CN111952755B - 直插式铜铝连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了直插式铜铝连接器，包括公端和母端，公端塑料壳体内安装有具有铜管和铝管的接头；接头的铜管从塑料壳体插入插入管内，插入管边具有卡扣，卡扣安装在塑料壳体端部；塑料壳体另一侧端部具有密封件，密封件外设置有塑胶环，塑胶环具有挤压齿；塑胶帽压迫挤压齿挤压密封件，使密封件与铝电缆紧贴；母端安装腔内安装有具有铜管和铝管的母端接头；母端塑料壳体端部设置有卡扣插入的插孔；母端塑料壳体另一侧端部具有母端密封件，母端密封件外设置有母端塑胶环，母端塑胶环具有母端挤压齿；母端塑胶帽压迫母端挤压齿挤压母端密封件，使母端密封件与铝电缆紧贴；本发明结构简单，安装简单更便利便于维护，提高可靠性和稳定性。

Description

直插式铜铝连接器
技术领域
本发明涉及一种直插式铜铝连接器，可以代替MC4进行使用。
背景技术
线缆的特殊部位常常需要对外界的尘土、水、空气等隔绝，如线缆的连接部位。例如，光伏线路部分改为铝或铝合金导体电缆时，就涉及铜与铝连接，要解决铜铝间的电化学腐蚀问题，就要做好密封。否则可能造成连接失效，影响光伏线路安全稳定运行。良好的连接，其接触电阻略高于初始值；而劣质的连接，其接触电阻可能达到几十甚至几百倍的初始值。一个连接头上消耗的功率，抵得上一整根电缆线消耗的功率。接触电阻大，使得发热更严重，这是一个恶性循环。不但造成电力能源无谓消耗，长久使用还会引起电气线路断线或电气火灾。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直插式铜铝连接器，代替MC4进行使用，相比MC4，直插式铜铝连接器中铜端代替MC4光伏端子进行使用，免去压接工序，质量更加稳定高效。
为解决上述技术问题，本发明直插式铜铝连接器，包括公端和母端，其中：
所述公端包括公端塑料壳体，所述公端塑料壳体内安装有公端接头，所述公端接头由公端铜管和公端铝管构成，所述公端铜管直径小于公端铝管直径，所述公端铜管和公端铝管之间通过摩擦焊连接，所述公端铝管与铝电缆连接；所述公端塑料壳体一端具有插入管，所述公端接头的公端铜管从公端塑料壳体插入插入管内，所述插入管边具有卡扣，所述卡扣安装在公端塑料壳体端部；所述公端塑料壳体另一侧端部具有公端密封件，所述公端密封件外设置有公端塑胶环，所述公端塑胶环具有多个均匀分布的公端挤压齿；在公端挤压齿外，所述公端塑料壳体连接有公端塑胶帽，所述公端塑胶帽连接在公端塑料壳体上时，所述公端塑胶帽压迫公端挤压齿挤压公端密封件，使公端密封件与铝电缆紧贴，实现密封、紧固。
所述母端包括母端塑料壳体，所述母端塑料壳体内依次具有插入腔、安装腔，所述安装腔内安装有母端接头，所述安装腔的形状与母端接头形状对应，所述母端接头由母端铜管和母端铝管构成，所述母端铜管直径小于母端铝管直径，所述母端铜管和母端铝管之间通过摩擦焊连接，所述母端铝管与铝电缆连接；所述插入腔位于母端塑料壳体一端，所述母端接头的母端铜管伸入到插入腔内，插入腔的直径大于母端铜管直径；在插入腔的外端口处，所述母端塑料壳体端部设置有卡扣插入的插孔；所述母端塑料壳体另一侧端部具有母端密封件，所述母端密封件外设置有母端塑胶环，所述母端塑胶环具有多个均匀分布的母端挤压齿；在母端挤压齿外，所述母端塑料壳体连接有母端塑胶帽，所述母端塑胶帽连接在母端塑料壳体上时，所述母端塑胶帽压迫母端挤压齿挤压母端密封件，使母端密封件与铝电缆紧贴，实现密封、紧固。
