CN112531380A - 一种航空连接器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种航空连接器及其制作方法，航空连接器包括铜极、陶瓷件和金属座，所述铜极套接在陶瓷件内，陶瓷件套接在金属座内，还包括过渡环，所述过渡环套接在陶瓷件和金属座之间，使陶瓷件的外围面与金属座的内孔面之间存在间隙。本发明的航空连接器具有简单实用、有效避免陶瓷开裂、连接性能好和使用寿命长等优点，其制作方法步骤简答，实施方便。

Description

一种航空连接器及其制作方法
技术领域
本发明涉及连接结构技术领域，尤其涉及一种航空连接器及其制作方法。
背景技术
现有的航空连接器在制作装配过程中以及使用受热时，由于金属座与陶瓷件在受热时的反应不一致，陶瓷焊接处因承受不了金属座所产生的应力，很容易导致陶瓷开裂而失去密封功效。此外，陶瓷件与铜柱及金属座采用套封方式，其密闭空间内高压气体所产生的压力会使焊接的金属座松动而失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、有效避免陶瓷开裂、连接性能好和使用寿命长的航空连接器，以及一种步骤简单、操作简便以及有效提高产品质量的航空连接器的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种航空连接器，包括铜极、陶瓷件和金属座，所述铜极套接在陶瓷件内，陶瓷件套接在金属座内，还包括过渡环，所述过渡环套接在陶瓷件和金属座之间，使陶瓷件的外围面与金属座的内孔面之间存在间隙。
作为上述航空连接器的进一步改进：
所述陶瓷件的外围面呈阶梯轴结构，所述过渡环的内围面设有向内突出的第一台阶，陶瓷件中大小直径过渡的阶面贴合固定于所述第一台阶上。
所述过渡环的外围面设有向外突出的第二台阶，所述金属座的内孔一端为沉头孔结构，第二台阶配合卡接于沉头孔的沉头部分中。
所述陶瓷件、过渡环和金属座均同轴设置。
所述铜极的外围面上设有向外突出的第三台阶，且第三台阶的直径大于陶瓷件上用于穿设铜极的通孔的直径，所述第三台阶的一侧阶面贴合固定于陶瓷件的端面上。
铜极穿入陶瓷件中且与第三台阶相邻的轴段上加工有退刀槽，所述加工有退刀槽的轴段的直径小于通孔的直径。
所述陶瓷件与铜极、过渡环之间焊接连接，且陶瓷件焊接处的表面设置有金属层。
一种航空连接器的制作方法，包括以下步骤：
S1：铜极加工：在铜极原料上加工出直径大于铜极产品的第三台阶，并在第三台阶一侧加工退刀槽；
S2：陶瓷件加工：热压成型或干压成型制作阶梯轴状的陶瓷坯体，经高温烧结成陶瓷件，在陶瓷件的焊接处表面涂覆金属层；
S3：机加工成型金属座；
S4：机加工成型过渡环，成型的过渡环的内围面和外围面上分别设有突出的第一台阶和第二台阶；
S5：将铜极穿入陶瓷件上设置的通孔中，并将第三台阶的一侧阶面焊接连接于陶瓷件的端面上
S6：将陶瓷件中大小直径过渡的阶面贴合于过渡环的第一台阶一侧阶面上并焊接连接；
S7：将过渡环的第二台阶配合卡接于金属座的沉头孔的沉头部分中并焊接连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的航空连接器，包括铜极、陶瓷件和金属座，铜极套接在陶瓷件内用于保证绝缘，陶瓷件套接在金属座内，通过金属件与其他结构进行连接。与现有的连接结构不同之处在于，本发明的航空连接器还包括过渡环，套接在陶瓷件和金属座之间，使陶瓷件的外围面与金属座的内孔面之间存在间隙。相比于金属座与陶瓷件直接连接来说，过渡环的厚度远远小于金属座的厚度，因此在受热或工作过程中，其产生的沿径向方向的应变也更小，作用在陶瓷件上的力度也远不至于使陶瓷件出现开裂情形，因此更能够保证铜极的密封和绝缘效果，延长航空连接器整体的使用寿命。此外，正是由于金属座和陶瓷件之间无需直接连接，二者之间存在一定缝隙，所以不会产生金属座松动失效等问题，保证使用性能。
