CN111403959A - 一种高压自定心盲插浮动连接器及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压自定心盲插浮动连接器，其包括插头和插座，插头包括插孔套，插孔套上连接内导体的一端与空心的球型柱绝缘连接，球型柱的球头端设置有弹性环，球型柱外设置有紧固件，弹性环通过支座固定在紧固件内；插座包括转接插头，转接插头的一端插入第一插孔内，另一端与线缆的内导体固定连接。插头内的球型柱可实现转动、摆动及横向移动，插头和插座内通过塑封工艺延长爬电距离，在有限的空间内大幅提升耐压级别。连接器的组装方法包括：组装插头和插座的步骤，通过塑封工艺实现线缆与导体的连接，整个组装过程简单，早确保插座和插头密封牢固的同时，确保高压导通。

Description

一种高压自定心盲插浮动连接器及其组装方法
技术领域
本发明涉及连接器技术领域，具体涉及一种高压自定心盲插浮动连接器及其组装方法。
背景技术
高压自定心盲插浮动连接器是一种传输瞬时高电压大电流的连接器，运用中的常规操作是将带有插头的预先安装好的整体灯箱上推与上端预制的插座进行配合，据此实现电流电压的传输。
通常高压连接器主要问题有：
1.浮动部分为波纹管等类似结构，通过波纹管的弹性来实现连接器轴向的伸缩，以及径向的摆动，而这种机构，因波纹管的结构本身决定了其抗疲劳性可靠性不足,在使用后容易出现永久变形问题,需要人工进行校正,否则该套连接器失效报废,同时径向和轴向的摆动/浮动范围不易控制；
2.受外形尺寸结构限制,耐压范围有限,而为让耐压达标,使用多层密封圈进行密封,由此又导致连接器插拔力过大,耐压范围不高等问题；
3.引出电缆缺少适当的固定机构,电缆的摆动过程中有损伤连接器及电缆的风险。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种高耐压、高可靠的高压自定心盲插浮动连接器及其组装方法。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种高压自定心盲插浮动连接器，其包括插头和插座，插头包括插孔套，插孔套的一端开设有第一插孔，另一端上与线缆的内导体连接，插孔套外设置有插头外壳；插孔套上连接内导体的一端与空心的球型柱绝缘连接，球型柱的球头端设置有弹性环，球型柱外设置有紧固件，弹性环通过支座固定在紧固件内；
插座包括转接插头，转接插头的一端插入第一插孔内，另一端与线缆的内导体固定连接；转接插头设置在插座外壳内，且线缆通过格兰头紧固在插座外上，插座外壳的端部与插头外壳的端部设置有引导角。
一种高压自定心盲插浮动连接器的组装方法，其包括以下步骤：
S1：取一定长度的线缆，去除绝缘层，裸露内导体，将内导体插入插孔套内，并通过压接工艺压紧；
S2：将压接好的插孔套进行塑封，形成第一成型塑封件；
S3：取球型柱，将第二保持环套在球型柱的长柱端上，然后将球型柱扣入顶盖内，再将第一保持环套在球型柱上；
S4：在第一保持环上放置弹性环，将顶盖锁紧螺母旋入支座上，然后再旋入顶盖内，并通过顶盖锁紧螺母调整好组装好的零件之间的相对位置；
S5：将弹性支撑环套入球型柱，接着旋入限位环，夹紧并定位弹性支撑环，再旋上法兰盘，形成第一预部件；
S6：将第一成型塑封件插入插头外壳体内，再将软密封环套入线缆上直至与第一成型塑封件贴平；
S7：将插头锁紧螺母旋入插头外壳内，挤压软密封环进行锁紧，再在插头外壳上套入第二密封圈，形成第二预部件；
S8：将第一预部件的球型柱旋入第二预部件的插头外壳内的预定位置，实现螺纹连接，并通过法兰盘将第一预部件及第二预部件锁紧连成一体，然后支座内装入浮动弹簧夹头至预定位置，再旋入浮动锁紧螺母直至定位及夹紧线缆，插头组装完成；
S9：另一定长度的线缆，并去除绝缘层，裸露内导体；将内导体插入插针内，通过压接工艺压紧；
