一种嵌入式大浮动带压插拔流体连接器的制作方法
本发明涉及流体连接器领域，具体地，涉及一种嵌入式大浮动带压插拔流体连接器。
背景技术：
流体连接器通常用在液体冷却系统中冷却机构和主循环系统的连接处，冷却机构作为液体冷却系统的关键部件，上面安装有发热元器件，并让它和自身内部冷却液进行热交换，达到散热冷却的目的。
一般情况冷却机构装有流体连接器的公端，主系统装有流体连接器的母端。而在应用设备的制造、运行过程中，作为关键部件冷却机构会涉及到无数次的运行测试包括密封性、换热性能，以及冷却机构上的发热元件的相关测试和他们后期运行的维修、保养、更换。在这些过程中都需要对流体连接器进行拔插，而通常情况下冷却系统只是处于停机状态，压力并没有完全卸载，同时拔下来的冷却机构内部也带有一定的残压，这就使得流体连接器需要进行带压拔插。
现有技术中，流体连接器的公端接头和母端接头都设置有活动阀芯，活动阀芯设置在压缩弹簧上，压缩弹簧的另外一点设置的有弹簧挡环或者固定阀芯，最后通过卡簧卡在弹簧挡圈或者固定阀芯的末端达到固定的作用。随着现在设备小型化、模块化的发展趋势，在连接器公端和母端直接的连接空间也大幅减小，同时为了考虑系统零件的加工精度和装配公差，需要流体连接器有较大的径向浮动空间，否则就需要流体连接器的安装孔有很高的精度。
现在大多数浮动盲插接头的浮动量都偏小，如申请号为zl201310567735.8的一种常用的浮动盲插接头和申请号为201610467763.6的快速接头，他们通过公端和母端中单独的浮动密封圈的柔性来达到连接器浮动的效果，浮动量不到
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种嵌入式有较大浮动同时可以带压拔插的盲插流体连接器，用来解决现在连接器径向浮动空间小，轴向占用空间大，不能带压拔插或者带压拔插连接器结构复杂的问题。本发明的目的还在于提供该连接器的组件：公端连接器和母端连接器。
为实现上述发明目的，本发明提供的流体连接器采用以下技术方案：所述流体连接器包含有公端连接器和母端连接器，母端连接器的左端和公端连接器的右端为流体连接器的拔插结合部位。公端连接器包括有公端主轴套、公端安装密封圈、公端浮动密封圈、公端安装螺母、公端浮动挡圈、公端弹簧、公端密封圈、公端弹簧挡圈、公端卡环和公端阀芯。
所述公端主轴套外部用于公端主轴套在公端安装螺母中浮动，公端主轴套的外部从右至左依次布置有拔插第一密封面、拔插定位凸台、与公端浮动挡圈接触的浮动定位凸台和公端浮动密封圈的密封面；公端主轴套的内部设有用于流通流体的流道以及用于安装弹簧，公端主轴套的内部从右至左依次布置有公端密封圈安装沟槽、公端阀芯定位凸台、流通流体的流道、公端弹簧安装孔和公端卡环安装槽。所述公端安装螺母外部用于公端连接器的安装，公端安装螺母外部从左至右布置有扳手位、安装定位面以及安装螺纹；公端安装螺母外部右端面布置有公端安装密封圈的安装沟槽；公端安装螺母内部用于安装公端浮动挡圈和预留的浮动空间，公端安装螺母内部从左至右布置有安装公端浮动挡圈的螺纹、公端浮动预留空间及凸台；公端安装螺母内部的右端面用于安装公端浮动密封圈，并布置有公端浮动密封圈安装沟槽。所述公端浮动挡圈外部用于自身在公端安装螺母上的连接，公端浮动挡圈外部从左至右布置有与公端安装螺母内部安装公端浮动挡圈的螺纹配合的螺纹；公端浮动挡圈外部左端面布置有扳手沟槽；公端浮动挡圈内部布置有与公端浮动环左端面接触的凸台。所述公端阀芯外部用于安装公端弹簧和公端连接器的密封，公端阀芯外部从右至左布置有拔插第二密封面、定位凸台、公端弹簧安装凸台，公端阀芯内部用于流通流体，在拔插第二密封面和定位凸台之间从内到外布置有流通流体的多个斜小流道，其中设置多个斜小流道的一方面可以增大流体流量，另外一方面可以减少流体流阻。流道孔的倾斜方向均朝拔插方向，角度小于60度较优。
