CN101414721A - 一种同轴导体接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种同轴导体接头，由同轴插座与插头组成。同轴插座，由插座压紧螺母、压紧螺母卡套、卡套螺母、外屏蔽套、内置“O”形密封圈、外置“O”形密封圈、刚性导体绝缘包层、插芯绝缘包层及金属插芯构成；同轴插头，由连接螺母、金属插针、内层绝缘插针座、外层插针座、连接套筒、压紧螺栓、压紧螺栓卡套和插头压紧螺母构成；绝缘包层采用高性能聚醚醚酮塑料，用金属卡套和密封圈实现同轴插座密封，用插芯与插针配合实现同轴电缆至刚性导体的电气连接。本发明结构简单、密封性好、操作方便，便于零部件维修与互换，使用寿命长、抗干扰性、耐辐照及密封性好，适合在反应堆安全壳电气贯穿件上使用，也可用于航天、化工的相关设备上。

Description

一种同轴导体接头

技术领域

本发明涉及一种同轴连接器，具体是一种专门用于刚性同轴导体和柔性同轴电缆连接的同轴导体接头。

背景技术

同轴连接器与其它同轴元器件连接起来构成射频同轴传输线，一般用于信号传输和电气装置的连接，是射频同轴传输系统的主要组成部分。要求其在各种装配和使用环境中保持电气性能的有效性、一致性和稳定性，且在各种应用条件下能够方便地装配和维护。通常，同轴连接器要满足安装与使用环境的要求，对其材料的选择和结构设计往往比对电气性能要求的选择更为重要，因为首先要满足这些要求，才能考虑在这种环境下的电性能。

反应堆安全壳电气贯穿件作为各种电缆贯穿安全壳的通道，既要满足相关电气性能的要求，还必须保证可靠的密封性能，既使在各种事故工况(包括失水、地震等)下，仍能维持安全壳压力边界的完整性和电气连续性。因此，作为用于核电站及研究型反应堆安全壳电气贯穿件上连接刚性同轴导体与柔性同轴电缆的同轴接头，不仅需要优良的电性能、机械性能，还需要具有较好的密封性和耐辐照能力。如中国专利CN2138843Y公开的一种“三重同轴连接器”，就是一种用在核反应堆电气贯穿件上的同轴导体接头，它采用陶瓷材料作为绝缘材料，通过套封焊接工艺来保证整体的密封性能，由于各个部分之间大多采用焊接工艺进行连接，从而导致其互换性较差，工艺复杂，增加了产品的成本；再一个问题是对三重同轴连接器使用较少，目前已逐渐被淘汰。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构优良、密封性能好、抗干扰能力强、易于更换和安装，并能满足耐辐照、耐火、耐老化等特殊要求的同轴导体接头。

本发明的目的通过实施下述技术方案实现的：

一种同轴导体接头，由同轴插座与同轴插头通过螺纹连接组成一体，其特征在于：

所述同轴插座，由插座压紧螺母、压紧螺母卡套、卡套螺母、外屏蔽套、内置“O”形密封圈、外置“O”形密封圈、刚性导体绝缘包层、插芯绝缘包层及金属插芯各组件构成；其中：

压紧螺母卡套装在卡套螺母的腔体内，並通过套插在该卡套螺母端部腔体中的插座压紧螺母，将压紧螺母卡套压紧在卡套螺母的腔体内；

该卡套螺母的另一端，对接刚性导体绝缘包层，並使该绝缘包层的内腔与卡套螺母的内腔对中贯通；

该绝缘包层的另一端对接金属插芯；

该金属插芯的中心部位为实体，其两侧为直柱状腔体，其中一侧腔体容装与该实体焊连的刚性导体的线芯，另一侧腔体装放金属插针；

金属插芯的外面套装有插芯绝缘包层，该插芯绝缘包层与刚性导体绝缘包层的结合端为紧密套插结构；

在插芯绝缘包层与刚性导体绝缘包层的外面，套装有外屏蔽套；

装有压紧螺母卡套和压紧螺母的卡套螺母，套插于外屏蔽套的腔体内，实现与刚性导体绝缘包层的对接；

通过卡套螺母的外螺纹与外屏蔽套腔体端部段的内螺纹连接，使上述各组件形成同轴插座整体件；

所述同轴插头，由连接螺母、金属插针、内层绝缘插针座、外层插针座、连接套筒、压紧螺栓、压紧螺栓卡套和插头压紧螺母各组件构成；其中：

金属插针，装放固定在内层绝缘插针座的腔体中；

内层绝缘插针座(12)的尾部段，插于外层插针座(13)的腔体中；

内层绝缘插针座尾部段，插于外层插针座的腔体中；

外层插针座，通过其外壁螺纹套装在带有内壁螺纹的连接套筒的腔体中，外层插针座的端头，套卡在连接螺母的尾端内、並夹紧固定内层绝缘插针座，实现金属插针的轴向定位与固定；

