一種水密連接器的製造方法

2023-10-11 14:31:04 2

一種水密連接器的製造方法
【專利摘要】本發明屬於水下連接器領域，具體地說是一種應用在水下作業的水密連接器，該水密連接器安裝在水下設備上面，插座具有海軍銅殼體和位於第一橡膠硫化密封體內的插孔，插孔一端與導線連接，插孔另一端有獨立的內腔，且內腔中包含環形凸起；插頭的第二橡膠硫化密封體上具有插針，且每個插針底部都有獨立的橡膠絕緣棒，插針的一端與電纜中的導線連接，另一端插設在插孔內，橡膠絕緣棒插在內腔中、與環形凸起密封抵接。本發明的插座與相對應的插頭能在潮溼的環境下進行插拔，在淺海、深海中均能使用，且有可靠的密封性能，適合用於各種水下作業設備中，如ROV、AUV、水下自航器等，用來傳遞電信號，可以解決現有水下連接器不能溼插拔的問題。
【專利說明】一種水密連接器
【技術領域】
[0001]本發明屬於水下連接器領域，具體地說是一種應用在水下作業的水密連接器。
【背景技術】
[0002]隨著水下機器人(ROV)、水下自航器(AUV)的應用越來越廣泛，對水下用連接器可靠度的要求越來越高。現有的水密連接器存在以下問題:在插座和插頭結合密封處一旦進入潮氣或者進水，水密連接器的絕緣性能會下降，影響絕緣效果，甚至導致絕緣失效。

【發明內容】

[0003]為了解決現有技術中有時出現的進水、進潮氣現象而導致的密封失效、電絕緣性能下降等問題，本發明的目的在於提供一種能夠滿足在惡劣狀況下進行溼插拔的水下用電連接器，且保證密封效果及電絕緣性能要求。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0005]本發明包括插座和插頭，所述插座的一端安裝在水下設備上，另一端與插頭密封連接；
[0006]所述插座包括殼體、第一橡膠硫化密封體及外螺紋鎖緊螺帽，其中殼體安裝在水下作業設備上，所述第一橡膠硫化密封體與殼體密封連接，在該第一橡膠硫化密封體上沿軸向設有多個內腔，所述殼體內設有與第一橡膠硫化密封體連接的絕緣定位支撐塊，並在絕緣定位支撐塊另一端的殼體內澆注有密封體；每個內腔內均安裝有連接導線的插孔，各插孔上的導線依次由絕緣定位支撐塊及所述密封體穿過；所述外螺紋鎖緊螺帽外罩於第一橡膠硫化密封體的外圍，並與所述第一橡膠硫化密封體相連；
[0007]所述插頭包括插針、第二橡膠硫化密封體及內螺紋鎖緊螺帽，該內螺紋鎖緊螺帽外罩於第二橡膠硫化密封體的外圍，一端與第二橡膠硫化密封體相連，另一端與所述外螺紋鎖緊螺帽螺紋連接；在第二橡膠硫化密封體上插設有與所述內腔數量相同的插針，各插針的一端埋在第二橡膠硫化密封體內、並與連接於第二橡膠硫化密封體的電纜內的導線相連，各插針的另一端外露於第二橡膠硫化密封體外、並與所述插孔相對應；所述第二橡膠硫化密封體沿軸向延伸有包裹在插針外的橡膠絕緣棒，該橡膠絕緣棒與所述內腔相對應。
[0008]其中:每個內腔的內壁上沿軸向均布有多個環形凸起，各環形凸起為沿徑向向內凸出；所述橡膠絕緣棒位於內腔內、與各環形凸起密封抵接；所述殼體的材料為海軍銅，其一端設有外螺紋、與水下作業設備螺紋連接，殼體的另一端與所述第一橡膠硫化密封體粘接為一體；所述殼體內沿軸向開有通孔，絕緣定位支撐塊位於該通孔的一端，並且絕緣定位支撐塊的一端與第一橡膠硫化密封體粘接為一體；所述位於絕緣定位支撐塊另一端的密封體為工程塑料密封體；所述殼體與水下作業設備的接觸面開有環形凹槽，該環形凹槽內容置有O型密封圈；