S10：然后在插针外进行塑封，形成第二成型塑封件；
S11：取孔套旋入第三插孔内，并确保孔套与转接插头端面对平，然后装入插座外壳内至预定位置；
S12：将第一密封圈套入转接插头对应位置，垫圈套入插针上，然后将插针插入第三插孔内至定位；
S13：在线缆上将软密封环和硬密封环套入预定位置，然后旋入格兰头进行锁紧，拧紧格兰头的螺帽至夹紧线缆，完成插座的组装。
本发明的有益效果为：本方案用于实现高压导通，线缆的一端通过压接工艺与插孔套连接导通，插孔套内设置插孔，为插头插座的插合提供了插孔结构；而插座的转接插头兼顾插针及连接插孔的双作用，插孔端可插入压接好灯线的插针，插针可与插头的插孔配合实现插头插座的高压连接导通。
插头内的球型柱可实现转动、摆动及横向移动，弹性支撑环起到让球型柱回归正位的作用，在非受力状态让球型柱在居中位置，便于插头插合，同时限位环可精确限制球型柱的摆动角度，插头的X/Y/Z三向精确运动提供了保障，再配而插头端部的引导角，引导角实现插头与插座间自定心浮动盲插。插头和插座内通过塑封工艺延长爬电距离，在有限的空间内大幅提升耐压级别。
附图说明
图1为插头与插座插合的结构剖视图。
图2为插头的剖视图。
图3为插座的剖视图。
其中，1、内导体，2、线缆，3、浮动锁紧螺母，4、浮动弹簧夹头，5、锁紧螺丝，6、支座，7、顶盖锁紧螺母，8、弹性环，9、第一保持环，10、球型柱，11、第二保持环，12、顶盖，13、弹性支撑环，14、限位环，15、法兰盘，16、插头锁紧螺母，17、第一软密封环，18、第一成型塑封件，19、插头外壳，20、插孔套，21、插座外壳，22、转接插头，23、第一密封圈，24、螺栓，25、加强法兰盘，26、插针，27、孔套，28、垫圈，29、第三密封圈，30、第二成型塑封件，31、第二软密封环，32、硬密封环，33、格兰头，34、螺帽，35、第二插孔，36、环形插片，37、第二密封圈。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1至图3所示，高压自定心盲插浮动连接器包括插头和插座，插头包括插孔套20，插孔套20的一端开设有第一插孔，另一端上与线缆2的内导体1连接，插孔套20外设置有插头外壳19；插孔套20上连接内导体1的一端与空心球型柱10绝缘连接，球型柱10的球头端设置有弹性环8，球型柱10外设置有紧固件，弹性环8通过支座6固定在紧固件内。
插座包括转接插头22，转接插头22的一端插入第一插孔内，另一端与线缆2的内导体1固定连接；转接插头22设置在插座外壳21内，且线缆2通过格兰头33紧固在插座外壳21上，插座外壳21的端部与插头外壳19的端部设置有引导角。
本方案用于实现高压导通，线缆2的一端通过压接工艺与插孔套20连接导通，插孔套20内可安装插孔，为插头插座的插合提供了插孔结构；而插座的转接插头22兼顾插针26及连接插孔的双作用，插孔端可插入压接好灯线的插针26，插针26可与插头的插孔配合实现插头插座的高压连接导通。
插头内的球型柱10可实现转动、摆动及横向移动，弹性支撑环13起到让球型柱10回归正位的作用，在非受力状态让球型柱10在居中位置，便于插头插合，同时限位环14可精确限制球型柱10的摆动角度，插头的X/Y/Z三向精确运动提供了保障，再配而插头端部的引导角，引导角实现插头与插座间自定心浮动盲插。插头和插座内通过塑封工艺延长爬电距离，在有限的空间内大幅提升耐压级别。
插头外壳19的端部设置有柱形台阶，柱形台阶的侧壁上设置有一圈环形的第二插孔35，插座外壳21的端部设置有插入第二插孔35内的环形插片36，环形插片36设置在转接插头22与插座外壳21之间。环形插片36插入第二插孔35内，增加爬电路径，增加耐压等级的处理方式。
