一种推拉快锁流体连接器的制作方法

一种推拉快锁流体连接器
1.本技术要求2022年02月25日提交中国专利局、申请号为202220408316.4、名称为“一种推拉快锁流体连接器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本发明属于连接器技术领域，尤其涉及一种推拉快锁流体连接器。


背景技术：

3.目前，单个流体连接器通常采用螺纹连接的方式进行装配，但这种螺纹连接装配方式不利于冷却模块及流体连接器的快速拆装，且由于流体连接器在拆装时通常处于与流体管路脱离的状态，因此除了需要用工具进行夹持才可操作外，还需要将流体管路上的阀门关闭，即使这样拆装仍有液体流出，非常不利于安装在设备内部冷却模块及流体连接器的装配及检修。
4.虽然市面上也有推拉快锁流体连接器，但这种推拉快锁流体连接器除了对流体连接器插拔方便、简单快速，插拔过程液体不泄漏有较高的要求外，对流体连接器带压插拔、o形密封圈能承受抗击非常高的流量冲击不脱落、不损伤、可靠性高、寿命长也有一定的要求，如果上述有一方面出现问题，液体冷却系统将不能正常工作，然而常规推拉快锁流体连接器由于设计上的缺陷，普遍存在如下问题：
5.1)内部小o形密封圈在插拔和工作过程中直接暴露在流速较大流体中，容易脱落、受损或寿命降低，不能抗击非常高的流量冲击。
6.2)采用钢珠半圆凹槽限位结构，连接状态钢珠和活动套之间受力为点状形式，为了防止钢珠过少形成的点状和线状接触面积小导致应力集中对活动套造成的损伤，需要在零件上开许多孔安装钢珠，因此加工、装配成本高。
7.3)结构复杂，所用零件多，可靠性、安全性低。


技术实现要素：

8.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种推拉快锁流体连接器，解决现有技术中流体连接器拆装效率不高；o形密封圈容易脱落、受损或寿命降低，不能抗击非常高的流量冲击；钢珠快锁结构零件多、加工、装配成本高，结构复杂，可靠性、安全性低等问题。
9.本技术实施例解决上述技术问题的技术方案如下：一种推拉快锁流体连接器，其包括相互匹配的插头及插座；
10.所述插头包括壳体一、阀芯一、挡圈、卡簧一、弹簧一、第一密封圈及第二密封圈；
11.所述壳体一内形成有空腔一，所述挡圈和卡簧一套装在所述空腔一内的第一端，所述阀芯一周面开设有至少一个分流孔，且所述阀芯一封堵于所述空腔一内的第二端，所述弹簧一设置于所述挡圈与所述阀芯一之间；
12.壳体一第一端外侧设有第一密封圈，所述壳体一第二端内收形成限制所述阀芯一的第一限位挡肩，所述阀芯一第二端与所述第一限位挡肩密封配合，所述壳体一与所述阀芯一匹配的内壁设置有第二密封圈；
13.所述插座包括壳体二、活动套、阀芯二、封闭环、挡块、弹簧二、弹簧三、卡簧二、卡簧三、限位卡簧、第三密封圈、第四密封圈、第五密封圈及第六密封圈；
14.所述阀芯二置于壳体二之内，其与所述阀芯一端面配合的第一端周面至少开设有一个汇流孔，所述阀芯二内部形成有连通所述汇流孔的汇流通道，卡簧二、卡簧三套装阀芯二上，卡簧二在壳体二内，卡簧三在壳体二外，所述封闭环和弹簧二套装于阀芯二，所述弹簧二设置在所述封闭环与所述壳体二之间，所述封闭环内外径上依次安装所述第四密封圈及第五密封圈；
15.所述阀芯二位于所述汇流孔处外壁内凹形成周向梯形凹槽，所述封闭环内壁设置有与所述梯形凹槽配合的第二限位挡肩；
16.所述壳体二第一端内侧设有与所述封闭环外侧密封的第六密封圈；
17.所述壳体二第二端外侧设有用于密封连接的第三密封圈。
18.进一步地，所述挡块安装在壳体二上，所述壳体一外壁上设有与所述挡块伸入所述壳体二内的头部匹配的凹槽，活动套、弹簧三通过限位卡簧组装在壳体二外径上，弹簧三容置于所述活动套与所述壳体二之间，限位卡簧抵靠在活动套远离所述弹簧三一侧的内径斜面挡肩上。