所述公端连接器的公端主轴套外部的浮动定位凸台安装在公端安装螺母和公端浮动挡圈之间。公端主轴套内部右端安装公端密封圈和公端阀芯，通过公端阀芯定位凸台完成和公端阀芯的单方向定位；通过公端密封圈安装沟槽、公端密封圈和公端阀芯上的拔插第二密封面形成密封。所述公端连接器内部在公端弹簧挡圈和公端阀芯中间安装有公端弹簧，弹簧属于半压缩状态，使公端阀芯还可以继续往公端连接器的左端压缩同时没有负荷时回弹使其单向定位。所述公端连接器的公端安装螺母通过安装螺纹与外部接口连接固定公端连接器，通过公端安装螺母上的公端安装密封圈沟槽、公端安装密封圈和外部密封面形成公端连接器安装的密封。公端连接器内部安装公端浮动挡圈，公端主轴套外部的浮动定位凸台的左端通过公端浮动密封圈密封面、公端浮动密封圈和公端安装螺母上的公端浮动密封圈安装沟槽形成公端连接器浮动过程中的密封。所述公端连接器通过公端安装螺母内部的公端浮动挡圈的螺纹拧紧来实现公端主轴套外部的浮动定位凸台的定位，进而控制了公端主轴套在公端安装螺母和公端浮动挡圈之间的松紧程度，同时控制着公端浮动密封圈的压缩量。此时公端主轴套及其内部的安装零件在公端安装螺母和公端浮动挡圈之间进行径向上的浮动，浮动程度根据公端主轴套外部的浮动定位凸台、公端安装螺母和公端浮动挡圈的尺寸可以达到1mm至5mm，甚至更多。
所述母端连接器包括有母端主轴套、母端安装密封圈、母端阀芯轴套、母端弹簧、母端外密封圈、母端内密封圈、母端阀芯和线卡簧。所述母端主轴套外部用于母端连接器的安装，母端主轴套外部从右至左依次布置有安装导向面、安装螺纹、母端安装密封圈安装沟槽、扳手位和径向浮动定位台阶；所述母端主轴套内部用于流通流体的流道和安装弹簧，其中在母端主轴套内部从右至左依次布置有线卡簧安装沟槽、母端阀芯安装凸台、母端弹簧安装孔、母端阀芯轴套定位凸台、母端外密封圈安装沟槽以及连接器拔插导向坡面。所述连接器拔插导向坡面的大小应该保证公端连接器在最大浮动状态时也能对拔插进行导向。所述母端阀芯轴套外部从右至左布置母端弹簧安装端面、定位凸台和拔插第三密封面；母端阀芯轴套内布置母端内封圈安装沟槽。所述母端阀芯外布置有安装台阶、母端弹簧安装端面以及拔插第四密封面；母端阀芯右端安装凸台上布置有弹簧流体通道孔，母端阀芯内部布置有流通流体的流道，在拔插第四密封面和弹簧安装端面之间布置有从内到外的流通流体的多个斜小流道，其中设置多个斜小流道的一方面可以增大流体流量，另外一方面可以减少流体流阻。流道孔的倾斜方向均朝拔插方向，角度小于60度较优。所述线卡簧为钢丝卡簧，其线径略小于母端主轴套的卡簧安装沟槽尺寸。
所述母端连接器的母端主轴套内部右端安装母端阀芯和线卡簧，左端安装母端外密封圈和母端阀芯轴套，母端阀芯轴套通过母端主轴套上的母端阀芯轴套定位凸台完成和母端主轴套的单方向定位；通过母端外密封安装沟槽、母端外密封圈和母端阀芯轴套的拔插第三密封面形成密封；通过母端阀芯上的拔插第四密封面、母端内密封圈和母端轴套的母端内密封圈安装沟槽形成密封。所述母端主轴套内部在母端阀芯和母端阀芯轴套中间安装有母端弹簧，弹簧属于半压缩状态，使母端阀芯轴套还可以继续往母端连接器的右端压缩同时没有负荷时回弹使其单向定位。
所述流体连接器的公端连接器和母端连接器在单独使用过程中，因其内部的公端、母端弹簧回弹性能使公端阀芯和母端阀芯轴套均在定位位置以保证公、母端连接器的密封性能。
