密封杆处于未与壳体密封配合的位置）；
图3是本发明所提供的自泄压流体连接器接头的实施例中的活动座的结构示意图。
图中：1-壳体，2-活动座，3-复位弹簧，4-密封杆，5-泄压弹簧，6-密封圈，7-挡圈，8-环形凸起，9-大径段，10-小径段，11-第一凸起，12-第二凸起，13-穿孔，14-沉槽，15-通槽，16-流体通道，17-插口，18-台阶面，19-泄压孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明所提供的自泄压流体连接器接头的实施例：
如图1和图2所示，该接头包括壳体1，壳体1内设有流体通道16，定义接头的前端为插接端，流体通道16的前端开口构成用于与适配接头对插的插口17，壳体1的流体通道16内前后活动安装有活动座2。
如图1和图2所示，在壳体1的插接端处设有径向向内凸出的环形凸起8，在流体通道16内还设有朝前的台阶面18，流体通道16内设有一个复位弹簧3，复位弹簧3的后端抵压在台阶面18上，前端安装在活动座2上，活动座2朝后的端部的外径缩小而形成台阶结构，复位弹簧3套装在活动座2的后端部上，并抵压在活动座2的朝后的台阶面上，复位弹簧3处于压缩状态，并将活动座2压紧在环形凸起8的朝后的侧面上，环形凸起8朝后的侧面为斜面，活动座2用于与环形凸起8的朝后的侧面接触的部分也设置成斜面，以使活动座2上的斜面能够与环形凸起8的朝后的侧面贴合，环形凸起8朝前的侧面也为斜面，以使环形凸起8的前侧形成扩口结构；环形凸起8朝后的侧面构成阀芯挡止面。
如图1-图3所示，活动座2上自其后端面向前凹陷形成一个沉槽14，还设有一个穿孔13，穿孔13穿透沉槽14的槽底而与沉槽14连通；该接头还包括一个密封杆4，密封杆4包括大径段9和小径段10，且大径段9位于小径段10的前侧，密封杆4的小径段10的外径与活动座2上的穿孔13的内径相同，密封杆4的小径段10穿入活动座2的穿孔13内并受穿孔13的孔壁的导向而能够相对于活动座2沿前后方向导向活动；在活动座2的沉槽14内还设有一个泄压弹簧5，泄压弹簧5的前端抵压在沉槽14的槽底，在密封杆4的小径段10的后端安装有一个挡圈7，泄压弹簧5的后端抵压在挡圈7上，泄压弹簧5处于压缩状态，以使密封杆4的大径段9的朝后的侧面压紧在活动座2的朝前的端面上，密封杆4的大径段9的朝后的侧面构成密封杆4上的挡止面，活动座2的朝前的端面构成活动座2上的挡止面，挡圈7构成安装在密封杆4上的挡止件。
如图1和图2所示，在密封杆4的大径段9的外周面上设有第一凸起11和第二凸起12，第一凸起11和第二凸起12均为环形的凸起，且第一凸起11和第二凸起12均径向凸出于大径段9的外周面而形成，其中第一凸起11凸出于大径段9的外周面的高度小于第二凸起12凸出于大径段9的外周面的高度，第一凸起11和第二凸起12沿前后方向间隔布置而在两者之间形成一个间隔空间，该间隔空间内安装有密封圈6；在活动座2被压紧在环形凸起8的朝后的侧面上且密封杆4被压紧在活动座2朝前的端面上时，安装在密封杆4上的密封圈6处于环形凸起8的顶部位置处，并与环形凸起8的顶部顶压配合，从而将密封杆4与环形凸起8之间的缝隙密封住，而流体通道16则被密封杆4、环形凸起8及密封圈6关闭；环形凸起8的顶部构成壳体1内的密封配合部，第一凸起11和第二凸起12之间的大径段9构成密封杆4上用于与密封圈6配合的部分，活动座2、密封杆4和泄压弹簧5一起构成该接头内的阀芯。
本实施例中，设置第一凸起11凸出于大径段9的外周面的高度小于第二凸起12凸出于大径段9的外周面的高度是为了防止密封圈6在泄压时被流体从间隔空间内冲出。
如图1-图3所示，活动座2整体呈圆柱状，在其外周面上设有三个沿前后方向延伸的通槽15，设置通槽15使得活动座2后侧流体通道16内的流体能够通过活动座2而流向插口17，本实施例中，为了便于活动座2后侧流体通道16内的流体能够顺利快速的流过活动座2，使沉槽14和通槽15径向贯通。
该接头与适配接头对插时，适配接头内的固定阀芯能够推动密封杆4向后移动，密封杆4推动活动座2克服复位弹簧3的弹力而向后移动，使得密封杆4上的密封圈6与环形凸起8的顶部轴向错开，从而使得该接头与适配接头连通；在该接头与适配接头分离后，在复位弹簧3的推动下，活动座2重新被压紧在环形凸起8的朝后的侧面上，此时，若该接头内的流体压力过大，则流体能够推动密封杆4克服泄压弹簧5的弹力而向前移动，在密封杆4上的密封圈6与环形凸起8的顶部轴向错开时，密封圈6与环形凸起8的顶部之间的密封解除，流体通道16被打开，流体流出接头，接头内的压力逐渐下降，当接头内的压力下降到设定范围内时，密封杆4在泄压弹簧5的弹力作用下向后移动，并最终使得密封圈6与环形凸起8的顶部重新顶压配合，从而使得流体通道16关闭。
如图1和图2所示，在第二凸起12上设有泄压孔19，在泄压过程中，当密封圈6被流体冲压变形而与壳体1顶压配合导致流体无法正常流出壳体1时，流体可以从密封圈6与密封杆4的大径段9之间通过并从泄压孔19排出，从而实现泄压。
