CN110608337B - 一种快速接头组件及其母接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速接头组件及其母接头，母接头的前端为用于与公接头插装配合的插合端，母接头包括母头壳体、沿前后方向移动装配于母头壳体内的母头阀芯以及位于母头阀芯前端外部的活动密封套，母头阀芯和/或活动密封套的前端设有泄压结构，母头壳体上于母头阀芯的后方固设有防脱限位件，所述活动密封套与母头阀芯的后端之间压装有预压弹簧，所述防脱限位件具有前后延伸的穿孔，母接头还包括前端贯穿该穿孔后与所述母头阀芯固定相连的加压件，所述加压件的后端与母头壳体和/或防脱限位件之间沿前后方向弹性压装有加压弹性件。

Description

一种快速接头组件及其母接头

技术领域

本发明涉及一种快速接头组件及其母接头。

背景技术

在液冷***中，快速接头的应用十分广泛，快速接头是一种不需要借助工具就能实现管路连通或断开的接头，给液冷***的安装和维护带来极大的便利。快速接头组件一般包括公接头和母接头，母接头的结构一般如图1所示，母接头包括两端开口的母头壳体1，母头壳体1内具有流体通道2，流体通道2内安装有母头阀芯3，母头阀芯3的左端外径较大而形成外翻沿，外翻沿被限位卡簧7和限位台阶8轴向固定装配在母头壳体1内，母头阀芯3的右端（即与公接头插装配合的插合端）与母头壳体1之间设置有活动密封套4。母头阀芯3的外部嵌装有内密封圈6以与活动密封套4内侧密封配合，母头壳体1的内部嵌装有外密封圈5以与活动密封套4外侧密封配合。在外翻沿上设有通孔，且在外翻沿与活动密封套4之间预压装配有预压弹簧9。具体使用时，母接头的右端用来与公接头插合，左端连接在液冷***的液冷模块上。

但是，由于母头阀芯3始终被轴向固定于母头壳体1上，在实际使用时存在以下问题：第一，在液冷***运行或调试时，经常需要对液冷***中的液冷模块进行维护，停机后液冷模块内压力可能不会完全卸除，液冷模块在运输贮存时，当环境温度升高，液冷模块内部液体受热膨胀，压力急剧增大，其压力足以将液冷模块撑破；第二，液冷***在额定压力下运行，液冷***可能出现供压压力不稳定的情况，当压力突变大于液冷模块的安全压力时，模块会出现损坏、鼓包。

上述问题的产生均是由于母头阀芯3无法左右移动，当液冷模块内的压力过高时无法泄压。

为此，技术人员改进了两种不同形式的母接头以解决上述的问题，其中一种母接头如图2和图3所示，改进后的母接头的工作原理、工作过程以及大部分的结构与改进前的一致，不同之处在于，改进后的母接头中母头阀芯11的外翻沿与限位台阶10之间具有一定的间隔。在活动密封套13的右端设置扩口段14，在母头阀芯11上开设泄流孔16，泄流孔16与用来嵌装内密封圈15的环形凹槽相连通。在需要泄压时，母头阀芯11被液冷模块中的高压液体推动向右移动，压缩预压弹簧12，内密封圈15被推至扩口段14，且内密封圈15被高压液体撑开，外侧仍贴附在活动密封套13上，内侧与母头阀芯11之间产生间隙，该间隙与泄流孔16相连，以进行泄压。

改进后的另一种母接头如申请公布号为CN104565638A的中国发明专利申请所示，该中国发明专利申请公开了一种快速接头组件，其中，母头阀芯可以在母头壳体内导向移动，在母头阀芯的插合端设置有内缩的内缩段，正常使用时，内密封圈密封母头阀芯和活动密封套之间的间隙，泄压时，母头阀芯移动，母头阀芯相对于内密封圈移动，使得内密封圈与内缩段对应以进行泄压。

上述两种母接头中，无论是扩口段14还是内缩段均构成了泄压结构，在液冷模块压力过高时可以进行泄压。但是，无论哪一种形式均存在如下问题：母接头的泄压压力完全依赖于预压弹簧的弹簧力，而公、母接头插合时的插合力也完全依赖于预压弹簧的弹簧力。当产品的通径较大（母接头上的泄压受力面积加大）或者所需泄压压力较大时，所需的预压弹簧的弹簧力就必须增大，对弹簧的选材、尺寸或者加工工艺提出了更高的要求。此时存在两个弊端：一、受限于弹簧的成型技术，弹簧可能无法生产制造；二、即使弹簧可以生产制造，但是由上可知，预压弹簧的弹簧力也决定了公、母接头的插合力，预压弹簧的弹簧力加大后，公、母接头插合时所需的插合力也随之增大，增大了插合的难度，影响产品的插合手感和使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种母接头，以解决现有技术中母接头的泄压压力与公、母接头的插合力均完全依赖于预压弹簧而导致当所需泄压压力较大时，公、母接头不易插合的技术问题；还提供一种使用该母接头的快速接头组件，以降低公、母接头的插合难度。