所述流体连接器的公端连接器和母端连接器在配合连接时，无论公端连接器处于较大浮动状态还是较小浮动状态，公端主轴套的拔插第一密封圈都在母端主轴套右端的连接器拔插导向坡面的坡口内，在拔插过程中，母端主轴套右端的连接器拔插导向坡面都能对公端主轴套进行导向，最后通过公端浮动挡圈上的安装定位凸台和母端主轴套右端的连接器拔插导向坡面形成定位。此时母端主轴套的母端外密封圈安装沟槽、母端外密封圈和公端主轴套上的拔插第一密封面形成密封。公端主轴套推送母端阀芯轴套使母端弹簧处于强压缩状态、母端阀芯推送公端阀芯使公端弹簧处于强压缩状态。此时公端主轴套和母端主轴套的内部流道处于连通状态。
所述流体连接器在公端连接器和母端连接器其一或者都处于残压状态时，公端连接器和母端连接器在配合连接过程中，公端主轴套和公端阀芯的右端面先接触到母端阀芯轴套和母端阀芯的左端面，随着插入的进一步，公端主轴套推送母端阀芯轴套向右压缩母端弹簧，母端阀芯推送公端阀芯压缩公端弹簧。同时公端主轴套的拔插第一密封面替代母端阀芯轴套的拔插第三密封面跟母端主轴套的母端外密封圈沟槽和母端外密封圈形成密封；母端阀芯的拔插第四密封面代替公端阀芯的拔插第二密封面跟公端主轴套的公端密封圈沟槽和公端密封圈形成密封。进一步的插入过程中，母端内密封圈滑过母端阀芯上的贯穿从内到外的小流道孔，随后公端密封圈也滑过母端阀芯上的贯穿从内到外的小流道孔，使得公端连接器和母端连接器处于联通状态。连接过程中所有密封圈都没有暴露在流道中，所有不会被高压流体冲击到，解决了目前流体连接器带压拔插的问题。
所述流体连接器在公母端连接器断开的时候，各弹簧均会回弹到定位位置，保证原有密封面，保证回路没有泄露。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
(1)本发明中的流体连接器能够实现带压拔插；实现带压拔插主要是因为连接过程密封圈都没有暴露在流道中，不会被高压流体冲击到；
(2)本发明中的流体连接器能够大浮动拔插；实现大浮动拔插，一是靠母端主轴套右端的连接器拔插导向坡面的坡口，二是靠公端的浮动结构使得公端浮动挡圈带动公端主轴套、公端阀芯依靠着公端安装螺母有至少±1mm的活动空间，当公端浮动挡圈和公端安装螺母的浮动定位凸台上下有更多空间以及母端主轴套右端的连接器拔插导向坡面的坡口更大尺寸时，连接器的浮动量可以更大。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请中公端连接器和母端连接器分离时各自的内部结构示意图；
图2是本申请中公端连接器和母端连接器结合在一起时的示意图；
图3是本申请中公端连接器和母端连接器分离时的示意图；
图4是本申请中公端连接器和母端连接器结合时的内部结构示意图；
图5是本申请中母端阀芯的结构示意图；
图6是本申请中公端阀芯的结构示意图；
图7是本申请中公端连接器的外部示意图；
图8是本申请中母端连接器的外部示意图；
其中，1-母端主轴套，2-母端阀芯轴套，3-母端安装密封圈，4-母端内密封圈，5-母端外密封圈，6-母端弹簧，7-母端阀芯，8-线卡簧，9-公端卡环，10-公端安装密封圈，11-公端浮动密封圈，12-公端浮动挡圈，13-公端弹簧，14-公端主轴套，15-公端安装螺母，16-公端阀芯，17-公端弹簧挡圈，18-公端密封圈。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1-图8，图1为公端连接器和母端连接器分离时各自的内部结构示意图，本申请实施例中的流体连接器包包括：公端连接器和母端连接器，母端连接器的左端和公端连接器的右端为流体连接器的拔插结合部位。图2为公端连接器和母端连接器结合在一起时的示意图；图3为公端连接器和母端连接器分离时的示意图；图4为公端连接器和母端连接器结合时的内部结构示意图。
