CN213242974U - 一种水冷接口用浮动安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水冷接口用浮动安装结构，属于水冷设备技术领域。该水冷接口用浮动安装结构包括固定架，固定架中部设有通孔，该通孔内设有浮动安装块，浮动安装块的尺寸小于通孔尺寸，以便浮动安装块可在通孔内沿径向四侧移动；固定架与浮动安装块之间设有弹性件，自然状态下，弹性件将浮动安装块牵拉到固定架中部位置，以便给浮动安装块的四侧移动留出余量。本实用新型的浮动安装块侧部设有散热翼板，有利于避免浮动安装块过热，同时，散热翼板作为定位块与定位槽间隙配合使用，给浮动安装块一定的错动空间，避免水冷接头与水冷接口的刚性插接，避免硬干涉损坏设备，破坏密封关系，并带来安全隐患。

Description

一种水冷接口用浮动安装结构

技术领域

本实用新型涉及水冷设备技术领域，具体地说，涉及一种水冷接口用浮动安装结构。

背景技术

在新能源汽车自动换电设备技术领域，充电设备持续高流量通过电流，放电环境受驾驶状态影响，电源的使用环境恶劣，更容易发热，因此需要液冷设备辅助电源进行散热。一方面，水冷设备的结构特征需要适应换电快捷的技术要求，另一方面，目前的液冷基本采用水冷这种较为经济的冷却介质，但是一旦水循环控制不善，将会对电源的安全使用产生较大安全威胁，因此需要相关设备能够可靠地将冷却介质保存在冷却循环通道中，避免由于车辆行驶中产生的晃动和颠簸造成水冷设备密封不严导致漏水等情况。

现有技术中，车载冷却循环通道的出液口与车载电源的冷却系统往往采用单层管路直接连通，出液口与进液口之间采用密封圈密封。但是车载冷却循环通道与车载电源的冷却系统接口对接精确性和连通稳定性受车辆情况的影响，在车辆急加速，急减速，或行驶在颠簸路面过程中，由于可拆卸安装的电源系统并非一体成型于汽车底盘上，灵活安装的方式必然会使电源系统相对于车载冷却循环系统产生一定幅度的位移。而高压的液冷介质极易从进液口与出液口之间的瞬时间隙中迸出，对电源安全使用产生重大威胁，轻则导致汽车失电，重则导致电源短路甚至起火。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中车载电源水冷系统密封可靠性不足的问题，本实用新型提供一种水冷接口用浮动安装结构，其中，固定架与浮动安装块均为车载结构，当外接的汽车电源插接设备与浮动安装块插接配合时，浮动安装块能够灵活适应汽车电源插接设备具有一定偏差的安装姿态，降低对自动换电设备的运行精度要求，提升换电成功率和安全性，节约设备造价，为车载电源的快速换电提供宽容度更好的插接设备辅助。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种水冷接口用浮动安装结构，包括固定架，所述固定架中部设有通孔，该通孔内设有浮动安装块，所述浮动安装块的尺寸小于通孔尺寸，以便浮动安装块可在通孔内沿径向四侧移动；

所述固定架与浮动安装块之间设有弹性件，自然状态下，弹性件将浮动安装块牵拉到固定架中部位置，以便给浮动安装块的四侧移动留出余量。

优选地，所述固定架侧端面上设有定位槽；

所述浮动安装块上设有与定位槽适配的散热翼板，所述散热翼板与定位槽之间留有浮动间隙。

优选地，所述散热翼板分别位于浮动安装块的上侧面、下侧面、左侧面、右侧面；

所述浮动安装块的四个角处均留出空间；

所述固定架的对应四个角处也均留出空间，形成四个与弹性件形状适配的弹簧容纳槽；

所述弹性件位于弹簧容纳槽内，弹性件一端连接在固定架上，另一端连接在浮动安装块上。

优选地，所述浮动安装块侧面上开设散热槽。

优选地，所述散热槽内、弹簧容纳槽内均设有拉簧栓；

所述弹性件为拉簧；所述拉簧的两端分别由对应侧的拉簧栓固定。

优选地，所述弹性件为压簧；

所述压簧至少设有四根，且均匀位于浮动安装块与固定架之间。

优选地，所述固定架与浮动安装块均为矩形。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的浮动安装块侧部设有散热翼板，有利于避免浮动安装块过热，同时，散热翼板作为定位块与定位槽间隙配合使用，给浮动安装块一定的错动空间，避免水冷接头与水冷接口的刚性插接，避免硬干涉损坏设备，破坏密封关系，并带来安全隐患。进一步地，在浮动安装块与固定架之间设置拉簧组，对浮动安装块的自然状态下的位置进行固定。

