CN109449661B - 一种可水下插拔的绝缘连接座、接头及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可水下插拔的绝缘连接座、接头及实现方法，该连接座包括壳体、电路板、多个插拔机构和绝缘隔板；所述每个插拔机构均包括第一凹槽、两块第一弹性橡胶、保护材料、第二凹槽和两块第二弹性橡胶；所述第一凹槽和第二凹槽底部均设有插孔，且两个插孔、两块第一弹性橡胶之间的接缝、两块第二弹性橡胶之间的接缝位于同一中轴线上，以用于配套接头接入电路板。所述接头与连接座配套使用，包括依次相接的导线、插头和连接端，所述连接端与可插入壳体内且端面与电路板相接。连接座、插头配套使用，可直接在水下进行插拔，并且可使用寿命长，可推广应用。

Description

一种可水下插拔的绝缘连接座、接头及实现方法

技术领域

本发明涉及一种可水下插拔的绝缘连接座、接头及实现方法。

背景技术

目前，工业与民用的电源插头插座为金属接触式，插头插入插座时，插头的金属触体与带电的插座侧金属触体接触导通，使插头侧得电。这种电源插座插头结构简单，应用广泛，但不能满足一些特殊场合的使用要求，如水下、潮湿等特殊环境，尤其深水工作环境。因此，人们不但希望连接器能可靠连接，并在一些特殊的场合，能够具有良好的密封防水性能，甚至是希望能够直接在水下实现安全插拔。

发明内容

本发明的目的之一是为了提供一种可水下插拔的绝缘连接座及配套接头，以解决现有技术中连接座无法直接在水下实现插拔的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可水下插拔的绝缘连接座，包括壳体，设置在壳体内底部的电路板，设置在壳体上的多个插拔机构，及设置在壳体内并将电路板与插拔机构分隔开的绝缘隔板；所述每个插拔机构均包括与壳体上盖一体成型的第一凹槽，并排填充在第一凹槽内的两块第一弹性橡胶，在壳体上盖与绝缘隔板之间填充满的保护材料，与绝缘隔板一体成型的第二凹槽，并排填充在第二凹槽内的两块第二弹性橡胶；所述第一凹槽和第二凹槽底部均设有插孔，且两个插孔、两块第一弹性橡胶之间的接缝、两块第二弹性橡胶之间的接缝位于同一中轴线上，以用于配套接头接入电路板。

具体的说，所述壳体上盖与绝缘隔板之间还设有分隔板，所述保护材料即填充在分隔板与绝缘隔板之间；所述壳体上盖与分隔板之间则填充满脱水材料。

具体的说，所述分隔板上设有与之一体成型的第三凹槽，第三凹槽内填充有两块第三弹性橡胶，所述第三凹槽底也设有于两块第三弹性橡胶接缝位于同一中轴线上的用于配套接头穿行的插孔。

具体的说，所述填充的脱水材料为密度大于水、不溶于水、绝缘且压力大于连接座所处环境压力的液体。

更具体的说，所述填充的保护材料为吸水干粉。

进一步的，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽外均设有用于凹槽内使对应的两块弹性橡胶紧密贴合的抱箍。

进一步的，所述绝缘连接座还包括连接线接头和连接线；所述连接线接头包括圆柱体形接头壳体，设置在接头壳体外的便于转动连接线接头的六棱环，设置在接头壳体一端的外螺纹凸起接头，及设置在接头壳体内的集成导电体；所述集成导电体一端设有导电凹槽并位于凸起接头内，集成导电体另一端则设有用于连接线插入的插孔；所述壳体一侧设有与凸起接头相配合的螺纹槽，该连接线螺纹槽内设有与导电凹槽相配合的凸起导电端，该凸起导电端贯穿连接线螺纹槽底部后进入壳体内与电路板相连；所述接头壳体上还设有用于锁紧导电体的锁紧螺栓。

更进一步的，所述连接线接头上还设有密封组件，所述密封组件包括环绕外螺纹凸起接头的设置在接头壳体上的环形凸起，环绕插孔的设置在接头壳体上的软皮筋，套设在软皮筋内的用于撑开软皮筋以便于连接线插入插孔的套管；所述软皮筋内设有双面胶，且该双面胶外的纸膜与套管一端固定，当取出套管时带离纸膜、以使软皮筋收缩紧压并固定在连接线上；所述壳体上则环绕螺纹槽设置有与环形凸起相配合的环形凹槽，该环形凹槽内还设有环形防水垫片。

