CN108649400A - 一种可拆卸式深水密封连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可拆卸式深水密封连接器。一种可拆卸式深水密封连接器包括插座、插头以及与插头配套的尾部附件，插头与插座之间以及插头与尾部附件之间的界面密封均采用两道O形橡胶密封圈实现密封，插座与水下作业设备采用轴向和径向O形橡胶密封圈实现密封；插座为玻璃烧结插座，插座壳体和接触件通过复合玻璃烧结而成为一个整体从而实现纵向密封；尾部附件与电缆之间密封采用填料密封方式，尾部附件还设置有电缆屏蔽结构，采用屏蔽簧片与尾部附件连接，增加了接触面积，有效的降低屏蔽层的接触电阻和屏蔽电阻，实现真正意义上的360度环形屏蔽。本发明整体可拆卸，维修方便，结构紧凑，通用性强且经久耐用，性能指标为耐静水压力4.5MPa。

Description

一种可拆卸式深水密封连接器

技术领域

本发明涉及电连接器领域，特别是涉及一种深水密封插头及深水密封屏蔽尾部附件。

背景技术

在海洋水下工程及装备技术领域，随着人类探索开发海洋步伐的加快，水下电气设备和装置的广泛使用，用来联系水下电气与水面终端设备或电源的重要元器件--水下连接器也逐步发展起来，并对其要求日益提高，从1MPa静水压力要求逐步扩展到5MPa、10MPa，甚至更高的静水压力要求。

目前大多数深水密封连接器，为提高密封可靠性，尽量减少密封部位，插头大多数为一体式结构，即省略尾部附件以免除插头和尾部附件结合部位的密封，插头壳体尾端很长，以实现对电缆的密封和屏蔽，轴向结构尺寸比较大，且长壳体结构加工有一定难度，由于没有尾部附件，因此不利于实现产品通用化、模块化，且维修不便；非灌封尾部附件的深水密封连接器一般耐静水压力为几米(不到0.1MPa)左右，无法用于深水场合；灌封型尾部附件，虽然该密封方式零件加工难度不大且较易实现，但其不可拆卸且可维修性差，此外，灌封密封连接器在经历高低温循环等环境试验后，密封性能会下降，该密封方式不适合工作温度变化大的场合。

连接器与电缆的密封一般采用密封橡胶保护套、硫化、灌封、O形橡胶密封圈等方式实现密封，橡胶保护套拆卸、维修不便，硫化、灌封等方式无法实现拆卸维修，而O形橡胶密封圈一般对电缆外径尺寸、外观要求严格，公差不能太大，且电缆沿轴向不能有明显褶皱和凸凹不平，否则可能造成密封失效；为实现密封可靠时，电缆要受到较大的径向压力，这样会加重电缆护套的蠕变，再经过高低温作用，电缆护套的蠕变会很严重进而出现泄漏现象。

带尾部附件的深水密封电连接器可以安装不同结构形式的尾罩，以实现对不同直径大小电缆的密封，装配、维修方便，有利于实现通用化、模块化。但因此给电缆屏蔽处理过程带来困难，这是因为在插头或插座和尾部附件结合处，既要实现密封可靠，又要保证电缆屏蔽与连接器有效搭接，以防电磁泄漏，同时电缆芯线与插头或插座内接触件焊接后，电缆与插头或插座成为一个整体，尾部附件与插头或插座连接密封过程中要相对其有位移，即尾部附件相对电缆有位移，因此如果把电缆的屏蔽层固定到尾部附件上是行不通的，如固定到插头或插座上则会增大连接器的结构尺寸。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，公开一种可拆卸式深水密封连接器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可拆卸式深水密封连接器，包括插座、插头、尾部附件，所述插座的一端安装在水下作业设备上，另一端与所述插头密封连接，所述插头配有所述尾部附件，两者配套使用。所述插头包括插头壳体、插头连接螺母、O形橡胶密封圈I、插孔、插孔绝缘体、插孔绝缘盖板、内卡圈，所述插孔绝缘体和所述插孔绝缘盖板穿插在所述插头壳体内，所述插孔穿在所述插孔绝缘体和所述插孔绝缘盖板内，所述内卡圈将所述插孔、所述插孔绝缘体、所述插孔绝缘盖板固定在所述插头壳体内；所述插座为玻璃烧结插座，包括轴向和径向O形橡胶密封圈、插针、插座壳体、烧结玻璃，所述轴向O形橡胶密封圈位于所述插座壳体法兰盘沟槽内，所述径向O形橡胶密封圈位于所述插座壳体圆周沟槽内，所述插座壳体和所述插针通过所述烧结玻璃烧结成为一个整体；

