CN113606409A - 一种多功能流体连接器插座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能流体连接器插座，包括有阀体、阀芯、导流柱、保护套、O形密封圈、第一弹簧、第二弹簧、定位法兰和定位螺母。本发明在导流柱上加工相互连通的泄压环槽和一圈泄压孔，在液体压力(压强)增大时，导流柱前移，使得阀体内腔通过泄压环槽和泄压孔与插座外部空间连通，使得插座内的高压液体依次通过泄压环槽和泄压孔中喷出，完成了自动泄压过程；本发明与插头连接后，流道打开，O形密封圈始终位于保护套和阀芯之间，不会暴露于流道中，流量再大都不会对O形密封圈造成冲击，实现抗流量的功能；本发明导流柱尾部加工螺纹并用定位螺母锁紧，保证导流柱无轴向窜动，大大提高了产品装配的精度和质量一致性。

Description

一种多功能流体连接器插座

技术领域

本发明涉及流体连接器领域，具体是一种集合有自泄压技术和抗流量冲击技术的多功能流体连接器插座。

背景技术

随着雷达、电源等装备功率的提高，装备的散热正逐步由风冷改为采用液体冷却系统进行冷却，装备一般采用模块化设计，各功能模块的液冷系统的连接和断开就需要一种流体连接器，它既要保证插头和插座插合时可以将液冷系统连接起来，又要求未插合时插头和插座各自密封，使液冷系统中的冷却液不外流。流体连接器的插头和插座各有一个带O形圈的单向阀，靠O形圈实现密封。其密封原理是：流体连接器的插头和插座各相当于一个单向阀，内有一个阀芯，插头阀芯上有一个O形圈，插座导流柱上有一个O形圈，未插合时，单向阀自动闭合，插头和插座均为密封状态，管路中的液体不能流出，插头推入插座时，弹簧被压缩，插头和插座的阀芯同时被推开，管路连通，流体便可以流通。

目前国内现有的流体连接器主要设计技术有自泄压技术、抗流量冲击技术(带压插拔技术)等。自泄压技术解决了液冷板在外界环境温度发生较大变化时液冷板内液体体积在刚性密闭空间内膨胀产生高压导致液冷板漏液和流体连接器失效的问题；抗流量冲击技术既能保证流体连接器在插合和非插合状态的密封，又使O形圈不暴露在流道之中，可以抗击非常高的流量冲击，使用户可以在工作状态下带压插拔，两种技术的原理不同，故产品结构也不同。

现有的流体连接器功能独立，集成性差，不能将自泄压技术和抗流量冲击技术集成于一只流体连接器上；目前，带有自泄压功能的流体连接器可靠性不高，自泄压流体连接器依靠O形密封圈的变形来实现自动泄压和密封，连接器在受到高压时自动泄压，O形密封圈的变形在一定概率上难以自动回弹，使得连接器一直处于泄压状态而无法恢复；插座上的导流柱依靠第二卡环定位，轴向窜动量大，质量一致性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多功能流体连接器插座，实现自泄压和抗流量冲击多种功能的集成，提高产品的适用性和可靠性。

本发明的技术方案为：

一种多功能流体连接器插座，包括有阀体、阀芯、导流柱、保护套、O形密封圈、第一弹簧、第二弹簧、定位法兰和定位螺母；

所述的导流柱分为前部和后部，导流柱前部的直径大于其后部的直径，导流柱后部上且邻近其后端连接有定位法兰，导流柱后部的后端螺纹连接有定位螺母，定位螺母将定位法兰锁紧于导流柱上，使得定位法兰位于阀体内且定位于阀体的后端处，所述的阀芯位于阀体内且套装于导流柱的外周，阀芯的外壁设置有朝向定位法兰的第一台阶面，阀芯的内壁设置有朝向阀芯后端的第二台阶面，所述的第一弹簧位于阀体内且第一弹簧的两端分别与阀芯外壁的第一台阶面、定位法兰接触抵压；