公端连接器包括有公端主轴套14、公端安装密封圈10、公端浮动密封圈11、公端安装螺母15、公端浮动挡圈12、公端弹簧13、公端密封圈18、公端弹簧挡圈17、公端卡环9和公端阀芯16。图6为公端阀芯的结构示意图。
所述公端主轴套14的外部用于公端主轴套14在公端安装螺母15中浮动，公端主轴套14的外部从右至左依次布置有拔插第一密封面、拔插定位凸台、与公端浮动挡圈12接触的浮动定位凸台和公端浮动密封圈11的密封面；公端主轴套14的内部设有用于流通流体的流道以及用于安装弹簧，公端主轴套14的内部从右至左依次布置有公端密封圈安装沟槽、公端阀芯定位凸台、流通流体的流道、公端弹簧13安装孔和公端卡环安装槽。所述公端安装螺母15外部用于公端连接器的安装，公端安装螺母15外部从左至右布置有扳手位、安装定位面以及安装螺纹；公端安装螺母15外部右端面布置有公端安装密封圈10的安装沟槽；公端安装螺母15内部用于安装公端浮动挡圈12和预留的浮动空间，公端安装螺母15内部从左至右布置有安装公端浮动挡圈12的螺纹、公端浮动预留空间及凸台；公端安装螺母15内部的右端面用于安装公端浮动密封圈11，并布置有公端浮动密封圈11安装沟槽。所述公端浮动挡圈12外部用于自身在公端安装螺母15上的连接，公端浮动挡圈12外部从左至右布置有与公端安装螺母15内部安装公端浮动挡圈12的螺纹配合的螺纹；公端浮动挡圈12外部左端面布置有扳手沟槽；公端浮动挡圈12内部布置有与公端浮动环左端面接触的凸台。所述公端阀芯16外部用于安装公端弹簧13和公端连接器的密封，公端阀芯16外部从右至左布置有拔插第二密封面、定位凸台、公端弹簧安装凸台，公端阀芯16内部用于流通流体，在拔插第二密封面和定位凸台之间从内到外布置有流通流体的多个斜小流道。
所述公端连接器的公端主轴套14外部的浮动定位凸台安装在公端安装螺母15和公端浮动挡圈12之间。公端主轴套14的内部右端安装公端密封圈18和公端阀芯16，通过公端阀芯定位凸台完成和公端阀芯16的单方向定位；通过公端密封圈安装沟槽、公端密封圈18和公端阀芯16上的拔插第二密封面形成密封。所述公端连接器内部在公端弹簧挡圈17和公端阀芯16中间安装有公端弹簧13，弹簧属于半压缩状态，使公端阀芯16还可以继续往公端连接器的左端压缩同时没有负荷时回弹使其单向定位。所述公端连接器的公端安装螺母15通过安装螺纹与外部接口连接固定公端连接器，通过公端安装螺母15上的公端安装密封圈沟槽、公端安装密封圈10和外部密封面形成公端连接器安装的密封。公端连接器内部安装公端浮动挡圈12，公端主轴套14的外部的浮动定位凸台的左端通过公端浮动密封圈11密封面、公端浮动密封圈11和公端安装螺母15上的公端浮动密封圈11安装沟槽形成公端连接器浮动过程中的密封。所述公端连接器通过公端安装螺母15内部的公端浮动挡圈12的螺纹拧紧来实现公端主轴套14的外部的浮动定位凸台的定位，进而控制了公端主轴套14在公端安装螺母15和公端浮动挡圈12之间的松紧程度，同时控制着公端浮动密封圈11的压缩量。此时公端主轴套14及其内部的安装零件在公端安装螺母15和公端浮动挡圈12之间进行径向上的浮动，浮动程度根据公端主轴套14外部的浮动定位凸台、公端安装螺母15和公端浮动挡圈12的尺寸可以达到1mm至5mm，甚至更多。