为了固定接头的位置，所述公端铜管外套置有公端限位环，所述公端限位环具有多个向公端限位环内侧延伸的公端内翅片和多个向公端限位环外侧延伸的公端外翅片，所述公端内翅片和公端外翅片的方向相反；所述公端铜管上具有公端内环形槽，在公端内环形槽处，所述公端塑料壳体上具有公端外环形槽，所述公端内翅片卡在公端内环形槽内，所述公端外翅片卡在公端外环形槽内。同样，所述母端铜管外套置有母端限位环，所述母端限位环具有多个向母端限位环内侧延伸的母端内翅片和多个向母端限位环外侧延伸的母端外翅片，所述母端内翅片和母端外翅片的方向相反；所述母端铜管上具有母端内环形槽，在母端内环形槽处，所述母端塑料壳体的安装腔具有母端外环形槽，所述母端内翅片卡在母端内环形槽内，所述母端外翅片卡在母端外环形槽内。
为了实现公端与母端的密封，所述插入管外具有安装槽，所述安装槽内安装有密封圈。
为了实现连接的稳固，在所述插入管的头部，所述插入管内设置有管状内弹片(母端插入内弹片内)。
具体地，所述公端塑胶帽通过螺纹连接在公端塑料壳体上，所述螺纹上具有公端弹性件，所述公端塑胶帽内侧具有与公端弹性件配合锁止的公端锁止槽，实现公端塑胶帽与公端塑料壳体连接的稳固性。同样，所述母端塑胶帽通过螺纹连接在母端塑料壳体上，所述螺纹上具有母端弹性件，所述母端塑胶帽内侧具有与母端弹性件配合锁止的母端锁止槽。
为了便于拆卸，所述母端塑料壳体端部具有凸台，所述插孔设置在凸台上，所述卡扣从插孔一端穿过插孔到插孔另一端，实现公端和母端连接。
铝电缆(采用6平方铝电缆)与公端接头(采用铜铝接头)铝端通过压接钳标准化压接，压接前需在铝端内孔内加入导电膏；公端铜铝接头中铜端上需装上公端铜铝接头公端限位环(铜铝接头公端限位环与公端内环形槽配合，防止松脱，并与公端塑料壳体内部的公端外环形槽位配合，当母端(如MC4母端)与公端塑料壳体配合时有效防止公端铜铝接头内部松动)，公端铜铝接头内弹片(公端铜铝接头公端内弹片与公端铜铝接头公端内部卡槽位配合，防止与母端端子配合时出现前后松动，并有锁紧效果)故此公端铜铝接头铜端可以代替MC4光伏端子使用，免去端子压接过程，质量更稳定高效，同时亦可以与MC4母端实现快速插拔，方便快捷。密封圈与公端塑料壳体进行装配而后插入母端，此密封圈有防水防尘效果；公端塑胶帽与公端塑料壳体螺纹进行配合，并增加锁止结构，装配质量更加稳定。公端塑料壳体、公端塑胶环、公端密封件(为具有凸环的圆环状)三者进行装配并与公端塑料壳体进行扭紧，同时增加锁止结构(公端弹性件与公端锁止槽配合)，防水及装配质量更加稳定，锁止结构主要是通过公端塑胶帽内螺纹顶部增加公端锁止槽，而在公端塑料壳体外螺纹底部沿螺母旋出方向增加延伸的公端弹性件，当公端塑料帽旋出时所述公端弹性件伸出卡装在公端锁止槽内将公端塑胶帽锁止，当公端塑胶帽旋入时所述公端弹性件在外螺纹凹槽内被挤压，使其缩回，从而不影响公端塑胶帽旋紧，而紧固之后，在震动或者外力的作用下，旋出到公端锁止槽位置时，公端弹性件的端部顶压在公端锁止槽内，能使公端塑胶帽无法旋出，这样就能有效的解决在震动或者外力的作用下公端塑胶帽回旋松脱的技术难题，从而使装配质量更加稳定。
铝电缆(6平方铝电缆)与母端接头(母端铜铝接头)的铝端通过压接钳标准化压接，压接前需在铝端内孔内加入导电膏。母端铜铝接头中铜端上需装上母端铜铝接头母端限位环(母端铜铝接头母端限位环与母端内环形槽配合，防止松脱，并与母端塑料壳体内部母端外环形槽位配合，当公端(如MC4公端)与母端塑料壳体配合时有效防止母端铜铝接头内部松动)故此母端铜铝接头铜端可以代替MC4光伏端子使用，免去端子压接过程，质量更稳定高效，同时亦可以与MC4公端实现快速插拔，方便快捷；母端塑胶帽与母端塑料壳体螺纹进行配合，并增加锁止结构(母端弹性件与母端锁止槽配合)，装配质量更加稳定。母端塑胶帽、母端塑胶环、母端密封件三者进行装配并与母端塑料壳体进行扭紧，同时增加锁止结构，防水及装配质量更加稳定，锁止结构主要是通过母端塑胶帽内螺纹顶部增加母端锁止槽，而在母端塑料壳体外螺纹底部沿螺母旋出方向增加延伸的母端弹性件，当母端塑胶帽旋出时所述母端弹性件伸出卡装在母端锁止槽内将母端塑胶帽锁止，当母端塑胶帽旋入时所述母端弹性件在外螺纹凹槽内被挤压，使其缩回，从而不影响母端塑胶帽旋紧，而紧固之后，在震动或者外力的作用下，旋出到母端锁止槽位置时，母端弹性件的端部顶压在母端锁止槽内，能使母端塑胶帽无法旋出，这样就能有效的解决在震动或者外力的作用下母端塑胶帽回旋松脱的技术难题，从而使装配质量更加稳定。
