CN100391059C - 一种可旋转水密接触器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下测量仪器，具体地说是一种可旋转水密接触器，中轴套外从下向上依次套设有下部壳体内止口、水密环、轴承；中部壳体套设在轴承外圈上，其上止口与上部壳体连接，中部壳体的下部为倒凹形环状开口，并与水密环的凸台油密封接触；在中轴套的内部纵向设有由电环和隔圈间隔构成的插头体，固定于中轴套的下部；插头体外部套设有接线座，其上端固定于上部壳体中部；接线座上设有电刷，其与电环滚动接触；电环通过导线与下部电缆连接；电刷通过导线与上部电缆连接；在上、中、下壳体构成的空腔内装有变压器油。本发明优点为：无电缆缠绕问题产生，安全性好，测量精度高，提高工作性能。

Description

一种可旋转水密接触器

技术领域

本发明涉及水下测量仪器，具体地说是一种可旋转水密接触器。

背景技术

在海洋考察，江、河、湖、泊水文调查中，需通过多种功能的水下测量仪器的观测来获得水文的有关参数。在很多情况下，测量仪器须悬挂水中或坐与其它载体上使用，由于受流向变化或载体移动的影响，测量仪器通常要随流向变化或载体移动而产生转动，受其影响，连接仪器的电缆由于仪器的转动而产生缠绕现象，这种由于仪器转动而引起的电缆缠绕问题将直接影响仪器的测量精度，重者造成电缆断裂使仪器无法工作。

水下测量仪器在水下转动而引起电缆的缠绕一直没有很好的解决办法；目前能看到的类似装置(一般称滑环)大部分用在路地上，部分用在水下的类似装置大都采用密封圈或密封环的接触式密封方式，摩擦力大，不适用旋转的水下测量仪器使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种既确保水下测量仪器的供电和测量信号畅通又防止由于水下测量仪器转动产生电缆缠绕的可旋转水密接触器。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

可旋转水密接触器，包括有带下压盖(36)的下部壳体(34)、中部壳体(5)、带上压盖(14)的上部壳体(9)、上部电缆(15)、下部电缆(40)，

一中轴套(3)，其外侧从下向上依次套设有下部壳体(34)的内止口、带凸台的水密环(2)、轴承(4)；

中部壳体(5)套设在轴承(4)的外圈上，中部壳体(5)的上止口与上部壳体(9)连接，中部壳体(5)的下部为倒凹形环状开口，并与水密环(2)的凸台油密封接触；

在中轴套(3)的内部纵向设有由电环(6)和隔圈(7)间隔构成的插头体(8)，插头体(8)固定于中轴套(3)的下部；插头体(8)的外部套设有圆桶状接线座(27)，接线座(27)上端固定于上部壳体(9)中部；

接线座(27)上设有电刷(39)，电刷(39)与电环(6)滚动接触；电环(6)通过导线(1)与下部电缆(40)连接；电刷(39)通过导线与上部电缆(15)连接；

在由下部壳体(34)、上部壳体(9)、中部壳体(5)构成的空腔内装有变压器油(29)，下部电缆(40)通过下部壳体(34)的侧壁引入空腔内，上部电缆(15)通过上部壳体(9)的侧壁引入空腔内。

所述的上压盖(14)上设有注油孔(21)，下压盖(36)上设有放油孔。

所述中轴套(3)的外侧两端套设有固定螺圈。所述插头体(8)下部设有插头座(30)，插头座(30)与中轴套(3)的下部固连。所述电刷(39)在接线座(27)上每组对称设有2～6个。所述轴承(4)为二支，其内圈分别与外轴套(28)上下两端连接。所述中部壳体(5)与水密环(2)的材料为防锈铝。所述电刷(39)的材料为铍青铜。