[0009]所述第一橡膠硫化密封體的一端與絕緣定位支撐塊粘接為一體，另一端沿軸向設有多個內腔，各內腔均為盲孔結構；所述插孔的外表面與內腔的內壁粘接，插孔靠近絕緣定位支撐塊的一端設有盲孔，所述導線與該盲孔的內壁焊接；所述插孔的材料為鈹青銅，插孔的內表面鍍金；所述外螺紋鎖緊螺帽的材料為聚甲醛樹脂，其一端通過卡簧與第一橡膠硫化密封體相連，另一端設有外螺紋；
[0010]所述第二橡膠硫化密封體的一端與電纜相連，另一端沿軸向向外延伸形成橡膠絕緣棒，所述插針的另一端由橡膠絕緣棒穿出；所述插針的材料為海軍銅，表面鍍金，插針的一端與所述第二橡膠硫化密封體粘接，且該端設有盲孔，所述電纜內的導線與該盲孔內壁焊接，所述插針的另一端插入插孔內；所述內螺紋鎖緊螺帽的材料為聚甲醛樹脂，其一端通過卡簧與第二橡膠硫化密封體相連，另一端設有內螺紋、與所述外螺紋鎖緊螺帽螺紋連接；所述第一橡膠硫化密封體與第二橡膠硫化密封體密封抵接。
[0011 ] 本發明的優點與積極效果為:
[0012]1.適用性強。本發明實現了在潮溼帶水環境下進行插拔，能在惡劣海況下滿足水下密封作用，所採用的海軍銅及硫化橡膠體能耐海水腐蝕，在淺海、深海均能應用，適合在各種水下作業用的設備(如R0V、AUV)上傳遞電信號，水下密封可靠性高。
[0013]2.密封結構好。本發明插座中的第一橡膠硫化密封體內的插孔前端每個內腔中的環形小凸起與插頭的第二橡膠硫化密封體上的插針後端上的每個橡膠絕緣棒做到了獨立相結合的密封效果，即使進入潮氣或水滴，也不影響絕緣性能，從而達到了整體軸向密封的效果。
[0014]3.本發明能滿足在O~8000米水下作業，絕緣電阻≥300ΜΩ~500ΜΩ，接觸電阻< 0.01 Ω，插拔次數為≥500次。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明插座的內部結構示意圖；
[0016]圖2為圖1的左視圖；
[0017]圖3為本發明插頭的內部結構示意圖；
[0018]圖4為圖3的左視圖；
[0019]其中:10為內腔，11為第一橡膠硫化密封體，12為環形凸起，13為插孔，14為外螺紋鎖緊螺帽，15為卡簧，16為絕緣定位支撐塊，17為O型密封圈，18為殼體，19為工程塑料密封體，20為導線,21為插針,22為橡膠絕緣棒,23為第二橡膠硫化密封體,24為內螺紋鎖緊螺帽，25為電纜。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0021]本發明的水密連接器包括插座和插頭，插座的一端安裝在水下設備的密封艙上，插頭插入插座的另一端，起到軸向密封的效果，插座與插頭通過鎖緊螺帽的螺紋連接防止鬆脫。
[0022]如圖1、圖2所示，插座包括殼體18、第一橡膠硫化密封體11、插孔13、外螺紋鎖緊螺帽14、卡簧15、絕緣定位支撐塊16及工程塑料密封體19，其中殼體18的材料為海軍銅，其一端設有外螺紋、與水下作業設備密封艙的內螺紋相結合，並且殼體18與水下作業設備密封艙的接觸面開有環形凹槽，該環形凹槽內容置有O型密封圈17，插座與密封艙結合後起到徑向密封的作用；殼體18的另一端與第一橡膠硫化密封體11的一端粘接為一體。殼體18內沿軸向開有通孔，絕緣定位支撐塊16鑲在該通孔的一端，並且絕緣定位支撐塊16的一端與第一橡膠硫化密封體11的一端粘接為一體。
