螺紋連接圓形高壓連接器的製作方法
2023-05-30 02:45:56 2
專利名稱：螺紋連接圓形高壓連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用在高壓電子設備中的螺紋連接圓形高壓連接器。
背景技術：
目前，高壓連接器(尤其是60kVd. c.的高壓連接器)主要用於高壓電子設備中高壓電源的連接與傳輸。耐高壓性能指標是高壓連接器的關鍵點和難點。由於高壓連接器的工作電壓非常高(60kV d. c.)，考慮到通斷瞬間的脈衝，為了保證工作的可靠性，一般採用I. 16倍的設計餘量，即高壓連接器的耐電壓要達到70kV d. c.才能滿足設計要求。在如此高的耐電壓指標條件下，對絕緣材料的性能要求非常苛刻，絕緣材料不僅要有良好的物理和機械性能、耐環境性能，還要有非常高的介電強度及良好的耐電暈性。另外，如高壓連接器在低氣壓條件 下(如4. 4kPa)使用，根據巴申定律,空氣在50km以下,空氣約稀薄、越容易出現電壓擊穿現象。因此，高壓連接器如何有效地排除空氣間隙、阻斷氣隙通路是非常關鍵的。但是，由於高壓連接器是由多個零件或組件進行組裝的，在插合界面、接觸件與絕緣安裝板之間不可避免地會存在一些空氣間隙，這樣，在低氣壓條件下高壓連接器就會產生「沿面閃絡」，造成擊穿失效。再者，高壓連接器的插座安裝在內部充油的高壓電源的機箱面板上，耐油性和密封性也是高壓連接器需要解決的關鍵技術。因此，插座需要達到良好的密封效果，才能保證安裝使用後不漏油，同時，插座的殼體材料還要有良好的耐油性。經申請人檢索，尚沒有發現以陶瓷材料作為插座的絕緣基體、工作電壓達到60kVd. c.的高壓連接器。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種耐高壓的螺紋連接圓形高壓連接器。為解決上述技術問題，本發明提供了一種螺紋連接圓形高壓連接器，它包括插頭和插座；
插頭包括水平布置且同軸的插頭殼體、連接套、圓形插頭安裝管、插頭擋板、一個用來連接插頭導線的插孔接觸件；
插頭殼體的前側設有圓形第一凸臺，插頭殼體的內孔前側有一周向凹進；
連接套的前側、後側均制有內螺紋，連接套內的中部設有第一臺階；
插頭安裝管的內孔包括前後連通且由前向後直徑依次遞增的第一孔、第二孔、第三孔，插頭安裝管的後側設有圓形第二凸臺，第二凸臺的中部有一與凹進相適配的圓形第三凸臺，第二凸臺的直徑小於第三凸臺的直徑；
插頭擋板上有與連接套的後側內螺紋相適配的外螺紋；
插孔接觸件設置於第二孔中，插孔接觸件的前側為一周向開有若干槽的空心圓筒體、後側有一個軸向第一穿孔，空心圓筒體的內孔為沉孔；
第二凸臺、插頭殼體內外套接，第三凸臺置於凹進中，以致插頭安裝管得到軸向定位；插頭殼體、連接套內外套接，第一臺階與第一凸臺的前側面前後貼靠接觸，插頭擋板與連接套的後側旋接，插頭擋板的前側與第一凸臺的後側接觸，以致插頭殼體得到軸向定位；
連接套的前側延伸到插頭安裝管的前側；
插座包括豎直法蘭盤及水平布置且同軸的圓形連接筒、插座殼體、一個用來連接插座導線的插針接觸件；
插針接觸件的前側為一圓軸，插針接觸件的中段由前至後地設有圓形的第四凸臺和第五凸臺，第四凸臺的直徑小於第五凸臺的直徑，插針接觸件的後側有一個軸向第二穿孔和與其垂直連通的第一緊固孔；
插座殼體的前側與連接筒內外套接，插座殼體內有前後布置且通過豎直安裝板相互隔 開的軸向圓形第一插孔和軸向圓形第二插孔，安裝板的中心區域有前後布置且分別與第四凸臺和第五凸臺對應相適配的的軸向圓形第三插孔和軸向圓形第四插孔，連接筒上制有與連接套的前側內螺紋相適配的外螺紋，法蘭盤設置在連接筒的後端，插針接觸件通過第四凸臺和第五凸臺設置在安裝板上；