本发明具有如下优点：

1.无电缆缠绕问题产生。本发明应用时在上部电缆随测量仪器转动的同时，下部电缆并不转动。

2.安全性好。本发明是一种用于水下测量仪器与电缆连接的装置；利用虹吸现象原理，从而使关键部件电刷和电环始终处于变压器油体的保护中。

3.测量精度高。本发明采用在转动状态下的无接触旋转水密封，从而使装置的转动更加灵活，摩擦力更小，大大提高了水下转动测量仪器的测量精度

4.使用水深范围大。本发明使用前先在装置内充满油体，从而做到在水下工作过程中装置内的油体和装置外的水体始终处于内外等压，从原理上讲，本装置可以工作在任意水深。

5.提高工作性能。本发明为既可保证测量仪器在水下正常工作，又能保证仪器自由转动，为了保证电刷和电环的接触可靠，本发明可采用双电刷、四触点的接触方式，并在电刷和电环的所用材料上进行优化选择，从而可大大提高了触点的接触可靠性，使接触器的工作性能得到提高。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1中A-A剖面示意图。

图3为图1中B区放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详述本发明。

如图1～3所示，本实例装置包括的器件如下：导线1、水密环2(防锈铝)、中轴套3、轴承4、中部壳体5(防锈铝)、电环6(黄铜)、隔圈7(胶木棒)、插头体8、上部壳体9(防锈铝)、上固定螺圈10(防锈铝)、O型圈11(防锈铝)、电缆压圈12(防锈铝)、电缆座13(防锈铝)、上压盖14(防锈铝)、上部电缆15、压帽16(防锈铝)、垫片17(黄铜)、密封垫18(橡胶)、注油螺栓19(防锈铝)、橡胶垫20、注油孔21、螺栓22(防锈铝)、高能橡胶垫23、螺圈24(黄铜)、心轴25(铜棒)、螺钉26(黄铜)、接线座27(有机玻璃)、外轴套28(防锈铝)、变压器油29、插头座30(胶木棒)、引线柱31(胶木棒)、罗圈32(黄铜)、螺帽33(黄铜)、下部壳体34(防锈铝)、下固定螺圈35(黄铜)、下压盖36(防锈铝)、放油螺栓37(防锈铝)、焊片38(青铜)、电刷39(铍青铜)、下部电缆40；

中轴套3外侧从下向上依次套设有下部壳体34的内止口、带凸台的水密环2、轴承4，两端采用下固定螺圈35和上固定螺圈10固定；

外轴套28的上下两端分别与轴承4的内圈接触，起到支撑上下两个轴承的作用；

轴承4的外圈套设有中部壳体5，中部壳体5的上止口与上部壳体9固接，其间设有O型圈11；中部壳体5的下部为倒凹形环状开口，并与水密环2的凸台油密封接触；

在中轴套3的下部内侧壁上设有插头座30，插头座30上设有引线柱31，外部带有螺圈32；插头座30上设有由电环6和隔圈7间隔构成的插头体8；在插头座30与插头体8中间贯穿有心轴25，通过插头体8顶部的内螺纹与插头座30下部的螺帽33用心轴25将插头座30和插头体8固定于一体；

插头体8的外部套设有圆筒状接线座27，接线座27上端通过螺圈24固定于上部壳体9中部；

接线座27上设有电刷39，电刷39通过螺钉26和焊片38固定于接线座27上，电刷39与电环6滑动接触，在此采用双电刷、四触点的接触方式；电环6通过导线与下部电缆40连接；电刷39通过导线与上部电缆15连接；

在由下部壳体34、上部壳体9、中部壳体5构成的空腔内装有变压器油29，下部电缆40通过下部壳体34的侧壁引入空腔内，上部电缆15通过上部壳体9的侧壁引入空腔内；在电缆的引入孔处依次通过压帽16、垫片17、密封垫18固定，并且在上部壳体9与下部壳体34上分设有带电缆压圈12的电缆座13，用于固定电缆；

上压盖14上设有注油孔21，通过注油螺栓19和橡胶垫20密封，下压盖36上设有放油孔，通过放油螺栓37和橡胶垫密封；上压盖14和下压盖36分别通过螺栓22和高能橡胶垫23固定于壳体上。

该装置在工作时串接于测量仪器和电缆之间，安装于该装置上部的测量仪器通过该装置的上部电缆15、电刷39和电环6连接到装置的下部电缆40上，测量仪器的电能供应和测量信号通过电刷和电环进行交换传递。

