CN106877088A - 一种水下充油压力平衡式电接触偶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下充油压力平衡式电接触偶，插针接触偶前部为导电材料，后部设置绝缘涂覆层；插孔接触偶包括刚性结构件，刚性结构件前端设置有连接壳体，所述连接壳体内设置弹性复位件，连接壳体的前部设有一贯簧孔，连接壳体的前端设置刚性绝缘圆柱体，在连接壳体外侧设置弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜的前端延伸至刚性绝缘圆柱体的前端，所述弹性橡胶膜的后端延伸至刚性结构件的前端，所述刚性结构件、连接壳体和贯簧孔均由导体材料制成。本发明的电接触偶可以形成独立的隔离承压密封模块，具备独立的承压密封结构，达到大深度水下插拔的使用需求。

Description

一种水下充油压力平衡式电接触偶
技术领域
本发明涉及一种适用于水下可插拔的水密电连接器的结构，具体为一种水下充油压力平衡式电接触偶。
背景技术
充油压力平衡式水下插拔电连接器，解决电连接器在深水环境下的内腔与外界海水间的压力补偿调整，并实现全海深环境下的即时插拔通断功能。能随着外界水压环境的变化调节整体结构的内外压差，并且能够在深水环境中随时进行机动性插合连接与拔出断开。目前，通用的水密连接器电插孔接触偶均采用单一的金属材质镀金或镀银制成，结构简单功能单一，仅能在密封状态下形成电气通路，进行电信号的传输。现有技术中的单个电接触偶并不具备独立的密封结构，需要依靠水密电连接器的外壳结构件密封功能进行外界水压的隔离，达到密封效果。如果外壳结构件的密封环节失效，将会造成进水，导致电气短路，并且将导致渗漏破坏连接器及其安装的设备仪器系统内部。另外，通用的水密连接器均是靠其壳体强度保障其在大深度压力环境下的承压能力，受材料本体及密封零件的材料限制，有很大的局限性。同时，通用水密连接器不具备水下插拔功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下充油压力平衡式电接触偶，所述水下充油压力平衡式电接触偶具有与外接隔离的独立的动态密封充油压力平衡结构，可以解决水密电连接器在大深度下的承压能力受限问题，大大提高水密连接器及仪器系统的使用深度和环境适应性。同时具备水下插拔功能，能够大大提高水下设备仪器的机动性，为水下设备仪器、深海网络系统等提供了基本技术支撑以及方案多样化的可能性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种水下充油压力平衡式电接触偶，包括插孔端和插针端，其特征在于
所述插针端为插针接触偶，所述插针接触偶前部为导电材料，后部设置绝缘涂覆层；
所述插孔端为插孔接触偶，包括刚性结构件，刚性结构件前端设置有连接壳体，所述连接壳体内设置弹性复位件，连接壳体的前部设有一贯簧孔，连接壳体的前端设置刚性绝缘圆柱体，所述刚性绝缘圆柱体的后端与弹性复位件的前端连接，所述刚性绝缘圆柱体的前端则伸至连接壳体外，在连接壳体外侧设置弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜的前端延伸至刚性绝缘圆柱体的前端，所述弹性橡胶膜的后端延伸至刚性结构件的前端，所述刚性结构件、连接壳体和贯簧孔均由导体材料制成；
当插针接触偶插入时，所述插针接触偶插入插孔端的所述弹性橡胶膜内，将所述刚性绝缘圆柱体顶入连接壳体内，直至插针接触偶伸入连接壳体内，插针接触偶前部导电材料与贯簧孔电接触，由贯簧孔、连接壳体和刚性结构件的电连接完成插针接触偶和刚性结构件之间的电连接，弹性橡胶膜包覆住插针接触偶后面的绝缘涂覆层，形成绝缘密封；
当插针接触偶拔出时，随着插针接触偶的拔出，弹性复位件推动刚性绝缘圆柱体向外移动，直至插针接触偶完全拔出，刚性绝缘圆柱体移动至最外端，弹性橡胶膜紧附于刚性绝缘圆柱体表面，形成绝缘密封。
根据本发明的优选实施例，所述连接壳体内充油，且所述连接壳体上设置有泄压微孔。
根据本发明的优选实施例，泄压微孔的直径为0.3至0.5mm。
根据本发明的优选实施例，所述弹性复位件为复位弹簧。
根据本发明的优选实施例，所述弹性橡胶膜外侧也充油。
本发明采用弹性橡胶膜与刚性绝缘圆柱体的配合形成插孔接触偶的端面保护；采用刚性绝缘圆柱体、插针接触偶后部绝缘层与橡胶膜的配合配合形成动态密封结构，保证电气通路的隔离与密封；采用弹性橡胶膜与内部的刚性结构件支撑，进行内部充油，实现内外的隔离与压力平衡，并防止水下插拔过程中的环境因素污染。本发明的电接触偶可以形成独立的隔离承压密封模块，具备独立的承压密封结构，达到大深度水下插拔的使用需求。电接触偶采用刚性、弹性结构件、密封件的有机结合，形成独立的动态密封结构，使电接触偶做到电气性能、物理性能及环境适应性能的兼顾。
附图说明
图1为本发明的插孔端与插针端的结构示意图。
图中包括：
1、插针接触偶，2、绝缘涂覆层，3、弹性橡胶膜，4、刚性绝缘圆柱体，5、贯簧孔，6、弹性复位件，7、刚性结构件。
具体实施方式