(2)本实用新型将电磁端水冷顶杆采用螺纹连接的方式安装在二号法兰环上，通过调节螺帽的紧固状态和位置可以调节常闭状态下电磁端水冷顶杆相对于电磁端水冷快接母头的伸出长度，进而在插接过程中调节冷却接头和冷却接口的插接极限位置，即电磁端水冷顶杆与堵头结构接触时，快接管母公头与电磁端水冷快接母头的密封配合强度是否达到设计标准或实际密封需求。如果电磁端水冷顶杆与堵头结构接触时，快接管母公头与电磁端水冷快接母头尚未接触并紧密配合，则冷却液将在无外部密封的情况下被放出，影响使用安全；反之，若电磁端水冷顶杆与堵头结构接触之前，快接管母公头与电磁端水冷快接母头已经紧密配合，则能够保证密封安全性，但是会对二号弹簧造成较大压力，因此如何调节配合关系需要利用对电磁端水冷顶杆的位置实现。

(3)本实用新型的快接管母公头与电磁端水冷快接母头插接配合，形成液冷通道的外部包围层，并利用快接管母公头内部的堵头结构与电磁端水冷快接母头内部的电磁端水冷顶杆配合，形成内部抵触开关结构。外层的插接配合结构一方面用于形成抵触开关，另一方面形成了液冷保护层，具有插接便捷和保证连通安全的双重功能。只有内部抵触开关结构和外部包围层均插接到位才能实现冷却液的连通，进一步保证了安全性。

(4)本实用新型的定制密封圈工作端设置若干圈凸出的，且与快接管母公头同轴的圆环形密封结构，相对于一般光面密封圈具有更好的密封效果。上述凸出的密封结构相当于镶嵌在定制密封圈上的若干O型密封圈，且凸出高度可以从内圈层向外圈层逐渐提高，形成多层级，不同密封压力的防冷却液外溢结构。这种层层密封的结构有利于保障车载电源在颠簸行车状况下仍能与车载冷却系统之间保持时时密封，避免冷却液外溢，造成电源短路等事故。

附图说明

图1为本实用新型的固定架与浮动安装块配合关系示意图；

图2为本实用新型的电磁端水冷快接母头内部结构示意图；

图3为本实用新型的水冷接头内部结构示意图；

图4为本实用新型的快接管母公头内部结构示意图；

图5为本实用新型的水冷接口内部结构连接关系示意图；

图6为本实用新型的水冷接口内部结构爆炸视图；

图7为本实用新型的水冷接口与水冷接头配合关系示意图；

图8为本实用新型的水冷接口与水冷接头配合时的立体剖切展示图；

图9为本实用新型的水冷接口与水冷接头配合时的第一视角立体图；

图10为本实用新型的水冷接口与水冷接头配合时的第二视角立体图。

图中：

100、水冷接口；200、水冷接头；

1、快接管母公头；11、柱结构；12、堵头结构；13、环槽；14、倒角；15、一号弹簧；16、O型密封圈；17、一号卡槽；18、二号卡槽；19、一号法兰环；10、卡簧；101、收缩结构；102、导向块；