为实现上述目的，本发明母接头的技术方案是：一种母接头，母接头的前端为用于与公接头插装配合的插合端，母接头包括母头壳体、沿前后方向移动装配于母头壳体内的母头阀芯以及位于母头阀芯前端外部的活动密封套，母头阀芯和/或活动密封套的前端设有泄压结构，母头壳体上于母头阀芯的后方固设有防脱限位件，所述活动密封套与母头阀芯的后端之间压装有预压弹簧，所述防脱限位件具有前后延伸的穿孔，母接头还包括前端贯穿该穿孔后与所述母头阀芯固定相连的加压件，所述加压件的后端与母头壳体和/或防脱限位件之间沿前后方向弹性压装有加压弹性件。

本发明的有益效果是：当液冷模块压力升高时母接头进行泄压，母头阀芯朝前移动，移动时需要压缩预压弹簧，由于母头阀芯与加压件固定相连且加压件与母头壳体和/或防脱限位件之间设置有加压弹性件，母头阀芯在移动时还需要压缩加压弹性件，由此，增大了母接头的泄压压力，适用于通径较大或者所需泄压压力较大的使用环境。而在公、母接头插装时，加压件在加压弹性件的弹性恢复力作用下，母头阀芯在预压弹簧的弹性恢复力作用力处于后极限位置。由于母头阀芯后端被防脱限位件挡止，在公、母接头插装时，插合力的大小仅由预压弹簧来决定，由此，减小了公、母接头插装时所需的插合力。本发明通过增设加压件以及加压弹性件，能够避免泄压压力和插合力均完全由预压弹簧决定的情况发生，在不增加插合力的前提下增加了泄压压力（或者可以认为是在不减小泄压压力的前提下降低了插合力），实现了插合和泄压的差异化设计。

进一步地，所述防脱限位件包括设有所述穿孔的套体，还包括连接套体和母头壳体的连接环，所述套体上于穿孔的前端具有内翻沿，所述加压件为加压杆，加压杆前端穿过内翻沿并与母头阀芯固定相连，后端设有朝前的挡止台阶，所述加压弹性件设于加压杆和套体之间且被弹性压装在内翻沿和挡止台阶之间。

本方案的效果在于，通过设置套体、内翻沿和挡止台阶，能够将加压弹性件装配在加压杆和套体之间，对加压弹性件的弹性压缩和弹性释放过程进行一定程度的导向。

进一步地，所述套体的前端嵌装于母头阀芯的后端内部。

本方案的效果在于，将套体的前端嵌装在母头阀芯的后端内部，能够减小套体和母头阀芯的前后方向的长度之和，实现了小型化的设计。

进一步地，套体的后端具有在母头阀芯泄压移动至末端时与所述挡止台阶挡止配合的限位后端面，以防止母头阀芯向前脱出母头壳体。

本方案的效果在于，设置限位后端面后，能够对母头阀芯的向前泄压移动的极限进行限制。

进一步地，所述母头阀芯的后端具有导向外翻沿，导向外翻沿与连接环上对应开设有连通母头壳体内外的通液孔，所述连接环的前端一体成型有或分体固设有伸入导向外翻沿中的销轴，所述销轴沿周向间隔布置有至少两个，以使得导向外翻沿与防脱限位件止旋装配在一起。

本方案的效果在于，为保证母接头的正常使用，在导向外翻沿和连接环上均设置通液孔，设置了至少两个周向间隔布置的销轴后，能够保证导向外翻沿和连接环上的通液孔始终保持在对应贯通的状态，满足正常使用的要求。

本发明快速接头组件的技术方案是：一种快速接头组件，包括插装配合的公接头和母接头，母接头的前端为用于与公接头插装配合的插合端，母接头包括母头壳体、沿前后方向移动装配于母头壳体内的母头阀芯以及位于母头阀芯前端外部的活动密封套，母头阀芯和/或活动密封套的前端设有泄压结构，母头壳体上于母头阀芯的后方固设有防脱限位件，所述活动密封套与母头阀芯的后端之间压装有预压弹簧，所述防脱限位件具有前后延伸的穿孔，母接头还包括前端贯穿该穿孔后与所述母头阀芯固定相连的加压件，所述加压件的后端与母头壳体和/或防脱限位件之间沿前后方向弹性压装有加压弹性件。

