CN102891395A

CN102891395A - 一种用于高温高压环境下的密封连接器

Info

Publication number: CN102891395A
Application number: CN2011102028718A
Authority: CN
Inventors: 李东强; 余贵龙
Original assignee: Guizhou Space Appliance Co Ltd
Current assignee: Guizhou Space Appliance Co Ltd
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-01-23

Abstract

一种用于高温高压环境下的密封连接器，包括外壳、导体和绝缘体，导体依次穿过绝缘体和外壳并固定，所述导体、绝缘体和外壳是通过烧结方式密封固定，同时该连接器外壳在与连接器的安装板对应连接部位设有密封组件，所述密封组件由锁定螺母和弹性密封垫片组成，连接器与安装板连接时，所述弹性密封垫片套装在安装板内孔底面对应的连接器绝缘体的肩部上，并紧靠外壳台阶端面，通过安装在外壳台阶另一端的锁定螺母与安装板端口螺纹配合，将密封垫片轴向固定于安装板内孔底面与外壳端面之间。本发明密封连接器，密封性好，工作可靠，可避免连接器在高温高压环境使用时因密封失效而损坏。

Description

一种用于高温高压环境下的密封连接器

技术领域

本发明涉及一种用于高温高压环境下的密封连接器。

背景技术

在钻井、测井和产油井中使用的工具通常包括各种各样的电子仪器和电路器件，电子仪器和电路器件装在井下工具的一个或多个具有内部大气压的外壳中，井下环境的压力和温度分别可以达到206.7MPa和260℃。上述压力外壳内部的电子设备需要密封式电连接器，通过这些电连接器将各个外壳中的电路互连起来，并与钢丝绳上的电导体连接，以保持与地面电子仪器的连通。同时连接器必须容易连接和断开，确保其在极端不利的液体环境，例如海水、油基钻井泥浆和包含硫化氢、二氧化碳、甲烷的流体中也能可靠的完成电导体或其他功能。因此，这种连接器需高度密封，而目前采用的密封方案通常是在连接器与安装板之间装有一密封圈，实现连接器与安装板之间的密封。但是由于安装板的安装孔与连接器相应部位存在间隙，在高压工作环境下，密封圈易被挤压至以上间隙中，造成密封圈损坏，破坏连接器密封性，导致其工作失常。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种高温高压环境使用的密封电连接器。为达到上述目的，本发明采用如下方案：

所述用于高温高压环境下的密封连接器，包括外壳、导体和绝缘体，导体依次穿过绝缘体和外壳并固定，构成连接器主体，所述导体、绝缘体和外壳是通过烧结方式密封固定，同时该连接器外壳在与连接器的安装板对应连接部位设有密封组件，所述密封组件由锁定螺母和弹性密封垫片组成，连接器与安装板连接时，所述弹性密封垫片套装在安装板内孔底面对应的连接器外壳的肩部上，并紧靠外壳台阶端面，通过安装在外壳台阶另一端的锁定螺母与安装板端口螺纹配合，将密封垫片轴向固定于安装板内孔底面与外壳台阶端面之间，从而使连接器主体与安装板密封固定。

所述绝缘体肩部直径大于安装板端部的安装孔直径。

另外，也可在密封垫片对应安装板内孔底面的侧面设置台阶孔，该台阶孔内装有垫圈，该垫圈内孔套装在连接器绝缘体相应位置，两者采用紧配合。

所述垫圈的材料为热塑性塑料或金属材料。

采用上述结构的本发明密封连接器，密封性好，工作可靠，可避免连接器在高温高压环境使用时因密封失效而损坏。

附图说明

图1是本发明一种实施方式密封状态时的结构示意图。

图2是本发明另一种实施方式密封状态的结构示意图。

图3、图4是图2所示实施例中一种垫圈的主视图和俯视图。

图5、图6是图2所示实施例中另一种垫圈的主视图和俯视图。

图中：1-密封组件、2-导体、3-绝缘体、4-密封垫片、5-内孔底面、6-垫圈、7-外壳、7.1-外壳肩部、8-锁定螺母、9-安装板。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，所述连接器包括外壳7、导体2和绝缘体3，导体2依次穿过绝缘体3和外壳7并固定，构成连接器主体，所述导体2、绝缘体3和外壳7是通过烧结方式密封固定，同时该连接器外壳7在与连接器的安装板9对应连接部位设有密封组件1，所述密封组件1由锁定螺母8和弹性密封垫片4组成，连接器与安装板9连接时，所述弹性密封垫片4采用O型圈，套装在安装板9内孔底面对应的连接器外壳肩部7.1上，并紧靠外壳1台阶端面，所述外壳肩部7.1直径大于安装板端部的安装孔直径，然后通过安装在外壳7台阶另一端的锁定螺母8与安装板9端口螺纹配合，将密封垫片4轴间固定于安装板内孔底面与外壳端面之间，从而使连接器主体与安装板密封固定。

