CN112436324A - 一种水下湿式连接器 - Google Patents

Abstract

一种水下湿式连接器，涉及一种可用于水下观测网、水下生产系统等设备电缆的湿式拔插接头。其包括公头和母头两部分，母头密封头与公头密封头在未连接时起到密封作用，连接过程中推动公头伸长端，使得公头第二跨接导体导通公头第一跨接导体和母头跨接导体。连杆、支座和手柄保证连接位置压紧接触良好。在拔开操作中回拉伸长端凸肩，并在弹簧作用同时夹推推板，使得公母密封头复位，在公母头断开情况下保持密封。公母头内部填充液压油，在拔插过程中通过薄膜实现压力平衡。

Description

一种水下湿式连接器

技术领域

本发明涉及一种水下湿式连接器，具体为一种可用于水下生产系统等水下设备的控制或动力电缆连接器。

背景技术

随着海洋工程的发展，水下观测网、水下生产系统等水下设备已逐步成为重点发展方向，但是国内不少水下关键设备仍属于空白。水下湿式连接器是一种可用于水下控制、通讯、动力等方面的电缆的电连接装置，该装置可实现海底电缆水下拔插，有利于开展水下设备的维修等作业内容。

当前国内已掌握水下干式连接器的设计和制造，相比于水下湿式连接器，水下干式连接器在需要断开电路时，需要将连接器和部分电缆拖至水面，作业难度高且成本巨大，且不可用于深海水下工程。国内对于水下湿式连接器的研究也有了一定进展，但是依然没有解决密封性能和拔插操作相互制约的问题。所以当前加大水下湿式连接器的研究非常必要。

发明内容

为解决连接器水下拔插问题，在保证密封性同时减少拔插操作难度，提高拔插次数与寿命，本发明提出一种水下湿式连接器，该电连接器可实现水下可靠拔插。

本发明为解决其技术问题所采取的解决方案是：本发明设计为公头和母头两部分，公母头设计密封头，在未连接情况下可实现对内部导体的密封。公头设计有伸长端，在连接过程中推动公头伸长端插入母头当中，使得内嵌公头伸长端的公头第二跨接导体导通公头第一跨接导体和母头跨接导体，在该位置公母头导电接通。公头设计的凸轮结构在连接后让公头第二跨接导体与母头跨接导体紧密贴合，同时给连接提供充分紧固力，避免接头在海流扰动过程中松动。母头在拔出时通过弹簧回推密封头，为保证弹簧有效回推，在未连接时弹簧处于压缩状态，考虑接头的长寿命要求，弹簧在长期工作以后可能出现无法将密封头完全复位的问题，在母头设计推板，在拔出时夹推母头推板，可辅助弹簧将密封头复位。

本发明的有益效果是：本发明具有密封性良好的特点，可在连接、断开及拔插操作过程中隔离外部海水，同时操作简单，连接牢固，不会在海流扰动下松动或引起密封问题。本发明拔插次数高，允许长寿命工作。

发明内容

图1为本发明外观图。

图2为本发明未连接状态主视方向剖面图。

图3为本发明未连接状态俯视方向剖面图。

图4为本发明连接状态主视方向剖面图。

图5为本发明连接状态俯视方向剖面图。

其中，110、母头导线，120、母头导线绝缘层，130、母头电缆填充，140、母头薄膜，150、母头跨接导体，160、母头壳体，161、母头油腔流道，162、油腔，163、气腔，164、助力板固定轴，165、壳体助力板滑槽，170、弹簧，180、母头密封头，190、推板，191、推板油道，192、助力板滑槽，193、推板导油槽，194、推板油腔，101、助力板，210、公头伸长端，211、连杆，212、支座，213、手柄，214、公头密封头，215、公头副油腔流道，216、伸长端凸肩，220、公头第二跨接导体，230、公头第一跨接导体，240、公头内壳体，241、公头主油腔流道，242、公头副油腔，250、公头薄膜，260、公头外壳体，261、公头外壳体流道，270、公头导线，280、公头导线绝缘层，290、公头电缆填充。

