CN103779720A - 一种水密连接器 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下连接器领域，具体地说是一种应用在水下作业的水密连接器，该水密连接器安装在水下设备上面，插座具有海军铜壳体和位于第一橡胶硫化密封体内的插孔，插孔一端与导线连接，插孔另一端有独立的内腔，且内腔中包含环形凸起；插头的第二橡胶硫化密封体上具有插针，且每个插针底部都有独立的橡胶绝缘棒，插针的一端与电缆中的导线连接，另一端插设在插孔内，橡胶绝缘棒插在内腔中、与环形凸起密封抵接。本发明的插座与相对应的插头能在潮湿的环境下进行插拔，在浅海、深海中均能使用，且有可靠的密封性能，适合用于各种水下作业设备中，如ROV、AUV、水下自航器等，用来传递电信号，可以解决现有水下连接器不能湿插拔的问题。

Description

一种水密连接器

技术领域

本发明属于水下连接器领域，具体地说是一种应用在水下作业的水密连接器。

背景技术

随着水下机器人（ROV)、水下自航器(AUV)的应用越来越广泛，对水下用连接器可靠度的要求越来越高。现有的水密连接器存在以下问题：在插座和插头结合密封处一旦进入潮气或者进水，水密连接器的绝缘性能会下降，影响绝缘效果，甚至导致绝缘失效。

发明内容

为了解决现有技术中有时出现的进水、进潮气现象而导致的密封失效、电绝缘性能下降等问题，本发明的目的在于提供一种能够满足在恶劣状况下进行湿插拔的水下用电连接器，且保证密封效果及电绝缘性能要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括插座和插头，所述插座的一端安装在水下设备上，另一端与插头密封连接；

所述插座包括壳体、第一橡胶硫化密封体及外螺纹锁紧螺帽，其中壳体安装在水下作业设备上，所述第一橡胶硫化密封体与壳体密封连接，在该第一橡胶硫化密封体上沿轴向设有多个内腔，所述壳体内设有与第一橡胶硫化密封体连接的绝缘定位支撑块，并在绝缘定位支撑块另一端的壳体内浇注有密封体；每个内腔内均安装有连接导线的插孔，各插孔上的导线依次由绝缘定位支撑块及所述密封体穿过；所述外螺纹锁紧螺帽外罩于第一橡胶硫化密封体的外围，并与所述第一橡胶硫化密封体相连；

所述插头包括插针、第二橡胶硫化密封体及内螺纹锁紧螺帽，该内螺纹锁紧螺帽外罩于第二橡胶硫化密封体的外围，一端与第二橡胶硫化密封体相连，另一端与所述外螺纹锁紧螺帽螺纹连接；在第二橡胶硫化密封体上插设有与所述内腔数量相同的插针，各插针的一端埋在第二橡胶硫化密封体内、并与连接于第二橡胶硫化密封体的电缆内的导线相连，各插针的另一端外露于第二橡胶硫化密封体外、并与所述插孔相对应；所述第二橡胶硫化密封体沿轴向延伸有包裹在插针外的橡胶绝缘棒，该橡胶绝缘棒与所述内腔相对应。

其中：每个内腔的内壁上沿轴向均布有多个环形凸起，各环形凸起为沿径向向内凸出；所述橡胶绝缘棒位于内腔内、与各环形凸起密封抵接；所述壳体的材料为海军铜，其一端设有外螺纹、与水下作业设备螺纹连接，壳体的另一端与所述第一橡胶硫化密封体粘接为一体；所述壳体内沿轴向开有通孔，绝缘定位支撑块位于该通孔的一端，并且绝缘定位支撑块的一端与第一橡胶硫化密封体粘接为一体；所述位于绝缘定位支撑块另一端的密封体为工程塑料密封体；所述壳体与水下作业设备的接触面开有环形凹槽，该环形凹槽内容置有O型密封圈；