插頭安裝管的前側插入插座殼體的第一插孔中，圓軸與空心圓筒體內外插接，連接套與連接筒的前側旋接，插座殼體的前端與第二凸臺的前端緊密接觸，以至插頭與插座相連接;
插頭安裝管的材料為矽橡膠，插座殼體的材料為陶瓷材料；
圓軸的長度大於空心圓筒體的內孔深度，足以使得圓軸的前端與空心圓筒體的內孔後端緊S接觸；
第四凸臺的直徑大於第一孔的內徑，第四凸臺與插頭安裝管的前端面緊密接觸。為能簡潔說明問題起見，以下對本發明所述螺紋連接圓形高壓連接器均簡稱為本連接器。在使用現場，讓本連接器內的插孔接觸件的後側與相應的高壓電纜配接(為能清楚說明問題起見，以下對該高壓電纜均稱為插頭導線)，使得插頭導線設置在插頭安裝管的第三孔中，插頭通過插頭導線與用電設備連接；
在使用現場，讓本連接器內的插針接觸件的後側與相應的高壓電纜配接(為能清楚說明問題起見，以下對該高壓電纜均稱為插座導線)，使得插座導線設置在插座殼體的第二插孔中，插座通過插座導線與高壓電源連接，另，將插座設置在高壓電源的機箱上；
使用時，將插頭與插座對應插合連接，即可接通電路，讓用電設備得電工作。採用以上的技術方案後，因插頭安裝管的材料為矽橡膠，插座殼體的材料為陶瓷材料，兩個材料一軟一硬，這樣，當插頭安裝管的前側插入插座殼體的第一插孔中時，插合界面成為彈性壓縮的密封界面，故建立在此前提條件下
一則，因圓軸的長度大於空心圓筒體的內孔深度，足以使得圓軸的前端與空心圓筒體的內孔後端緊密接觸，這樣，當圓軸與空心圓筒體內外插接時，圓軸與空心圓筒體之間在軸向的壓縮具有一定的壓縮餘量，並實現電氣連接；
二則，因第四凸臺的直徑大於第一孔的內徑，第四凸臺與插頭安裝管的前端面緊密接觸，這樣，圓軸插入空心圓筒體中時，第四凸臺能夠受到插頭安裝管的前端面的擠壓，第四凸臺、插頭安裝管之間在周向形成壓縮；
如上所述，雙重壓縮的形成，達到了較好的密封效果，插合界面處不存在空氣間隙，阻斷了氣隙通路；另，陶瓷材料不但具有耐油性，而且耐電壓性能優異，這使得插座有良好的耐油性和耐電壓性能。這樣， 在低氣壓條件下本連接器就不會產生沿面閃絡，不會造成擊穿失效，換言之，有效改善了本連接器在低氣壓下的耐電壓性能，從而使得本連接器耐高壓。所述插座殼體的外表面上、安裝板上、第三插孔和第四插孔的孔壁上均有一層經金屬化處理而獲得的金屬層，連接筒、法蘭盤、插針接觸件的材料為膨脹合金4J33 ；
插座殼體的前側分別與連接筒、法蘭盤焊接，安裝板通過第三插孔和第四插孔分別與第四凸臺和第五凸臺對應焊接。眾所周知，膨脹合金4J33屬於磁封合金，在熱膨脹係數上與陶瓷較為接近。故插座殼體前側分別與連接筒和法蘭盤的焊接、安裝板分別與第四凸臺和第五凸臺的焊接，均能夠達到可靠的焊接匹配性能，使良好的焊接效果易於實現，且形成整體密封結構、阻斷氣隙通路，最終讓插座實現良好的密封效果，當插座安裝在高壓電源的機箱面板上之後，確保插座不會漏油。作為本發明的優化，所述插頭安裝管的前側靠近第二凸臺處有與插座殼體的第一插孔相適配的外凸環，外凸環和插頭安裝管的中心線在走向上相一致。這樣，通過外凸環和第一插孔相配合，可進一步確保本連接器耐高壓。另，本連接器還在實驗室進行了隨機試用，運行情況良好，可滿足機器的使用要求。本連接器的結構設計合理、性能穩定，具有工作電壓高、耐油性好、環境適應性好、耐低氣壓及耐氣候老化等優點，可廣泛應用在高壓電子設備中。
圖I是本連接器中的插頭的結構示意 圖2是本連接器中的插座的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明的實施方式進行具體描述
為清楚說明問題起見，對於本連接器中的插頭和插座插合到位後的狀態，未再通過附圖給予示出。參見圖I、圖2:
本連接器包括插頭和插座。插頭的自身結構及零部件間的連接方式為
