CN219755442U - 一种具有自卸压功能的流体连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种具有自卸压功能的流体连接器，包括前端插合的壳体，该壳体的空腔中设有阀杆、阀芯和套筒，阀杆后端被壳体内的限位结构轴向挡止限位，且阀杆和阀芯之间设有第一弹簧，阀杆和套筒之间设有第二弹簧，当该连接器处于非插合非卸压状态时，阀芯与壳体轴向挡止配合且径向密封，阀芯和阀杆之间径向密封，套筒与阀杆轴向挡止限位，且套筒前端还设有至少一个连通孔；当连接器处于插合状态时，阀芯解除与阀杆或/和壳体的密封；当连接器处于卸压状态时，阀杆轴向向前与阀芯解除密封，套筒和阀杆间径向间隙、连通孔以及套筒和阀芯间径向间隙组成供流体流出卸压的通道，可通过该通道实现快速可靠卸压。

Description

一种具有自卸压功能的流体连接器

技术领域

本实用新型属于连接器技术领域，具体涉及一种具有自卸压功能的流体连接器。

背景技术

流体连接器为液冷系统中关键部件，广泛应用于电子、航空、航天等领域。流体连接器是一种不需要借助外部工具就能实现液冷模块与液冷模块、液冷冷板与液冷模块、液冷冷板与液冷机箱之间连通或断开的快速接头，为液冷系统的安装和维护带来极大的便利。

流体连接器需在液冷系统工作状态下频繁插拔，为实现整个液冷系统不停机，在线插拔模块等操作，要求流体连接器具备带压插拔功能。目前具备带压插拔功能的流体连接器与液冷模块或液冷冷板等部件带压带工质状态贮存时，尤其处于高温状态下，内部压力会急剧上升，会造成液冷模块或液冷冷板因膨胀而损毁。因此，要求流体连接器具备自卸压功能，解决此类工况。带压插拔自卸压集成化型流体连接器既能够满足带压插拔操作，又能够满足在模块处于高温等环境下，导致的压力上升工况，保护液冷模块或液冷冷板受损。因此，带压插拔自卸压式集成化流体连接器更加满足当前液冷系统使用工况。

当前带压插拔自卸压式集成化流体连接器在液冷系统内，自卸压结构存在缺陷，自卸压结构处套筒与阀杆存在面与面紧密贴合，形成金属密封，导致液冷系统或模块内压力升高至卸压值时无法卸压，也就是无法起到保护液冷模块或液冷冷板的作用。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种具有自卸压功能的流体连接器，使其通过在套筒上增设连通孔，使得在流体连接器达到卸压值时，阀杆、套筒等受力发生轴向前移，插座主壳体内部腔体与套筒连通能够可靠的形成微小流道，避免阀杆与套筒形成金属密封，提高带压插拔自卸压式集成化流体连接器自卸压功能的可靠性。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种具有自卸压功能的流体连接器，包括前端插合的壳体，该壳体的空腔中设有阀杆、阀芯和套筒，阀杆后端被壳体内的限位结构轴向挡止限位，且阀杆和阀芯之间设有第一弹簧，阀杆和套筒之间设有第二弹簧，当该连接器处于非插合非卸压状态时，阀芯与壳体轴向挡止配合且通过第一密封件径向配合密封，阀芯和阀杆之间通过第二密封件径向配合密封，套筒前端与阀杆轴向挡止限位，且该套筒前端还设有至少一个能够连通与阀杆间径向间隙和与阀芯间径向间隙的连通孔；当该连接器处于插合状态时，阀芯压缩第一弹簧后退，解除与阀杆或/和壳体的密封；当该连接器处于卸压状态时，所述阀杆被向前推动与阀芯解除密封，第二弹簧推动套筒使其保持与阀杆的轴向挡止配合，套筒和阀杆间径向间隙、连通孔以及套筒和阀芯间径向间隙组成供流体流出卸压的通道。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述连通孔为沿套筒径向延伸的通孔。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述壳体内还设有防止阀杆在卸压时轴向向前移动距离过大的限位台。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述阀杆尾部与固定件固接，该固定件与壳体内的挡止结构配合挡止限位，且所述第一弹簧和第二弹簧均压在该固定件上，该固定件上还设有供两侧腔体内流体流通的通孔。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述限位台与壳体一体成型，所述壳体内对阀杆后端轴向挡止限位的限位结构为卡簧。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述第一密封件和第二密封件均为O形密封圈。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述阀芯和套筒之间还设有能够使阀芯带动套筒轴向向后移动的轴向挡止配合结构。