19.进一步地，所述挡块底部设置有台阶，所述壳体二上开设有与所述台阶匹配的内陷台阶孔。
20.进一步地，挡块从头部往底部依次为半球形段、圆柱状段、台阶段及设置在台阶段底部的弧形面。
21.本技术提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
22.1.流体连接器快速拆装不需要用工具也不需要将流体管路上的阀门关闭，且拆装时没有液体流出。
23.2.流体连接器工作状态，所有密封圈不在流体中，流体连接器能抗击非常高的流量冲击。
24.3.挡块和壳体二安装挡块结构形式，大大增大了挡块和壳体一、活动套的受力接触面，减少了挡块和壳体一上安装孔数量，提高了流体连接器可靠性、安全性，降低了加工、装配成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明具体实施例的结构示意图。
27.图2为本发明具体实施例的插头结构示意图。
28.图3为本发明具体实施例的插座结构示意图。
29.图4为本发明具体实施例的挡块结构示意图。
30.附图标记：
31.1、壳体一；2、阀芯一；3、挡圈；4、卡簧一；5、弹簧一；
32.6、第一密封圈；7、第二密封圈；
33.11、壳体二；12、活动套；13、阀芯二；14、封闭环；15、挡块；16、弹簧二；17、弹簧三；18、卡簧二；19、卡簧三；20、限位卡簧；
34.21、第三密封圈；22、第四密封圈；23、第五密封圈；24、第六密封圈；31、半球形段；32、圆柱状段；33、台阶段；34、弧形面。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
36.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
37.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
38.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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本技术中，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，或成一体；可以是机械直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
40.如图1-3所示，本发明实施例所提供的一种推拉快锁流体连接器，其包括：插头及与插头适配连接的插座和限位机构。
41.如图2所示，插头包括壳体一1、阀芯一2、挡圈3及弹簧一5，所述壳体一1内形成有空腔一，所述挡圈3安装于所述空腔一内的第一端，具体地，还包括卡簧一4，卡簧一4嵌在壳体一1第一端的内孔中，挡圈3上形成有与卡簧一4匹配的斜面，挡圈3通过卡簧一4固定于壳体一1的第一端，所述阀芯一2周面开设有至少一个分流孔，且所述阀芯一2封堵于所述空腔一内的第二端，所述弹簧一5设置于所述挡圈3与所述阀芯一2之间，弹簧一5一端与挡圈3端部抵接，另一端与阀芯一2端部抵接，弹簧一5向两侧的弹力将挡圈3固定在壳体一1中第一端，将阀芯一2封堵在壳体一1中第二端。
42.具体地，所述壳体一1第二端向内收缩形成第一限位挡肩，所述阀芯一2第二端与所述第一限位挡肩密封配合，第一限位挡肩限制阀芯继续向右侧移动，阀芯一2在弹簧一5的推动下，与壳体一1上的第一限位挡肩相配合形成密封，实现在平常未连接状态下的密
封，避免液体从插头处流出。
