本發(fā)明屬于活動(dòng)連接管接頭技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種零部件少、密封圈不易破損、支持帶壓插拔的流體連接器。

背景技術(shù)：

流體連接器作為液體冷卻系統(tǒng)之間的連接與傳輸裝置，由安裝在冷卻模塊上的插座和安裝在機(jī)架或機(jī)箱基座上的插頭兩部分組成。插座和插頭在斷開(kāi)和連接狀態(tài)下都需要達(dá)到良好的密封效果，才能保證液體冷卻系統(tǒng)的正常工作。流體連接器除了對(duì)流體連接器密封材料的環(huán)境適應(yīng)性和彈簧耐持久疲勞強(qiáng)度有較高的要求外，對(duì)流體連接器密封原理、零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工精度及安裝要求也都非常高，上述任有一方面出現(xiàn)問(wèn)題，液體冷卻系統(tǒng)都將不能正常工作。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)“液體連接器”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410786860.2，公開(kāi)日：2015.4.8)公開(kāi)了一種可徑向浮動(dòng)的流體連接器，包括內(nèi)設(shè)沿前后方向延伸的流體通道的連接器殼體，連接器殼體前端為插接端，連接器還包括軸線沿前后方向延伸的安裝套，安裝套的內(nèi)孔中設(shè)置有前后相對(duì)布置的延伸方向均垂直于左右方向的前、后限位平面，連接器殼體包括被軸向限位于所述前、后限位平面之間的徑向浮動(dòng)殼，徑向浮動(dòng)殼與所述安裝套的內(nèi)孔壁之間具有徑向浮動(dòng)間隙，徑向浮動(dòng)殼具有與所述前限位平面平行設(shè)置的前端面和與所述后限位平面平行設(shè)置的后端面，徑向浮動(dòng)的前端面與前限位平面或徑向浮動(dòng)殼的后端面與后限位平面密封配合，后限位平面后側(cè)的所述安裝套的內(nèi)孔與所述流體通道的后端通道口連通。

上述可徑向浮動(dòng)的流體連接器解決了不具有徑向浮動(dòng)流體連接器的插座和插頭順利對(duì)插比較困難的問(wèn)題，但為了保證精確定位，其必須額外增加零部件，導(dǎo)致零部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，用于密封的內(nèi)部小o形密封圈在插拔或工作過(guò)程中直接暴露在流速較大的流體中，容易破損或壽命降低，不能抗擊非常高的流量沖擊，也不可以在工作狀態(tài)下帶壓插拔。同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所用密封圈、零件多，體積大，成本高。

總之，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：流體連接器密封圈容易破損、不支持帶壓插拔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種流體連接器，密封圈不易破損、支持帶壓插拔。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種流體連接器，包括用于安裝在冷卻模塊上的插座2和安裝在機(jī)架或機(jī)箱基座上與所述插座2配合的插頭1，

所述插頭1內(nèi)具有貫穿插頭前、后端的第一導(dǎo)流孔11，所述第一導(dǎo)流孔11中段直徑大于后段直徑和前段直徑；所述第一導(dǎo)流孔11前段側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一環(huán)槽41，第一環(huán)槽41內(nèi)放置有密封圈一31；

所述第一導(dǎo)流孔11前部放置有密封頭15；所述密封頭15前部為密封結(jié)構(gòu)，其外徑與第一導(dǎo)流孔11前段直徑配合；密封頭15后部外徑與第一導(dǎo)流孔11中段直徑配合，密封頭15后部和中部為中空結(jié)構(gòu)，密封頭15中部側(cè)壁開(kāi)有若干分流孔151，密封頭15中部外徑與第一導(dǎo)流孔11前段直徑配合；

在所述第一導(dǎo)流孔11內(nèi)還放置有彈簧一14，所述彈簧一14的后端抵靠在第一導(dǎo)流孔11后段側(cè)壁向內(nèi)延伸的第一擋肩111上，其前端抵靠在密封頭15后部；

所述插座2包括插座殼體21、安裝在插座殼體21內(nèi)的閥芯22、閥套23和彈簧二24；

所述閥芯22內(nèi)有后端封閉、前端開(kāi)口的第二導(dǎo)流孔25，在所述閥芯22后部側(cè)壁開(kāi)設(shè)若干匯流孔221，所述閥芯22通過(guò)鋼絲擋圈26與插座殼體21前端向內(nèi)延伸的第二擋肩211固接；