所述的阀芯内还设置有保护套和第二弹簧，保护套和第二弹簧均套装于导流柱的外周，导流柱的前部为阶梯圆柱体结构，导流柱前部的外壁上设置有朝向导流柱后端的第三台阶面，保护套的外径等于导流柱前部的最大直径，保护套的外壁且邻近保护套的后端设置有凸环，凸环的外径小于阀芯位于第二台阶面后部的内径，保护套的前端面与导流柱前部上的第三台阶面接触抵压，第二弹簧位于保护套的后端和阀芯的后端之间且分别与两者接触抵压；

所述的阀芯其邻近前端的内壁上开设有环形定位槽，所述的环形定位槽内固定有所述的O形密封圈，所述的阀芯位于第二台阶面前部的内径等于导流柱前部的最大直径，O形密封圈内径小于导流柱前部的最大直径，插座未受力状态下，所述的阀芯位于第二台阶面前部的内壁与导流柱前部的外壁接触，且O形密封圈位于导流柱前部的外周且与导流柱前部的外壁接触抵压实现密封；

所述的导流柱前部的后端上开设有槽口朝向阀芯后端的泄压环槽，所述的导流柱前部位于第三台阶面前部的外壁上开设置有一圈泄压孔，一圈泄压孔的外端贯通导流柱前部的外壁，一圈泄压孔的内端均与泄压环槽连通，插座未受力状态下，沿导流柱的轴向，导流柱前部的一圈泄压孔位于O形密封圈的后方。

所述的阀体的内壁上且邻近阀体后端的位置固定有第一卡环，所述的第一卡环抵住定位法兰的后端使得定位法兰定位于阀体内。

所述的导流柱后部的外壁上且邻近其后端处固定有环形凸起，所述的定位螺母与导流柱后部之间粘接固定，所述的定位法兰套装于导流柱后部上且前端抵住环形凸起、后端抵住定位螺母从而使得定位法兰锁紧连接于导流柱后部上。

所述的阀芯其邻近后端的内壁上固定有第二卡环，所述的第二弹簧位于保护套的后端和第二卡环之间且分别与两者接触抵压。

所述的阀体邻近前端的内壁上设置有环形密封槽，所述的环形密封槽内固定有环形密封圈，插座未受力状态下，环形密封圈位于阀芯的外周且与阀芯的外壁接触抵压。

本发明的优点：

(1)、本发明具有自泄压结构设计，在导流柱上加工相互连通的泄压环槽和一圈泄压孔，在液体压力(压强)增大时，导流柱前移，使得阀体内腔通过泄压环槽和泄压孔与插座外部空间连通，使得插座内的高压液体依次通过泄压环槽和泄压孔中喷出，完成了自动泄压过程；

(2)、本发明导流柱尾部加工螺纹并用定位螺母锁紧，导流柱无轴向窜动，大大提高了产品装配的精度和质量一致性，且在定位螺母的螺纹上涂抹适量的螺纹胶，防止产品在振动或冲击条件下螺纹松脱；

(3)、本发明流道打开后，O形密封圈始终位于保护套和阀芯之间，不会暴露于流道中，流量再大都不会对O形密封圈造成冲击，实现抗流量的功能。

附图说明

图1是是本发明未受力状态下的剖视图。

图2是本发明泄压状态下的剖视图。

图3是本发明导流柱的轴向剖切立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

见图1-图3，一种多功能流体连接器插座，包括有阀体1、阀芯2、导流柱3、保护套4、O形密封圈5、第一弹簧6、第二弹簧7、定位法兰8和定位螺母9；

导流柱3分为前部和后部，导流柱3前部的直径大于其后部的直径，导流柱3后部上且邻近其后端连接有定位法兰8，阀体1的内壁上且邻近阀体1后端的位置固定有第一卡环10，第一卡环10抵住定位法兰8的后端，导流柱3后部的外壁上且邻近其后端处固定有环形凸起31，导流柱3后部的后端螺纹连接有定位螺母9，定位螺母9与导流柱3后部之间粘接固定，定位法兰8套装于导流柱3后部上且前端抵住环形凸起31、后端抵住定位螺母9，从而使得定位法兰8锁紧连接于导流柱3后部上且定位于阀体1的后端处，阀芯2位于阀体1内且套装于导流柱3的外周，阀芯2的外壁设置有朝向定位法兰8的第一台阶面11，阀芯2的内壁设置有朝向阀芯2后端的第二台阶面12，第一弹簧6位于阀体1内且第一弹簧6的两端分别与阀芯2外壁的第一台阶面11、定位法兰8接触抵压；

