CN110391534B - 高压密封连接器及密封连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压密封连接器及密封连接器组件。其中高压密封连接器包括连接器主体和密封设置在连接器主体内的接触件，所述连接器主体上设有用于安装密封圈的密封槽，所述连接器主体包括塑料绝缘体，所述接触件密封嵌设在塑料绝缘体上，所述密封槽的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁是由固定在塑料绝缘体上的金属壳体形成。本发明采用上述技术方案，连接器主体采用塑料绝缘体能够节约成本，并且通过金属壳体形成密封槽的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁，能够满足密封槽的承压要求，避免与密封圈适配的配合面发生变形，相对于现有技术中的玻璃烧结和注射成型，金属壳体和塑料绝缘体之间的连接容易以低成本方式实现，并且能够保证承压性能。

Description

高压密封连接器及密封连接器组件
技术领域
本发明涉及高压密封连接器及密封连接器组件。
背景技术
在钻井、测井、深层勘探等作业中常常需要使用到电子仪器，但是，井下环境往往为高压环境或高温高压环境，为了保证电子仪器在高温和/或高压环境下正常工作，需要将其设置于封闭容器内，封闭容器内外通过密封连接器连接。这种类型的连接器例如公开号为CN101238617A的中国专利公开的用于密封高压连接器的设备和方法中介绍的连接器，包括壳体和设置在壳体外周面上的密封槽，壳体内密封设置有接触件，密封槽内设置密封圈，形成密封连接器组件。这种类型的连接器对指标要求较为严格，其中最主要的指标就是高温高压指标，通常国内的指标水平达到温度175℃，压强140MPa。
为达到高温高压指标，目前该类连接器主要为玻璃烧结结构，玻璃烧结结构存在加工及烧结成本高、合格率低等问题。另外，因产品绝缘层为玻璃，存在易裂纹吸潮及抗振动和冲击能力差的缺陷，难以满足随钻等方面的使用要求，并且玻璃烧结结构的外壳、绝缘体和内导体的线膨胀系数不一致，容易造成密封失效。
市场也存在部分注射承压产品，其连接器主体采用注射成型，接触件在注射时固定在连接器主体内，虽然成本较低，但是承压后产品用于与密封圈适配的配合面容易发生变形，存在重复使用性差的问题，高温承压性能也不稳定，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压密封连接器，解决现有的高压密封连接器成本与承压性能之间的矛盾。同时，本发明还提供了一种使用该高压密封连接器的密封连接器组件。
本发明中高压密封连接器采用的技术方案如下。
高压密封连接器，包括连接器主体和密封设置在连接器主体内的接触件，所述连接器主体上设有用于安装密封圈的密封槽，所述连接器主体包括塑料绝缘体，所述接触件密封嵌设在塑料绝缘体上，所述密封槽的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁是由固定在塑料绝缘体上的金属壳体形成。
该技术方案的有益效果：本发明采用上述技术方案，连接器主体采用塑料绝缘体能够节约成本，并且通过金属壳体形成密封槽的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁，能够满足密封槽的承压要求，避免与密封圈适配的配合面发生变形，相对于现有技术中的玻璃烧结和注射成型，金属壳体和塑料绝缘体之间的连接容易以低成本方式实现，并且能够保证承压性能。同时，因金属壳体与注塑材料的结合力较难控制，注塑时两者的结合面易存在缺陷，从而容易在两者的结合面出现泄露，而本发明中金属壳体主要起到承受支撑力和防止塑料绝缘体变形的作用，不承担密封作用，密封仍然是由密封圈实现，密封圈与密封槽的槽底壁是密封配合，因此相比于将塑料绝缘体整体设置在整体式的金属壳体内，能够避免泄露。
作为一种优选的技术方案，所述密封槽的朝向密封连接器的低压侧的槽侧壁是由固定在塑料绝缘体上的金属壳体形成。
有益效果：采用该方案能够实现双向承压，进一步提高承压性能。
作为一种优选的技术方案，所述金属壳体设置在塑料绝缘体的径向外侧，所述金属壳体粘接固定在塑料绝缘体上，或者是在塑料绝缘体注射成型或塑压成型时固定在塑料绝缘体上。
有益效果：金属壳体采用粘接或者在塑料绝缘体注射成型或塑压成型时固定的方式便于实现，技术成熟，成本低。
作为一种优选的技术方案，所述金属壳体与塑料绝缘体的结合面为凸凹面，所述凸凹面沿接触件的轴向起伏。
有益效果：设置凸凹面能够保证金属壳体的固定牢固程度，保证产品性能。