本发明的有益效果是：当液冷模块压力升高时母接头进行泄压，母头阀芯朝前移动，移动时需要压缩预压弹簧，由于母头阀芯与加压件固定相连且加压件与母头壳体和/或防脱限位件之间设置有加压弹性件，母头阀芯在移动时还需要压缩加压弹性件，由此，增大了母接头的泄压压力，适用于通径较大或者所需泄压压力较大的使用环境。而在公、母接头插装时，加压件在加压弹性件的弹性恢复力作用下，母头阀芯在预压弹簧的弹性恢复力作用力处于后极限位置。由于母头阀芯后端被防脱限位件挡止，在公、母接头插装时，插合力的大小仅由预压弹簧来决定，由此，减小了公、母接头插装时所需的插合力。本发明通过增设加压件以及加压弹性件，能够避免泄压压力和插合力均完全由预压弹簧决定的情况发生，在不增加插合力的前提下增加了泄压压力（或者可以认为是在不减小泄压压力的前提下降低了插合力），实现了插合和泄压的差异化设计。

进一步地，所述防脱限位件包括设有所述穿孔的套体，还包括连接套体和母头壳体的连接环，所述套体上于穿孔的前端具有内翻沿，所述加压件为加压杆，加压杆前端穿过内翻沿并与母头阀芯固定相连，后端设有朝前的挡止台阶，所述加压弹性件设于加压杆和套体之间且被弹性压装在内翻沿和挡止台阶之间。

本方案的效果在于，通过设置套体、内翻沿和挡止台阶，能够将加压弹性件装配在加压杆和套体之间，对加压弹性件的弹性压缩和弹性释放过程进行一定程度的导向。

进一步地，所述套体的前端嵌装于母头阀芯的后端内部。

本方案的效果在于，将套体的前端嵌装在母头阀芯的后端内部，能够减小套体和母头阀芯的前后方向的长度之和，实现了小型化的设计。

进一步地，套体的后端具有在母头阀芯泄压移动至末端时与所述挡止台阶挡止配合的限位后端面，以防止母头阀芯向前脱出母头壳体。

本方案的效果在于，设置限位后端面后，能够对母头阀芯的向前泄压移动的极限进行限制。

进一步地，所述母头阀芯的后端具有导向外翻沿，导向外翻沿与连接环上对应开设有连通母头壳体内外的通液孔，所述连接环的前端一体成型有或分体固设有伸入导向外翻沿中的销轴，所述销轴沿周向间隔布置有至少两个，以使得导向外翻沿与防脱限位件止旋装配在一起。

本方案的效果在于，为保证母接头的正常使用，在导向外翻沿和连接环上均设置通液孔，设置了至少两个周向间隔布置的销轴后，能够保证导向外翻沿和连接环上的通液孔始终保持在对应贯通的状态，满足正常使用的要求。

附图说明

图1为现有技术中不可泄压的母接头的示意图；

图2为现有技术中可泄压的母接头的初始状态图；

图3为图2中的母接头泄压后的示意图；

图4为本发明快速接头组件实施例的示意图；

图5为图4中未泄压状态下的母接头的示意图；

图6为图5的右视图；

图7为图4中泄压时的母接头的示意图；

附图标记说明：1-母头壳体；2-流体通道；3-母头阀芯；4-活动密封套；5-外密封圈；6-内密封圈；7-限位卡簧；8-限位台阶；9-预压弹簧；10-限位台阶；11-母头阀芯；12-预压弹簧；13-活动密封套；14-扩口段；15-内密封圈；16-泄流孔；200-公接头；21-公头壳体；22-公头阀芯；23-公头预压弹簧；300-母接头；31-母头壳体第一部分；32-母头壳体第二部分；33-卡钉环；34-卡钉；35-外密封圈；36-活动密封套；37-母头阀芯；38-泄流孔；39-内密封圈；310-预压弹簧；311-壳体密封圈；312-加压弹簧；313-压杆；314-限位套；315-限位卡簧；316-销轴；317-通液孔；318-限位台阶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的快速接头组件的具体实施例，如图4至图7所示，快速接头组件包括公接头200和母接头300，公、母接头插合后如图4所示。其中，公接头200包括公头壳体21，在公头壳体21内布置有公头阀芯22以及压装于公头阀芯22和公头壳体21之间的公头预压弹簧23，该部分的结构与现有技术中一致，本实施例中将不再详细赘述。