所述第一橡胶硫化密封体的一端与绝缘定位支撑块粘接为一体，另一端沿轴向设有多个内腔，各内腔均为盲孔结构；所述插孔的外表面与内腔的内壁粘接，插孔靠近绝缘定位支撑块的一端设有盲孔，所述导线与该盲孔的内壁焊接；所述插孔的材料为铍青铜，插孔的内表面镀金；所述外螺纹锁紧螺帽的材料为聚甲醛树脂，其一端通过卡簧与第一橡胶硫化密封体相连，另一端设有外螺纹；

所述第二橡胶硫化密封体的一端与电缆相连，另一端沿轴向向外延伸形成橡胶绝缘棒，所述插针的另一端由橡胶绝缘棒穿出；所述插针的材料为海军铜，表面镀金，插针的一端与所述第二橡胶硫化密封体粘接，且该端设有盲孔，所述电缆内的导线与该盲孔内壁焊接，所述插针的另一端插入插孔内；所述内螺纹锁紧螺帽的材料为聚甲醛树脂，其一端通过卡簧与第二橡胶硫化密封体相连，另一端设有内螺纹、与所述外螺纹锁紧螺帽螺纹连接；所述第一橡胶硫化密封体与第二橡胶硫化密封体密封抵接。

本发明的优点与积极效果为：

1．适用性强。本发明实现了在潮湿带水环境下进行插拔，能在恶劣海况下满足水下密封作用，所采用的海军铜及硫化橡胶体能耐海水腐蚀，在浅海、深海均能应用，适合在各种水下作业用的设备（如ROV、AUV）上传递电信号，水下密封可靠性高。

2．密封结构好。本发明插座中的第一橡胶硫化密封体内的插孔前端每个内腔中的环形小凸起与插头的第二橡胶硫化密封体上的插针后端上的每个橡胶绝缘棒做到了独立相结合的密封效果，即使进入潮气或水滴，也不影响绝缘性能，从而达到了整体轴向密封的效果。

3．本发明能满足在0～8000米水下作业，绝缘电阻≥300MΩ～500MΩ，接触电阻＜0.01Ω，插拔次数为≥500次。

附图说明

图1为本发明插座的内部结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明插头的内部结构示意图；

图4为图3的左视图；

其中：10为内腔，11为第一橡胶硫化密封体，12为环形凸起，13为插孔，14为外螺纹锁紧螺帽，15为卡簧，16为绝缘定位支撑块，17为O型密封圈，18为壳体，19为工程塑料密封体，20为导线，21为插针，22为橡胶绝缘棒，23为第二橡胶硫化密封体，24为内螺纹锁紧螺帽，25为电缆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明的水密连接器包括插座和插头，插座的一端安装在水下设备的密封舱上，插头插入插座的另一端，起到轴向密封的效果，插座与插头通过锁紧螺帽的螺纹连接防止松脱。

如图1、图2所示，插座包括壳体18、第一橡胶硫化密封体11、插孔13、外螺纹锁紧螺帽14、卡簧15、绝缘定位支撑块16及工程塑料密封体19，其中壳体18的材料为海军铜，其一端设有外螺纹、与水下作业设备密封舱的内螺纹相结合，并且壳体18与水下作业设备密封舱的接触面开有环形凹槽，该环形凹槽内容置有O型密封圈17，插座与密封舱结合后起到径向密封的作用；壳体18的另一端与第一橡胶硫化密封体11的一端粘接为一体。壳体18内沿轴向开有通孔，绝缘定位支撑块16镶在该通孔的一端，并且绝缘定位支撑块16的一端与第一橡胶硫化密封体11的一端粘接为一体。

第一橡胶硫化密封体11的一端分别与绝缘定位支撑块16及壳体18的一端粘接在一起，另一端沿轴向设有多个内腔10（本实施例为八芯水密连接器，内腔10共有八个），各内腔10均为盲孔结构；每个内腔10内均安装有插孔13，插孔13的材料为铍青铜，插孔13的内表面镀金，插孔13的外表面与内腔10的内壁粘接、硫化后与内腔10成为一体，插孔13靠近绝缘定位支撑块16的一端设有盲孔，每个插孔13的盲孔内壁分别焊接有导线20；绝缘定位支撑块16上开有八个用于安装导线20的通孔，插孔13与导线20焊接后，导线20穿过绝缘定位支撑块16上的通孔；在绝缘定位支撑块16另一端的壳体18内浇注有工程塑料密封体19。插孔13包含于第一橡胶硫化密封体11内，每个插孔13前端均有独立的内腔10，每个内腔10的内壁上沿轴向均布有多个环形凸起12，各环形凸起12为沿径向向内凸出。

