CN114992401A - 一种可带较大压差操作的流体连接器及其插座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可带较大压差操作的流体连接器及其插座，其中流体连接器包括适配的插头和插座，以插头和插座相互对插的一端作为各自的前端，插头包括插头壳体及沿前后方向滑动装配在插头壳体内部前端的密封块，插头壳体的前端内壁嵌设有与密封块配合的第一密封圈；插座包括插座壳体及固定装配在插座壳体内且与密封块顶推配合的密封杆，密封杆沿前后方向活动套设有与插头壳体顶推配合的密封环，密封环的前端内壁嵌设有与密封杆配合的第二密封圈，密封杆上设有贯穿孔，贯穿孔的入口设于密封杆与第二密封圈的配合面后侧，贯穿孔的出口与插座壳体内的插座流道连通。本发明能实现流体连接器两端带较大压力差插拔，提升流体连接器带压插拔性能。

Description

一种可带较大压差操作的流体连接器及其插座
技术领域
本发明属于流体连接器技术领域，特别涉及一种可带较大压差操作的流体连接器及其插座。
背景技术
随着液冷散热技术的发展，流体连接器的应用领域越来越广泛，用户对流体连接器操作要求越来越高。例如针对目前发展迅速的两相冷却系统，由于工作介质为氟利昂，系统停机状态仍然带有较高压力，因此不可避免的需要对流体连接器进行带压插拔。此时，如果流体连接器一端带有较高压力(大于1MPa)，一端不带压，头座对接过程中，在流体连接器的连接流道打开瞬间将产生巨大流体冲击，在流体冲击作用下容易对裸露在介质中的O形圈造成损伤，降低流体连接器使用寿命。目前已有的可带压插拔的流体连接器仅可实现头座两端压力相同或者较小压力差进行插拔(小于1MPa)。针对这一问题，急需开发一种可带较大压力差操作的流体连接器，提高流体连接器带压插拔性能。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种可带较大压差操作的流体连接器，可实现流体连接器两端带较大压力差插拔，提升流体连接器带压插拔性能。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种可带较大压差操作的流体连接器，包括适配的插头和插座，以插头和插座相互对插的一端作为各自的前端，
插头包括插头壳体及沿前后方向滑动装配在插头壳体内部前端的密封块，插头壳体的前端内壁嵌设有与密封块配合的第一密封圈；
插座包括插座壳体及固定装配在插座壳体内且与密封块顶推配合的密封杆，密封杆沿前后方向活动套设有与插头壳体顶推配合的密封环，密封环的前端内壁嵌设有与密封杆配合的第二密封圈，密封杆上设有贯穿孔，贯穿孔的入口设于密封杆与第二密封圈的配合面后侧，贯穿孔的出口与插座壳体内的插座流道相连通。
进一步的，插头壳体后端外侧套设有插头尾套，插头尾套与密封块之间设有第一弹簧，第一弹簧用于为密封块提供向前的顶推力，插头壳体前端内壁凸设有用于限制密封块向前运动的第一限位部。
进一步的，密封杆上套设有第二弹簧，第二弹簧设于密封环与密封杆之间，第二弹簧用于为密封环提供向前的顶推力。
进一步的，插座壳体前端内壁凸设有用于限制密封环向前运动的第二限位部。
进一步的，插座壳体的前端内壁嵌设有与密封环外壁密封配合的第三密封圈。
进一步的，插座壳体的后端套装有插座尾套，密封杆的固定端限位于插座尾套的前台阶面与插座壳体的后台阶面之间。
进一步的，贯穿孔呈L形孔，但不限于此。
进一步的，密封杆上沿周向分布设置有多个贯穿孔，或者，密封杆上设置有一个贯穿孔。
进一步的，插座壳体内还设有套筒，套筒套装在密封杆与密封环之间，套筒与密封杆之间设有为套筒提供向前顶推力的第三弹簧；在第三弹簧的顶推作用下，套筒的前端与密封杆的外周面上设置的限位台阶相抵接，限位台阶位于贯穿孔的入口的后方；套筒用于与在头座插合状态下使所述第一密封圈和第二密封圈不裸露在流体连接器的内部连接流道中。
本发明还提供一种插座，该插座包括插座壳体及固定装配在插座壳体内且与密封块顶推配合的密封杆，密封杆沿前后方向活动套设有与插头壳体顶推配合的密封环，密封环的前端内壁嵌设有与密封杆配合的第二密封圈，密封杆上设有贯穿孔，贯穿孔的入口设于密封杆与第二密封圈的配合面后侧，贯穿孔的出口与插座壳体内的插座流道相连通。
进一步的，密封杆上套设有第二弹簧，第二弹簧设于密封环与密封杆之间，第二弹簧用于为密封环提供向前的顶推力。
进一步的，插座壳体前端内壁凸设有用于限制密封环向前运动的第二限位部。
进一步的，插座壳体的前端内壁嵌设有与密封环外壁密封配合的第三密封圈。
进一步的，插座壳体的后端套装有插座尾套，密封杆的固定端限位于插座尾套的前台阶面与插座壳体的后台阶面之间。
进一步的，贯穿孔呈L形孔，但不限于此。
进一步的，密封杆上沿周向分布设置有多个贯穿孔，或者，密封杆上设置有一个贯穿孔。
进一步的，插座壳体内还设有套筒，套筒套装在密封杆与密封环之间，套筒与密封杆之间设有为套筒提供向前顶推力的第三弹簧；在第三弹簧的顶推作用下，套筒的前端与密封杆的外周面上设置的限位台阶相抵接，限位台阶位于贯穿孔的入口的后方；套筒用于与在头座插合状态下使所述第一密封圈和第二密封圈不裸露在流体连接器的内部连接流道中。