本发明直插式铜铝连接器相比原有MC4结构更为简单，安装简单更便利便于维护，实现将线缆与外界隔绝，阻止尘土、水、空气等进入与线缆或线缆的特殊部位(如接头)接触，避免产生不良影响，提高可靠性和稳定性，并使用铜铝管铜端代替光伏端子免去压接过程，减少接触电阻，防止升温过热，铜铝管长度缩短，产品结构更为紧凑，铜端可实现现场直接插拔，操作便捷，铝端现场使用配套电动工具压接，或者全部在厂内加工完成，产品连接配合螺纹增加锁止结构，质量更为稳定，铜铝管缩短后整个连接器长度变短，电线及材料成本减少，此产品主要可以代替MC4产品，同时可以免去MC4光伏端子压接的过程，更加方便快捷。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明公端部件图。
图2为本发明公端剖面图。
图3为本发明公端外观图。
图4为本发明母端部件图。
图5为本发明母端剖面图。
图6为本发明母端外观图。
具体实施方式
直插式铜铝连接器包括公端和母端，如图1-3所示，公端包括公端塑料壳体8，所述公端塑料壳体8内安装有公端接头5，所述公端接头5由公端铜管和公端铝管构成，所述公端铜管直径小于公端铝管直径，所述公端铜管和公端铝管之间通过摩擦焊连接，所述公端铝管与铝电缆1连接(压接连接)；所述公端塑料壳体8一端具有插入管，所述公端接头的公端铜管从公端塑料壳体8插入插入管内，在所述插入管的头部，所述插入管内设置有管状内弹片7(管状内弹片两端固定在插入管内侧，管状内弹片中部向内收缩，母端插入内弹片内时，使母端固定)。为了实现公端与母端的密封，所述插入管外具有安装槽，所述安装槽内安装有密封圈9。
所述插入管边具有卡扣，所述卡扣安装在公端塑料壳体8端部；所述公端塑料壳体8另一侧端部具有公端密封件4(为具有凸环的圆环状)，所述公端密封件4外设置有公端塑胶环3，所述公端塑胶环3具有多个均匀分布的公端挤压齿；在公端挤压齿外，所述公端塑料壳体8连接有公端塑胶帽2，所述公端塑胶帽2连接在公端塑料壳体8上时，所述公端塑胶帽2压迫公端挤压齿挤压公端公端密封件4，使公端密封件4与铝电缆1(一端)紧贴。
为了固定公端接头的位置，所述公端铜管外套置有公端限位环6，所述公端限位环6具有多个向公端限位环6内侧延伸的公端内翅片和多个向公端限位环6外侧延伸的公端外翅片，所述公端内翅片和公端外翅片的方向相反；所述公端铜管上具有公端内环形槽，在公端内环形槽处，所述公端塑料壳体8上具有公端外环形槽，所述公端内翅片卡在公端内环形槽内，所述公端外翅片卡在公端外环形槽内。
具体地，所述公端塑胶帽2通过螺纹连接在公端塑料壳体8上。此时，所述螺纹上具有公端弹性件10，所述公端塑胶帽2内侧具有与公端弹性件10配合锁止的公端锁止槽11，实现公端塑胶帽2与公端塑料壳体8连接的稳固性。
安装方法：
1：6平方铝电缆1(一接头)预穿入公端塑料壳体右端和公端密封件4，包括：公端塑胶帽2、公端塑胶环3、公端密封件4，位置次序参考图2。
2：预装铜件，包括：将公端限位环6，公端铜铝接头公端内弹片、公端外弹片，装配至公端铜铝接头5铜件对应的公端内环形槽、公端外环形槽。
3：将密封圈9装入插入管外的安装槽内。
4：将6平方铝电缆1头部绝缘进行剥皮，不可伤及铝丝或断铝丝。
5：在公端铜铝接头5的铝材质端的内孔里预加入导电膏，然后将6平方铝电缆1导体穿入公端铜铝接头5的铝材质端的内孔里，直到铝导体与最底部接触。