所述閥套23套裝在閥芯22上，閥套23后端內(nèi)壁設(shè)有第二環(huán)槽42，所述第二環(huán)槽42內(nèi)放置密封圈二32，閥套23后端外壁設(shè)有向外延伸的凸環(huán)231，凸環(huán)231外徑與插座殼體21內(nèi)徑相配合；閥套23前段內(nèi)壁向內(nèi)收縮，閥芯22前段外壁向內(nèi)收縮，閥套23向內(nèi)收縮的內(nèi)壁與閥芯22向內(nèi)收縮的外壁在閥套23與閥芯22之間形成軸向限位結(jié)構(gòu)；

所述彈簧二24后端抵靠在凸環(huán)231的前端面上，其前端抵靠在第二擋肩211的后端面上；閥套23前端面與第二擋肩211的后端面相配合；

所述插座殼體21后部?jī)?nèi)壁上設(shè)置有第三環(huán)槽43，所述第三環(huán)槽43內(nèi)放置密封圈三33；

插頭1前端外徑與插座2凸環(huán)231外徑相同并與插座殼體21內(nèi)徑相配合，插頭1第一導(dǎo)流孔11前段直徑與插座2閥芯22后端外徑相配合；

從匯流孔221后沿所在部位起至插頭1與插座2完全結(jié)合時(shí)密封圈一31向前運(yùn)動(dòng)的前止位，所述閥芯22外壁向內(nèi)收縮，使密封圈一31在該部位時(shí)處于松弛狀態(tài)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：

1、密封圈不易破損：密封圈連通狀態(tài)下不工作，完全處于自然不受壓狀態(tài)，防止密封圈長(zhǎng)期受壓變形失效，延長(zhǎng)密封圈的使用壽命。

4、支持帶壓插拔：通過(guò)增加梯形凹槽和泄壓孔，降低彈簧所需力的大小，減少流體連接器插入力，縮短流體連接器斷開(kāi)工作響應(yīng)時(shí)間。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明流體連接器示意圖接通狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中插頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中插座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，插頭1，第一導(dǎo)流孔11，第一擋肩111，彈簧一14，密封頭15，分流孔151，

插座2，插座殼體21，第二擋肩211，閥芯22，匯流孔221，閥套23，凸環(huán)231，彈簧二24，第二導(dǎo)流孔25，鋼絲擋圈26，

密封圈一31，密封圈二32，密封圈三33，密封圈四34，密封圈五35，密封圈六36，

第一環(huán)槽41，第二環(huán)槽42，第三環(huán)槽43，第四環(huán)槽44，第五環(huán)槽45，第六環(huán)槽46。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明流體連接器，包括用于安裝在冷卻模塊上的插座2和安裝在機(jī)架或機(jī)箱基座上與所述插座2配合的插頭1。

如圖2所示，所述插頭1內(nèi)具有貫穿插頭前、后端的第一導(dǎo)流孔11，所述第一導(dǎo)流孔11中段直徑大于后段直徑和前段直徑；所述第一導(dǎo)流孔11前段側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一環(huán)槽41，第一環(huán)槽41內(nèi)放置有密封圈一31；

所述第一導(dǎo)流孔11前部放置有密封頭15；所述密封頭15前部為密封結(jié)構(gòu)，其外徑與第一導(dǎo)流孔11前段直徑配合；密封頭15后部外徑與第一導(dǎo)流孔11中段直徑配合，密封頭15后部和中部為中空結(jié)構(gòu)，密封頭15中部側(cè)壁開(kāi)有若干分流孔151，密封頭15中部外徑與第一導(dǎo)流孔11前段直徑配合；

在所述第一導(dǎo)流孔11內(nèi)還放置有彈簧一14，所述彈簧一14的后端抵靠在第一導(dǎo)流孔11后段側(cè)壁向內(nèi)延伸的第一擋肩111上，其前端抵靠在密封頭15后部。

如圖3所示，所述插座2包括插座殼體21、安裝在插座殼體21內(nèi)的閥芯22、閥套23和彈簧二24；

所述閥芯22內(nèi)有后端封閉、前端開(kāi)口的第二導(dǎo)流孔25，在所述閥芯22后部側(cè)壁開(kāi)設(shè)若干匯流孔221，所述閥芯22通過(guò)鋼絲擋圈26與插座殼體21前端向內(nèi)延伸的第二擋肩211固接；