所述尾部附件包括电缆屏蔽结构、O形橡胶密封圈II、防松橡胶圈、尾部附件连接螺母、电缆密封结构，所述电缆屏蔽结构包括屏蔽簧片、屏蔽环、钢丝锁圈，所述屏蔽环套在电缆屏蔽层上，所述屏蔽簧片套在所述屏蔽环上；

进一步，所述的可拆卸式深水密封连接器密封性能指标为耐静水压力4.5MPa；

优选地，所述的插座壳体上和所述的插头壳体上分别设置有红色色环，所述的插座壳体相对于所述插针为长壳体形式，所述插针凹入所述插座壳体插合端面较深；

进一步，所述电缆密封结构包括填料函、填料环组件、波形弹簧、压紧尾罩、电缆夹、紧固螺钉，所述填料环组件包括填料环和位于其两端的垫片，所述波形弹簧位于两个填料环组件之间，所述压紧尾罩的拧紧到位通过力矩扳手显示的扭矩值控制，拧紧到位后由所述紧固螺钉实现所述压紧尾罩的固定；

优选地，所述屏蔽簧片是柔性屏蔽簧片，所述屏蔽簧片与所述填料函弹性接触，安装后为径向受压状态；

进一步，所述电缆夹为2个且所述电缆夹上设置的两个孔一个为光孔，另一个为螺纹孔。

进一步，所述防松橡胶圈安装后是轴向受压和径向拉伸状态；

本发明的有益效果在于：一种可拆卸式深水密封连接器用于深水密封场合，尺寸紧凑，结构简单，装配方便，实现了产品模块化需求，整体可拆卸维修，通用性强且经久耐用；可以对尺寸公差较大且表面有钢丝铠装加工后留下的螺旋压痕或凸凹不平的电缆实现可靠密封。既能实现插头与尾附附件之间的密封，又能保证电缆屏蔽层与电连接器有效搭接，实现真正意义上的360度环形屏蔽。本发明能满足在0～450米水下作业，绝缘电阻≥2000MΩ，接触电阻≤9mΩ，插拔次数为200次。

附图说明

图1是可拆卸式深水密封连接器的结构示意图；

图2是插座的结构示意图；

图3是插头的结构示意图；

图4是尾部附件的结构示意图；

图中：1.插座，2.插头，3.尾部附件，11.轴向O形橡胶密封圈.12.径向O形橡胶密封圈，13.插座壳体，14.插针，15.烧结玻璃，16.插座红色色环，21.插头壳体，22.O形橡胶密封圈I，23.插头连接螺母，24.外卡圈.25.内卡圈，26.插孔绝缘盖板，27.插头壳体尾部凸齿，28.插头红色色环，29.插孔绝缘体，210.插孔，31.O形橡胶密封圈II，32.填料函凹槽，33.防松橡胶圈，34.连接卡簧.35.填料函，36.垫片，37.填料环，38.波形弹簧，39.紧固螺钉，310.压紧尾罩，311.电缆，312.螺钉，313.电缆夹，314.尾部附件连接螺母，315.填料函圆周4个扁台，316.屏蔽簧片，317.屏蔽环，318.电缆屏蔽层，319.钢丝锁圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本实施例提出的可拆卸式深水密封连接器，包括插座1、插头2以及与插头相配的尾部附件3，插头2与插座1之间以及插头2与尾部附件3之间的界面密封分别采用两道O形橡胶密封圈I22、O形橡胶密封圈II31实现密封，插座1与水下作业设备采用轴向O形橡胶密封圈11和径向O形橡胶密封圈12实现密封，插头2与插座1之间以及插头2与尾部附件3之间均采用螺纹连接且有螺纹防松措施。

图2中，插座壳体13和插针14通过烧结玻璃15烧结成为一个整体，可实现插座壳体13和插针14之间的密封，从而在电缆311破损的状态下，利用插座1防止外部水等流体介质通过尾部附件3和插头2进入插座1所安装的水下作业设备，从而实现连接器的纵向水密功能，插座壳体13相对于插针14为长壳体形式，插针14凹入插座壳体13插合端面，可以防止插针14裸露在外被碰伤，图3中，插头连接螺母23将插头2和插座1固定在一起，当插头连接螺母23盖住插座红色色环16时表示连接锁紧到位；尾部附件连接螺母314将插头2和尾部附件3固定在一起，连接时，旋转尾部附件连接螺母314与插头壳体21右端螺纹连接，即将旋转不动时，然后握紧填料函35转动出现松动时，继续旋转尾部附件连接螺母314，此时插头壳体尾部凸齿27与填料函凹槽32对接成功，以防止连接后尾部附件3相对插头2转动损坏电缆311，当尾部附件连接螺母314盖住插头红色色环28时表示连接锁紧到位。插头2与插座1之间以及插头2与尾部附件3之间的螺纹防松措施通过位于图1位置的防松圈橡胶圈实现，以提高可拆卸式深水密封连接器的抗震动环境。