上述实施例中，活动座上设有穿孔，密封杆的小径段穿过穿孔。在其他实施例中，穿孔也可以被开口朝前的盲孔代替，密封杆的小径段插装在盲孔内，这种情况下，可以在密封杆的小径段上安装第一挡圈，同时在盲孔的孔壁上安装第二挡圈，且第二挡圈位于第一挡圈的前侧，第二挡圈可供密封杆的小径段穿过，在第一挡圈和第二挡圈之间设置一个被压缩的泄压弹簧即可。
上述实施例中，活动座上设有一个沉槽，泄压弹簧安装在沉槽内。在其他实施例中，活动座上也可以不设置沉槽，泄压弹簧的前端可以直接顶压在活动座的后端面上，同样可以使用。
上述实施例中，活动座的外周面上设有三个供活动座后侧的流体流过活动座的通槽，通槽与沉槽径向连通。在其他实施例中，活动座后侧的流体流过活动座也可以通过其他方式实现，如可以在活动座上设置供流体流过的前后延伸的穿孔，还可以在密封杆上设置供流体流过的通道，或者活动座与壳体之间存有间隙，该间隙可供流体流过，均可以使用；通槽也可以设置成其他数量，如一个、两个、四个或者更多个；通槽也可以不与沉槽径向连通，同样可以使用。
上述实施例中，密封杆的大径段上设有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起之间形成间隔空间，密封圈安装在该间隔空间内。在其他实施例中，也可以在密封杆的大径段上设置凹槽，密封圈安装在凹槽内，同样可以使用；密封圈也可以安装在环形凸起的顶部，这样在密封杆向前移动的过程中，当密封杆的小径段移动到密封圈处时，同样能够打开流体通道，且在密封杆和活动座向后移动的过程中，当密封杆的大径段与密封圈错开时，且适配插头上的固定阀芯不会与密封圈顶压的情况下，同样可以实现该接头与适配接头的连通。
上述实施例中，环形凸起的前侧面设置成斜面。在其他实施例中，环形凸起的前侧面也可以设置成垂直于前后方向的平面，同样可以使用。
本发明还提供一种液冷系统，液冷系统包括液冷模块，液冷模块上设置有自泄压流体连接器接头，该自泄压流体连接器接头的结构与上述实施例中的自泄压流体连接器接头的结构相同，此处不再赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自泄压流体连接器接头，前端为插接端，其特征是，包括：
壳体，其内设有流体通道，流体通道的前端开口为与适配接头对插的插口；
阀芯，前后活动装配在流体通道内；
壳体的插接端设有背向插口的阀芯挡止面；
复位弹簧，设于壳体与阀芯之间，能够将阀芯压紧在阀芯挡止面上；
密封圈，用于密封阀芯和壳体之间的缝隙，壳体的插接端设有与阀芯通过密封圈密封配合以关闭流体通道的密封配合部；
其特征是，
阀芯包括受复位弹簧作用能够压紧在阀芯挡止面上的活动座和前后导向活动装配在活动座上的密封杆，密封配合部与阀芯的密封杆通过密封圈密封配合以关闭流体通道，密封杆和活动座上设有适配的挡止面，密封杆上的挡止面背向插口，活动座上的挡止面朝向插口；
阀芯还包括泄压弹簧，泄压弹簧设于密封杆与活动座之间，用于将密封杆压紧在活动座的挡止面上；
密封杆上用于与密封圈配合的部分处于活动座的前侧，以在密封杆被压紧在活动座上且活动座被压紧在阀芯挡止面上时使阀芯关闭流体通道，并在流体通道内压力过大时使密封杆受压克服泄压弹簧弹力向前活动而打开流体通道泄压。
2.根据权利要求1所述的自泄压流体连接器接头，其特征是，活动座上设有前后贯穿的穿孔，密封杆前后导向活动装配在活动座的穿孔内，泄压弹簧的前端抵压在活动座上，后端抵压在安装于密封杆上的挡止件上。
3.根据权利要求2所述的自泄压流体连接器接头，其特征是，活动座内设有开口朝后的沉槽，穿孔穿透沉槽的槽底而与沉槽连通，密封杆伸入到沉槽内，泄压弹簧的前端抵压在沉槽的槽底。
4.根据权利要求3所述的自泄压流体连接器接头，其特征是，活动座的外周面上设有沿前后方向贯穿活动座的通槽，在密封杆打开流体通道时流体能够通过通槽流向插口，通槽与沉槽沿活动座的径向连通。
5.根据权利要求1或2所述的自泄压流体连接器接头，其特征是，活动座的外周面上设有沿前后方向贯穿活动座的通槽，在密封杆打开流体通道时流体能够通过通槽流向插口。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的自泄压流体连接器接头，其特征是，密封圈安装在密封杆上并随密封杆前后活动，流体通道在密封圈运动到壳体的密封配合部处时关闭，而在密封圈与壳体的密封配合部错开时打开。
7.根据权利要求6所述的自泄压流体连接器接头，其特征是，壳体的插接端设有径向向内凸起的环形凸起，环形凸起的顶部构成与密封圈密封配合的密封配合部，环形凸起朝后的侧面构成所述阀芯挡止面，环形凸起朝前的侧面为斜面，以在环形凸起的前侧形成扩口结构。
8.一种液冷系统，包括液冷模块，液冷模块上设置有自泄压流体连接器接头，所述自泄压流体连接器接头为权利要求1-7中任一项所述的自泄压流体连接器接头。
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