CN114962817A - 一种卡口锁紧流体连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种卡口锁紧流体连接器,插头第一壳体上有圆柱形卡柱和安装法兰盘;第一阀芯上有分布均匀的导流孔和导流槽。套环通过卡簧套装第二壳体外径上,第一壳体圆柱形卡柱通过插座套环导槽插入后旋转一个角度,卡柱进入套环半圆形卡口内,完成插头和插座接通状态。流体通过第一阀芯导流孔和导流槽进入第一阀芯、第二阀芯和第一壳体形成的圆环内腔,然后通过第二阀芯汇流孔进入第二阀芯内孔,最终通过和插座连接的管路流入冷却模块。流体连接器工作状态,流体不通过任何密封圈,能承受较高的流量冲击。同时第一壳体和圆柱形卡柱一体化设计、套环和第二壳体卡簧连接方式,使得本发明具有零件少、结构简单、可靠性、安全性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体连接器,具体是一种卡口锁紧流体连接器。
背景技术
流体连接器是实现冷板和液冷管路快速接通或断开的连接器,是液冷系统中重要的关键部件。流体连接器根据连接方式的不同,普通常用的有盲插、卡口锁紧、推拉锁紧三种结构形式。其中市场上已知的卡口锁紧流体连接器,由于接通状态O形圈处于流体通道中,流速过大容易脱落,且长期使用容易被流体中杂质划伤或断开时O形圈附上杂质导致密封失效产生液体泄漏。同时卡口锁紧结构零件多,结构复杂,因而可靠性、维修性、安全性存在一定的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卡口锁紧流体连接器。
实现本发明目的的技术方案为:一种卡口锁紧流体连接器,包括插头和插座,所述插头包括有第一壳体、第一阀芯、挡环、第一弹簧、第一卡簧,所述第一阀芯、第一卡簧、挡环、第一弹簧均设置在第一壳体内;所述挡环设置在第一壳体的一端,所述第一阀芯设置在第一壳体的另一端,所述第一弹簧的一端与挡环接触,另一端与第一阀芯接触,所述第一壳体的一端设有内径卡槽,所述第一卡簧嵌入第一壳体内径卡槽内,用于防止挡环从第一壳体内径中脱出,所述插座包括第二壳体、第二阀芯、封闭环、第二卡簧、第三卡簧、第二弹簧,所述第二阀芯设置在第二壳体内,所述封闭环套装在第二阀芯上;第二阀芯的一端通过第二卡簧、第三卡簧套装在第二壳体内径上,所述第二壳体与插头连接的一端内径上设置有斜面挡肩,所述第二阀芯在第二卡簧、第三卡簧和第二壳体斜面挡肩限制范围内移动,插座与插头断开时,所述封闭环在第二弹簧的作用下,移动到第二阀芯上挡肩相接触处时停止,形成插座密封状态。
优选地,所述第一壳体的另一端内径设有阻止第一阀芯从第一壳体脱出的斜面挡肩,当插头和插座断开时,第一阀芯在第一弹簧作用下,移动到第一壳体挡肩限位处停止,形成插头密封状态。
优选地,所述第一壳体的一端表面设置有第二密封圈,用于实现与冷却管路连接时的密封。
优选地,所述第一壳体的另一端设有内径凹槽,凹槽内设有第一密封圈,实现插头与插座连接时的密封。
优选地,所述第一阀芯上均布有导流孔,导流孔中心线上均布有导流槽。
优选地,所述第二壳体上设置有套环,套环通过第四卡簧套装在第二壳体外径上,并可以围绕第二壳体外径360°方向旋转。
优选地,所述插座的第二壳体一端外径上设有螺纹,插座通过第二壳体一端外径上的螺纹和导管连接。
优选地,所述第二阀芯均布有若干汇流孔和分流孔。
优选地,第二壳体包括依次连接的第一内径孔、第二内径孔和第三内径孔,所述第一内径孔孔径大于第二内径孔孔径,且第一内径孔一端和第二内径孔过度锥面小于20°,第一内径孔另一端和第三内径孔过度锥面为45°。
优选地,所述第二壳体与插头连接的一端设置有内径凹槽,内径凹槽内设置有第六密封圈,并通过第六密封圈形成第二壳体和封闭环之间的密封;所述封闭环内外径凹槽内分别安装有第三密封圈和第四密封圈;第二阀芯和封闭环之间通过第三密封圈形成密封,封闭环和第二壳体之间通过第四密封圈形成密封。