所述閥套23套裝在閥芯22上，閥套23后端內(nèi)壁設(shè)有第二環(huán)槽42，所述第二環(huán)槽42內(nèi)放置密封圈二32，閥套23后端外壁設(shè)有向外延伸的凸環(huán)231，凸環(huán)231外徑與插座殼體21內(nèi)徑相配合；閥套23前段內(nèi)壁向內(nèi)收縮，閥芯22前段外壁向內(nèi)收縮，閥套23向內(nèi)收縮的內(nèi)壁與閥芯22向內(nèi)收縮的外壁在閥套23與閥芯22之間形成軸向限位結(jié)構(gòu)；

所述彈簧二24后端抵靠在凸環(huán)231的前端面上，其前端抵靠在第二擋肩211的后端面上；閥套23前端面與第二擋肩211的后端面相配合；

所述插座殼體21后部?jī)?nèi)壁上設(shè)置有第三環(huán)槽43，所述第三環(huán)槽43內(nèi)放置密封圈三33；

插頭1前端外徑與插座2凸環(huán)231外徑相同并與插座殼體21內(nèi)徑相配合，插頭1第一導(dǎo)流孔11前段直徑與插座2閥芯22后端外徑相配合；

從匯流孔221后沿所在部位起至插頭1與插座2完全結(jié)合時(shí)密封圈一31向前運(yùn)動(dòng)的前止位，所述閥芯[22]外壁向內(nèi)收縮，使密封圈一31在該部位時(shí)處于松弛狀態(tài)；

閥芯22外壁向內(nèi)收縮部分，沿軸向剖面呈梯形凹槽，匯流孔221位于該梯形凹槽左段，梯形凹槽右段至少能容密封圈一31。

所述插頭1與插座2配合后，插頭1前端伸入到插座殼體21內(nèi)且推動(dòng)閥套23向前移動(dòng)，同時(shí)閥芯22后端伸入到第一導(dǎo)流孔11內(nèi)部且推動(dòng)密封頭12向后移動(dòng)，當(dāng)分流孔151和匯流孔221均位于第一導(dǎo)流孔11中段時(shí)，插頭1與插座2內(nèi)部導(dǎo)通。

如圖2所示，所述插頭1的第一導(dǎo)流孔11由插頭殼體111和管子接頭112螺紋連接而成，所述管子接頭112前部外壁設(shè)有外螺紋，所述插頭殼體111后部?jī)?nèi)壁設(shè)有與管子接頭112前部外螺紋相配合的內(nèi)螺紋；

所述插頭殼體111后部與管子接頭112外壁間還設(shè)有第四環(huán)槽44，其內(nèi)放置密封圈四34。

所述管子接頭112后部外側(cè)設(shè)有第五環(huán)槽45，其內(nèi)放置密封圈五35。

如圖3所示，所述插座殼體21前部外側(cè)設(shè)有第六環(huán)槽46，其內(nèi)放置密封圈六36。

如圖4所示，所述閥芯22中部設(shè)有泄壓孔222。使彈簧二24所在空間與第二導(dǎo)流孔25相通。

本發(fā)明的工作過(guò)程詳述如下：

管子接頭112通過(guò)螺絲安裝在機(jī)架或機(jī)箱上的基座上和設(shè)備水路相連接。

密封頭15可在閥芯22或彈簧一14的作用下在插頭殼體111內(nèi)部沿著軸線左右移動(dòng)。安裝在管子接頭112上的密封圈五35、密封圈四34起插頭徑向移動(dòng)時(shí)雙重密封作用。同時(shí)，還起到徑向浮動(dòng)，實(shí)現(xiàn)盲插的作用。

插頭1水路斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，密封頭15在彈簧一14的作用下，移動(dòng)到插頭殼體111限位處時(shí)，密封頭15和插頭殼體111前段后端面相接觸，阻止密封頭移動(dòng)15，在密封圈一31的作用下，形成插頭密封或斷開(kāi)狀態(tài)。