作为一种优选的技术方案，位于密封连接器的高压侧的金属壳体具有设置在塑料绝缘体外部的高压侧端面，所述高压侧端面上设有供接触件单个穿出的接触件穿孔。
有益效果：设置高压侧端面能够实现对连接器主体高压侧的防护，进一步提高可靠性。
作为一种优选的技术方案，所述连接器主体供接触件穿出的端面上设有所述密封槽，所述金属壳体包括用于形成连接器主体端面的端面部分和用于形成密封槽的槽侧壁的槽壁部分，所述槽壁部分与端面部分呈L形连接。
作为一种优选的技术方案，所述端面部分上设有供接触件单个穿出的接触件穿孔。
有益效果：接触件通过接触件穿孔穿出能够提高提高端面部分的金属壳体覆盖率，提高防护性能。
作为一种优选的技术方案，所述金属壳体用于形成所述槽侧壁的表面与所述塑料绝缘体的表面呈弧形平滑过渡。
有益效果：该方案能够避免密封圈过度变形，并能够避免形成棱边而对密封圈造成损伤。
作为一种优选的技术方案，所述连接器主体用于与连接器安装孔接触的部分是由所述金属壳体形成。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以两种以上任意组合采用。
本发明中连接器组件采用的技术方案如下。
连接器组件，包括高压密封连接器和用于设置到高压密封连接器的密封槽内的密封圈，所述高压密封连接器为上述任一技术方案所述的高压密封连接器。
附图说明
图1是本发明中高压密封连接器的实施例一的结构示意图；
图2是本发明中连接器组件的实施例一的结构示意图；
图3是胶质的O形密封圈受压变形时与密封槽的配合关系示意图。
图4是图1中A处的局部放大图；
图5是本发明中连接器组件的实施例二的结构示意图；
图6是图3的右视图；
图7是本发明中连接器组件的实施例三的结构示意图；
图8是图7中B处的局部放大图。
图中各附图标记所对应的组成部分的名称为：1-连接器主体，2-塑料绝缘体，3-接触件，4-第一金属壳体，5-第二金属壳体，6-凸凹面，7-密封槽，8-密封圈，9-端面部分，10-槽壁部分，11-周面部分，12-安装配合面，13-内侧金属壳体，14-外侧金属壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中高压密封连接器的一个实施例如图1至图4所示，该结构产品主要用于石油勘探井下高温高压力（175℃、140MPa，甚至更高）环境，进行信号传输及保护低压区仪器用。包括设有用于安装密封圈8的密封槽7的连接器主体1和设置在连接器主体1内的一只插针式的接触件3，所述连接器主体1包括塑料绝缘体2，塑料绝缘体2为注射成型或塑压成型，接触件3与塑料绝缘体2在塑料绝缘体2注射成型或塑压成型时固定在一起，使得接触件3密封嵌设在与塑料绝缘体2上。塑料绝缘体2的径向外部设有两只沿接触件3轴向间隔布置的金属壳体，分别为第一金属壳体4和第二金属壳体5，金属壳体为套状结构，与塑料绝缘体2在塑料绝缘体2注射成型或塑压成型时固定在一起，或者粘接固定在塑料绝缘体2上。接触件3与塑料绝缘体2的结合面，以及金属壳体与塑料绝缘体2的结合面可带有环槽、螺纹结构等，形成沿接触件3的轴向起伏的凸凹面6，能够提高接触件3和金属壳体与绝缘层的结合力及高压密封连接器的承压能力。
第一金属壳体4和第二金属壳体5相互靠近的端面，以及塑料绝缘体2的外周面位于第一金属壳体4和第二金属壳体5之间的部分共同形成上述密封槽7，密封槽7的两槽侧壁由固定在塑料绝缘体2外部的金属壳体形成，相当于在原密封槽7的表面形成了一层用于承压并抵抗变形的金属层，能够避免密封槽7的对应表面在长时间承受压力时发生变形。使用时，由于密封圈8的压力主要为轴向压力，因此密封槽7的槽底壁可以不设置金属层。为了更好地承压，所述金属壳体用于形成所述槽侧壁的表面与所述塑料绝缘体2的表面呈弧形平滑过渡。由于密封圈8密封时密封槽7的槽底面和与高压密封连接器适配的安装配合面12已经能够起到密封作用（参见图3，安装配合面12即与密封圈8的顶部接触的物体表面），因此即使金属壳体与塑料绝缘体2之间不能保证密封，也不会影响整个连接器的密封，这样就主要保证接触件3与塑料绝缘体2的密封即可。
在高压密封连接器承受单向压力时，也可以仅将密封槽7的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁设置为由金属壳体形成。例如假如图1的左侧为高压侧，则可以仅设置右侧的第二金属壳体5，而左侧的密封槽7的槽壁可以由塑料绝缘体2形成。