本发明与现有技术相比,其显著优点为:本发明中所有密封圈不在流道中,密封圈不受液体及内部所含杂质流速的影响,即使在一定压力下带压插拔也不易受损。同时卡口锁紧结构零件少、结构简单、可靠性、安全性高。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为插头组成示意图。
图2为插座组成示意图。
图3为卡口锁紧流体连接器接通状态示意图。
图4为第一阀芯示意图。
图5为套环示意图。
图6为第二壳体示意图。
具体实施方式
作为一种实施例,一种卡口锁紧流体连接器,包括设置在冷却管路上的插头和通过导管和冷却模块连通的插座;结合图1,所述插头包括有第一壳体(1)、第一阀芯(2)、挡环(3)、第一弹簧(4)、第一卡簧(5),所述第一阀芯(2)、第一卡簧(5)、挡环(3)、第一弹簧(4)均设置在第一壳体(1)内;所述挡环(3)设置在第一壳体(1)的一端,所述第一阀芯(2)设置在第一壳体(1)的另一端,所述第一弹簧(4)的一端与挡环(3)接触,另一端与第一阀芯(2)接触,所述第一壳体(1)的一端设有内径卡槽,所述第一卡簧(5)嵌入第一壳体(1)内径卡槽内,用于防止挡环(3)从第一壳体(1)内径中脱出。
进一步的实施例中,所述第一壳体(1)的另一端内径设有阻止第一阀芯(2)从第一壳体(1)脱出的斜面挡肩。当插头和插座断开时,第一阀芯(2)在第一弹簧(4)作用下,移动到第一壳体(1)挡肩限位处停止,形成插头密封状态。
进一步的实施例中,所述第一壳体(1)的一端表面设置有第二密封圈(7),用于实现与冷却管路连接时的密封。
进一步的实施例中,所述第一壳体(1)的另一端设有内径凹槽,凹槽内设有第一密封圈(6),实现插头与插座连接时的密封。
进一步的实施例中,结合图4,所述第一阀芯(2)上均布有导流孔(2-3),导流孔(2-3)中心线上均布有导流槽(2-2)。导流孔和导流槽分布角度所处位置相同。
进一步的实施例中,所述第一阀芯(2)与插座连接的一端未导通,即第一阀芯(2)设有不通中孔(2-1)。
结合图2,所述插座包括第二壳体(11)、第二阀芯(12)、封闭环(13)、第二卡簧(15)、第三卡簧(16)、第二弹簧(18),所述第二阀芯(12)设置在第二壳体(11)内,所述封闭环(13)套装在第二阀芯(12)上;第二阀芯(12)的一端通过第二卡簧(15)、第三卡簧(16)套装在第二壳体(11)内径上,所述第二壳体(11)与插头连接的一端内径上设置有斜面挡肩,所述第二阀芯(12)在第二卡簧(15)、第三卡簧(16)和第二壳体(11)斜面挡肩限制范围内移动。插座与插头断开时,所述封闭环(13)在第二弹簧(18)的作用下,移动到第二阀芯(12)上挡肩相接触处时停止,形成插座密封状态。
进一步的实施例中,所述第二壳体(11)上设置有套环(14),套环(14)通过第四卡簧(17)套装在第二壳体(11)外径上,并可以围绕第二壳体(11)外径360°方向旋转。
结合图5,套环(14)上有导槽(14-1)、圆形通孔,圆形通孔内径一侧有L形投影凸台(14-2),凸台(14-2)上有和圆形通孔形成的半圆环形投影凸出面卡槽(14-3)。
结合图1、图3、图5,进一步地,所述第一壳体(1)外径上设有圆柱形卡柱(1-1),突出的圆柱形卡柱(1-1)通过插座套环(14)导槽(14-1)插入到位后旋转一个角度,卡柱(1-1)进入套环(14)L形投影凸台(14-2)和圆形通孔形成半圆形凸出面(14-3)卡口内,完成插头和插座接通状态。
进一步的实施例中,所述插座的第二壳体(11)一端外径上设有螺纹,插座通过第二壳体(11)一端外径上的螺纹和导管连接。
进一步的实施例中,所述第二阀芯(12)均布有若干汇流孔(12-1)和分流孔(12-2)。