本发明的航空连接器的制作方法具有步骤简单，实施方便等优点。
附图说明
图1是本发明的航空连接器的主视示意图；
图2是本发明的航空连接器的右视示意图；
图3是本发明的航空连接器的剖视图。
图例说明：1、铜极；11、第三台阶；12、退刀槽；2、陶瓷件；21、通孔；3、金属座；4、过渡环；41、第一台阶；42、第二台阶。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
实施例：
如图1和图2所示，本实施例的航空连接器，包括铜极1、陶瓷件2和金属座3，铜极1套接在陶瓷件2内用于保证绝缘，陶瓷件2套接在金属座3内，通过金属件与其他结构进行连接。还包括过渡环4，过渡环4套接在陶瓷件2和金属座3之间，使陶瓷件2的外围面与金属座3的内孔面之间存在间隙。
以往的连接结构中，金属座3与陶瓷件2直接连接，而金属座3材质的热感应更强，且其厚度较厚，因此在安装或使用过程中，其在径向产生的应变较大，从而挤压陶瓷件2致使其开裂。相比于金属座3与陶瓷件2直接连接来说，本实施例中过渡环4的厚度远远小于金属座3的厚度，因此在受热或工作过程中，其产生的沿径向方向的应变也更小，作用在陶瓷件2上的力度影响区域更小，也远不至于使陶瓷件2出现开裂的情形，更能够保证铜极1的密封和绝缘效果，延长航空连接器整体的使用寿命。即，本实施例中的结构断开了金属座3与陶瓷件2的直接联系，采用过渡环4过渡，利用间隔传递来大幅度减小不同材质应变不同造成的相互影响。此外，正是由于金属座3和陶瓷件2之间无需直接连接，二者之间可以存在一定缝隙，所以不会产生金属座3松动失效等问题，保证使用性能。
本实施例中，如图3所示，陶瓷件2的外围面呈阶梯轴结构，过渡环4的内围面设有向内突出的第一台阶41，陶瓷件2中大小直径过渡的阶面贴合固定于第一台阶41上，通过垂直于轴向的平面相互贴合连接，替代常用的侧面贴合连接。这种连接方式使得陶瓷件2与过渡环4的接触表面与径向的应力方向相平行，而径向应力正是造成陶瓷件2破裂的主要原理，即本实施例采用接触表面方向的转变致使径向应力无法通过与之垂直的接触处直接且大幅度的传递至陶瓷件2上，进一步减小应力对陶瓷件2的影响。
本实施例中，过渡环4的外围面设有向外突出的第二台阶42，金属座3的内孔一端为下沉式的沉头孔结构，第二台阶42配合卡接于沉头孔的沉头部分中，使过渡环4整体被包覆于金属座3的内围。这种设置结构中，同样使金属座3和过渡环4之间采用垂直于轴向的平面相互贴合连接，替代常用的侧面贴合连接，从而使金属座3受热或其他情形下产生的径向力无法通过与之垂直的接触处直接且大幅度的传递至过渡环4上。并且沉头孔结构能够增大金属座3对过渡环4的包覆范围，进一步起到了保护作用，还能为过渡环4的安装提供基准。
本实施例中，陶瓷件2、过渡环4和金属座3均同轴设置，保证整体结构在受力时的均匀性和稳定性。
本实施例中，铜极1的外围面上设有向外突出的第三台阶11，且第三台阶11的直径大于陶瓷件2上用于穿设铜极1的通孔21的直径，第三台阶11的一侧阶面贴合固定于陶瓷件2的端面上，从而加大了铜极1单面所能承受的压力。
本实施例中，铜极1穿入陶瓷件2中且与第三台阶11相邻的轴段上加工有退刀槽12，加工有退刀槽12的轴段的直径小于通孔21的直径，这种设置结构能够有效减小焊接所产生的应力。