转接插头22外设置有第一密封圈23，柱形台阶外设置有第二密封圈37，实现插头外壳19与插座外壳21的密封，切断爬电路径。
线缆2通过插头锁紧螺母16与插头外壳19的内壁固定连接，插头锁紧螺母16与插孔套20之间通过第一成型塑封件18连接，第一成型塑封件18包裹在线缆2和插孔套20外。第一成型塑封件18在实现固定线缆2的同时，实现内部密封，延长爬电距离。
转接插头22的尾部设置有第三插孔，第三插孔内设置有插针26，且插针26通过孔套27与第三插孔连接，插针26连接线缆2的内导体1，第三插孔与孔套27、插针26与孔套27均螺纹连接。
插针26与线缆2外塑封有第二成型塑封件30，插针26卡入第二成型塑封件30内固定连接，第三插孔与第二成型塑封件30之间设置有垫圈28，且垫圈28套在插针26外；垫圈28与插针26之间设置有第三密封圈29。
第二成型塑封件30实现固定线缆2的同时，进行内部密封，延长爬电距离，密封效果好。
紧固件包括顶盖12，顶盖12套在球型柱10外，顶盖12的一端与插头外壳19之间依次设置有限位环14和法兰盘15，另一端通过顶盖锁紧螺母7与支座6固定连接，支座6上通过锁紧螺丝5进行固定安装；限位环14的一端套在顶盖12的沉台上，另一端套在球型柱10外，且限位环14与球型柱10之间设置有弹性支撑环13。限位环14可精确限制球型柱10的摆动角度。
球型柱10的球头左、右两侧分别设置有第一保持环9和第二保持环11，第一保持环9和第二保持环11均设置在顶盖12内，支座6与线缆2之间设置有限位环14和浮动锁紧螺母3，浮动锁紧螺插入支座6与限位环14之间固定连接。通过顶盖锁紧螺母7、顶盖12和限位环14的相互配合关系，实现对球型柱10、保持环及弹性支撑环13的夹紧、定位等目的。
线缆2与插座外壳21之间设置有第一软密封环31，线缆2与插头外壳19的内壁之间设置有第二软密封环17，第一软密封环31和第二软密封环17的内壁均设置有若干环形的凸起，第一软密封环31和第二软密封环17套在线缆2的外壁上，软密封环与格兰头33之间设置有硬密封环32。
软密封环配合插头锁紧螺母16及格兰头33，以及硬密封环32的共同锁紧作用，挤压软密封环，实现内部密封，切断轴向和径向的爬电路径，同时通过软密封环以及软密封环表面螺纹设计(不限一面)，进一步提高高压密封效果。
插座外壳21外通过金属的加强法兰盘25的设计，并通过螺栓24锁紧，提升插座绝缘外壳法兰盘15的塑胶机械强度不足锁紧不佳的问题，解决插座的安装问题。
上述高压自定心盲插浮动连接器的组装方法包括以下步骤：
S1：取一定长度的线缆2，去除绝缘层，裸露内导体1，将内导体1插入插孔套20内，并通过压接工艺压紧；
S2：将压接好的插孔套20进行塑封，形成第一成型塑封件18；
S3：取球型柱10，将第二保持环11套在球型柱10的长柱端上，然后将球型柱10扣入顶盖12内，再将第一保持环9套在球型柱10上；
S4：在第一保持环9上放置弹性环8，将顶盖锁紧螺母7旋入支座6上，然后再旋入顶盖12内，并通过顶盖锁紧螺母7调整好组装好的零件之间的相对位置；
S5：将弹性支撑环13套入球型柱10，接着旋入限位环14，夹紧并定位弹性支撑环13，再旋上法兰盘15，形成第一预部件；
S6：将第一成型塑封件18插入插头外壳19体内，再将软密封环套入线缆2上直至与第一成型塑封件18贴平；
S7：将插头锁紧螺母16旋入插头外壳19内，挤压软密封环进行锁紧，再在插头外壳19上套入第二密封圈37，形成第二预部件；
S8：将第一预部件的球型柱10旋入第二预部件的插头外壳19内的预定位置，实现螺纹连接，并通过法兰盘15将第一预部件及第二预部件锁紧连成一体，然后支座6内装入浮动弹簧夹头4至预定位置，再旋入浮动锁紧螺母3直至定位及夹紧线缆2，插头组装完成；
S9：另一定长度的线缆2，并去除绝缘层，裸露内导体1；将内导体1插入插针26内，通过压接工艺压紧；