6：穿好后用装有6平方铝电缆1刀模的专用手动液压钳按要求位置进行铆压，压接到上下刀片完成贴合为止。
7：检查铆压无质量问题后，将公端铜铝接头5与公端塑胶壳体8进行对接，对接后检查装配是否无误。
8：拉直电缆线，使用扭力工具将公端塑料壳体8与公端塑胶帽2进行旋紧，旋紧力需达到50N，且观察公端塑胶帽2与公端塑料壳体8之间的螺纹间隙2±0.5时，锁紧完成。
9：操作员组装后需目检，确认产品整体符合质量要求。
如图4-6所示，母端包括母端塑料壳体18，所述母端塑料壳体18内依次具有插入腔、安装腔，所述安装腔内安装有母端接头16，所述安装腔的形状与母端接头16形状对应，所述母端接头16由母端铜管和母端铝管构成，所述母端铜管直径小于母端铝管直径，所述母端铜管和母端铝管之间通过摩擦焊连接，所述母端铝管与铝电缆12(另一端)连接(压接)；所述插入腔位于母端塑料壳体18一端，所述母端接头16的铜管伸入到插入腔内，插入腔的直径大于铜管直径；在插入腔的外端口处，所述母端塑料壳体18端部设置有卡扣插入的插孔22；所述母端塑料壳体18另一侧端部具有母端密封件15，所述母端密封件15外设置有母端塑胶环14，所述母端塑胶环14具有多个均匀分布的母端挤压齿；在母端挤压齿外，所述母端塑料壳体18连接有塑胶帽13，所述母端塑胶帽13连接在母端塑料壳体18上时，所述母端塑胶帽13压迫母端挤压齿挤压母端密封件15，使母端密封件15与铝电缆12紧贴。
为了固定母端接头16的位置，所述母端铜管外套置有母端限位环17，所述母端限位环17具有多个向母端限位环17内侧延伸的母端内翅片和多个向母端限位环17外侧延伸的母端外翅片，所述母端内翅片和母端外翅片的方向相反；所述母端铜管上具有母端内环形槽，在母端内环形槽处，所述母端塑料壳体18的安装腔具有母端外环形槽，所述母端内翅片卡在母端内环形槽内，所述母端外翅片卡在母端外环形槽内。
为了便于拆卸，所述母端塑料壳体18端部具有凸台21，所述插孔22设置在凸台21上，所述卡扣从插孔22一端穿过插孔22到插孔22另一端。
具体地，所述母端塑胶帽13通过螺纹连接在母端塑料壳体18上。此时，所述螺纹上具有母端弹性件20，所述母端塑胶帽19内侧具有与母端弹性件20配合锁止的母端锁止槽19，实现母端塑胶帽13与母端塑料壳体18连接的稳固性。
安装方法：
1：6平方铝电缆12(另一接头)预穿入母端塑料壳体18和母端密封件15，包括：母端塑胶帽13、母端塑胶环14、母端密封件15，位置次序参考图2。
2：预装铜件，包括：将母端铜铝接头16母端限位环17，装配至母端铜铝接头16铜件对应的母端内环形槽、母端外环形槽。
3：将6平方铝电缆12头部绝缘进行剥皮，不可伤及铝丝或断铝丝。
4：在母端铜铝接头16的铝材质端的内孔里预加入导电膏，然后将6平方铝电缆12导体穿入母端铜铝接头16的铝材质端的内孔里，直到铝导体与最底部接触。
5：穿好后用装有6平方铝电缆12刀模的专用手动液压钳按要求位置进行铆压，压接到上下刀片完成贴合为止。
6：检查铆压无质量问题后，将母端铜铝接头16与母端塑料壳体18进行对接，对接后检查装配是否无误。
7：拉直电缆线，使用扭力工具将母端塑料壳体18与母端塑胶帽13进行旋紧，旋紧力需达到50N，且观察母端塑胶帽2与母端塑料壳体18之间的螺纹间隙2±0.5时，锁紧完成。
8：操作员组装后需目检，确认产品整体符合质量要求。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.直插式铜铝连接器，其特征在于包括公端和母端，其中：