一种水下充油压力平衡式电接触偶，包括插孔端和插针端，其特征在于
所述插针端为插针接触偶1，所述插针接触偶1前部为导电材料，后部设置绝缘涂覆层2；
所述插孔端为插孔接触偶，包括刚性结构件7，刚性结构件7前端设置有连接壳体，所述连接壳体内设置弹性复位件6，连接壳体的前部设有一贯簧孔5，连接壳体的前端设置刚性绝缘圆柱体4，所述刚性绝缘圆柱体4的后端与弹性复位件6的前端连接，所述刚性绝缘圆柱体的前端则伸至连接壳体外，在连接壳体外侧设置弹性橡胶膜3，所述弹性橡胶膜3的前端延伸至刚性绝缘圆柱体的前端，所述弹性橡胶膜3的后端延伸至刚性结构件7的前端，所述刚性结构件7、连接壳体和贯簧孔5均由导体材料制成；
所述插针接触偶1插入插孔端的所述弹性橡胶膜3内，将所述刚性绝缘圆柱体顶入连接壳体内，直至插针接触偶1伸入连接壳体内，插针接触偶1前部导电材料与贯簧孔5电接触，由贯簧孔、连接壳体和刚性结构件的电连接完成插针接触偶1和刚性结构件7之间的电连接，弹性橡胶膜3包覆住插针接触偶后面的绝缘涂覆层，形成绝缘密封。
当插针接触偶1拔出时，随着插针接触偶1的拔出，弹性复位件推动刚性绝缘圆柱体向外移动，直至插针接触偶1完全拔出，刚性绝缘圆柱体移动至最外端，弹性橡胶膜3紧附于刚性绝缘圆柱体表面，形成绝缘密封。
根据本发明的优选实施例，所述连接壳体内充油，且所述连接壳体上设置有泄压微孔。
根据本发明的优选实施例，所述弹性复位件为复位弹簧。
根据本发明的优选实施例，所述弹性橡胶膜3外侧也充油。
插针接触偶1采用电接触常用的铜合金材料制成，其后部设置绝缘涂覆层2，前端为裸露的金属接触点，保证插合过程中避免电气传输部分与海水的接触。
插针接触偶1插入后，插针接触偶1与插孔端连接壳体内的贯簧孔5接触，插孔端外面的弹性橡胶膜3包覆住插针接触偶1后面的绝缘涂覆层，与外界绝缘隔绝。
插孔接触偶中采用耐海水及耐油橡胶作为弹性橡胶膜3，通过模具模压制成，配合内部刚性壳体进行机械挤压，形成独立密封空间；采用刚性绝缘材料支撑绝缘圆柱体，与弹性橡胶膜配合形成绝缘密封环节；插孔接触偶中电接触点采用贯簧孔独立件作为接触件，增加电接触点以及电接触强度，保证电气传输的稳定性；复位系统采用弹性复位件进行圆柱体支撑，在没有插合应力的情况下进行绝缘圆柱体的复位，保证密封；刚性结构件由导体材料制成，能够保证良好的电气传输性能和支撑强度。
本发明的电接触偶采用刚性、弹性结构件、密封件的有机结合，形成独立的动态密封结构，使电接触偶做到电气性能、物理性能及环境适应性能的兼顾。
主要指标优良：载流量：≥20A；工作电压：10kV/DC；绝缘电阻：≥5000MΩ；机械寿命：1000次；耐盐雾：1000h；工作温度-55℃～+105℃；耐水压：110MPa。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水下充油压力平衡式电接触偶，包括插孔端和插针端，其特征在于
所述插针端为插针接触偶，所述插针接触偶前部为导电材料，后部设置绝缘涂覆层；
所述插孔端为插孔接触偶，包括刚性结构件，刚性结构件前端设置有连接壳体，所述连接壳体内设置弹性复位件，连接壳体的前部设有一贯簧孔，连接壳体的前端设置刚性绝缘圆柱体，所述刚性绝缘圆柱体的后端与弹性复位件的前端连接，所述刚性绝缘圆柱体的前端则伸至连接壳体外，在连接壳体外侧设置弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜的前端延伸至刚性绝缘圆柱体的前端，所述弹性橡胶膜的后端延伸至刚性结构件的前端，所述刚性结构件、连接壳体和贯簧孔均由导体材料制成；
当插针接触偶插入时，所述插针接触偶插入插孔端的所述弹性橡胶膜内，将所述刚性绝缘圆柱体顶入连接壳体内，直至插针接触偶伸入连接壳体内，插针接触偶前部导电材料与贯簧孔电接触，由贯簧孔、连接壳体和刚性结构件的电连接完成插针接触偶和刚性结构件之间的电连接，弹性橡胶膜包覆住插针接触偶后面的绝缘涂覆层，形成绝缘密封；
当插针接触偶拔出时，随着插针接触偶的拔出，弹性复位件推动刚性绝缘圆柱体向外移动，直至插针接触偶完全拔出，刚性绝缘圆柱体移动至最外端，弹性橡胶膜紧附于刚性绝缘圆柱体表面，形成绝缘密封。
2.如权利要求1所述的一种水下充油压力平衡式电接触偶，其特征在于所述连接壳体内充油，且所述连接壳体上设置有泄压微孔。
3.如权利要求2所述的一种水下充油压力平衡式电接触偶，其特征在于泄压微孔的直径为0.3至0.5mm。
4.如权利要求1所述的一种水下充油压力平衡式电接触偶，其特征在于所述弹性复位件为复位弹簧。
5.如权利要求1所述的一种水下充油压力平衡式电接触偶，其特征在于所述弹性橡胶膜外侧也充油。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11374351B2 (en) 2018-04-06 2022-06-28 Fischer Connectors Holding S.A. Multipolar connector
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