实施例二

如图2所示，该连接器外壳7与安装板9对应的部分没有肩部，因此在所述密封垫片4对应安装板9内孔底面的侧面设置台阶孔，该台阶孔内安装垫圈6，垫圈6的直径大于安装板9端面安装孔直径，该垫圈套装在绝缘体3上，作用与前述外壳肩部相同，其余连接与实施例一相同。为了便于压缩，所述垫圈6设有径向切口，垫圈6的厚度应大于弹性垫片4台阶孔的深度，此外垫圈6还可采用螺旋型垫圈等其他能满足紧配间隙的结构形式，图3所示为切口平垫圈，其内孔与连接器绝缘体之间为无间隙配合，当安装至绝缘体上时，应保证切口间隙很小或对切口间隙进行焊接（在切口间隙较大时），从而保证垫圈6与绝缘体3之间紧配合。对于图4所示的螺旋垫圈，其内孔与连接器绝缘体之间仍为无间隙配合，保证各圈之间不存在间隙，尤其在被压缩时，但允许在压缩时接头部分有稍许位移。

垫圈6由能够在在各种井下流体环境和温度下保持足够机械强度的材料制成，如聚醚酮（PEK）、聚醚醚酮（PEEK）的热塑性塑料或其它任意适合的热塑性材料；也可以由满足功能和环境要求的金属材料制成。弹性密封垫片4可以由适用于井下温度、压力和流体化学情况的任何弹性材料制成，这样的材料包括但不限于本领域中已知的全氟弹性体和四氯化烯-丙烯弹性体等。

虽然以上实施例针对单芯导体的连接器进行描述的，但是也适用于多芯导体的连接器密封连接，因此多芯导体的连接器密封采用上述结构也属本发明保护范围。弹性密封垫片4和垫圈6的横截面形状包括但不限于圆形、正方形、椭圆形和长方形。安装时锁定螺母8通过螺纹连接到安装板9的孔内，使连接器外壳端部压缩弹性密封垫片4以及垫圈6与安装面板的内孔内底面5紧密接触，从而实现密封，为了保证锁紧效果，锁定螺母的螺纹和安装板的螺纹为自锁螺纹为佳。锁定螺母8由适用于井下环境的金属材料制成。

本发明连接器在高压高温环境使用时，虽密封组件1两端存在压差，但因密封垫片4或垫圈6轴向固定并且与绝缘体3紧配合，间隙近乎为零，因此弹性密封垫片4不会被压入安装板连接孔与连接器的间隙中，不存在挤压损坏和失效的风险，加上连接器主体是采用烧结密封，可有效避免连接器因密封失效而损坏。

Claims

1.一种用于高温高压环境下的密封连接器，所述连接器包括外壳（7）、导体（2）和绝缘体（3），导体（2）依次穿过绝缘体（3）和外壳（7）并固定，构成连接器主体，其特征在于：所述导体（2）、绝缘体（3）和外壳（7）是通过烧结方式密封固定，同时该连接器外壳（7）在与连接器的安装板（9）对应连接部位设有密封组件（1），所述密封组件（1）由锁定螺母（8）和弹性密封垫片（4）组成，连接器与安装板（9）连接时，所述弹性密封垫片（4）套装在安装板（9）内孔底面对应的连接器外壳肩部（7.1）上，并紧靠外壳（7）台阶端面，通过安装在外壳（7）台阶另一端的锁定螺母（8）与安装板（9）端口螺纹配合，将密封垫片（4）轴向固定于安装板内孔底面与外壳台阶端面之间，从而使连接器主体与安装板密封固定。

2.如权利要求1所述用于高温高压环境下的密封连接器，其特征在于：所述外壳肩部（7.1）直径大于安装板（9）端部的安装孔直径。

3.如权利要求1所述的用于高温高压环境下的密封连接器，其特征在于：所述密封垫片（4）对应安装板（9）内孔底面的侧面设有台阶孔，该台阶孔内装有垫圈（6）。

4.如权利要求3所述的用于高温高压环境下的密封连接器，其特征在于：所述垫圈（6）设有径向切口，垫圈（6）内孔套装在连接器绝缘体（3）相应位置，两者为紧配合。

5.如权利要求3所述的用于高温高压环境下的密封连接器，其特征在于：所述垫圈（6）为螺旋型垫圈，其内孔套装在连接器绝缘体（3）相应位置，两者为紧配合。

6.如权利要求3所述的用于高温高压环境下的密封连接器，其特征在于：所述垫圈（6）的材料为热塑性塑料或金属材料。