2、浮动安装块；21、导柱安装孔；22、导柱；23、散热翼板；24、母公头安装孔；25、固定架前护板；26、一号密封圈；27、散热槽；

3、固定架；31、定位槽；32、弹簧容纳槽；33、拉簧；34、固定架后护板；35、二号密封圈；36、车端快接管；37、拉簧栓；38、通孔；

4、电磁端水冷固定架；42、电磁端水冷快接管；41、固定安装孔结构；43、导套；

5、电磁端水冷快接母头；51、二号法兰环；52、过水孔；53、电磁端水冷顶杆；54、扩径端头；55、挡环；56、Y型密封圈；57、安装结构；58、定制密封圈；59、同心环形密封结构；50、螺帽；501、电磁端水冷活塞；502、二号弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面结合实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图4至图6所示，一种水冷接口100，包括快接管母公头1，所述快接管母公头1为管结构，其内壁一端为越靠近该侧的端面内径越小的收缩结构101；其内壁另一端处设有用于放置一号法兰环19的一号卡槽17，及用于放置卡簧10的二号卡槽18。卡簧10抵在一号法兰环19端面，对一号法兰环19进行限位阻挡，防止一号法兰环19从快接管母公头1内脱出。

位于快接管母公头1内的快接堵头包括滑动配合贯穿一号法兰环19的柱结构11，及位于柱结构11一端的堵头结构12。所述堵头结构12的径向尺寸大于收缩结构101的内径，以便利用快接管母公头1逐渐收缩的内径对堵头结构12进行限位，并保证堵头结构12可以在其余位置正常轴向移动。堵头结构12与一号法兰环19之间之间设有套在柱结构11上的一号弹簧15。所述一号弹簧15用于抵压堵头结构12，使堵头结构12与快接管母公头1内壁保持常闭状态。

所述堵头结构12外环面上设有环槽13，所述环槽13内固定有O型密封圈16。O型密封圈16凸出环槽13，用于抵在快接管母公头1内壁上，堵头结构12与快接管母公头1之间的密封配合。为了更加有利于凸出O型密封圈16，将堵头结构12的与快接管母公头1配合的端部设置倒角14，并将快接管母公头1的内壁端部位置设置成与倒角配合的漏斗型。倒角14的设置降低了堵头结构12的凸出尺寸，从而更多地利用O型密封圈16贴合封堵。

在一种实施例中，在堵头结构12外环面上均匀伸出有若干导向块102，所述导向块102之间具有间隙，以便冷却液从该间隙中更大流量地通过，同时，导向块102位于堵头结构12与快接管母公头1内壁之间，借助导向块102与快接管母公头1内壁的滑动配合实现更精确导向，分担柱结构11与一号法兰环19之间的导向压力，降低设备集中磨损，避免漏水。

在本实施例中，快接管母公头1共有一对，分别用于进冷却液和出冷却液，该对快接管母公头1均由浮动安装块2固定安装。所述浮动安装块2中部为两个分别安装对应快接管母公头1的母公头安装孔27，安装方式采用螺纹旋合。浮动安装块2左、右两侧分别设有导柱安装孔21。导柱安装孔21内均过盈配合有导柱22，使用时，利用另一配合接头上的导套43与本导柱22的配合进行定位。

见图1，所述浮动安装块2周侧向外延伸形成若干散热翼板23，浮动安装块2外围套有固定架3，相应地，所述固定架3侧端面上设有容纳散热翼板23的定位槽31，定位槽31与散热翼板23的形状适配，用于对散热翼板23位置进行较为精确地限定。同时，为了浮动安装块2能够携快接管母公头总成灵活匹配水冷接头200，必须使浮动安装相对于固定安装的固定架3有一定的浮动量，本实施例中，一方面，在散热翼板23与定位槽31之间沿径向保留1-3mm的浮动间隙，另一方面，在矩形的固定架3侧端面四个转角处分别开设弹簧容纳槽32，在每一个弹簧容纳槽32内安装一根连接浮动安装块2和固定架3的拉簧33。利用至少四根拉簧33对浮动安装块2的共同支撑实现浮动安装块2的径向浮动安装，相应地，在弹簧容纳槽32内，及浮动安装块2上均设置用于安装拉簧33的拉簧栓37。对于浮动安装块2而言，为了更好地散热，以及更合适地安装拉簧栓37，本实施例中，在浮动安装块2侧面上开设散热槽27。所述散热槽27两侧翼结构相当于散热翼板23，也可以加快散热，且散热槽27内可沿浮动安装块2轴向嵌入拉簧栓37，用于固定拉簧33，避免拉簧33从开放式的拉簧栓37上脱开。