一种与上述绝缘连接座相配合的接头，所述接头与连接座配套使用，包括依次相接的导线、插头和连接端，所述连接端可插入壳体内且端面与电路板相接；所述连接端与插头相接的一侧外部套设有柔性绝缘防水套，柔性绝缘防水套的长度与壳体上盖到第二凹槽底部之间的间距一致；所述连接端端头处俯视呈椭圆状或钝角多棱柱状，连接端端头处主视呈凸起的弧形。

此外，本发明的另一个目的则是提供上述连接座及配套接头实现水下插拔的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种绝缘连接座、接头水下插拔的实现方法，包括以下步骤：

S1：先将连接线通过套管插入插孔中，然后取下套管，套管会带动纸膜移动进而露出双面胶，此时软皮筋收缩紧贴在连接线外并通过双面胶牢固黏贴；

S2:将连接线接头螺纹套接到壳体的螺纹槽内，同时环形凸起与环形凹槽相卡并通过防水垫片防水，然后连接线另一端接电，再将连接座置于水下；

S3：手持插头，将插头上的连接端与对应要插入的插拔机构相对，然后用力向下使连接端依次通过第一弹性橡胶接缝、第一凹槽的插孔、脱水材料、第三弹性橡胶接缝、第三凹槽的插孔、保护材料、第二弹性橡胶接缝和第二凹槽的插孔进入绝缘隔板下方，并与对应的电路板相连，实现连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的插拔机构首先通过第一凹槽内的两块第一弹性橡胶后穿过插孔，第一弹性橡胶紧紧相贴，可充分去除接头连接端上的水，并且，本发明是用两块弹性橡胶紧密贴合的(而非在中部开孔)，当插头连接端插入后由于自身弹性和抱箍的作用，会使其与连接端无缝相接，充分排水，而当接头连接端抽出后，会迅速闭合，避免水进入壳体内，该设置可实现接头连接端的循环插拔，相对于开孔而言，其使用寿命更长。而当接头连接端插入保护材料中后，由于保护材料为生石灰等吸水干粉，即使连接座和接头长期使用后产生漏油漏水现象，也会被生石灰等吸水干粉吸收，并且由于吸水干粉吸水有限，当其吸收饱和后会自然硬化，即其无法吸水的同时插头连接端也无法插入，进而起到了保护作用。而在接头连接端穿过保护材料后会再次通过第二弹性橡胶(其结构、原理和使用优势与第一弹性橡胶相同)，避免保护材料随接头连接端进入电路板。

(2)本发明还增设了分隔板，并且将保护材料填充在下方，而在分隔板上方增设了脱水材料，分隔板上设有结构和作用均与第一凹槽、第一弹性橡胶相同的第二凹槽和第二弹性橡胶。其脱水材料直接选用密度大于水、不溶于水、绝缘且压力大于连接座所处环境压力的液体材料，如变压器油、电缆油、电容器油等，目的是当接头连接端带有水汽进入后，在穿透脱水材料层时会与脱水材料发生摩擦，并且由于脱水材料的性能(填充满及其密度等特性)，进而时连接端粘上的水汽摩擦往上移动，而不会顺着接头连接端进入第二弹性橡胶中，而第二弹性橡胶的作用则是避免脱水材料进入下方的保护材料中。

(3)本发明中所有插拔机构中的绝缘隔板、分隔板均可直接使用同一块(填充的保护材料和脱水材料也可如此)，也可单独设置，灵活程度高。

(4)本发明的连接座还设有配套连接线接头，相对于现有的直接将连接线与连接座相连而言，本发明通过连接线接头来连接，使用灵活度高。在使用时，先将连接线通过套管插入插孔中，然后取下套管，套管会带动纸膜移动进而露出双面胶，此时软皮筋收缩紧贴在连接线外并通过双面胶牢固黏贴，实现了连接线与连接线接头的密封连接；而通过扳手等工具螺旋六棱环，又可使连接线接头轻松螺旋后与螺纹槽螺纹固定，实现固定连接，并且由于环形凸起、环形凹槽和防水垫片的设置，又可起到密封作用，进而大大提高本发明连接座的防水性能。

(5)本发明设置的集成导电体，是一种类似与插孔转换器的存在，可直接设置导电铜片从圆柱体形、片状等形状的转变，来适应壳体上凸起导电端和导线上插孔的形状，进而提升其适配性，使连接线接头可通过更换不同的集成导电体来适配更多的导线和凸起导电端。

(6)本发明的接头与连接座配套使用，接头上套设柔性绝缘防水套，可将接头与水、脱水材料和保护材料分隔开来，使其在插入的状态下能够避免侵蚀的发生，柔性绝缘防水套外表面应当与端部未设柔性绝缘防水套的部分外表面齐平，以使其插拔更顺利。