压紧螺栓，通过其外壁螺纹与连接套筒尾端段的内壁螺纹，被固连在连接套筒的尾部腔体内；

插头压紧螺母，通过其腔体壁面上的内螺纹，被套装固定在连接套筒的外壁上；

压紧螺栓卡套，装在插头压紧螺母腔体的尾部，其一端顶压在压紧螺栓尾部的端面上，另一端紧卡在插头压紧螺母尾部的收缩腔壁面上。

附加技术特征是：

①在外屏蔽套与卡套螺母尾端的结合部，设置有外置“O”形密封圈；在卡套螺母尾端与刚性导体绝缘包层的结合部，设置有内置“O”形密封圈。

②在金属插芯中心实体的一侧直柱状腔体内，设置有容装、对中、固定刚性导体线芯的固定卡件；

该固定卡件，由内腔直径与刚性导体线芯直径相适配、外直径与刚性导体绝缘包层尾端内腔直径适配的直柱段，以及在该直柱段表面中心部位具有垂直于其外表面的圆形卡片而一体构成；

该圆形卡片的外径与刚性导体绝缘包层尾端外表直径尺寸相适配，该圆形卡片的厚度与刚性导体绝缘包层尾端至插芯绝缘包层之间的间隙大小相适配。

③所述套插于金属插芯直柱状腔体中的固定卡件，与金属插芯的该腔体实现一体化。

④在容装金属插针的金属插芯腔体的端部壁面上，制有夹紧金属插针的弹性接触豁口。

⑤所述同轴插座中的刚性导体绝缘包层、插芯绝缘包层及同轴插头中的内层绝缘插针座均为聚醚醚酮制件，而金属插芯为具有弹性的青铜制件。

本发明的效果在于：

1.由于本发明具有良好的绝缘性能、耐辐照性能、电性能和密封性能，可长期在核环境下使用，特别适用于在核电站和各种研究型反应堆安全壳电气贯穿件上使用；

2.由于本发明采用螺纹紧配合连接进行装配，结构简单，制造方便，便于进行零件的维修和互换；

3.本发明利用压紧螺母卡套、压紧螺栓卡套、“O”形密封圈以及压紧措施来保证同轴导体接头的密封性能，工艺成熟，可靠性好；

4.由于采用插芯与插针的弹性配合，用螺纹连接方式进行同轴插头与同轴插座的连接，具有结构简单、紧凑的突出优点。

附图说明

图1是本发明的同轴导体接头立体剖面结构示意图。

图2是同轴插座的立体剖面结构示意图。

图3是同轴插头的立体剖面结构示意图。

图4是本发明同轴导体接头与反应堆安全壳电气贯穿件刚性导体及同轴电缆连接的装配图。

图中标记：1为插座压紧螺母，2为压紧螺母卡套，3为卡套螺母，4为外屏蔽套，5为内置“O”形密封圈，6为外置“O”形密封圈，7为刚性导体绝缘包层，8为插芯绝缘包层，9为金属插芯，10为连接螺母，11为金属插针，12为内层绝缘插针座，13为外层插针座，14为连接套筒，15为压紧螺栓，16为压紧螺栓卡套，17为插头压紧螺母，18为插座压紧螺母与卡套螺母间的连接螺纹，19为设置在金属插芯一侧腔体内的固定卡件，20为容装固定卡件及刚性导体线芯的金属插芯的一侧腔体，21为容装金属插针的金属插芯的另一侧腔体，22为外屏蔽套与连接螺母间的连接螺纹，23为金属插针尾端安装柔性同轴电缆线的插孔，24为压紧螺栓卡套尾端上的开槽，25为电气贯穿件刚性导体，26为柔性同轴电缆。

具体实施方式

如图1、图4所示：一种同轴导体接头，由通过螺纹22连接的同轴插座与同轴插头一体组成。

同轴插座，如图2所示：由插座压紧螺母1、压紧螺母卡套2、卡套螺母3、外屏蔽套4、氟橡胶内置“O”形密封圈5、氟橡胶外置“O”形密封圈6、醚醚酮刚性导体绝缘包层7、醚醚酮插芯绝缘包层8及青铜金属插芯9各组件构成。