在另一种可能的实施例中，也可以在散热翼板23上开设一些槽结构，并在该槽结构内嵌设压簧，压簧的另一端抵在固定架3内侧面上，从而实现利用压簧将浮动安装块2浮动安装在固定架3中部位置。

进一步地，为了控制浮动安装块2的轴向移动，且避免浮动对冷却液的密封产生不利影响，本实施例中，在固定架3用于插接的端面(前端面)上贴附固定架前护板25。所述固定架前护板25中部开孔，用于避让快接管母公头1和导柱22。在固定架前护板25中部的孔内缘包设一号密封圈26。采用螺钉或螺栓将固定架前护板25贴合安装在固定架3上时，固定架前护板25将一号密封圈26压紧在固定架3前端面上。固定架3后端面依据上述安装方式将固定架后护板34，及二号密封圈35固定安装。类似地，固定架后护板34中部也设有避让快接管母公头1及浮动安装块2的孔。

使用时，与堵头结构12配合抵触的电磁端水冷顶杆53将堵头结构12向后推出，堵头结构12及O型密封圈16解除对快接管母公头1内壁的密封，冷却液从快接管母公头1与堵头结构12之间的间隙流入，并依次经过导向块102之间的间隙流过柱结构11与快接管母公头1之间的空腔、一号法兰环19上的法兰孔，最终通过密封安装在快接管母公头1后方的车端快接管36流出。相应地，与上述快接管母公头1并列的另一快接管母公头1中，冷却液逆向流出，形成冷水液循环。

如图2至图3所示，一种与上述水冷接口100配合的水冷接头200，包括电磁端水冷固定架4。电磁端水冷固定架4中部的固定安装孔结构41内分别采用螺纹旋合安装有一个电磁端水冷快接母头5。电磁端水冷固定架4左、右两侧分别设有用于与对应导柱22配合的导套43。

所述电磁端水冷快接母头5的一端设有一体成型于其上的二号法兰环51，二号法兰环51具有过水孔52，电磁端水冷快接母头5的另一端用于与对应的快接管母公头1插接配合，电磁端水冷快接母头5内同向设有电磁端水冷顶杆53。所述电磁端水冷顶杆53用于与堵头结构12抵触配合的一端为直径增大的扩径端头54，电磁端水冷顶杆53另一端穿过二号法兰环51，并由螺帽50紧固。所述电磁端水冷顶杆53位于电磁端水冷快接母头5内的结构上设有挡环55，所述挡环55抵在二号法兰环51上，配合螺帽50将电磁端水冷顶杆53固定。

所述扩径端头54外套有电磁端水冷活塞501，且电磁端水冷活塞501的内径大于电磁端水冷顶杆53中部的外径，以便在电磁端水冷活塞501与电磁端水冷顶杆53之间形成冷却液通道。所述电磁端水冷顶杆53外部套有二号弹簧502，二号弹簧502一端与二号法兰环51接触，另一端推动电磁端水冷活塞501密封抵在扩径端头54上，使扩径端头54处于常闭状态，避免冷却液迸出。

为了密封电磁端水冷活塞501与电磁端水冷快接母头5之间的间隙，避免冷却液从该处逸出，在电磁端水冷活塞501外环面上嵌套Y型密封圈56，一旦冷却液从电磁端水冷活塞501与电磁端水冷快接母头5之间的间隙逸出，将非常容易穿过密封不紧的电磁端水冷快接母头5与快接管母公头1之间的间隙，进入外界空间，极大地影响车载电池使用安全。

本实施例中，在电磁端水冷活塞501的使用端面上设置一圈横断面为T型的安装结构57，并在该安装结构57上套设定制密封圈58。该定制密封圈58的内侧面可抵在扩径端头54上，而定制密封圈58则在插接配合时用于抵在快接管母公头1端部，从而在两者之间形成密封的连通腔，用于冷却液通行。