结合图6,进一步的实施例中,第二壳体(11)内孔尺寸不同,包括依次连接的第一内径孔(11-4)、第二内径孔(11-2)和第三内径孔(11-6),所述第一内径孔(11-4)孔径大于第二内径孔(11-2)孔径,且第一内径孔(11-4)一端和第二内径孔(11-2)过度锥面(11-3)小于20°,第一内径孔(11-4)另一端和第三内径孔(11-6)过度锥面(11-5)为45°。
进一步的实施例中,所述第二壳体(11)与插头连接的一端设置有内径凹槽,内径凹槽内设置有第六密封圈(22),并通过第六密封圈(22)形成第二壳体(11)和封闭环(13)之间的密封;
进一步的实施例中,所述封闭环(13)内外径凹槽内分别安装有第三密封圈(19)和第四密封圈(20);第二阀芯(12)和封闭环(13)之间通过第三密封圈(19)形成密封,封闭环(13)和第二壳体(11)之间通过第四密封圈(20)形成密封。
结合图3,流体连接器接通状态,流体通过第一阀芯(2)上导流孔(2-2)和导流槽(2-3)进入第一阀芯(2)、第二阀芯(12)、和第一壳体(1)形成的圆环内腔,然后通过第二阀芯(12)汇流孔(12-1)进入第二阀芯(12)内孔。进入第二阀芯(12)内孔后流体分成两部分,其中一部分继续沿第二阀芯(12)内孔流动,最终通过导管进入冷却模块。另一部分通过第二阀芯(12)分流孔(12-2)进入第二阀芯(12)和第二壳体(11)形成的空腔和间隙,最后也通过导管进入冷却模块。
工作过程中,流体连接器所有密封圈不在流道中采用的方案,就是改变流体在常规流体连接器插头、插座内部流动路线,具体将类似本发明的常规产品插头第一阀芯、插座第二阀芯由实心结构改为中空不通结构,第一阀芯靠近密封端中空结构上设置导流孔,外径上设置导流槽,第二阀芯靠近密封端中空结构上设置汇流孔,将常规产品流体通过第一阀芯、第二阀芯外径表面改为流体通过第一阀芯导流孔和导流槽进入第一阀芯、第二阀芯和第一壳体形成的圆环内腔,然后通过第二阀芯汇流孔进入第二阀芯内孔,进而达到流体连接器在接通状态流体不经过密封圈,防止接通状态O形圈处于流体通道中,流速过大容易脱落,且长期使用,容易被流体中杂质划伤或附上杂质断开时密封失效的目的。
为了降低插头和插座安装位置精度要求,使流体连接器接通状态第一壳体在插座第二壳体内部有更大的旋转浮动空间,采取了第二壳体内孔尺寸不同的设计,具体为内部孔径大于外部孔径,为了减少两孔结合处对封闭环复位阻力大的影响,采取了两孔过度锥面小于20°的设计。
为了减少零件的数量,提高流体连接器可靠性、安全性,采取了借助目前先进成熟的加工技术,将常规产品由多个复杂零件组合的锁紧结构优化为一体化结构,具体就是将常规产品独立存在的卡口锁紧的圆柱形卡柱等若干零件,集成一体化优化到第一壳体上,和圆柱形卡柱配套锁紧的套环和第二壳体连接方式优化为更为简单可靠的卡簧连接方式。
为了降低降低流体连接器流阻,在满足流体连接器安装尺寸要求的前提下,除了尽可能增大流体连接器内部流体通道截面面积外,对影响流体连接器流阻的瓶颈第二阀芯,采取了在第二阀芯内孔上开设分流孔,在限制第二阀芯移动范围的第二壳体内孔上开设均布半圆形分流孔,将途经第二阀芯的流体在半路上进行分流泄压,即:通过第二阀芯汇流孔进入第二阀芯内孔的流体在流经第二阀芯内孔半路时,分成两部分,一部分继续沿着阀芯内孔流动流入冷却模块,另一部分通过第二阀芯分流孔进入第二阀芯和第二壳体形成的空隙流动,最后通过第二壳体半圆形分流孔流入冷却模块,从而达到降低流体通过第二阀芯流阻的目的。
Claims (10)