借由上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明在流体连接器中插座的密封杆上增加贯穿孔，保证密封圈进入流道前头座两端压力通过贯穿孔提前实现压力平衡，避免所有的密封圈受到流体冲击，可实现流体连接器两端带较大压力差插拔，提升流体连接器带压插拔性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一种可带较大压差操作的流体连接器实施例一中的插头结构示意图。
图2是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例一中的插座结构示意图。
图3是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例一中的密封杆示意图。
图4是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例一中的第一密封圈通过贯穿孔时的状态示意图。
图5是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例一中插座与插头连接流道打开瞬间的示意图。
图6是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例一中插座与插头插合到位时的状态示意图。
图7是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例二中的插座结构示意图。
图8是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例二中的第一密封圈通过贯穿孔时的状态示意图。
图9是一种可带较大压差操作的流体连接器实施例二中插座与插头插合到位时的状态示意图。
图10是不设置贯穿孔的插座与插头连接时流道打开瞬间的示意图。
附图标记说明：
11-插头壳体、12-密封块、13-第一密封圈、14-第一弹簧、15-插头尾套；16-插头流道、111第一限位部；
21-插座壳体、22-密封环、23-密封杆、24-第二密封圈、25-第三密封圈、26-第二弹簧、27-插座尾套、28-插座流道、29-套筒、210-第三弹簧、211-第二限位部、2301-固定端、231-通孔、232-贯穿孔、2321-入口、2322-出口、233-密封面、234-后安装端面。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
请参阅图1至图6，一种可带较大压差操作的流体连接器的实施例一，包括适配的插头和插座，为了便于描述，定义插头和插座相互对插的一端作为各自的前端。
插头包括插头壳体11、密封块12、第一密封圈13、第一弹簧14以及插头尾套15，密封块12前后滑动装配在插头壳体11内部前端，插头尾套15套装在插头壳体11后端外侧，插头壳体前端外侧套装有螺帽，螺帽用于与插座壳体前端外壁上的外螺纹配合以实现头座插合锁紧。第一弹簧14前端与密封块12抵接、后端与插头尾套15的内端面抵接。第一密封圈13嵌设在插头壳体11前端且位于密封块12与插头壳体11之间，头座未插合时，第一密封圈与密封块配合以对插头径向密封，此时插头壳体内的插头流道16处于关闭状态。插头壳体11前端内壁凸设有用于限制密封块12轴向移动的第一限位部111，以防止密封块向前脱出。
插座包括插座壳体21、密封环22、密封杆23、第二密封圈24、第三密封圈25、第二弹簧26。密封杆23固定安装在插座壳体21内，密封杆23在插头、插座插合时用于与密封块12顶推配合；本实施例中，插座壳体21后端套装有插座尾套27，密封杆23的固定端2301限位于插座尾套的前台阶面与插座壳体的后台阶面之间。所述密封杆23后端设有前后方向贯通的通孔231，通孔231与插座壳体内的插座流道28相连通。第二弹簧26和密封环22套装在密封杆23外，第二弹簧26前端与密封环22抵接、后端与固定端2301的前端面抵接；密封环22前端内壁嵌装有所述第二密封圈24，密封环22通过第二密封圈24与密封杆23进行密封配合，密封环22外壁通过第三密封圈25与插座壳体21密封配合，第三密封圈25嵌装在插座壳体21的前端内壁处。插座壳体21前端内壁凸设有用于限制密封环22轴向移动的第二限位部211，防止密封环向前脱出。插头、插座未插合时，在第二弹簧26的顶推作用下，密封环22与第二限位部211抵紧，密封环内壁通过第二密封圈与密封杆密封配合，且密封环外壁通过第三密封圈与插座壳体密封配合，从而实现对插座端密封。优选的，第一至第三密封圈均采用0形胶圈。
本实施例中，密封杆23上设有贯穿孔232，密封杆23的外周面为密封面233，贯穿孔232的入口2321设于密封杆与第二密封圈的配合面后侧，该配合面为头座未对插时密封杆与第二密封圈的接触面，贯穿孔的出口2322连通至插座流道28。插头、插座插合过程中，在第一密封圈通过密封杆的密封面233之前，提前实现插头流道与插座流道的导通，从而平衡头座两端压力。头座未插合时，第二密封圈24仍与密封面233配合形成密封，保证插座断开状态下的密封功能。
本实施例中，贯穿孔232呈L形孔，密封杆上沿周向分布有多个贯穿孔，但本发明对贯穿孔的形状及其数量均不作限制；在另一实施例中，贯穿孔也可以仅设置一个。
本实施例头座对插时的过程如下：