在高压状态下，快接管母公头1与电磁端水冷快接母头5之间承受较大压力，尤其是在车辆行驶过程中，晃动颠簸极易破坏密封不严的结构，导致冷却液外溢，给行驶中的车辆供电带来巨大安全隐患，轻则导致电池过热烧坏，重则导致车辆失电，所以除了采用上述密封结构外，本实施例中，为了进一步提高冷却接口与冷却接头之间的密封性，还在定制密封圈58用于与快接管母公头1抵触密封的端面上设有若干圈凸出的同心环形密封结构59，这些凸出的同心环形密封结构59类似嵌设在定制密封圈58端部的若干O型密封圈，极大提升定制密封圈58端部密封性能，克服车辆颠簸等恶劣定制密封圈58境。

参见图7至图10，使用时，冷却液从电磁端水冷快接母头5尾部安装的电磁端水冷快接管42进入，并经过二号法兰环51上设置的法兰孔进入电磁端水冷快接母头5内腔中。由于Y型密封圈56的单向封堵，冷却液只能从电磁端水冷活塞501与电磁端水冷顶杆53之间形成的通道中继续流出。当电磁端水冷顶杆53抵在堵头结构12上，将堵头结构12向后推开的同时，快接管母公头1插入对应配合的电磁端水冷快接母头5中，快接管母公头1将电磁端水冷活塞501向远离扩径端头54的一侧抵开，并将二号弹簧502压缩，此时冷却液从电磁端水冷快接母头5内腔流入快接管母公头1内腔。相应地，并列设置的第二组电磁端水冷快接母头5总成将回流的已经被加热的冷却液回收，风冷之后再从另一电磁端水冷快接母头5泵入，实现冷却液对电池组的持续循环冷却。

在此过程中，由于水冷接头200与水冷接口100之间可能存在安装位置偏差，所以导柱22与导套43在初步配合导正位置同时，快接管母公头1利用浮动安装的特点，灵活适应电磁端水冷快接母头5，保证二者顺利配合。在水冷接头200与水冷接口100配合具有偏差时，具有多圈凸出同心环形密封结构59的定制密封圈58能够预先实现与快接管母公头1的压紧，解除插接配合时同样如此，因此有利全程于保证水冷接头200与水冷接口100的密封可靠性。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本实用新型内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：包括固定架(3)，

所述固定架(3)中部设有通孔(38)，该通孔(38)内设有浮动安装块(2)，所述浮动安装块(2)的尺寸小于通孔(38)尺寸，以便浮动安装块(2)可在通孔(38)内沿径向四侧移动；

所述固定架(3)与浮动安装块(2)之间设有弹性件，自然状态下，弹性件将浮动安装块(2)牵拉到固定架(3)中部位置，以便给浮动安装块(2)的四侧移动留出余量。

2.根据权利要求1所述的一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：

所述固定架(3)侧端面上设有定位槽(31)；

所述浮动安装块(2)上设有与定位槽(31)适配的散热翼板(23)，所述散热翼板(23)与定位槽(31)之间留有浮动间隙。

3.根据权利要求2所述的一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：

所述散热翼板(23)分别位于浮动安装块(2)的上侧面、下侧面、左侧面、右侧面；

所述浮动安装块(2)的四个角处均留出空间；

所述固定架(3)的对应四个角处也均留出空间，形成四个与弹性件形状适配的弹簧容纳槽(32)；

所述弹性件位于弹簧容纳槽(32)内，弹性件一端连接在固定架(3)上，另一端连接在浮动安装块(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：

所述浮动安装块(2)侧面上开设散热槽(27)。

5.根据权利要求4所述的一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：

所述散热槽(27)内、弹簧容纳槽(32)内均设有拉簧栓(37)；

所述弹性件为拉簧(33)；所述拉簧(33)的两端分别由对应侧的拉簧栓(37)固定。

6.根据权利要求1所述的一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：

所述弹性件为压簧；

所述压簧至少设有四根，且均匀位于浮动安装块(2)与固定架(3)之间。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种水冷接口用浮动安装结构，其特征在于：

所述固定架(3)与浮动安装块(2)均为矩形。

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