前述具有自卸压功能的流体连接器，所述第二密封件位于阀芯上，且当连接器处于卸压状态时，所述连通孔位于该第二密封件前方。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本实用新型在已开发具备带压插拔功能与自卸压功能的集成化流体连接器基础上，进行结构优化，提高自卸压功能可靠性，既能够在液冷系统内既满足带压插拔工况下直接插合，又满足高温环境下导致系统内部压力增大工况卸压保护模块的流体连接器，可长期使用，结构稳定可靠。

本实用新型在流体连接器达到卸压值时，阀杆、套筒等受力发生轴向前移，插座主壳体内部腔体与套筒连接孔能够可靠的形成微小流道，避免阀杆与套筒形成金属密封，提高带压插拔自卸压式集成化流体连接器自卸压功能的可靠性。

本实用新型连接器内部卸压结构主要依靠第二弹簧、阀杆、套筒、固定件形成的可整体轴向移动的部件，依靠第二弹簧压缩可变形的特点，当流体连接器内部压力达到一定值，整个卸压结构发生轴向移动，第二弹簧被压缩，直到阀芯处第二型密封圈与阀杆密封失效(即卸压状态)，实现卸压功能。本实用新型通过卸压结构部件轴向移动，连接器壳体内腔与套筒连通孔(连通孔可为一个或多个)形成微小流道，流体连接器内部介质可通过微小流道渗漏进行卸压。

附图说明

图1为本实用新型具有自卸压功能的流体连接器的密封状态示意图；

图2为图1的部分放大图；

图3为本实用新型具有自卸压功能的流体连接器的卸压状态示意图；

图4为图3的部分放大图。

【主要元件符号说明】

1：壳体

2：阀芯

3：阀杆

4：套筒

5：第一弹簧

6：第二弹簧

7：第一密封件

8：第二密封件

9：卡簧

10：固定件

11：限位台

12：连通孔

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具有自卸压功能的流体连接器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-4，其为本实用新型具有自卸压功能的流体连接器的各部分结构示意图，该流体连接器包括前端插合的壳体1，该壳体1用于支撑整个连接器以及提供内腔，以形成流道。该壳体1的内腔中沿其径向由内向外依次设有阀杆3、套筒4以及阀芯2，所述阀杆3和阀芯2之间设有第一弹簧5，阀杆3和套筒4之间设有第二弹簧6，且当该连接器处于非插合状态时，所述阀芯24与壳体1之间通过挡止结构轴向配合限位，同时通过第一密封件7径向配合密封，第一弹簧5为阀芯2提供使其保持在与壳体1配合密封的位置的弹性力。当该连接器处于插合状态时，所述阀芯2在对插端的推动下，轴向向后移动，第一密封件7解除与阀芯2或壳体1的密封。较佳的，所述第一密封件7为安装在壳体1内的密封圈，该密封圈设有沿轴向间隔分布的两道，以保证阀芯2与壳体1之间的密封可靠性。

所述壳体1内还设有卡簧9，该卡簧9用于限制阀杆3轴向位置，使阀杆3能够在连接器非卸压且非插合状态能够通过第二密封件8保持径向密封。此时，套筒4在第二弹簧6的弹性力下通过前端端面与阀杆3轴向挡止配合。在其他实施例中，所述壳体1内还可通过其他限位结构限制阀杆3的轴向位置。

所述套筒4上靠近前端端面处沿周向间隔分布有若干连通孔12，该连通孔12能够实现套筒4与阀杆3之间径向间隙和套筒4与阀芯2之间径向间隙之间的导通，由此使得当由套筒4和阀杆3组成的自卸压部件在流体压力下轴向向前移动至阀杆3与阀芯2之间解除密封时，壳体1内的流体可依次经套筒4和阀杆3之间的径向间隙、连通孔12、套筒4与阀芯3之间的径向间隙以及阀杆3与阀芯2之间的间隙流出，实现卸压目的。即当连接器处于卸压状态时，所述阀杆3与阀芯2解除密封，且套筒4至少由连通孔12至前端端面的部分与阀芯2间隙配合，以保证卸压流道的畅通。较佳的，所述第二密封件8位于阀芯2上，当处于卸压状态时，该第二密封件8位于连通孔12后侧，即该第二密封件8不在由阀杆3与套筒2之间间隙、连通孔12以及阀芯2与套筒之间间隙组成的卸压流道上。

在该实施例中，所述连通孔12为沿套筒4径向延伸的通孔，但并不限定于此。

在该实施例中，所述阀杆3为两端大中间小的结构，前端的大径用于与阀芯2配合密封实现流道的关闭，后端的大径用于实现流体压力的设定，且后端大径处设有供流体通孔的通道；中间的小径则用于供流体自由通过并减小流体的流速。