43.所述壳体一1与所述阀芯一2匹配的内壁设置有第二密封圈7，具体地，第二密封圈7设置在形成第一限位挡肩的壳体一1的内壁，在第一限位挡肩和阀芯一2之间设置的第二密封圈7进一步提高了此处的密封性。
44.如图3所示，插座包括由外向内依次滑动密封套接的壳体二11、封闭环14及阀芯二13，所述阀芯二13与所述阀芯一2端面相互配合的第一端周面开设有至少一个汇流孔。
45.所述阀芯二13内部形成有连通所述汇流孔的汇流通道，具体地，阀芯二13远离汇流孔的右端通过卡簧二18和卡簧三19与壳体二11连接，卡簧二18位于壳体二11内，卡簧三19位于壳体二11外，卡簧二18和卡簧三19套接于阀芯二13上，将阀芯二13固定在壳体二11上。
46.与所述壳体一1端部相互配合的所述封闭环14密封设置于所述汇流孔与所述壳体二11之间，所述封闭环14与所述壳体二11之间设置有弹簧二16，壳体二11右端向内收缩形成限位，弹簧二16右端抵接在限位端面上，弹簧二16左端抵接在封闭环14右端面上，将封闭环14遮盖在汇流孔周围。
47.所述封闭环14内壁设置有与所述阀芯二13匹配的第四密封圈22，所述密封环外壁设置有与所述壳体二11匹配的第五密封圈23，在封闭环14内外两侧壁上分别设置的密封圈，能够提高封闭环14与阀芯二13和壳体二11的密封性，提高整个插座的密封性能。
48.限位机构设置于所述壳体二11，用于当所述壳体一1插入所述壳体二11中到位时，锁定所述壳体一1于所述壳体二11中。
49.拆装不需要工具也不需要将流体管路上阀门关闭，且拆装时，与封闭环14配合的壳体一1端部插入壳体二11中时，与阀芯二13相对的阀芯一2受压回缩，壳体一1带体封闭环14插入阀芯二13与壳体二11之间，期间没有液体流出，连接拆装方便，同时，利用限位机构限制插入壳体二11中的壳体一1，形成限位，使用方便。
50.如图1所示，当插头与插座连接到位时，阀芯一2与阀芯二13相对端面抵接，压缩弹簧一5回缩，阀芯一2与空腔一第二端分离，此处密封消失，阀芯二13伸入壳体一1中，阀芯二13上汇流孔与空腔一连通，壳体一1端面与封闭环14端面抵接，封闭环14受压，弹簧二16回缩，壳体一1伸入壳体二11与阀芯二13之间，壳体一1上第二密封圈7越过汇流孔与阀芯二13侧壁密封连接，使得第二密封圈7已完全处在壳体一1和阀芯二13之间，不再受到流体的冲击，流体连接器流道内部已无密封圈暴露在流体中。此时流体沿着插头壳体一1内轴线向流动，并通过阀芯一2上多个分流孔进入插头的壳体一1、阀芯一2和阀芯二13之间形成的汇流腔体内，即空腔一中，通过腔体后进入阀芯二13的多个汇流孔，通过多个汇流孔汇合进入插座的阀芯二13内的汇流通道中，再沿着阀芯二13的内孔轴线最终进入冷却模块水路中。
51.本实施例中，所述壳体一1的第一端外侧设置有第一密封圈6，所述壳体二11的第二端外侧设置有第三密封圈21，在壳体一1和壳体二11外侧设置的第一密封圈6和第三密封圈21，分别起到插头密封作用和插座密封作用，壳体二11位于第三密封圈21右侧还设置有螺纹，插座通过壳体二11上螺纹、第三密封圈21与外部的冷却模块的导管连接密封。
52.其中，所述阀芯二13位于所述汇流孔处外壁环设有梯形凹槽，具体地，汇流孔分布在梯形凹槽中，封闭环14在插头或弹簧二16的作用下在壳体二11内部沿着阀芯二13轴线左右移动，当封闭环14上第四密封圈22移动到阀芯上梯形凹槽段时，第四密封圈22处于自然
不受压状态，在远远大于常规同口径流体连接器流速的前提下，通过汇流孔的流体不会对密封圈造成损伤和脱落。
53.所述壳体二11的第一端内壁设置有第六密封圈24，第六密封圈24位于所述汇流孔外侧，插头插入时，第六密封圈24与壳体一1外壁形成密封，插头脱离时，第六密封圈24与封闭环14外壁形成密封。