所述母端连接器包括有母端主轴套1、母端安装密封圈3、母端阀芯轴套2、母端弹簧6、母端外密封圈5、母端内密封圈4、母端阀芯7和线卡簧8。图5为母端阀芯的结构示意图。所述母端主轴套1外部用于母端连接器的安装，母端主轴套1外部从右至左依次布置有安装导向面、安装螺纹、母端安装密封圈3安装沟槽、扳手位和径向浮动定位台阶；所述母端主轴套1内部用于流通流体的流道和安装弹簧，其中在母端主轴套1内部从右至左依次布置有线卡簧8安装沟槽、母端阀芯安装凸台、母端弹簧6安装孔、母端阀芯轴套定位凸台、母端外密封圈5安装沟槽以及连接器拔插导向坡面。所述连接器拔插导向坡面的大小应该保证公端连接器在最大浮动状态时也能对拔插进行导向。所述母端阀芯轴套2外部从右至左布置母端弹簧6安装端面、定位凸台和拔插第三密封面；母端阀芯轴套2内布置母端内封圈安装沟槽。所述母端阀芯7外布置有安装台阶、母端弹簧6安装端面以及拔插第四密封面；母端阀芯7右端安装凸台上布置有弹簧流体通道孔，母端阀芯7内部布置有流通流体的流道，在拔插第四密封面和弹簧安装端面之间布置有从内到外的流通流体的多个斜小流道。所述线卡簧8为钢丝卡簧，其线径略小于母端主轴套1的卡簧安装沟槽尺寸。
所述母端连接器的母端主轴套1内部右端安装母端阀芯7和线卡簧8，左端安装母端外密封圈5和母端阀芯轴套2，母端阀芯轴套2通过母端主轴套1上的母端阀芯轴套定位凸台完成和母端主轴套1的单方向定位；通过母端外密封安装沟槽、母端外密封圈5和母端阀芯轴套2的拔插第三密封面形成密封；通过母端阀芯7上的拔插第四密封面、母端内密封圈4和母端轴套的母端内密封圈4安装沟槽形成密封。所述母端主轴套1内部在母端阀芯7和母端阀芯轴套2中间安装有母端弹簧6，弹簧属于半压缩状态，使母端阀芯轴套2还可以继续往母端连接器的右端压缩同时没有负荷时回弹使其单向定位。
所述流体连接器的公端连接器和母端连接器在单独使用过程中，因其内部的公端、母端弹簧6回弹性能使公端阀芯16和母端阀芯轴套2均在定位位置以保证公、母端连接器的密封性能。
所述流体连接器的公端连接器和母端连接器在配合连接时，无论公端连接器处于较大浮动状态还是较小浮动状态，公端主轴套14的拔插第一密封圈都在母端主轴套1右端的连接器拔插导向坡面的坡口内，在拔插过程中，母端主轴套1右端的连接器拔插导向坡面都能对公端主轴套14进行导向，最后通过公端浮动挡圈12上的安装定位凸台和母端主轴套1右端的连接器拔插导向坡面形成定位。此时母端主轴套1的母端外密封圈5安装沟槽、母端外密封圈5和公端主轴套14上的拔插第一密封面形成密封。公端主轴套14推送母端阀芯轴套2使母端弹簧6处于强压缩状态、母端阀芯7推送公端阀芯16使公端弹簧13处于强压缩状态。此时公端主轴套14和母端主轴套1的内部流道处于连通状态。
所述流体连接器在公端连接器和母端连接器其一或者都处于残压状态时，公端连接器和母端连接器在配合连接过程中，公端主轴套14和公端阀芯16的右端面先接触到母端阀芯轴套2和母端阀芯7的左端面，随着插入的进一步，公端主轴套14推送母端阀芯轴套2向右压缩母端弹簧6，母端阀芯7推送公端阀芯16压缩公端弹簧13。同时公端主轴套14的拔插第一密封面替代母端阀芯轴套2的拔插第三密封面跟母端主轴套1的母端外密封圈5沟槽和母端外密封圈5形成密封；母端阀芯7的拔插第四密封面代替公端阀芯16的拔插第二密封面跟公端主轴套14的公端密封圈沟槽和公端密封圈18形成密封。进一步的插入过程中，母端内密封圈4滑过母端阀芯7上的贯穿从内到外的小流道孔，随后公端密封圈18也滑过母端阀芯7上的贯穿从内到外的小流道孔，使得公端连接器和母端连接器处于联通状态。连接过程中所有密封圈都没有暴露在流道中，所有不会被高压流体冲击到，解决了目前流体连接器带压拔插的问题。
所述流体连接器在公母端连接器断开的时候，各弹簧均会回弹到定位位置，保证原有密封面，保证回路没有泄露。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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