插頭包括水平布置且同軸的插頭殼體I、連接套2、圓形插頭安裝管3、插頭擋板4、一個用來連接插頭導線的插孔接觸件5 (圖I中未示出所述的插頭導線)。插頭殼體I的前側設有圓形第一凸臺Ia,插頭殼體I的內孔前側有一周向凹進Ib0連接套2的前側、後側均制有內螺紋，連接套2內的中部設有第一臺階2a。
插頭安裝管3的材料為矽橡膠，插頭安裝管3的內孔包括前後連通且由前向後直徑依次遞增的第一孔3a、第二孔3b、第三孔3c，插頭安裝管3的後側設有圓形第二凸臺3d，第二凸臺3d的中部有一與凹進Ib相適配的圓形第三凸臺3e,第二凸臺3d的直徑小於第三凸臺3e的直徑，插頭安裝管3的前側靠近第二凸臺3d處有外凸環3f，外凸環3f和插頭安裝管3的中心線在走向上相一致。插頭擋板4上有與連接套2的後側內螺紋相適配的外螺紋。插孔接觸件5設置於第二孔3b中，插孔接觸件5的前側為一周向開有兩個槽的空心圓筒體5a、後側有一個軸向第一穿孔5b,空心圓筒體5a的內孔為沉孔。第二凸臺3d、插頭殼體I內外套接，第三凸臺3e置於凹進Ib中，以致插頭安裝管3得到軸向定位。插頭殼體I、連接套2內外套接，第一臺階2a與第一凸臺Ia的前側面前後貼靠接 觸，插頭擋板4與連接套2的後側旋接，插頭擋板4的前側與第一凸臺Ia的後側接觸，以致插頭殼體I得到軸向定位。連接套2的前側延伸到插頭安裝管3的前側。插座的自身結構及零部件間的連接方式為
插座包括豎直法蘭盤6及水平布置且同軸的圓形連接筒7、插座殼體8、一個用來連接插座導線的插針接觸件(圖2中未示出所述的插座導線)。連接筒7、法蘭盤6的材料為膨脹合金4J33。法蘭盤6設置在連接筒7的後端，連接筒7上制有與連接套2的前側內螺紋相適配的外螺紋。插針接觸件的材料為膨脹合金4J33，插針接觸件的前側為一圓軸9a，插針接觸件的中段由前至後地設有圓形的第四凸臺％和第五凸臺9c，第四凸臺9b的直徑小於第五凸臺9c的直徑，插針接觸件的後側有一個軸向第二穿孔9d和與其垂直連通的第一緊固孔9e。插座殼體8的材料為陶瓷材料，插座殼體8內有前後布置且通過豎直安裝板8a相互隔開的軸向圓形第一插孔8b和軸向圓形第二插孔8c,安裝板8a的中心區域有前後布置且分別與第四凸臺9b和第五凸臺9c對應相適配的的軸向圓形第三插孔8d和軸向圓形第四插孔Se，插座殼體8的外表面上、安裝板8a上、第三插孔8d和第四插孔Se的孔壁上均有一層經金屬化處理而獲得的金屬層(附圖中未示出所述的金屬層)。插座殼體8的前側先與連接筒7內外套接，插座殼體8的前側再分別與連接筒7、法蘭盤6焊接，安裝板8a通過第三插孔8d和第四插孔Se分別與第四凸臺9b和第五凸臺9c對應焊接，使得插針接觸件設置在安裝板8a上。夕卜凸環3f與插座殼體8的第一插孔8b相適配，圓軸9a的長度大於空心圓筒體5a的內孔深度O. 3mm,第四凸臺9b的直徑大於第一孔3a的內徑O. 4mm。插頭與插座的連接方式為
插頭安裝管3的前側插入插座殼體8的第一插孔8b中，圓軸9a與空心圓筒體5a內外插接，且圓軸9a的前端與空心圓筒體5a的內孔後端緊密接觸，第四凸臺9b與插頭安裝管3的前端面緊密接觸，連接套2與連接筒7的前側旋接，插座殼體8的前端與第二凸臺3d的前端緊密接觸，以至插頭與插座相連接。參見圖2，通過法蘭盤6，使得插座殼體8安裝在高壓電源的機箱上易於實現(圖2未示出所述高壓電源的機箱)。
以上所述的僅是本發明的一種實施方式。應當指出，對於本領域的普通技術人員