附图说明

图1为本发明绝缘连接座结构示意图。

图2为本发明连接座与连接线接头相接处的结构示意图。

图3为本发明连接线接头结构示意图。

图4为本发明接头结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-壳体，11-螺纹槽，12-凸起导电端，13-环形凹槽，14-防水垫片，2-电路板，3-绝缘隔板，4-第一凹槽，41-第一弹性橡胶，42-保护材料，43-第二凹槽，44-第二弹性橡胶，5-分隔板，51-脱水材料，52-第三凹槽，53-第三弹性橡胶，54-抱箍，6-接头壳体，61-六棱环，62-凸起接头，63-集成导电体，64-导电凹槽，65-插孔，66-环形凸起，67-套管，68-锁紧螺栓，69-软皮筋，7-连接线，8-导线，81-插头，82-连接端，83-柔性绝缘防水套。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是为了提供一种可循环在水下插拔的绝缘连接座及其配套接头，并且还提供了该连接座和接头实现水下插拔的方法。

具体来说，参见图1，本实施例的绝缘连接座包括壳体1，设置在壳体内底部的电路板2，设置在壳体上的多个插拔机构，及设置在壳体内并将电路板与插拔机构分隔开的绝缘隔板3。在此，绝缘隔板可以做成整块，并与壳体1上下表面平行，直接将电路板2与所有插拔机构分离，以节省制作工序，其电路板的结构与现有插板中电路板结构相同，本实施例并未对其进行改进，在此不赘述。

所述每个插拔机构均包括与壳体1上盖一体成型的第一凹槽4，并排填充在第一凹槽内的两块第一弹性橡胶41，设置在壳体1上盖与绝缘隔板之间是分隔板5，满填充在壳体上盖与分隔板之间的脱水材料51，设置在分隔板5上并之一体成型的第三凹槽52，在第三凹槽内填充的两块第三弹性橡胶53，满填充在分隔板与绝缘隔板之间的保护材料42，与绝缘隔板一体成型的第二凹槽43，并排填充在第二凹槽内的两块第二弹性橡胶44；其中，三个凹槽底部均设有插孔，并且三个插孔与三个凹槽内两个弹性橡胶接缝均位于同一纵轴线上，以确保接头能够插入并与电路板相连。每个插拔机构均可以单独设置并与插头的连接端一一对应，也可以将分隔板同绝缘隔板一样，制成整体，而填充的保护材料和脱水材料也整体填充，而仅将三个凹槽和对应的弹性橡胶设置成与连接端一一对应即可。

该结构相当于在接头水下插拔时进行了五级隔水隔杂，其第一级是由第一凹槽4和第一弹性橡胶41构成，由于弹性橡胶本身的弹性作用，并且其是两块紧贴而成，接头连接端在外力作用下插入时，连接端的水分会被弹性橡胶挤压分离，而由于弹性橡胶是由两块紧贴而成，而非在中部开孔，因此其韧性更强，每块弹性橡胶的变形量更小，因此其循环使用的次数得到了极大的提升，在此，为便于接头连接端的插拔，可以将弹性橡胶插入处设置对应的呈倒人字形的弧形凹槽。其第二级则为脱水材料，所述填充的脱水材料则直接选用密度大于水、不溶于水、绝缘且压力大于连接座所处环境压力的液体材料，类似变压器油、电缆油、电容器油、硅胶油、黄油等，此时，即使接头连接端带有些微水汽进入，由于水油不相容，并且该层之间的脱水材料是填充满的，因此在穿透脱水材料层时会与脱水材料发生摩擦，并且由于脱水材料的性能(填充满及其密度等特性)，连接端可在外力作用下向下移动，但其带有的些微水汽则摩擦往上并浮在脱水材料上方的插孔处，不会顺着接头连接端进入第二弹性橡胶中，而第二弹性橡胶的作用则是避免脱水材料进入下方的保护材料中，并且会汇于第一凹槽的插孔处并与油分离，经试验发现，即使本实施例连接座使用多次后，该些微水汽量也极小，由于连接端的缘故肉眼并不能清楚看到，并且，当拔出接头连接端时由于气压作用也会将这些微水汽完全带出，不会停留在该层。其第三级则为第三凹槽和第三弹性橡胶构成，其结构和工作原理均与第一级相同，不同仅在于其是为了避免第二级中的油进入下一级。其第四级为保护材料42层，当接头连接端插入保护材料中后，由于保护材料为生石灰等吸水干粉，即使连接座和接头长期使用后产生漏油漏水现象，也会被生石灰等吸水干粉吸收，并且由于吸水干粉吸水有限，当其吸收饱和后会自然硬化，即其无法吸水的同时插头连接端也无法插入，进而起到了保护作用。其第五级为第二凹槽和第二弹性橡胶，其结构和工作原理均与第一级相同，不同仅在于其是为了避免保护材料随接头连接端进入电路板。