图3中，插孔绝缘体29和插孔绝缘盖板26置于插头壳体21内，所述插孔210穿插在插孔绝缘体29和所述插孔绝缘盖板26内，内卡圈25将插孔210、插孔绝缘体29、插孔绝缘盖板26固定在插头壳体21内。插头连接螺母23从插头壳体21右端装入，最后装上外卡圈24。

图4中，先将连接卡簧34径向挤压压入填料函35所示的槽内，然后将连接螺母314套在填料函35上并推入，到位后连接卡簧34会恢复原状弹到连接螺母314所示的槽内，此时连接螺母314能轻松自如绕填料函35转动，接着将电缆一端分别依次穿过压紧尾罩310、垫片36、填料环37、垫片36、波形弹簧38、垫片36、填料环37、垫片36、填料函35；然后在电缆311此端剥去电缆最外层的一段绝缘护套，露出电缆屏蔽层318，将套有屏蔽簧片316的屏蔽环317套在屏蔽层318上，屏蔽层318全部上翻到屏蔽环317上，用钢丝锁圈319固定屏蔽层318；然后将电缆311端头的内导线的护套绝缘层去除，露出线芯，将芯线焊接到插孔210焊杯内，电缆导线焊接后，推动填料函35挤压屏蔽簧片316，尾部附件3与插头2连接锁紧到位后，开始电缆密封结构的装配，装配时依次将套在电缆311上的垫片36、填料环37、垫片36、波形弹簧38、填料环37、垫片36装入填料函35，通过力矩扳手拧紧压紧尾罩310轴向挤压填料环对电缆311密封，直至达到所要求的扭矩值，用紧固螺钉39固定压紧尾罩310，最后把电缆夹313装配到压紧尾罩310的尾端，装上螺钉312实现对电缆311的固定，以防电缆311旋转并防止在密封区弯曲。两个填料环组件之间设置有波形弹簧38，可以在一定范围内自动补偿因电缆在长期压力作用及高低温等环境应力作用下发生蠕变或冷流造成的填料流失，延长使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，如波形弹簧用蝶形弹簧代替等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可拆卸式深水密封连接器，包括插座、插头、尾部附件，所述插座的一端安装在水下作业设备上，另一端与所述插头密封连接，特征在于：

所述插头配有所述尾部附件，两者配套使用；

所述插头包括插头壳体、插头连接螺母、O形橡胶密封圈I、插孔、插孔绝缘体、插孔绝缘盖板、内卡圈，所述插孔绝缘体和所述插孔绝缘盖板穿插在所述插头壳体内，所述插孔穿在所述插孔绝缘体和所述插孔绝缘盖板内，所述内卡圈将所述插孔、所述插孔绝缘体、所述插孔绝缘盖板固定在所述插头壳体内；

所述插座为玻璃烧结插座，包括轴向和径向O形橡胶密封圈、插针、插座壳体、烧结玻璃，所述轴向O形橡胶密封圈位于所述插座壳体法兰盘沟槽内，所述径向O形橡胶密封圈位于所述插座壳体圆周沟槽内，所述插座壳体和所述插针通过所述烧结玻璃烧结成为一个整体；

所述尾部附件包括电缆屏蔽结构、O形橡胶密封圈II、防松橡胶圈、尾部附件连接螺母、电缆密封结构，所述电缆屏蔽结构包括屏蔽簧片、屏蔽环、钢丝锁圈，所述屏蔽环套在电缆屏蔽层上，所述屏蔽簧片套在所述屏蔽环上。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式深水密封连接器，其特征是：所述的可拆卸式深水密封连接器密封性能指标为耐静水压力4.5MPa。

3.根据权利要求1所述的可拆卸式深水密封连接器，其特征是：所述的插座壳体上和所述的插头壳体上分别设置有红色色环，所述的插座壳体相对于所述插针为长壳体形式，所述插针凹入所述插座壳体插合端面较深。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式深水密封连接器，其特征是：所述电缆密封结构包括填料函、填料环组件、波形弹簧、压紧尾罩、电缆夹、紧固螺钉，所述填料环组件包括填料环和位于其两端的垫片，所述波形弹簧位于两个填料环组件之间，所述压紧尾罩的拧紧位置通过力矩扳手设定的扭矩值控制，拧紧到位后由所述紧固螺钉实现所述压紧尾罩的固定。

5.根据权利要求1所述的可拆卸式深水密封连接器，其特征是：所述屏蔽簧片是柔性屏蔽簧片，所述屏蔽簧片与所述填料函弹性接触，安装后为径向受压状态。

6.根据权利要求4所述的可拆卸式深水密封连接器，其特征是：所述电缆夹为2个且所述电缆夹上设置的两个孔一个为光孔，另一个为螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的可拆卸式深水密封连接器，其特征是：所述防松橡胶圈安装后是轴向受压和径向拉伸状态。