本发明中的实施例二如图5至图6所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中的接触件3设有两只，位于密封连接器的高压侧的金属壳体具有设置在塑料绝缘体2外部的高压侧端面，所述高压侧端面上设有供各接触件3单个穿出的接触件穿孔。当然，该实施例中采用的方案也可以用于接触件3有三只以上的情况。在仅有一只接触件3的情况下，也可以使金属壳体具有设置在塑料绝缘体2外部的高压侧端面，能够保证塑料绝缘体2长时间承受压力而不发生变形。
本发明中的实施例三如图7至图8所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中高压密封连接器上的密封槽7设置在连接器主体1供接触件3穿出的端面上，相应的金属壳体设有两处，分别为靠近径向内侧的内侧金属壳体13和靠近径向外侧的外侧金属壳体14，内侧金属壳体13包括用于形成连接器主体1端面的端面部分和用于形成密封槽7的槽侧壁的槽壁部分，所述槽壁部分与端面部分呈L形连接。外侧金属壳体14包括用于形成连接器主体1端面的端面部分9、用于形成密封槽7的槽侧壁的槽壁部分10和用于形成高压密封连接器的外周面的周面部分11。所述金属壳体用于形成所述槽侧壁的表面与所述塑料绝缘体2的表面呈弧形平滑过渡。
在高压密封连接器承受径向单向压力时，也可以仅将密封槽7的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁设置为由金属壳体形成。例如假如图7的径向外侧为高压侧，则可以仅设置内侧金属壳体，而外侧密封槽7的槽壁可以由塑料绝缘体2形成。
在上述实施例中，密封槽7仅设有一处，在本发明的其他实施例中，密封槽7也可以设置两处以上，各密封槽7处均可以由相应的金属壳体形成槽侧壁。另外，对于密封槽设置在连接器主体的端面上的情况，金属壳体可以采用较厚的平板式壳体，不需要设置成L形布置的端面部分和槽壁部分，此时密封槽的槽壁可以直接由金属壳体的端面形成。再者，在其他实施例中，实施例一中金属壳体也可以采用与实施例三类似的结构，设置由L形折弯而成的槽壁部分，此时可以采用较薄的金属壳体。再者，在其他实施例中，接触件也可以是其他形式的接触件，例如插孔式的接触件，或者依靠端部压接实现导通的压接式接触件。
本发明中连接器组件的实施例包括高压密封连接器和用于设置到高压密封连接器的密封槽内的密封圈，所述高压密封连接器即上述高压密封连接器的各实施例中所述的高压密封连接器。
最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.高压密封连接器，包括连接器主体和密封设置在连接器主体内的接触件，所述连接器主体上设有用于安装密封圈的密封槽，其特征在于：所述连接器主体包括塑料绝缘体，所述接触件密封嵌设在塑料绝缘体上，所述密封槽的朝向密封连接器的高压侧的槽侧壁是由固定在塑料绝缘体上的金属壳体形成，能够满足密封槽的承压要求，避免与密封圈适配的配合面发生变形；所述金属壳体为套状结构；所述密封槽的槽底壁由塑料绝缘体形成；所述密封圈与密封槽的槽底壁密封配合。
2.根据权利要求1所述的高压密封连接器，其特征在于：所述密封槽的朝向密封连接器的低压侧的槽侧壁是由固定在塑料绝缘体上的金属壳体形成。
3.根据权利要求1或2所述的高压密封连接器，其特征在于：所述金属壳体设置在塑料绝缘体的径向外侧，所述金属壳体粘接固定在塑料绝缘体上，或者是在塑料绝缘体注射成型或塑压成型时固定在塑料绝缘体上。
4.根据权利要求3所述的高压密封连接器，其特征在于：所述金属壳体与塑料绝缘体的结合面为凸凹面，所述凸凹面沿接触件的轴向起伏。
5.根据权利要求3所述的高压密封连接器，其特征在于：位于密封连接器的高压侧的金属壳体具有设置在塑料绝缘体外部的高压侧端面，所述高压侧端面上设有供接触件单个穿出的接触件穿孔。
6.根据权利要求1或2所述的高压密封连接器，其特征在于：所述连接器主体供接触件穿出的端面上设有所述密封槽，所述金属壳体包括用于形成连接器主体端面的端面部分和用于形成密封槽的槽侧壁的槽壁部分，所述槽壁部分与端面部分呈L形连接。
7.根据权利要求6所述的高压密封连接器，其特征在于：所述端面部分上设有供接触件单个穿出的接触件穿孔。
8.根据权利要求1或2所述的高压密封连接器，其特征在于：所述金属壳体用于形成所述槽侧壁的表面与所述塑料绝缘体的表面呈弧形平滑过渡。
9.根据权利要求1或2所述的高压密封连接器，其特征在于：所述连接器主体用于与连接器安装孔接触的部分是由所述金属壳体形成。
10.密封连接器组件，包括高压密封连接器和用于设置到高压密封连接器的密封槽内的密封圈，其特征在于：所述高压密封连接器为权利要求1至9中任一权利要求所述的高压密封连接器。
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