在此，应当注意的是，本实施例还在所述第一凹槽4、第二凹槽43和第三凹槽52外均设有用于凹槽内使对应的两块弹性橡胶紧密贴合的抱箍或弹簧、弹性圈等能够两块橡胶紧密贴合并具有一定压力的工具，以提高其复弹的性能，增加其使用寿命。

此外，参见图2和图3，本实施例的绝缘连接座还包括连接线接头和连接线7；所述连接线接头包括圆柱体形接头壳体6，设置在接头壳体外的便于转动连接线接头的六棱环61，设置在接头壳体一端的外螺纹凸起接头62，及设置在接头壳体内的集成导电体63；通过扳手等工具螺旋六棱环，又可使连接线接头轻松螺旋后与螺纹槽螺纹固定；所述集成导电体内部设为导电体，该导电体可以是铜片、铜柱或者是柱形铜与片状铜之间变换的导电铜，外部则由绝缘胶进行粘接和封装，仅留两端以作为连接的端头。所述集成导电体一端设有导电凹槽64并位于凸起接头内，集成导电体另一端则设有用于连接线插入的插孔65；所述壳体1一侧设有与凸起接头相配合的螺纹槽11，该连接线螺纹槽内设有与导电凹槽相配合的凸起导电端12，该凸起导电端贯穿连接线螺纹槽底部后进入壳体内与电路板2相连；所述接头壳体6上还设有用于锁紧集成导电体的锁紧螺栓68。

更进一步的，所述连接线接头上还设有密封组件，所述密封组件包括环绕外螺纹凸起接头的设置在接头壳体6上的环形凸起66，环绕插孔65的设置在接头壳体上的软皮筋，套设在软皮筋内的用于撑开软皮筋以便于连接线插入插孔的套管67；所述软皮筋内设有双面胶，且该双面胶外的纸膜与套管一端固定，当取出套管时带离纸膜、以使软皮筋收缩紧压在连接线上，并通过双面胶牢固黏贴，实现了连接线与连接线接头的密封连接；所述壳体1上则环绕螺纹槽11设置有与环形凸起相配合的环形凹槽13，该环形凹槽内还设有环形防水垫片14，由于环形凸起、环形凹槽和防水垫片的设置，又可起到密封作用，进而大大提高本发明连接座的防水性能。

本实施例还提供了一种与上述绝缘连接座相配合的接头，如图4所示，所述接头与连接座配套使用，包括依次相接的导线8、插头81和连接端82，所述连接端可插入壳体内且端面与电路板2相接；所述连接端与插头相接的一侧外部套设有柔性绝缘防水套83，柔性绝缘防水套可直接选用橡胶，且其长度与壳体1上盖到第二凹槽43底部之间的间距一致；并且，柔性绝缘防水套可使其与两块弹性橡胶之间的间距更小，更能够滤掉水分、油分或渣质。为使其插入更加容易并且与弹性橡胶之间阻力更小，所述连接端端头处俯视呈椭圆状或钝角多棱柱状，连接端端头处主视呈凸起的弧形。

利用上述绝缘连接座、接头来进行水下插拔的实现方法，包括以下步骤：

S1：先将连接线7通过套管67插入插孔65中，然后取下套管，套管会带动纸膜移动进而露出双面胶，此时软皮筋收缩紧贴在连接线外并通过双面胶牢固黏贴；

S2:将连接线接头螺纹套接到壳体1的螺纹槽内，同时环形凸起与环形凹槽相卡并通过防水垫片防水，然后连接线另一端接电，再将连接座置于水下；

S3：手持插头，将插头上的连接端与对应要插入的插拔机构相对，然后用力向下使连接端依次通过第一弹性橡胶41接缝、第一凹槽4的插孔、脱水材料51、第三弹性橡胶53接缝、第三凹槽52的插孔、保护材料42、第二弹性橡胶44接缝和第二凹槽43的插孔进入绝缘隔板下方，并与对应的电路板2相连，实现连接。