S10：然后在插针26外进行塑封，形成第二成型塑封件30；
S11：取孔套27旋入第三插孔内，并确保孔套27与转接插头22端面对平，然后装入插座外壳21内至预定位置；
S12：将第一密封圈23套入转接插头22对应位置，垫圈28套入插针26上，然后将插针26插入第三插孔内至定位；
S13：在线缆2上将软密封环和硬密封环32套入预定位置，然后旋入格兰头33进行锁紧，拧紧格兰头33的螺帽34至夹紧线缆2，完成插座的组装。
将高压自定心盲插浮动插头转入灯箱上，高压自定心盲插浮动插座的安装，推动灯箱将高压自定心盲插浮动插头插入高压自定心盲插浮动插座内，实现高压导通连接功能，高压自定心盲插浮动插头亦可直接插入高压自定心盲插浮动插座实现高压导通。整个组装过程简单，早确保插座和插头密封牢固的同时，确保高压导通。

Claims (10)

1.一种高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，包括插头和插座，所述插头包括插孔套(20)，所述插孔套(20)的一端开设有第一插孔，另一端与线缆(2)的内导体(1)连接，所述插孔套(20)外设置有插头外壳(19)；所述插孔套(20)上连接内导体(1)的一端与空心的球型柱(10)绝缘连接，所述球型柱(10)的球头端设置有弹性环(8)，所述球型柱(10)外设置有紧固件，所述弹性环(8)通过支座(6)固定在紧固件内；
所述插座包括转接插头(22)，所述转接插头(22)的一端插入第一插孔内，另一端与线缆(2)的内导体(1)固定连接；所述转接插头(22)设置在插座外壳(21)内，且线缆(2)通过格兰头(33)紧固在插座外壳(21)上，所述插座外壳(21)的端部与插头外壳(19)的端部设置有引导角。
2.根据权利要求1所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述插头外壳(19)的端部设置有柱形台阶，所述柱形台阶的侧壁上设置有一圈环形的第二插孔(35)，所述插座外壳(21)的端部设置有插入第二插孔(35)内的环形插片(36)，所述环形插片(36)设置在转接插头(22)与插座外壳(21)之间。
3.根据权利要求2所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述转接插头(22)外设置有第一密封圈(23)，所述柱形台阶外设置有第二密封圈(37)。
4.根据权利要求1所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述线缆(2)通过插头锁紧螺母(16)与插头外壳(19)的内壁固定连接，所述插头锁紧螺母(16)与插孔套(20)之间通过第一成型塑封件(18)连接，所述第一成型塑封件(18)包裹在线缆(2)和插孔套(20)外。
5.根据权利要求1所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述紧固件包括顶盖(12)，所述顶盖(12)套在球型柱(10)外，所述顶盖(12)的一端与插头外壳(19)之间依次设置有限位环(14)和法兰盘(15)，另一端通过顶盖锁紧螺母(7)与支座(6)固定连接；所述限位环(14)的一端套在顶盖(12)的沉台上，另一端套在球型柱(10)外，且限位环(14)与球型柱(10)之间设置有弹性支撑环(13)。
6.根据权利要求5所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述球型柱(10)的球头左、右两侧分别设置有第一保持环(9)和第二保持环(11)，所述第一保持环(9)和第二保持环(11)均设置在顶盖(12)内，所述支座(6)与线缆(2)之间设置有限位环(14)和浮动锁紧螺母(3)，所述浮动锁紧螺母(3)插入支座(6)与限位环(14)之间固定连接。