[0023]第一橡膠硫化密封體11的一端分別與絕緣定位支撐塊16及殼體18的一端粘接在一起，另一端沿軸向設有多個內腔10 (本實施例為八芯水密連接器，內腔10共有八個)，各內腔10均為盲孔結構；每個內腔10內均安裝有插孔13，插孔13的材料為鈹青銅，插孔13的內表面鍍金，插孔13的外表面與內腔10的內壁粘接、硫化後與內腔10成為一體，插孔13靠近絕緣定位支撐塊16的一端設有盲孔，每個插孔13的盲孔內壁分別焊接有導線20 ；絕緣定位支撐塊16上開有八個用於安裝導線20的通孔，插孔13與導線20焊接後，導線20穿過絕緣定位支撐塊16上的通孔；在絕緣定位支撐塊16另一端的殼體18內澆注有工程塑料密封體19。插孔13包含於第一橡膠硫化密封體11內，每個插孔13前端均有獨立的內腔10，每個內腔10的內壁上沿軸向均布有多個環形凸起12，各環形凸起12為沿徑向向內凸出。
[0024]外螺紋鎖緊螺帽14的材料為聚甲醛樹脂(工程塑料)，其外罩於第一橡膠硫化密封體11的外圍，外螺紋鎖緊螺帽14 一端通過卡簧15與第一橡膠硫化密封體11相連，另一端設有外螺紋。
[0025]如圖3、圖4所示，插頭包括插針21、第二橡膠硫化密封體23及內螺紋鎖緊螺帽24，其中第二橡膠硫化密封體23的一端埋設有電纜25，另一端沿軸向向外延伸形成與內腔10數量相等的橡膠絕緣棒22，該橡膠絕緣棒22與內腔10相對應。第二橡膠硫化密封體23的另一端分布有多個(本實施例為八個)插針21，插針21的材料為海軍銅，表面鍍金，每個插針21的一端與第二橡膠硫化密封體23粘接，且該端設有盲孔，電纜25內的導線與該盲孔內壁焊接，插針21的另一端由橡膠絕緣棒22穿出，外露於第二橡膠硫化密封體23外、並與插孔13相對應。
[0026]內螺紋鎖緊螺帽24的材料為聚甲醛樹脂(工程塑料)，其一端通過卡簧15與第二橡膠硫化密封體23相連，另一端設有內螺紋、與外螺紋鎖緊螺帽14螺紋連接，插頭通過內螺紋鎖緊螺帽24與插座的外螺紋鎖緊螺帽14相結合，以防止鬆脫。
[0027]本發明的第一橡膠硫化密封體11和第二橡膠硫化密封體23分別採用耐海水的硫化後的氯丁橡膠(簡稱CR)。
[0028]本發明的工作原理為:
[0029]本發明在使用時，首先在陸地上將插座安裝在水下作業的密封艙相對應的位置，其中海軍銅殼體18上的O型密封圈17與密封艙緊密接觸，起到徑向密封的作用；之後，將第二橡膠硫化密封體23上的插針21插入第一橡膠硫化密封體11的插孔13中，並且橡膠絕緣棒22插入內腔10中、與環形凸起12密封抵接，第一橡膠硫化密封體11的另一端的端面與第二橡膠硫化密封體23另一端的端面密封抵接；然後擰緊外螺紋鎖緊螺帽14及內螺紋鎖緊螺帽24。橡膠絕緣棒22插入內腔10、與環形凸起12密封抵接可起到獨立的軸向密封，插頭上的內螺紋鎖緊螺帽24與插座上的外螺紋鎖緊螺帽14連接，以防止發生鬆脫的現象。
[0030]本發明安裝於水下密封艙上，用於密封艙與電纜的連接，適合於O~8000米水下作業，絕緣電阻≥300ΜΩ~500ΜΩ，接觸電阻<0.01 Ω，插拔次數為≥500次。具有機械強度高，密封性能好等特點，能在潮溼環境下進行溼插拔，滿足惡劣海況下的使用要求。
【權利要求】
1.一種水密連接器，包括插座和插頭，所述插座的一端安裝在水下設備上，另一端與插頭密封連接；其特徵在於: 所述插座包括殼體(18)、第一橡膠硫化密封體(11)及外螺紋鎖緊螺帽(14)，其中殼體(18)安裝在水下作業設備上，所述第一橡膠硫化密封體(11)與殼體(18)密封連接，在該第一橡膠硫化密封體(11)上沿軸向設有多個內腔(10)，所述殼體(18)內設有與第一橡膠硫化密封體(11)連接的絕緣定位支撐塊(16)，並在絕緣定位支撐塊(16)另一端的殼體(18)內澆注有密封體；每個內腔(10)內均安裝有連接導線(20)的插孔(13)，各插孔(13)上的導線(20)依次由絕緣定位支撐塊(16)及所述密封體穿過；所述外螺紋鎖緊螺帽(14)外罩於第一橡膠硫化密封體(11)的外圍，並與所述第一橡膠硫化密封體(11)相連； 