母接头300的结构如图5至图7所示，母接头300包括母头壳体，其中，母头壳体包括固定装配在一起的母头壳体第一部分31和母头壳体第二部分32，具体地可采用螺纹连接的方式进行固定装配，为保证两部分固定装配时的密封性，避免液体泄漏，在母头壳体第一部分31和母头壳体第二部分32之间设置有壳体密封圈311。在母头壳体第一部分31上装配有卡钉环33，在卡钉环33上固定安装有卡钉34。该部分的结构可以参考授权公告号为CN203571282U的中国实用新型专利。

定义母接头300的与公接头200插合的一端为前端，图5中母接头300的左端为插合时的前端。母头壳体为内部具有流体通道的筒形壳体，在母头壳体内布置有母头阀芯37，母头阀芯37的左端与母头壳体之间布置有活动密封套36，在母头阀芯37的外部嵌装有内密封圈39，以与活动密封套36的内侧密封配合，在活动密封套36的外部嵌装有外密封圈35，以与母头壳体的内侧密封配合。在活动密封套36的左端设置有扩口的泄流段，在母头阀芯37的左端开设有泄流孔38，泄流孔38连通母头阀芯37的外部和内密封圈39所在的凹槽。

母头阀芯37的右端外径较大而形成了外翻沿，外翻沿与母头壳体导向配合，在外翻沿与活动密封套36之间预压有预压弹簧310，由图5可以看出，活动密封套36右端外径较大，能够在预压弹簧310的弹簧力作用下顶压于母头壳体上。

为了对母头阀芯37的右端进行限位以防止母头阀芯37脱出，在母头壳体内轴向固定地装配有限位套314，限位套314位于母头阀芯37的右侧。具体地，在限位套314的右侧固定有限位卡簧315，在母头壳体的内壁面还设置有朝右的限位台阶318，限位台阶318和限位卡簧315将限位套314轴向固定地装配在母头壳体内。

由图5能够看出，限位套314为环形结构，包括中间的套体和连接环，其中套体的轴向长度大于连接环的轴向长度，套体左端伸入母头阀芯37的右端。在限位套314中穿装有压杆313，压杆313的左端螺纹旋入母头阀芯37内，以实现与母头阀芯37的固定相连。压杆313的左端为小径段、右端为大径段，使得压杆313形成了朝左的挡止台阶，在限位套314的内部还设置有内翻沿，在内翻沿与压杆313的挡止台阶之间压装有加压弹簧312。

为了使公接头200和母接头300在插合后能够保证液体流通，如图6所示，在限位套314上开设有左右贯通的通液孔317，对应地，在母头阀芯37（图6中被遮挡，无法显示）上也开设有通液孔317，限位套314和母头阀芯37上的通液孔317左右对应，能够供液冷模块中的液体流出和流入。为了保证两处通液孔317保证左右对应的状态，如图5所示，在限位套314的左侧一体成型有朝左延伸的销轴316，销轴316沿周向间隔布置有至少两个，能够保证限位套314与母头阀芯37之间的止转装配。当然，在其他实施例中，销轴还可以分体固定在限位套上。

如图5为公接头200和母接头300分离后母接头300的示意图，此时，压杆313和限位套314之间具有左右方向的间隙，压杆313以及母头阀芯37均处于右极限位置，能够保证液冷模块正常使用和运输时的密闭性。如图7所示，当液冷模块内的压力骤升时，高压液体推动压杆313以及母头阀芯37向左移动，向左移动的过程中，会压缩预压弹簧310和加压弹簧312，将母头阀芯37外部套装的内密封圈39顶推至活动密封套36的扩口段处，内密封圈39被高压液体撑开，外侧仍贴附在活动密封套36上，内侧与母头阀芯37之间产生间隙，该间隙与泄流孔38相连，以进行泄压。泄压压力由预压弹簧310和加压弹簧312决定。

而在公接头200和母接头300插合时，由于母头阀芯37后端被顶压在限位套314上，插合力完全依赖于预压弹簧310，与现有技术相比，减小了插合力。

本实施例中，母接头300的左端为插合端。活动密封套13的扩口段构成了泄压结构，其他实施例中，泄压结构可以如申请公布号为CN104565638A的中国发明专利申请所示，将泄压结构设置在母头阀芯上，或者，可以在母头阀芯和活动密封套上均设置泄压结构。压杆313构成了加压杆，即加压件。加压弹簧312构成了加压弹性件，其他实施例中，加压弹性件可以为橡胶垫等。