本实施例的连接座、插头配套使用，可直接在水下进行插拔，并且可使用寿命长，可推广应用。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，包括壳体(1)，设置在壳体内底部的电路板(2)，设置在壳体上的多个插拔机构，及设置在壳体内并将电路板与插拔机构分隔开的绝缘隔板(3)；所述每个插拔机构均包括与壳体(1)上盖一体成型的第一凹槽(4)，并排填充在第一凹槽内的两块第一弹性橡胶(41)，在壳体上盖与绝缘隔板之间填充满的保护材料(42)，与绝缘隔板一体成型的第二凹槽(43)，并排填充在第二凹槽内的两块第二弹性橡胶(44)；所述第一凹槽和第二凹槽底部均设有插孔，且两个插孔、两块第一弹性橡胶之间的接缝、两块第二弹性橡胶之间的接缝位于同一中轴线上，以用于配套接头接入电路板。

2.根据权利要求1所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述壳体(1)上盖与绝缘隔板之间还设有分隔板(5)，所述保护材料即填充在分隔板与绝缘隔板之间；所述壳体上盖与分隔板之间则填充满脱水材料(51)。

3.根据权利要求2所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述分隔板(5)上设有与之一体成型的第三凹槽(52)，第三凹槽内填充有两块第三弹性橡胶(53)，所述第三凹槽底也设有与两块第三弹性橡胶接缝位于同一中轴线上的用于配套接头穿行的插孔。

4.根据权利要求3所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述填充的脱水材料(51)为密度大于水、不溶于水、绝缘且压力大于连接座所处环境压力的液体。

5.根据权利要求4所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述填充的保护材料(42)为吸水干粉。

6.根据权利要求2～5任意一项所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述第一凹槽(4)、第二凹槽(43)和第三凹槽(52)外均设有用于凹槽内使对应的两块弹性橡胶紧密贴合的抱箍(54)。

7.根据权利要求6所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述绝缘连接座还包括连接线接头和连接线(7)；所述连接线接头包括圆柱体形接头壳体(6)，设置在接头壳体外的便于转动连接线接头的六棱环(61)，设置在接头壳体一端的外螺纹凸起接头(62)，及设置在接头壳体内的集成导电体(63)；所述集成导电体一端设有导电凹槽(64)并位于凸起接头内，集成导电体另一端则设有用于连接线插入的插孔(65)；所述壳体(1)一侧设有与凸起接头相配合的螺纹槽(11)，该连接线螺纹槽内设有与导电凹槽相配合的凸起导电端(12)，该凸起导电端贯穿连接线螺纹槽底部后进入壳体内与电路板(2)相连；所述接头壳体(6)上还设有用于锁紧导电体的锁紧螺栓(68)。

8.根据权利要求7所述的一种可水下插拔的绝缘连接座，其特征在于，所述连接线接头上还设有密封组件，所述密封组件包括环绕外螺纹凸起接头的设置在接头壳体(6)上的环形凸起(66)，环绕插孔(65)的设置在接头壳体上的软皮筋(69)，套设在软皮筋内的用于撑开软皮筋以便于连接线插入插孔的套管(67)；所述软皮筋内设有双面胶，且该双面胶外的纸膜与套管一端固定，当取出套管时带离纸膜、以使软皮筋收缩紧压并固定在连接线上；所述壳体(1)上则环绕螺纹槽(11)设置有与环形凸起相配合的环形凹槽(13)，该环形凹槽内还设有环形防水垫片(14)。

9.一种与权利要求7或8所述的绝缘连接座相配合的接头，其特征在于，所述接头与连接座配套使用，包括依次相接的导线(8)、插头(81)和连接端(82)，所述连接端可插入壳体内且端面与电路板(2)相接；所述连接端与插头相接的一侧外部套设有柔性绝缘防水套(83)，柔性绝缘防水套的长度与壳体(1)上盖到第二凹槽(43)底部之间的间距一致；所述连接端端头处俯视呈椭圆状或钝角多棱柱状，连接端端头处主视呈凸起的弧形。

10.一种绝缘连接座、接头水下插拔的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：先将连接线(7)通过套管(67)插入插孔(65)中，然后取下套管，套管会带动纸膜移动进而露出双面胶，此时软皮筋收缩紧贴在连接线外并通过双面胶牢固黏贴；

S2:将连接线接头螺纹套接到壳体(1)的螺纹槽内，同时环形凸起与环形凹槽相卡并通过防水垫片防水，然后连接线另一端接电，再将连接座置于水下；

S3：手持插头，将插头上的连接端与对应要插入的插拔机构相对，然后用力向下使连接端依次通过第一弹性橡胶(41)接缝、第一凹槽(4)的插孔、脱水材料(51)、第三弹性橡胶(53)接缝、第三凹槽(52)的插孔、保护材料(42)、第二弹性橡胶(44)接缝和第二凹槽(43)的插孔进入绝缘隔板下方，并与对应的电路板(2)相连，实现连接。

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