外螺纹锁紧螺帽14的材料为聚甲醛树脂（工程塑料），其外罩于第一橡胶硫化密封体11的外围，外螺纹锁紧螺帽14一端通过卡簧15与第一橡胶硫化密封体11相连，另一端设有外螺纹。

如图3、图4所示，插头包括插针21、第二橡胶硫化密封体23及内螺纹锁紧螺帽24，其中第二橡胶硫化密封体23的一端埋设有电缆25，另一端沿轴向向外延伸形成与内腔10数量相等的橡胶绝缘棒22，该橡胶绝缘棒22与内腔10相对应。第二橡胶硫化密封体23的另一端分布有多个（本实施例为八个）插针21，插针21的材料为海军铜，表面镀金，每个插针21的一端与第二橡胶硫化密封体23粘接，且该端设有盲孔，电缆25内的导线与该盲孔内壁焊接，插针21的另一端由橡胶绝缘棒22穿出，外露于第二橡胶硫化密封体23外、并与插孔13相对应。

内螺纹锁紧螺帽24的材料为聚甲醛树脂（工程塑料），其一端通过卡簧15与第二橡胶硫化密封体23相连，另一端设有内螺纹、与外螺纹锁紧螺帽14螺纹连接，插头通过内螺纹锁紧螺帽24与插座的外螺纹锁紧螺帽14相结合，以防止松脱。

本发明的第一橡胶硫化密封体11和第二橡胶硫化密封体23分别采用耐海水的硫化后的氯丁橡胶(简称CR)。

本发明的工作原理为：

本发明在使用时，首先在陆地上将插座安装在水下作业的密封舱相对应的位置，其中海军铜壳体18上的O型密封圈17与密封舱紧密接触，起到径向密封的作用；之后，将第二橡胶硫化密封体23上的插针21插入第一橡胶硫化密封体11的插孔13中，并且橡胶绝缘棒22插入内腔10中、与环形凸起12密封抵接，第一橡胶硫化密封体11的另一端的端面与第二橡胶硫化密封体23另一端的端面密封抵接；然后拧紧外螺纹锁紧螺帽14及内螺纹锁紧螺帽24。橡胶绝缘棒22插入内腔10、与环形凸起12密封抵接可起到独立的轴向密封，插头上的内螺纹锁紧螺帽24与插座上的外螺纹锁紧螺帽14连接，以防止发生松脱的现象。

本发明安装于水下密封舱上，用于密封舱与电缆的连接，适合于0～8000米水下作业，绝缘电阻≥300MΩ～500MΩ，接触电阻＜0.01Ω，插拔次数为≥500次。具有机械强度高，密封性能好等特点，能在潮湿环境下进行湿插拔，满足恶劣海况下的使用要求。

Claims (10)

1.一种水密连接器，包括插座和插头，所述插座的一端安装在水下设备上，另一端与插头密封连接；其特征在于：

所述插座包括壳体(18)、第一橡胶硫化密封体(11)及外螺纹锁紧螺帽(14)，其中壳体(18)安装在水下作业设备上，所述第一橡胶硫化密封体(11)与壳体(18)密封连接，在该第一橡胶硫化密封体(11)上沿轴向设有多个内腔(10)，所述壳体(18)内设有与第一橡胶硫化密封体(11)连接的绝缘定位支撑块(16)，并在绝缘定位支撑块(16)另一端的壳体(18)内浇注有密封体；每个内腔(10)内均安装有连接导线(20)的插孔(13)，各插孔(13)上的导线(20)依次由绝缘定位支撑块(16)及所述密封体穿过；所述外螺纹锁紧螺帽(14)外罩于第一橡胶硫化密封体(11)的外围，并与所述第一橡胶硫化密封体(11)相连；