阀芯2内还设置有保护套4和第二弹簧7，保护套4和第二弹簧7均套装于导流柱3的外周，导流柱3的前部为阶梯圆柱体结构，导流柱3前部的外壁上设置有朝向导流柱3后端的第三台阶面13，保护套4的外径等于导流柱3前部的最大直径，保护套4的外壁且邻近保护套4的后端设置有凸环41，凸环41的外径小于阀芯2位于第二台阶面12后部的内径，保护套4的前端面与导流柱3前部上的第三台阶面13接触抵压，阀芯2邻近后端的内壁上固定有第二卡环14，第二弹簧7位于保护套4的后端和第二卡环14之间且分别与两者接触抵压；

阀芯2其邻近前端的内壁上开设有环形定位槽，环形定位槽内固定有O形密封圈5，阀芯2位于第二台阶面12前部的内径等于导流柱3前部的最大直径，O形密封圈5内径小于导流柱3前部的最大直径，插座未受力状态下，阀芯2位于第二台阶面前部的内壁与导流柱3前部的外壁接触，且O形密封圈5位于导流柱3前部的外周且与导流柱3前部的外壁接触抵压实现密封；

导流柱3前部的后端上开设有槽口朝向阀芯2后端的泄压环槽32，导流柱3前部位于第三台阶面13前部的外壁上开设置有一圈即六个泄压孔33，一圈泄压孔33的外端贯通导流柱3前部的外壁，一圈泄压孔33的内端均与泄压环槽32连通，插座未受力状态下，沿导流柱3的轴向，导流柱3前部的一圈泄压孔33位于O形密封圈5的后方。

其中，阀体1邻近前端的内壁上设置有环形密封槽，环形密封槽内固定有环形密封圈15，插座未受力状态下，环形密封圈15位于阀芯2的外周且与阀芯2的外壁接触抵压。

本发明的工作原理：

(1)、抗流量冲击：

当流量连接器的插头和本发明的插座插合时，插头的阀体推动本发明的阀芯2向后退，保护套4在第二弹簧7的弹力作用下保持不动，随着插头阀体插入深度的增加，阀芯2不断后退，保护套4的外壁与O形密封圈5形成内周密封，此时内部流道仍处于断开状态；当阀芯2的第二台阶面12与保护套4的凸环41接触后，阀芯2推动保护套4向后移动，保护套4的前端面与导流柱3上的第三台阶面13分离，内部流道逐渐打开，流体由阀体1和导流柱3之间进入到阀芯2的内腔、最后由阀体1的内腔流出，内部流道打开时，O形密封圈5始终位于保护套4和阀芯2之间，不会暴露于流道中，故流量再大都不会此O形密封圈5造成冲击；断开时过程相反，保护套4在第二弹簧7的作用下随阀芯2一起向前运动，与导流柱3的第三台阶面13接触闭合，切断流道，然后插头退出插座，整个过程也不会对O形密封圈5造成冲击，且不存在O形密封圈5难以回弹的问题。