閥套23可在插頭1或彈簧二24的作用下在插座殼體21內(nèi)沿著閥芯軸線左右移動(dòng)。

當(dāng)閥套23上的密封圈二32移動(dòng)到閥芯22上閥芯22外壁向內(nèi)收縮段時(shí)(該段沿軸向剖面呈梯形凹槽)，密封圈二32在該部位時(shí)處于松弛狀態(tài)，自然不受壓，匯流孔及通過(guò)的流體不會(huì)對(duì)密封圈二32造成損傷，且彈簧二24推動(dòng)閥套移動(dòng)力所需的力也小。流體連接器斷開(kāi)工作響應(yīng)速度快、時(shí)間短。

插座2完全斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，閥套23在彈簧二24的作用下，移動(dòng)到閥芯22限位處，閥套23前端內(nèi)側(cè)與閥芯外側(cè)擋肩相接觸，阻止閥套移動(dòng)，在密封圈二32的作用下，形成插座密封或斷開(kāi)狀態(tài)。

插頭1和插座2對(duì)插時(shí)，插頭殼體111推動(dòng)插座閥套23向前移動(dòng)。當(dāng)插頭密封頭15前端接觸到插座閥芯22后端時(shí)，密封頭15在插座閥芯22的作用下開(kāi)始沿插頭殼體111中心軸線向后移動(dòng)。當(dāng)密封頭15移動(dòng)到插頭水路處于接通臨界狀態(tài)時(shí)，插頭殼體111已在插座殼體21內(nèi)移動(dòng)到和插座密封圈二32處于密封狀態(tài)，即插頭1和插座2已處完全密封狀態(tài)時(shí)，插頭內(nèi)的水路還處于斷開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)，插座2已處于接通狀態(tài)，插座2所在冷卻模塊內(nèi)無(wú)水或即使有水，因?yàn)橥獠克肺唇油ǎ畨阂埠苄?。隨著插座2和插頭1繼續(xù)插合，插頭1內(nèi)的密封圈一31由與密封頭15接觸逐步轉(zhuǎn)到與插座2內(nèi)的閥芯22接觸，密封圈一31始終處于插頭殼體111與密封頭15或閥芯22之間。當(dāng)密封圈一31通過(guò)閥芯22上的多個(gè)匯流孔221時(shí)，對(duì)匯流孔221的遮擋范圍由小到大，再由大到小時(shí)，內(nèi)部水路由小到大逐漸開(kāi)啟，密封圈1只有和閥芯匯流孔接觸處暴露在流體中，因?yàn)閰R流孔尺寸較小，密封圈一31多數(shù)部分始終夾在插頭殼體111與閥芯22之間，處于插頭殼體111和閥芯22的保護(hù)下，受到流體沖擊作用有限。當(dāng)連接器完全接通時(shí)，密封圈一31已完全處在插頭殼體111和閥芯22之間，不再受到流體的沖擊，連接器已無(wú)密封圈暴露在流體中。

此時(shí)流體從管子接頭112后端進(jìn)入第一導(dǎo)流孔11，沿著軸向向前流動(dòng)，通過(guò)密封頭15中部側(cè)壁的分流孔151，進(jìn)入插頭殼體111與密封頭15、閥芯22之間形成的匯流腔體內(nèi)，通過(guò)腔體后進(jìn)入插座閥芯22的匯流孔221，通過(guò)多個(gè)匯流孔221匯合進(jìn)入插頭閥芯22的內(nèi)孔中，再沿著閥芯22的內(nèi)孔軸線向前最終進(jìn)入冷卻模塊水路中，完成連接器帶壓連接過(guò)程。連接器帶壓斷開(kāi)過(guò)程和此相反，本文在此不再敘述。