在该连接器进行对插时，所述阀芯2和套筒4还通过凹凸结构的配合实现轴向移动的限位，即阀芯2能够带动套筒4轴向向后同步移动，进一步开放该连接器内的流道，保证对接后流道的畅通。具体的，所述阀芯2内设有内凸台21，套筒4外周设有外凸台41，该内凸台后端面与外凸台前端面轴向配合限位，当连接器未插合时，所述内凸台和外凸台之间具有足够的间距，以使得卸压时，套筒能够向前移动至使连通孔12到达阀芯2与阀杆3密封位置的前方。

所述壳体1内还设有用于限定阀杆3轴向向前移动位移，防止其在卸压时轴向向前移动间距过大的限位台11。

在该实施例中，所述阀杆3包括前端的大径段和后端的小径段，且该小径段后端与固定件10固定连接，该固定件与卡簧9和限位台11配合实现轴向移动限位。所述第一弹簧和第二弹簧均压在该固定件10上。该固定件10上设有供流体通过的通道，以实现其两侧壳体1内通道的连通。在该实施例中，所述限位台11是由壳体1内壁向内凸出形成的，但并不限定于此。

本实用新型流体连接器卸压过程中，在壳体1腔体介质压力作用下，第二弹簧6、阀杆3、套筒4、固定件10形成可整体可轴向移动的自卸压部件，自卸压部件沿轴向移动，与阀芯2处第二密封圈分离，壳体1、阀杆3与套筒4通过套筒4上连通孔形成微小流道，流体介质依靠微小流道渗漏，降低流道内部压力。

本实用新型套筒4采用径向打小孔方式，能有效避免套筒与阀杆形成金属密封，实现卸压功能。该方式依靠流体连接器流道内部流体介质压力升高，第一弹簧5被压缩，进而阀杆3、套筒4、固定件10以及第二弹簧6整体发生轴向移动，一段距离后阀杆3与阀芯2、第二密封件分离，利用各零件间隙产生的微小流道，使得流道内部介质可以微渗，降低内部压力，实现卸压功能，从而达到保护液冷模块、液冷冷板等液冷相关部件的效果。液冷系统或液冷模块通过此种类型流体连接器卸压后，流体连接器依靠第一弹簧5弹簧力恢复到密封状态，流体连接器各零件复位，插座恢复密封状态，进而液冷系统或液冷模块处于密封状态。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：包括前端插合的壳体，该壳体的空腔中设有阀杆、阀芯和套筒，阀杆后端被壳体内的限位结构轴向挡止限位，且阀杆和阀芯之间设有第一弹簧，阀杆和套筒之间设有第二弹簧，当该连接器处于非插合非卸压状态时，阀芯与壳体轴向挡止配合且通过第一密封件径向配合密封，阀芯和阀杆之间通过第二密封件径向配合密封，套筒前端与阀杆轴向挡止限位，且该套筒前端还设有至少一个能够连通与阀杆间径向间隙和与阀芯间径向间隙的连通孔；当该连接器处于插合状态时，阀芯压缩第一弹簧后退，解除与阀杆或/和壳体的密封；当该连接器处于卸压状态时，所述阀杆轴向向前移动与阀芯解除密封，第二弹簧推动套筒使其保持与阀杆的轴向挡止配合，套筒和阀杆间径向间隙、连通孔以及套筒和阀芯间径向间隙组成供流体流出卸压的通道。

2.根据权利要求1所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述连通孔为沿套筒径向延伸的通孔。

3.根据权利要求1所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述壳体内还设有防止阀杆在卸压时轴向向前移动距离过大的限位台。

4.根据权利要求3所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述阀杆尾部与固定件固接，该固定件与壳体内的挡止结构配合挡止限位，且所述第一弹簧和第二弹簧均压在该固定件上，该固定件上还设有供两侧腔体内流体流通的通孔。

5.根据权利要求4所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述限位台与壳体一体成型，所述壳体内对阀杆后端轴向挡止限位的限位结构为卡簧。

6.根据权利要求1所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述第一密封件和第二密封件均为O形密封圈。

7.根据权利要求1所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述阀芯和套筒之间还设有能够使阀芯带动套筒轴向向后移动的轴向挡止配合结构。

8.根据权利要求1所述的具有自卸压功能的流体连接器，其特征在于：所述第二密封件位于阀芯上，且当连接器处于卸压状态时，所述连通孔位于该第二密封件前方。