发明内容

由图2、3所示，在未连接状态下，母头跨接导体150一端与母头导线110连接并导通，另一端与母头密封头180接触。母头跨接导体150内嵌于母头壳体160当中。母头薄膜140内填充液压油，液压油通过母头油腔流道161充满油腔162；液压油同时通过推板油道191充满推板油腔194，并通过推板导油槽194充满母头壳体160内部空间，弹簧170浸泡在液压油中。公头第二跨接导体220内嵌于公头密封头214，公头副油腔流道215连接公头副油腔242与公头密封头214后部空间，公头主油腔流道241连接公头密封头214后部空间与公头薄膜250内部空间，公头薄膜250与公头副油腔242内部填充液压油。公头第一跨接导体230与公头导线270连接导通，同时与公头密封头214相接触。

由图1、2、3所示，母头导线110与公头导线270为电缆导线，母头导线绝缘层120与公头导线绝缘层280为其提供绝缘保护，母头电缆填充130与公头电缆填充290为电缆基本填充，保证电缆不会过度弯折损坏导线。公头外壳体260与电缆外层连为一体，公头外壳体流道261在公头薄膜250膨胀或搜索时导流海水实现压力平衡。

由图1、2、4、5所示，在连接时，将母头壳体160前端与公头内壳体240前端并拢并挤压其间海水，推动伸长端凸肩216，将公头伸长端210向前推，公头密封头214推动母头密封头180并插入母头壳体160当中。公头伸长端210推出至母头薄膜140位置，此时公头第二跨接导体220一端与公头第一跨接导体230接触，一端与母头跨接导体150接触，该位置实现公母头电力导通。在连接操作中，公头伸长端210推至指定位置后，按压手柄213，手柄213、支座212与连杆211构成凸轮机构，在按压手柄213同时连杆211压紧公头伸长端210前端，挤压母头跨接导体150与公头第二跨接导体220紧密贴合，同时保证公母头足够的连接紧固力，避免在海流扰动过程中公母头断开。气腔163、油腔162与母头跨接导体150“S”型设计有助于母头跨接导体150前端受压时与公头第二跨接导体220贴合。母头壳体160前端受挤压时油腔162体积发生变化，液压油通过母头油腔流道161实现压力平衡。

由图3、5所示，连接过程中母头密封头180被推动导致弹簧170被压缩，在本发明接头拔出操作中，母头密封头180位置复原主要通过弹簧170推动。弹簧170在公母头未连接时处于被压缩状态，有一定预紧力但小于母头密封头180与母头壳体160间的摩擦力。考虑到本发明长寿命的要求，弹簧170在长期工作后接头拔出时可能不具备将母头密封头180完全复原的能力，因此设计推板190与助力板101。助力板101相互铰接，相互铰接位置处于壳体助力板滑槽165与助力板滑槽192中，并可在其中滑动。助力板101一端通过助力板固定轴164与母头壳体160铰接，另一端与母头密封头180铰接。弹簧170被压缩同时助力板101折叠并将推板190外推，在公头拔出过程中，若母头密封头180未回到原始位置，可从两侧夹推推板190，在该过程中助力板101将推动母头密封头180复位。在推板190外推于被夹推过程中，液压油通过推板油道191和推板导油槽193在母头壳体160内、推板油腔194与母头薄膜140内部之间流动。在拔插过程中，液压油通过公头副油腔流道215、公头主油腔流道241在公头副油腔242前部与后部、公头薄膜250内部空间之前流动。

Claims (5)

1.一种水下湿式连接器，其特征是包括母头薄膜（140）、母头跨接导体（150）、母头壳体（160）、母头密封头（180）、推板（190）、助力板（101）、公头伸长端（210）、公头第二跨接导体（220）、公头第一跨接导体（230）、公头内壳体（240）、公头薄膜（250）、公头外壳体（260）。

2.根据权利要求1所述的一种水下湿式连接器，其特征是所述母头壳体（160）包括母头油腔流道（161）、油腔（162）、气腔（163）、助力板固定轴（164）和壳体助力板滑槽（165）；所述气腔（163）为母头壳体（160）内部封闭充气空间。

3.根据权利要求1所述的一种水下湿式连接器，其特征是所述推板（190）包括推板油道（191）、助力板滑槽（192）、推板导油槽（193）和推板导油槽（194）。

4.根据权利要求1所述的一种水下湿式连接器，其特征是所述公头伸长端（210）包括连杆（211）、支座（212）、手柄（213）、公头密封头（214），公头副油腔流道（215）和伸长端凸肩（216）。

5.根据权利要求1所述的一种水下湿式连接器，其特征是所述公头外壳体（260）包括公头外壳体流道（261）。

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