來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出顯而易見的若干變換或替代以及改型，這些也應視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.螺紋連接圓形高壓連接器，它包括插頭和插座； 插頭包括水平布置且同軸的插頭殼體、連接套、圓形插頭安裝管、插頭擋板、一個用來連接插頭導線的插孔接觸件； 插頭殼體的前側設有圓形第一凸臺，插頭殼體的內孔前側有一周向凹進； 連接套的前側、後側均制有內螺紋，連接套內的中部設有第一臺階； 插頭安裝管的內孔包括前後連通且由前向後直徑依次遞增的第一孔、第二孔、第三孔，插頭安裝管的後側設有圓形第二凸臺，第二凸臺的中部有一與凹進相適配的圓形第三凸臺，第二凸臺的直徑小於第三凸臺的直徑； 插頭擋板上有與連接套的後側內螺紋相適配的外螺紋； 插孔接觸件設置於第二孔中，插孔接觸件的前側為一周向開有若干槽的空心圓筒體、後側有一個軸向第一穿孔，空心圓筒體的內孔為沉孔； 第二凸臺、插頭殼體內外套接，第三凸臺置於凹進中，以致插頭安裝管得到軸向定位；插頭殼體、連接套內外套接，第一臺階與第一凸臺的前側面前後貼靠接觸，插頭擋板與連接套的後側旋接，插頭擋板的前側與第一凸臺的後側接觸，以致插頭殼體得到軸向定位； 連接套的前側延伸到插頭安裝管的前側； 插座包括豎直法蘭盤及水平布置且同軸的圓形連接筒、插座殼體、一個用來連接插座導線的插針接觸件； 插針接觸件的前側為一圓軸，插針接觸件的中段由前至後地設有圓形的第四凸臺和第五凸臺，第四凸臺的直徑小於第五凸臺的直徑，插針接觸件的後側有一個軸向第二穿孔和與其垂直連通的第一緊固孔； 插座殼體的前側與連接筒內外套接，插座殼體內有前後布置且通過豎直安裝板相互隔開的軸向圓形第一插孔和軸向圓形第二插孔，安裝板的中心區域有前後布置且分別與第四凸臺和第五凸臺對應相適配的的軸向圓形第三插孔和軸向圓形第四插孔，連接筒上制有與連接套的前側內螺紋相適配的外螺紋，法蘭盤設置在連接筒的後端，插針接觸件通過第四凸臺和第五凸臺設置在安裝板上； 插頭安裝管的前側插入插座殼體的第一插孔中，圓軸與空心圓筒體內外插接，連接套與連接筒的前側旋接，插座殼體的前端與第二凸臺的前端緊密接觸，以至插頭與插座相連接； 其特徵是 插頭安裝管的材料為矽橡膠，插座殼體的材料為陶瓷材料； 圓軸的長度大於空心圓筒體的內孔深度，足以使得圓軸的前端與空心圓筒體的內孔後端緊S接觸； 第四凸臺的直徑大於第一孔的內徑，第四凸臺與插頭安裝管的前端面緊密接觸。
2.根據權利要求I所述的螺紋連接圓形高壓連接器，其特徵是 所述插座殼體的外表面上、安裝板上、第三插孔和第四插孔的孔壁上均有一層經金屬化處理而獲得的金屬層，連接筒、法蘭盤、插針接觸件的材料為膨脹合金4J33 ； 插座殼體的前側分別與連接筒、法蘭盤焊接，安裝板通過第三插孔和第四插孔分別與第四凸臺和第五凸臺對應焊接。
3.根據權利要求I或2所述的螺紋連接圓形高壓連接器，其特徵是 所述插頭安裝管的前側靠近第二凸臺處有與插座殼體的第一插孔相適配的外凸環，夕卜凸環和插頭安裝管的中心線在走向上相一致。
全文摘要
螺紋連接圓形高壓連接器，它包括插頭和插座；插頭包括水平布置且同軸的插頭殼體、連接套、圓形插頭安裝管、插頭擋板、插孔接觸件；插座包括豎直法蘭盤及水平布置且同軸的圓形連接筒、插座殼體、插針接觸件；插頭安裝管的材料為矽橡膠，插座殼體的材料為陶瓷材料；圓軸的長度大於空心圓筒體的內孔深度，足以使得圓軸的前端與空心圓筒體的內孔後端緊密接觸；第四凸臺的直徑大於第一孔的內徑，第四凸臺與插頭安裝管的前端面緊密接觸；插頭安裝管的前側插入插座殼體的第一插孔中，圓軸與空心圓筒體內外插接，連接套與連接筒的前側旋接，插座殼體的前端與第二凸臺的前端緊密接觸，以至插頭與插座相連接。本連接器耐高壓。
文檔編號H01R13/52GK102820584SQ20121031806
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者王小波, 王強, 彭光輝, 餘海洋, 彭長江 申請人:中國電子科技集團公司第四十研究所