所述插頭包括插針(21)、第二橡膠硫化密封體(23)及內螺紋鎖緊螺帽(24)，該內螺紋鎖緊螺帽(24)外罩於第二橡膠硫化密封體(23)的外圍，一端與第二橡膠硫化密封體(23)相連，另一端與所述外螺紋鎖緊螺帽(14)螺紋連接；在第二橡膠硫化密封體(23)上插設有與所述內腔(10)數量相同的插針(21)，各插針(21)的一端埋在第二橡膠硫化密封體(23)內、並與連接於第二橡膠硫化密封體(23)的電纜(25)內的導線相連，各插針(21)的另一端外露於第二橡膠硫化密封體(23)外、並與所述插孔(13)相對應；所述第二橡膠硫化密封體(23)沿軸向延伸有包裹在插針(21)外的橡膠絕緣棒(22)，該橡膠絕緣棒(22)與所述內腔(10)相對應。
2.按權利要求1所述的水密連接器，其特徵在於:每個內腔(10)的內壁上沿軸向均布有多個環形凸起(12)，各環形凸起(12)為沿徑向向內凸出；所述橡膠絕緣棒(22)位於內腔(10)內、與各環形凸起(12)密封抵接。
3.按權利要求1 或2所述的水密連接器，其特徵在於:所述殼體(18)的材料為海軍銅，其一端設有外螺紋、與水下作業設備螺紋連接，殼體(18)的另一端與所述第一橡膠硫化密封體(11)粘接為一體；所述殼體(18)內沿軸向開有通孔，絕緣定位支撐塊(16)位於該通孔的一端，並且絕緣定位支撐塊(16)的一端與第一橡膠硫化密封體(11)粘接為一體；所述位於絕緣定位支撐塊(16)另一端的密封體為工程塑料密封體(19)。
4.按權利要求3所述的水密連接器，其特徵在於:所述殼體(18)與水下作業設備的接觸面開有環形凹槽，該環形凹槽內容置有O型密封圈(17)。
5.按權利要求1或2所述的水密連接器，其特徵在於:所述第一橡膠硫化密封體(11)的一端與絕緣定位支撐塊(16)粘接為一體，另一端沿軸向設有多個內腔(10)，各內腔(10)均為盲孔結構；所述插孔(13)的外表面與內腔(10)的內壁粘接，插孔(13)靠近絕緣定位支撐塊(16)的一端設有盲孔，所述導線(20)與該盲孔的內壁焊接。
6.按權利要求5所述的水密連接器，其特徵在於:所述插孔(13)的材料為鈹青銅，插孔(13)的內表面鍍金。
7.按權利要求1或2所述的水密連接器，其特徵在於:所述外螺紋鎖緊螺帽(14)的材料為聚甲醛樹脂，其一端通過卡簧(15)與第一橡膠硫化密封體(11)相連，另一端設有外螺紋。
8.按權利要求1所述的水密連接器，其特徵在於:所述第二橡膠硫化密封體(23)的一端與電纜(25)相連，另一端沿軸向向外延伸形成橡膠絕緣棒(22)，所述插針(21)的另一端由橡膠絕緣棒(22)穿出。
9.按權利要求1所述的水密連接器，其特徵在於:所述插針(21)的材料為海軍銅，表面鍍金，插針(21)的一端與所述第二橡膠硫化密封體(23)粘接，且該端設有盲孔，所述電纜(25)內的導線與該盲孔內壁焊接，所述插針(21)的另一端插入插孔(13)內。
10.按權利要求1所述的水密連接器，其特徵在於:所述內螺紋鎖緊螺帽(24)的材料為聚甲醛樹脂，其一端通過卡簧(15)與第二橡膠硫化密封體(23)相連，另一端設有內螺紋、與所述外螺紋鎖緊螺帽(14)螺紋連接；所述第一橡膠硫化密封體(11)與第二橡膠硫化密封體(23)密封抵接。`
【文檔編號】H01R13/62GK103779720SQ201210398835
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月19日 優先權日:2012年10月19日
【發明者】周寶德, 何立巖, 任福琳, 邢家富, 孫明祺 申請人:中國科學院瀋陽自動化研究所