54.所述封闭环14内壁设置有与所述梯形凹槽配合的第二限位挡肩，插座完全断开状态时，封闭环14在弹簧二16的作用下，移动到阀芯二13的梯形凹槽处时，由于梯形凹槽两侧凸起与封闭环14内壁上第二限位挡肩配合形成限位，封闭环14和阀芯二13上挡肩相接触，阻止封闭环14移动，在密第四密封圈22和第五密封圈23的作用下，形成插座密封或断开状态。
55.通过设置在汇流孔处的梯形凹槽和封闭环14上的第二限位挡肩配合，将封闭环14遮盖在阀芯二13上的汇流孔处，避免汇流通道中的液体从此处流出。
56.其中，所述限位机构包括：挡块15、活动套12、弹簧三17及限位卡簧20，壳体二11上周向开设有孔，挡块15嵌入孔中。
57.活动套12、弹簧三17通过限位卡簧20组装在壳体二11外径上，弹簧三17一端抵靠在活动套12孔内挡肩上，另一端抵靠在壳体二11外径挡肩上，容置于活动套12与壳体二11之间，具体地，活动套12远离弹簧三17一侧内壁形成有斜面挡肩，限位卡簧20设置在所述活动套12上远离所述弹簧三17一侧的斜面挡肩处，流体连接器连通工作状态，限位卡簧20抵靠在活动套12内径斜面挡肩上。
58.所述壳体一1外壁上设有与所述挡块15伸入所述壳体二11内的头部匹配的凹槽，当壳体一1插入到位后，挡块15头部匹配伸入壳体一1中的凹槽内，此时活动套12套接于所述壳体二11外壁上，所述活动套12内壁与所述挡块15底部接触，将挡块15抵住形成锁定。
59.当对流体连接器进行连接需要锁定时，移动活动套12压缩弹簧三17，当弹簧三17压缩到极限位置，活动套12不能再移动时，活动套12上斜面挡肩与挡块15底部相对，活动套12和挡块15的间隙达到最大，此时将插座和插头进行连接，在插头壳体一1的推动下，挡块15没有活动套12的限制由锁定变为开启状态，挡块15沿着径向向四周移动，当插座和插头连接到位后，松开活动套12，在弹簧三17的作用下，推动活动套12将挡块15压入壳体一1的半圆形的凹槽内，插头和插座完成连接过程。
60.当需要开启时，移动活动套12压缩弹簧三17，当弹簧三17压缩到一定位置，活动套12和挡块15的间隙达到一定尺寸，在弹簧二16的推动传递下，挡块15没有活动套12的限制由锁定变为开启状态，挡块15沿着径向移动，逐渐移出壳体一1的半圆形的凹槽内，插头和插座自动完成脱离过程。
61.通过套接在壳体二11上活动套12抵住嵌入壳体二11中挡块15，将挡块15头部与壳体一1上凹槽匹配连接，形成锁定，当活动套12往弹簧三17方向压缩到位时，挡块15退让至斜面挡肩处形成避让，壳体一1能够从插座中脱开完成解锁。
62.进一步地，所述挡块15底部设置有台阶，所述壳体二11上开设有与所述台阶匹配的内陷台阶孔。
63.如图4所示，具体地，壳体二11安装挡块15孔形结构形式为内陷台阶式，挡块15从头部往底部依次为半球形段31、圆柱状段32、台阶段33及设置在台阶段底部的弧形面34，流
体连接器工作状态，挡块15和活动套12受力接触面为圆弧线状，挡块15和壳体一1受力接触面为半球形面状加圆柱面状，和常规技术利用钢珠锁定，挡块15和活动套12受力接触面为点状，挡块15和壳体一1受力接触面为半球形面加圆弧线状接触面相比，大大增大了挡块15和壳体一1、活动套12的受力接触面，即使减少挡块15和壳体一1上安装孔数量，也不会造成对活动套12的损伤。减少了挡块15和壳体一1上匹配的台阶孔数量，有效降低了加工、装配成本，提高了可靠性、安全性。
64.本发明通过增加挡块15受力面积、工作状态密封圈不在流道及简化结构设计等技术，具有提升连接器拆装效率及抗击高流速冲击、降低结构成本的优点。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。