头座对接，如果头座两端压力差较大，在双端流道导通之前，第一密封圈在轴向上刚通过贯穿孔的入口时，第一密封圈尚未离开密封杆的密封面，如图4所示，插头流道、插座流道之间可通过贯穿孔导通，将插头、插座两端压力平衡。继续插合，如图5所示，第一密封圈离开密封面进入连接流道(连接流道包括相互导通的插头流道和插座流道)时，不会产生较大压力和流量冲击，因此可防止第一密封圈被冲出。插头、插座完全对接后，如图6所示，第一密封圈和第一密封圈压缩在对应的密封圈安装沟槽中，并被密封圈安装沟槽保护。
一种可带较大压差操作的流体连接器的实施例二：
在实施例一的基础上，对插座端进一步优化：为了提高流体连接器的耐流量冲击和耐杂质的能力，还可在插座内部增加套筒29，如图7所示，套筒29套装在密封杆23上，套筒29的后端与第三弹簧210的前端抵接，第三弹簧210的后端与密封杆23的后安装端面234抵接，在第三弹簧的作用下，自由状态下，套筒的前端与密封杆23外周面上设置的限位台阶235抵接，限位台阶235位于贯穿孔的入口的后方。
本实施例的头座对接过程中，如图8所示，第一密封圈尚未离开密封杆的密封面，头座之间可通过贯穿孔导通，将插头插座两端压力平衡。继续插合，第一密封圈离开密封面并移动到套筒29上，连接流道开始打开，由于两端压力平衡不会产生较大流量冲击，可防止第一密封圈被冲出。插头、插座完全对接后，如图9所示，套筒保护第一密封圈和第二密封圈不裸露在流体连接器的内部连接流道中，防止杂质划伤密封圈以及流体连接器内部较高压力流体将密封圈冲出。
如图10，若插座的密封杆上无贯穿孔，头座对接过程中，当插头端压力高于插座端且压力时，在连接流道打开瞬间，第一密封圈将处于流速压力突变区，瞬间的流体冲击容易将第一密封圈冲出。即使插座内部有套筒29保护，第一密封圈也会在高压高流速的流体冲击下推动套筒并从套筒和密封杆之间脱出，最终导致流体连接器失效。
综上所述，本发明提高了流体连接器带压插拔性能，解决了流体连接器无法带压力差插拔的问题，增强了带压插拔产品耐流体冲击、耐杂质性能，提高了流体连接器的可靠性、安全性和环境适应性。
插座的实施例：
插座为上述可带较大压差操作的流体连接器的实施例一或实施例二中所述的插座，此处不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可带较大压差操作的流体连接器，包括适配的插头和插座，以插头和插座相互对插的一端作为各自的前端，其特征在于：
插头包括插头壳体及沿前后方向滑动装配在插头壳体内部前端的密封块，插头壳体的前端内壁嵌设有与密封块配合的第一密封圈；
插座包括插座壳体及固定装配在插座壳体内且与密封块顶推配合的密封杆，密封杆沿前后方向活动套设有与插头壳体顶推配合的密封环，密封环的前端内壁嵌设有与密封杆配合的第二密封圈，密封杆上设有贯穿孔，贯穿孔的入口设于密封杆与第二密封圈的配合面后侧，贯穿孔的出口与插座壳体内的插座流道相连通。
2.根据权利要求1所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：插头壳体后端外侧套设有插头尾套，插头尾套与密封块之间设有第一弹簧，第一弹簧用于为密封块提供向前的顶推力，插头壳体前端内壁凸设有用于限制密封块向前运动的第一限位部。
3.根据权利要求1所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：密封杆上套设有第二弹簧，第二弹簧设于密封环与密封杆之间，第二弹簧用于为密封环提供向前的顶推力。
4.根据权利要求3所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：插座壳体前端内壁凸设有用于限制密封环向前运动的第二限位部。
5.根据权利要求1所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：插座壳体的前端内壁嵌设有与密封环外壁密封配合的第三密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：插座壳体的后端套装有插座尾套，密封杆的固定端限位于插座尾套的前台阶面与插座壳体的后台阶面之间。
7.根据权利要求1所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：贯穿孔呈L形孔。
8.根据权利要求1所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：密封杆上沿周向分布设置有多个贯穿孔，或者，密封杆上设置有一个贯穿孔。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种可带较大压差操作的流体连接器，其特征在于：插座壳体内还设有套筒，套筒套装在密封杆与密封环之间，套筒与密封杆之间设有为套筒提供向前顶推力的第三弹簧；在第三弹簧的顶推作用下，套筒的前端与密封杆的外周面上设置的限位台阶相抵接，限位台阶位于贯穿孔的入口的后方；套筒用于与在头座插合状态下使所述第一密封圈和第二密封圈不裸露在流体连接器的内部连接流道中。
10.插座，其特征在于：插座为权利要求1、3-9中任一项所述的插座。
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