所述公端包括公端塑料壳体，所述公端塑料壳体内安装有公端接头，所述公端接头由公端铜管和公端铝管构成，所述公端铜管直径小于公端铝管直径，所述公端铜管和公端铝管之间通过摩擦焊连接，所述公端铝管与铝电缆连接；所述公端塑料壳体一端具有插入管，所述公端接头的公端铜管从公端塑料壳体插入插入管内，所述插入管边具有卡扣，所述卡扣安装在公端塑料壳体端部；所述公端塑料壳体另一侧端部具有公端密封件，所述公端密封件外设置有公端塑胶环，所述公端塑胶环具有多个均匀分布的公端挤压齿；在公端挤压齿外，所述公端塑料壳体连接有公端塑胶帽，所述公端塑胶帽连接在公端塑料壳体上时，所述公端塑胶帽压迫公端挤压齿挤压公端密封件，使公端密封件与铝电缆紧贴；
所述母端包括母端塑料壳体，所述母端塑料壳体内依次具有插入腔、安装腔，所述安装腔内安装有母端接头，所述安装腔的形状与母端接头形状对应，所述母端接头由母端铜管和母端铝管构成，所述母端铜管直径小于母端铝管直径，所述母端铜管和母端铝管之间通过摩擦焊连接，所述母端铝管与铝电缆连接；所述插入腔位于母端塑料壳体一端，所述母端接头的母端铜管伸入到插入腔内，插入腔的直径大于母端铜管直径；在插入腔的外端口处，所述母端塑料壳体端部设置有卡扣插入的插孔；所述母端塑料壳体另一侧端部具有母端密封件，所述母端密封件外设置有母端塑胶环，所述母端塑胶环具有多个均匀分布的母端挤压齿；在母端挤压齿外，所述母端塑料壳体连接有母端塑胶帽，所述母端塑胶帽连接在母端塑料壳体上时，所述母端塑胶帽压迫母端挤压齿挤压母端密封件，使母端密封件与铝电缆紧贴；
所述母端塑料壳体端部具有凸台，所述插孔设置在凸台上，所述卡扣从插孔一端穿过插孔到插孔另一端。
2.根据权利要求1所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述公端铜管外套置有公端限位环，所述公端限位环具有多个向公端限位环内侧延伸的公端内翅片和多个向公端限位环外侧延伸的公端外翅片，所述公端内翅片和公端外翅片的方向相反；所述公端铜管上具有公端内环形槽，在公端内环形槽处，所述公端塑料壳体上具有公端外环形槽，所述公端内翅片卡在公端内环形槽内，所述公端外翅片卡在公端外环形槽内。
3.根据权利要求1所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述插入管外具有安装槽，所述安装槽内安装有密封圈。
4.根据权利要求1所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：在所述插入管的头部，所述插入管内设置有管状内弹片。
5.根据权利要求1所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述公端塑胶帽通过螺纹连接在公端塑料壳体上。
6.根据权利要求5所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述螺纹上具有公端弹性件，所述公端塑胶帽内侧具有与公端弹性件配合锁止的公端锁止槽。
7.根据权利要求1所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述母端铜管外套置有母端限位环，所述母端限位环具有多个向母端限位环内侧延伸的母端内翅片和多个向母端限位环外侧延伸的母端外翅片，所述母端内翅片和母端外翅片的方向相反；所述母端铜管上具有母端内环形槽，在母端内环形槽处，所述母端塑料壳体的安装腔具有母端外环形槽，所述母端内翅片卡在母端内环形槽内，所述母端外翅片卡在母端外环形槽内。
8.根据权利要求1所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述母端塑胶帽通过螺纹连接在母端塑料壳体上。
9.根据权利要求8所述的直插式铜铝连接器，其特征在于：所述螺纹上具有母端弹性件，所述母端塑胶帽内侧具有与母端弹性件配合锁止的母端锁止槽。
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