1.一种卡口锁紧流体连接器,其特征在于,包括插头和插座,所述插头包括有第一壳体(1)、第一阀芯(2)、挡环(3)、第一弹簧(4)、第一卡簧(5),所述第一阀芯(2)、第一卡簧(5)、挡环(3)、第一弹簧(4)均设置在第一壳体(1)内;所述挡环(3)设置在第一壳体(1)的一端,所述第一阀芯(2)设置在第一壳体(1)的另一端,所述第一弹簧(4)的一端与挡环(3)接触,另一端与第一阀芯(2)接触,所述第一壳体(1)的一端设有内径卡槽,所述第一卡簧(5)嵌入第一壳体(1)内径卡槽内,用于防止挡环(3)从第一壳体(1)内径中脱出,所述插座包括第二壳体(11)、第二阀芯(12)、封闭环(13)、第二卡簧(15)、第三卡簧(16)、第二弹簧(18),所述第二阀芯(12)设置在第二壳体(11)内,所述封闭环(13)套装在第二阀芯(12)上;第二阀芯(12)的一端通过第二卡簧(15)、第三卡簧(16)套装在第二壳体(11)内径上,所述第二壳体(11)与插头连接的一端内径上设置有斜面挡肩,所述第二阀芯(12)在第二卡簧(15)、第三卡簧(16)和第二壳体(11)斜面挡肩限制范围内移动,插座与插头断开时,所述封闭环(13)在第二弹簧(18)的作用下,移动到第二阀芯(12)上挡肩相接触处时停止,形成插座密封状态。
2.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第一壳体(1)的另一端内径设有阻止第一阀芯(2)从第一壳体(1)脱出的斜面挡肩,当插头和插座断开时,第一阀芯(2)在第一弹簧(4)作用下,移动到第一壳体(1)挡肩限位处停止,形成插头密封状态。
3.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第一壳体(1)的一端表面设置有第二密封圈(7),用于实现与冷却管路连接时的密封。
4.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第一壳体(1)的另一端设有内径凹槽,凹槽内设有第一密封圈(6),实现插头与插座连接时的密封。
5.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第一阀芯(2)上均布有导流孔(2-3),导流孔(2-3)中心线上均布有导流槽(2-2)。
6.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第二壳体(11)上设置有套环(14),套环(14)通过第四卡簧(17)套装在第二壳体(11)外径上,并可以围绕第二壳体(11)外径360°方向旋转。
7.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述插座的第二壳体(11)一端外径上设有螺纹,插座通过第二壳体(11)一端外径上的螺纹和导管连接。
8.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第二阀芯(12)均布有若干汇流孔(12-1)和分流孔(12-2)。
9.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,第二壳体(11)包括依次连接的第一内径孔(11-4)、第二内径孔(11-2)和第三内径孔(11-6),所述第一内径孔(11-4)孔径大于第二内径孔(11-2)孔径,且第一内径孔(11-4)一端和第二内径孔(11-2)过度锥面(11-3)小于20°,第一内径孔(11-4)另一端和第三内径孔(11-6)过度锥面(11-5)为45°。
10.根据权利要求1所述的卡口锁紧流体连接器,其特征在于,所述第二壳体(11)与插头连接的一端设置有内径凹槽,内径凹槽内设置有第六密封圈(22),并通过第六密封圈(22)形成第二壳体(11)和封闭环(13)之间的密封;所述封闭环(13)内外径凹槽内分别安装有第三密封圈(19)和第四密封圈(20);第二阀芯(12)和封闭环(13)之间通过第三密封圈(19)形成密封,封闭环(13)和第二壳体(11)之间通过第四密封圈(20)形成密封。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220830 |