所述插头包括插针(21)、第二橡胶硫化密封体(23)及内螺纹锁紧螺帽(24)，该内螺纹锁紧螺帽(24)外罩于第二橡胶硫化密封体(23)的外围，一端与第二橡胶硫化密封体(23)相连，另一端与所述外螺纹锁紧螺帽(14)螺纹连接；在第二橡胶硫化密封体(23)上插设有与所述内腔(10)数量相同的插针(21)，各插针(21)的一端埋在第二橡胶硫化密封体(23)内、并与连接于第二橡胶硫化密封体(23)的电缆(25)内的导线相连，各插针(21)的另一端外露于第二橡胶硫化密封体(23)外、并与所述插孔(13)相对应；所述第二橡胶硫化密封体(23)沿轴向延伸有包裹在插针(21)外的橡胶绝缘棒(22)，该橡胶绝缘棒(22)与所述内腔(10)相对应。

2.按权利要求1所述的水密连接器，其特征在于：每个内腔(10)的内壁上沿轴向均布有多个环形凸起(12)，各环形凸起(12)为沿径向向内凸出；所述橡胶绝缘棒(22)位于内腔(10)内、与各环形凸起(12)密封抵接。

3.按权利要求1或2所述的水密连接器，其特征在于：所述壳体(18)的材料为海军铜，其一端设有外螺纹、与水下作业设备螺纹连接，壳体(18)的另一端与所述第一橡胶硫化密封体(11)粘接为一体；所述壳体(18)内沿轴向开有通孔，绝缘定位支撑块(16)位于该通孔的一端，并且绝缘定位支撑块(16)的一端与第一橡胶硫化密封体(11)粘接为一体；所述位于绝缘定位支撑块(16)另一端的密封体为工程塑料密封体(19)。

4.按权利要求3所述的水密连接器，其特征在于：所述壳体(18)与水下作业设备的接触面开有环形凹槽，该环形凹槽内容置有O型密封圈(17)。

5.按权利要求1或2所述的水密连接器，其特征在于：所述第一橡胶硫化密封体(11)的一端与绝缘定位支撑块(16)粘接为一体，另一端沿轴向设有多个内腔(10)，各内腔(10)均为盲孔结构；所述插孔(13)的外表面与内腔(10)的内壁粘接，插孔(13)靠近绝缘定位支撑块(16)的一端设有盲孔，所述导线(20)与该盲孔的内壁焊接。

6.按权利要求5所述的水密连接器，其特征在于：所述插孔(13)的材料为铍青铜，插孔(13)的内表面镀金。

7.按权利要求1或2所述的水密连接器，其特征在于：所述外螺纹锁紧螺帽(14)的材料为聚甲醛树脂，其一端通过卡簧(15)与第一橡胶硫化密封体(11)相连，另一端设有外螺纹。

8.按权利要求1所述的水密连接器，其特征在于：所述第二橡胶硫化密封体(23)的一端与电缆(25)相连，另一端沿轴向向外延伸形成橡胶绝缘棒(22)，所述插针(21)的另一端由橡胶绝缘棒(22)穿出。

9.按权利要求1所述的水密连接器，其特征在于：所述插针(21)的材料为海军铜，表面镀金，插针(21)的一端与所述第二橡胶硫化密封体(23)粘接，且该端设有盲孔，所述电缆(25)内的导线与该盲孔内壁焊接，所述插针(21)的另一端插入插孔(13)内。

10.按权利要求1所述的水密连接器，其特征在于：所述内螺纹锁紧螺帽(24)的材料为聚甲醛树脂，其一端通过卡簧(15)与第二橡胶硫化密封体(23)相连，另一端设有内螺纹、与所述外螺纹锁紧螺帽(14)螺纹连接；所述第一橡胶硫化密封体(11)与第二橡胶硫化密封体(23)密封抵接。

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