本发明利用虹吸现象原理，并巧妙的利用水、油两种介质比重不同的物理特性，当将注满油的接触器置于水面以上的空气中时，由于受大气压力的影响，接触器内部的油不能溢出凸台内边的上部(见图3所示)，从而使油不能流出接触器；当接触器放置于水下工作时，由于受水的压力和水油两种介质比重不同的特性，使接触器内部的油不能溢出凸台外边下部(见图3所示)，从而使关键部件电刷和电环始终处于变压器油体的保护中。

在使用时首先进行如下操作：

首先将注油螺栓19拧出，选用一个250毫升的注射器，在注射器前的注射嘴处连接一根直径Ф4长200毫米的塑料软管，将抽满油的注射器软管一头插入装置的注油孔21内，慢慢将变压器油注入装置内；注满油后，拔出注油管，拧上注油螺栓19；

将测量仪器装于该装置的上压盖14上，上部电缆15一端和测量仪器相连，装置的下压盖36和测量载体连接(如测量架体)，下部电缆的一端和数据采集器相连，或将电缆接到岸上或船上的二次仪表。

可将安装好的测量体放置于海底面上，在工作过程中，测量仪器受流向等影响产生转动(尤其是带尾翼的测流仪器等)，转动的测量仪器带动装置的上压盖14，上部壳体9、上部电缆15、中部壳体5、接线座27、电刷39和轴承4的外圈产生转动，转动的电刷39和非转动的电环6相接触，并通过连接电环6的下部电缆40将电能传给测量仪器，同时将测量仪器的测量信号传送到数据采集器中，或传到岸上和船上的二次仪表上。

测量工作完成后，①将仪器及载体提出水面，并将测量仪器和装置分离；②拧开注油螺栓19，再依次拧开放油螺栓37，将装置内的油放出，并放入一容器内，以备下次使用。

为保证中部壳体5下部凹形环状槽与水密环2凸台配合缝隙均匀，两部件选用材质较轻、耐腐蚀性能良好、膨胀系数相同的LF12防锈铝；为保证电刷39具有较高的弹性系数、好的导电性能，本部件选用直径φ0.07的铍青铜丝。

Claims (8)

1.一种可旋转水密接触器，包括有带下压盖(36)的下部壳体(34)、中部壳体(5)、带上压盖(14)的上部壳体(9)、上部电缆(15)、下部电缆(40)，其特征在于：

一中轴套(3)，其外侧从下向上依次套设有下部壳体(34)的内止口、带凸台的水密环(2)、轴承(4)；

中部壳体(5)套设在轴承(4)的外圈上，中部壳体(5)的上止口与上部壳体(9)连接，中部壳体(5)的下部为倒凹形环状开口，并与水密环(2)的凸台油密封接触；

在中轴套(3)的内部纵向设有由电环(6.)和隔圈(7)间隔构成的插头体(8)，插头体(8)固定于中轴套(3)的下部；插头体(8)的外部套设有圆桶状接线座(27)，接线座(27)上端固定于上部壳体(9)中部；

接线座(27)上设有电刷(39)，电刷(39)与电环(6)滚动接触；电环(6)通过导线(1)与下部电缆(40)连接；电刷(39)通过导线与上部电缆(15)连接；

在由下部壳体(34)、上部壳体(9)、中部壳体(5)构成的空腔内装有变压器油(29)，下部电缆(40)通过下部壳体(34)的侧壁引入空腔内，上部电缆(15)通过上部壳体(9)的侧壁引入空腔内。

2.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述的上压盖(14)上设有注油孔(21)，下压盖(36)上设有放油孔。

3.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述中轴套(3)的外侧两端套设有固定螺圈。

4.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述插头体(8)下部设有插头座(30)，插头座(30)与中轴套(3)的下部固连。

5.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述电刷(39)在接线座(27)上每组对称设有2～6个。

6.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述轴承(4)为二支，其内圈分别与外轴套(28)上下两端连接。

7.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述中部壳体(5)与水密环(2)的材料为防锈铝。

8.按照权利要求1所述的可旋转水密接触器，其特征在于：所述电刷(39)的材料为铍青铜。

Images