同轴插座的具体结构如下：

压紧螺母卡套2装在卡套螺母3的腔体内，並通过套插在该卡套螺母3端部腔体中的插座压紧螺母1，将压紧螺母卡套2压紧在卡套螺母3的腔体内；

在该卡套螺母3的另一端，对接有醚醚酮刚性导体绝缘包层7，並使该绝缘包层7的内腔与卡套螺母3的内腔对中贯通；

在该绝缘包层7的另一端对接青铜金属插芯9，该青铜金属插芯9的中心部位为实体，其两侧为直柱状腔体，其一侧腔体20容装固定卡件19，並使穿过该固定卡件19内腔的刚性导体25的线芯，焊接到金属插芯9中部的该实体上，另一侧腔体21内装放金属插针11，由于在该腔体21端部壁面上沿轴向方向开有弹性豁口，实现插针与插芯的紧密连接；

在青铜金属插芯9的外面，套装有醚醚酮插芯绝缘包层8，该插芯绝缘包层8与醚醚酮刚性导体绝缘包层7的结合端为紧密套插结构；

在醚醚酮插芯绝缘包层8与醚醚酮刚性导体绝缘包层7的外面，套装有外屏蔽套4；

装有压紧螺母卡套2和压紧螺母1的卡套螺母3，套插于外屏蔽套4的腔体内，实现与刚性导体绝缘包层7的对接；

在外屏蔽套4与卡套螺母3尾端的结合部，设置有氟橡胶外置“O”形密封圈6，在卡套螺母3尾端与刚性导体绝缘包层7的结合部，设置有氟橡胶内置“O”形密封圈5，保证连接的密封性能；

通过卡套螺母3的外螺纹与外屏蔽套4腔体端部段的外螺纹连接，将上述各组件组合成为一体化的同轴插座。

同轴插头，如图3所示：由连接螺母10、金属插针11、醚醚酮内层绝缘插针座12、外层插针座13、连接套筒14、压紧螺栓15、压紧螺栓卡套16和插头压紧螺母17各组件构成。

同轴插头的具体结构如下：

金属插针11，装放固定在醚醚酮内层绝缘插针座12的腔体中；

醚醚酮内层绝缘插针座12的尾部段，插于外层插针座13的腔体中；

外层插针座13，通过其外壁螺纹套装在带有内壁螺纹的连接套筒14的腔体中，外层插针座13的端头，套卡在连接螺母10的尾端内、並夹紧固定醚醚酮内层绝缘插针座12，实现金属插针11的轴向定位与固定；

压紧螺栓15，通过其外壁螺纹与连接套筒14尾端段的内壁螺纹，被固连在连接套筒14的尾部腔体内；

插头压紧螺母17，通过其腔体壁面上的内螺纹，被套装固定在连接套筒14的外壁上；

压紧螺栓卡套16，装在插头压紧螺母17腔体的尾部，其一端顶压在压紧螺栓15尾部的端面上，另一端紧卡在插头压紧螺母17尾部的收缩腔壁面上。这些组件组合成为一体化的同轴插头。

图4给出了本发明同轴导体接头与反应堆安全壳电气贯穿件刚性导体25及同轴电缆26连接的装配图。

本发明同轴导体接头与同轴电缆26连接时，将柔性同轴电缆26的线芯插在同轴插头金属插针11尾端的插孔23中，将该线芯与金属插针11焊接实现同轴电缆26与金属插针11的电气连通；通过插头压紧螺母17与连接套筒14的不断拧紧，使压紧螺栓16与柔性同轴电缆26之间紧密贴合保证密封性能。

本发明同轴导体接头与反应堆安全壳电气贯穿件刚性导体25连接时，将刚性导体25套装在由插座压紧螺母1、压紧螺母卡套2、卡套螺母3、醚醚酮刚性导体绝缘包层7对接所形成的腔体中，並使刚性导体25的线芯穿过青铜金属插芯腔体20中的固定卡件19的内腔，直接焊接到青铜金属插芯的实体上，使刚性导体25与青铜金属插芯9实现电气连通。

通过插座压紧螺母1、卡套螺母3及压紧螺母卡套2间的紧密配合，实现了对刚性导体组件25的定位与密封。

Claims (6)

1.一种同轴导体接头，由同轴插座与同轴插头通过螺纹连接组成一体，其特征在于：

所述同轴插座，由插座压紧螺母(1)、压紧螺母卡套(2)、卡套螺母(3)、外屏蔽套(4)、内置“O”形密封圈(5)、外置“O”形密封圈(6)、刚性导体绝缘包层(7)、插芯绝缘包层(8)及金属插芯(9)各组件构成；其中：