限位套314构成了防脱限位件，其他实施例中，可以将限位套去掉，将限位卡簧当做防脱限位件，加压件固定在母头阀芯后端，在加压件和母头壳体之间设置加压弹性件即可。或者在其他实施例中，可以将防脱限位件与加压件之间以及母头壳体与加压件之间均设置加压弹性件。

本实施例中，在母头阀芯37泄压移动至末端时，套体与压杆313之间挡止配合，以防止母头阀芯37脱出，套体的右端端面即为限位后端面。

本发明母接头的具体实施例，母接头的结构与上述实施例中的一致，其内容不再赘述。

Claims (10)

1.一种母接头，母接头的前端为用于与公接头插装配合的插合端，母接头包括母头壳体、沿前后方向移动装配于母头壳体内的母头阀芯以及位于母头阀芯前端外部的活动密封套，母头阀芯和/或活动密封套的前端设有泄压结构，母头壳体上于母头阀芯的后方固设有防脱限位件，所述活动密封套与母头阀芯的后端之间压装有预压弹簧，其特征在于：所述防脱限位件具有前后延伸的穿孔，母接头还包括前端贯穿该穿孔后与所述母头阀芯固定相连的加压件，所述加压件的后端与母头壳体和/或防脱限位件之间沿前后方向弹性压装有加压弹性件。

2.根据权利要求1所述的母接头，其特征在于：所述防脱限位件包括设有所述穿孔的套体，还包括连接套体和母头壳体的连接环，所述套体上于穿孔的前端具有内翻沿，所述加压件为加压杆，加压杆前端穿过内翻沿并与母头阀芯固定相连，后端设有朝前的挡止台阶，所述加压弹性件设于加压杆和套体之间且被弹性压装在内翻沿和挡止台阶之间。

3.根据权利要求2所述的母接头，其特征在于：所述套体的前端嵌装于母头阀芯的后端内部。

4.根据权利要求2所述的母接头，其特征在于：套体的后端具有在母头阀芯泄压移动至末端时与所述挡止台阶挡止配合的限位后端面，以防止母头阀芯向前脱出母头壳体。

5.根据权利要求2或3或4所述的母接头，其特征在于：所述母头阀芯的后端具有导向外翻沿，导向外翻沿与连接环上对应开设有连通母头壳体内外的通液孔，所述连接环的前端一体成型有或分体固设有伸入导向外翻沿中的销轴，所述销轴沿周向间隔布置有至少两个，以使得导向外翻沿与防脱限位件止旋装配在一起。

6.一种快速接头组件，包括插装配合的公接头和母接头，母接头的前端为用于与公接头插装配合的插合端，母接头包括母头壳体、沿前后方向移动装配于母头壳体内的母头阀芯以及位于母头阀芯前端外部的活动密封套，母头阀芯和/或活动密封套的前端设有泄压结构，母头壳体上于母头阀芯的后方固设有防脱限位件，所述活动密封套与母头阀芯的后端之间压装有预压弹簧，其特征在于：所述防脱限位件具有前后延伸的穿孔，母接头还包括前端贯穿该穿孔后与所述母头阀芯固定相连的加压件，所述加压件的后端与母头壳体和/或防脱限位件之间沿前后方向弹性压装有加压弹性件。

7.根据权利要求6所述的快速接头组件，其特征在于：所述防脱限位件包括设有所述穿孔的套体，还包括连接套体和母头壳体的连接环，所述套体上于穿孔的前端具有内翻沿，所述加压件为加压杆，加压杆前端穿过内翻沿并与母头阀芯固定相连，后端设有朝前的挡止台阶，所述加压弹性件设于加压杆和套体之间且被弹性压装在内翻沿和挡止台阶之间。

8.根据权利要求7所述的快速接头组件，其特征在于：所述套体的前端嵌装于母头阀芯的后端内部。

9.根据权利要求7所述的快速接头组件，其特征在于：套体的后端具有在母头阀芯泄压移动至末端时与所述挡止台阶挡止配合的限位后端面，以防止母头阀芯向前脱出母头壳体。

10.根据权利要求7或8或9所述的快速接头组件，其特征在于：所述母头阀芯的后端具有导向外翻沿，导向外翻沿与连接环上对应开设有连通母头壳体内外的通液孔，所述连接环的前端一体成型有或分体固设有伸入导向外翻沿中的销轴，所述销轴沿周向间隔布置有至少两个，以使得导向外翻沿与防脱限位件止旋装配在一起。

Images