(2)、自泄压过程：

见图1，插座在未受力的自然状态下，导流柱3前部的一圈泄压孔33位于O形密封圈5的后方，即泄压孔33在插座内部，由O形密封圈5实现密封；见图2，在液冷板或模块的外界环境温度发生较大变化时，插座内部的液体体积发生膨胀，由于液冷板或模块内腔均为刚性密闭空间，故液体压力(压强)将增大，液体压力作用在导流柱3上，液体压力(压强)产生的推力大于第一弹簧6的预压弹力时，导流柱3被向前推动，沿阀体1定位槽向前移动一定距离，直至定位法兰8的前端与阀体1的定位台阶接触后止动，此时导流柱3上的泄压孔33超出阀芯2上O形密封圈5的密封范围，插座内的高压液体经过泄压环槽32从一圈泄压孔33中喷出，喷液后插座内部压力下降，在第一弹簧6的作用下，导流柱3后退，恢复到原来的状态，如图1所示，完成了自动泄压过程，流量连接器插座的泄压压力可以根据用户的实际需要进行调整，即调整或者更换第一弹簧6即可实现，简单易操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多功能流体连接器插座，其特征在于：包括有阀体、阀芯、导流柱、保护套、O形密封圈、第一弹簧、第二弹簧、定位法兰和定位螺母；

所述的导流柱分为前部和后部，导流柱前部的直径大于其后部的直径，导流柱后部上且邻近其后端连接有定位法兰，导流柱后部的后端螺纹连接有定位螺母，定位螺母将定位法兰锁紧于导流柱上，使得定位法兰位于阀体内且定位于阀体的后端处，所述的阀芯位于阀体内且套装于导流柱的外周，阀芯的外壁设置有朝向定位法兰的第一台阶面，阀芯的内壁设置有朝向阀芯后端的第二台阶面，所述的第一弹簧位于阀体内且第一弹簧的两端分别与阀芯外壁的第一台阶面、定位法兰接触抵压；

所述的阀芯内还设置有保护套和第二弹簧，保护套和第二弹簧均套装于导流柱的外周，导流柱的前部为阶梯圆柱体结构，导流柱前部的外壁上设置有朝向导流柱后端的第三台阶面，保护套的外径等于导流柱前部的最大直径，保护套的外壁且邻近保护套的后端设置有凸环，凸环的外径小于阀芯位于第二台阶面后部的内径，保护套的前端面与导流柱前部上的第三台阶面接触抵压，第二弹簧位于保护套的后端和阀芯的后端之间且分别与两者接触抵压；

所述的阀芯其邻近前端的内壁上开设有环形定位槽，所述的环形定位槽内固定有所述的O形密封圈，所述的阀芯位于第二台阶面前部的内径等于导流柱前部的最大直径，O形密封圈内径小于导流柱前部的最大直径，插座未受力状态下，所述的阀芯位于第二台阶面前部的内壁与导流柱前部的外壁接触，且O形密封圈位于导流柱前部的外周且与导流柱前部的外壁接触抵压实现密封；

所述的导流柱前部的后端上开设有槽口朝向阀芯后端的泄压环槽，所述的导流柱前部位于第三台阶面前部的外壁上开设置有一圈泄压孔，一圈泄压孔的外端贯通导流柱前部的外壁，一圈泄压孔的内端均与泄压环槽连通，插座未受力状态下，沿导流柱的轴向，导流柱前部的一圈泄压孔位于O形密封圈的后方。

2.根据权利要求1所述的一种多功能流体连接器插座，其特征在于：所述的阀体的内壁上且邻近阀体后端的位置固定有第一卡环，所述的第一卡环抵住定位法兰的后端使得定位法兰定位于阀体内。

3.根据权利要求1所述的一种多功能流体连接器插座，其特征在于：所述的导流柱后部的外壁上且邻近其后端处固定有环形凸起，所述的定位螺母与导流柱后部之间粘接固定，所述的定位法兰套装于导流柱后部上且前端抵住环形凸起、后端抵住定位螺母从而使得定位法兰锁紧连接于导流柱后部上。

4.根据权利要求1所述的一种多功能流体连接器插座，其特征在于：所述的阀芯其邻近后端的内壁上固定有第二卡环，所述的第二弹簧位于保护套的后端和第二卡环之间且分别与两者接触抵压。

5.根据权利要求1所述的一种多功能流体连接器插座，其特征在于：所述的阀体邻近前端的内壁上设置有环形密封槽，所述的环形密封槽内固定有环形密封圈，插座未受力状态下，环形密封圈位于阀芯的外周且与阀芯的外壁接触抵压。

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