压紧螺母卡套(2)装在卡套螺母(3)的腔体内，並通过套插在该卡套螺母(3)端部腔体中的插座压紧螺母(1)，将压紧螺母卡套(2)压紧在卡套螺母(3)的腔体内；

该卡套螺母(3)的另一端，对接刚性导体绝缘包层(7)，並使该绝缘包层(7)的内腔与卡套螺母(3)的内腔对中贯通；

该绝缘包层(7)的另一端对接金属插芯(9)；

该金属插芯(9)的中心部位为实体，其两侧为直柱状腔体，其中一侧腔体(20)容装与该实体焊连的刚性导体(25)的线芯，另一侧腔体装放金属插针(11)；

金属插芯(9)的外面套装有插芯绝缘包层(8)，该插芯绝缘包层(8)与刚性导体绝缘包层(7)的结合端为紧密套插结构；

在插芯绝缘包层(8)与刚性导体绝缘包层(7)的外面，套装有外屏蔽套(4)；

装有压紧螺母卡套(2)和压紧螺母(1)的卡套螺母(3)，套插于外屏蔽套(4)的腔体内，实现与刚性导体绝缘包层(7)的对接；

通过卡套螺母(3)的外螺纹与外屏蔽套(4)腔体端部段的内螺纹连接，使上述各组件形成同轴插座整体件；

所述同轴插头，由连接螺母(10)、金属插针(11)、内层绝缘插针座(12)、外层插针座(13)、连接套筒(14)、压紧螺栓(15)、压紧螺栓卡套(16)和插头压紧螺母(17)各组件构成；其中：

金属插针(11)，装放固定在内层绝缘插针座(12)的腔体中；

内层绝缘插针座(12)的尾部段，插于外层插针座(13)的腔体中；

外层插针座(13)，通过其外壁螺纹套装在带有内壁螺纹的连接套筒(14)的腔体中，外层插针座(13)的端头，套卡在连接螺母(10)的尾端内、並夹紧固定内层绝缘插针座(12)，实现金属插针(11)的轴向定位与固定；

压紧螺栓(15)，通过其外壁螺纹与连接套筒(14)尾端段的内壁螺纹，将压紧螺栓(15)固连在连接套筒(14)的尾部腔体内；

插头压紧螺母(17)，通过其腔体壁面上的内螺纹，被套装固定在连接套筒(14)的外壁上；

压紧螺栓卡套(16)，装在插头压紧螺母(17)腔体的尾部，其一端顶压在压紧螺栓(15)尾部的端面上，另一端紧卡在插头压紧螺母(17)尾部的收缩腔壁面上。

2、按照权利要求1所述的同轴导体接头，其特征在于：在外屏蔽套(4)与卡套螺母(3)尾端的结合部，设置有外置“O”形密封圈(6)；

在卡套螺母(3)尾端与刚性导体绝缘包层(7)的结合部，设置有内置“O”形密封圈(5)。

3、按照权利要求1所述的同轴导体接头，其特征在于：在金属插芯(9)中心实体的一侧直柱状腔体(20)内，设置有容装固定刚性导体(25)线芯的固定卡件(19)；

该固定卡件(19)，由内腔直径与刚性导体(25)线芯直径相适配、外直径与刚性导体绝缘包层(7)尾端内腔直径适配的直柱段，以及在该直柱段表面中心部位具有垂直于其外表面的圆形卡片而一体构成；

该圆形卡片的外径与刚性导体绝缘包层(7)尾端外表直径尺寸相适配，该圆形卡片的厚度与刚性导体绝缘包层(7)尾端至插芯绝缘包层(8)之间的间隙大小相适配。

4、按照权利要求3所述的同轴导体接头，其特征在于：所述套插于金属插芯(9)的直柱状腔体(20)中的固定卡件(19)，与金属插芯(9)的该腔体(20)实现一体化。

5、按照权利要求1或3或4所述的同轴导体接头，其特征在于：在容装金属插针(11)的金属插芯(9)的腔体(21)的端部壁面上，制有夹紧金属插针(11)的弹性接触豁口。

6、按照权利要求1-3之一所述的同轴导体接头，其特征在于：所述同轴插座中的刚性导体绝缘包层(7)、插芯绝缘包层(8)及同轴插头中的内层绝缘插针座(12)均为聚醚醚酮制件，而金属插芯(9)为具有弹性的青铜制件。

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