7.根据权利要求1所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述转接插头(22)的尾部设置有第三插孔，所述第三插孔内设置有插针(26)，且插针(26)通过孔套(27)与第三插孔连接，所述插针(26)连接线缆(2)的内导体(1)，所述第三插孔与孔套(27)及插针(26)与孔套(27)均通过螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述插针26与线缆(2)外塑封有第二成型塑封件(30)，所述插针(26)卡入第二成型塑封件(30)内固定连接，所述第三插孔与第二成型塑封件(30)之间设置有垫圈(28)，且垫圈(28)套在插针(26)外；所述垫圈(28)与插针(26)之间设置有第三密封圈(29)。
9.根据权利要求1所述的高压自定心盲插浮动连接器，其特征在于，所述线缆(2)与插座外壳(21)之间设置有第一软密封环(31)，所述线缆(2)与插头外壳(19)的内壁之间设置有第二软密封环(17)，所述第一软密封环(31)和第二软密封环(17)的内壁均设置有若干环形的凸起，所述第一软密封环(31)和第二软密封环(17)套在线缆(2)的外壁上，所述软密封环与格兰头(33)之间设置有硬密封环(32)。
10.一种权利要求1-9任一项所述的高压自定心盲插浮动连接器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取设定长度的线缆(2)去除绝缘层，裸露内导体(1)，将内导体(1)插入插孔套(20)内，并通过压接工艺压紧；
S2：将压接好的插孔套(20)进行塑封，形成第一成型塑封件(18)；
S3：将第二保持环(11)套在球型柱(10)的长柱端上，然后将球型柱(10)扣入顶盖(12)内，再将第一保持环(9)套在球型柱(10)上；
S4：在第一保持环(9)上放置弹性环(8)，将顶盖锁紧螺母(7)旋入支座(6)上，然后再旋入顶盖(12)内，并通过顶盖锁紧螺母(7)调整好组装好的零件之间的相对位置；
S5：将弹性支撑环(13)套入球型柱(10)，接着旋入限位环(14)，夹紧并定位弹性支撑环(13)，再旋上法兰盘(15)，形成第一预部件；
S6：将第一成型塑封件(18)插入插头外壳(19)体内，再将软密封环套入线缆(2)上直至与第一成型塑封件(18)贴平；
S7：将插头锁紧螺母(16)旋入插头外壳(19)内，挤压软密封环进行锁紧，再在插头外壳(19)上套入第二密封圈(37)，形成第二预部件；
S8：将第一预部件的球型柱(10)旋入第二预部件的插头外壳(19)内的预定位置，并通过法兰盘(15)将第一预部件及第二预部件锁紧连成一体，然后支座(6)内装入浮动弹簧夹头(4)至预定位置，再旋入浮动锁紧螺母(3)直至定位及夹紧线缆(2)，插头组装完成；
S9：另取设定长度的线缆(2)去除绝缘层，裸露内导体(1)；将内导体(1)插入插针(26)内，通过压接工艺压紧；
S10：然后在插针(26)外进行塑封，形成第二成型塑封件(30)；
S11：取孔套(27)旋入第三插孔内，并使孔套(27)与转接插头(22)端面对平，然后装入插座外壳(21)内至预定位置；
S12：将第一密封圈(23)套入转接插头(22)对应位置，垫圈(28)套入插针(26)上，然后将插针(26)插入第三插孔内；
S13：在线缆(2)上将软密封环和硬密封环(32)套入预定位置，然后旋入格兰头(33)进行锁紧，拧紧格兰头(33)的螺帽(34)至夹紧线缆(2)，完成插座的组装。
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