流體連接器避免o形密封圈暴露在流速較大流體中的原理：

插頭和插座對(duì)插時(shí)，插頭殼體111推動(dòng)插座閥套23移動(dòng)，當(dāng)插頭密封頭15接觸到插座閥芯22時(shí)，密封頭15在插座閥芯22的作用下開(kāi)始沿殼體111中心軸線移動(dòng)，當(dāng)密封頭15移動(dòng)到插頭水路處于接通臨界狀態(tài)時(shí)，插頭殼體111已在插座殼體21內(nèi)移動(dòng)到和插座第二密封圈32處于密封狀態(tài)，即插頭1和插座2已處完全密封狀態(tài)時(shí)，插頭1內(nèi)的水路還處于斷開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)過(guò)程中，插座1已處于接通狀態(tài)，插座1所在冷卻模塊內(nèi)無(wú)水，或即使有水，因?yàn)楹屯獠克肺唇油ǎ鋮s模塊內(nèi)部液體壓力也很小。因?yàn)檎２孱^插座接通時(shí)，所需時(shí)間較短，插頭密封頭15和插座閥芯22接觸面緊密性較好，冷卻模塊內(nèi)的水還未流出時(shí)，插頭和插座已處完全密封狀態(tài)。隨著插座和插頭繼續(xù)插合，插頭內(nèi)的第一密封圈31由與密封頭15接觸逐步轉(zhuǎn)到與插座2內(nèi)的閥芯22接觸，第一密封圈31始終在插頭殼體111和密封頭15、閥芯22之間，當(dāng)?shù)谝幻芊馊?1通過(guò)閥芯22上的多個(gè)匯流孔221，對(duì)匯流孔221的遮擋范圍由小到大，再由大到小時(shí)，內(nèi)部水路由小到大逐漸開(kāi)啟，第一密封圈31只有在與閥芯匯流孔221接觸處才暴露在流體中，因?yàn)閰R流孔221尺寸較小，第一密封圈31多數(shù)部分始終夾在插頭殼體111和閥芯22之間，在插頭殼體111和閥芯22的保護(hù)下，第一密封圈31受到流體沖擊作用有限。當(dāng)連接器完全接通時(shí)，第一密封圈31已完全處在插頭殼體111和閥芯之間，不再受到流體的沖擊，連接器已無(wú)密封圈暴露在流體中。此時(shí)流體沿著插頭管子接頭內(nèi)孔軸線向內(nèi)流動(dòng)，并通過(guò)密封頭多個(gè)分流孔151進(jìn)入插頭殼體111和插頭密封頭15、插座閥芯22之間形成的匯流腔體內(nèi)，通過(guò)腔體后進(jìn)入插座閥芯的多個(gè)匯流孔221，通過(guò)多個(gè)匯流孔221匯合進(jìn)入插頭閥芯22的內(nèi)孔中，再沿著閥芯22的內(nèi)孔軸線最終進(jìn)入冷卻模塊水路中，完成連接器帶壓連接過(guò)程。連接器帶壓斷開(kāi)過(guò)程和此相反，本文在此不再敘述。

連通狀態(tài)不工作的密封圈完全處于自然不受壓狀態(tài)原理：

當(dāng)連接器完全接通時(shí)，插頭上的第一密封圈31和插座上的第二密封圈32，由位于插頭密封頭15、插座閥芯22直徑大端處移動(dòng)到閥芯直徑小端范圍內(nèi)，此時(shí)密封圈所處空間尺寸大于密封圈截面直徑，從而使密封圈處于自然不受壓狀態(tài)。

縮短流體連接器斷開(kāi)工作響應(yīng)時(shí)間原理：

從匯流孔221后沿所在部位起至密封圈一31向前運(yùn)動(dòng)的前止位，閥芯22外壁向內(nèi)收縮，使密封圈一31在該部位時(shí)處于松弛狀態(tài)；閥芯22外壁向內(nèi)收縮部分，沿軸向剖面呈梯形凹槽，匯流孔221位于該梯形凹槽左段，梯形凹槽右段至少能容密封圈一31。

閥芯22中部設(shè)有泄壓孔222，使彈簧二24所在空間與第二導(dǎo)流孔25相通。

在插座閥芯上增加梯形凹槽和泄壓孔，使彈簧二24所處的空腔不處于密封狀態(tài)，克服無(wú)泄壓孔空腔處于相對(duì)密封狀態(tài)時(shí)，因閥套內(nèi)外面壓強(qiáng)不同，在同等彈簧條件下，連接器斷開(kāi)時(shí)，閥套處于密封狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)的缺陷；另外當(dāng)連接器完全接通時(shí)，插頭上的第一密封圈31和插座上的第二密封圈32所處空間尺寸大于密封圈截面直徑，密封圈處于自然不受壓狀態(tài)，插頭、插座上彈簧在流體連接器斷開(kāi)時(shí)所受阻力和插座閥芯上無(wú)梯形凹槽相比要小，因而在插座閥芯上增加梯形凹槽和泄壓孔，可以有效縮短流體連接器斷開(kāi)工作響應(yīng)時(shí)間，減小彈簧所需彈力和連接器連接所遇阻力。