本实施例中，陶瓷件2与铜极1、过渡环4之间焊接连接，且陶瓷件2焊接处的表面设置有金属层，以减小二者在焊接过程中反应程度的差异性，保证焊接质量。
本实施例的航空连接器的制作方法，包括以下步骤：
S1：铜极1加工：在铜极1原料上加工出直径大于铜极1产品的第三台阶11，并在第三台阶11一侧加工退刀槽12；
S2：陶瓷件2加工：热压成型或干压成型制作阶梯轴状的陶瓷坯体，经高温烧结成陶瓷件2，在陶瓷件2的焊接处表面涂覆金属层；金属层厚15μm～35μm，表面镀镍；
S3：机加工成型金属座3，金属座3为不锈钢材质，外部设有螺纹等连接结构；
S4：机加工成型过渡环4，成型的过渡环4的内围面和外围面上分别设有突出的第一台阶41和第二台阶42；本实施例中，过渡环4的厚度为1mm，第一台阶41的宽度为0.5mm；
S5：将铜极1穿入陶瓷件2上设置的通孔21中，并将第三台阶11的一侧阶面焊接连接于陶瓷件2的端面上
S6：将陶瓷件2中大小直径过渡的阶面贴合于过渡环4的第一台阶41一侧阶面上并焊接连接；
S7：将过渡环4的第二台阶42配合卡接于金属座3的沉头孔的沉头部分中并焊接连接。
本实施例中，采用银铜28为焊料，焊接温度为800℃～830℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种航空连接器，包括铜极(1)、陶瓷件(2)和金属座(3)，所述铜极(1)套接在陶瓷件(2)内，陶瓷件(2)套接在金属座(3)内，其特征在于：还包括过渡环(4)，所述过渡环(4)套接在陶瓷件(2)和金属座(3)之间，使陶瓷件(2)的外围面与金属座(3)的内孔面之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的航空连接器，其特征在于：所述陶瓷件(2)的外围面呈阶梯轴结构，所述过渡环(4)的内围面设有向内突出的第一台阶(41)，陶瓷件(2)中大小直径过渡的阶面贴合固定于所述第一台阶(41)上。
3.根据权利要求1所述的航空连接器，其特征在于：所述过渡环(4)的外围面设有向外突出的第二台阶(42)，所述金属座(3)的内孔一端为沉头孔结构，第二台阶(42)配合卡接于沉头孔的沉头部分中。
4.根据权利要求1所述的航空连接器，其特征在于：所述陶瓷件(2)、过渡环(4)和金属座(3)均同轴设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的航空连接器，其特征在于：所述铜极(1)的外围面上设有向外突出的第三台阶(11)，且第三台阶(11)的直径大于陶瓷件(2)上用于穿设铜极(1)的通孔(21)的直径，所述第三台阶(11)的一侧阶面贴合固定于陶瓷件(2)的端面上。
6.根据权利要求5所述的航空连接器，其特征在于：铜极(1)穿入陶瓷件(2)中且与第三台阶(11)相邻的轴段上加工有退刀槽(12)，所述加工有退刀槽(12)的轴段的直径小于通孔(21)的直径。
7.根据权利要求1所述的航空连接器，其特征在于：所述陶瓷件(2)与铜极(1)、过渡环(4)之间焊接连接，且陶瓷件(2)焊接处的表面设置有金属层。
8.一种航空连接器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：铜极(1)加工：在铜极(1)原料上加工出直径大于铜极(1)产品的第三台阶(11)，并在第三台阶(11)一侧加工退刀槽(12)；
S2：陶瓷件(2)加工：热压成型或干压成型制作阶梯轴状的陶瓷坯体，经高温烧结成陶瓷件(2)，在陶瓷件(2)的焊接处表面涂覆金属层；
S3：机加工成型金属座(3)；
S4：机加工成型过渡环(4)：成型的过渡环(4)的内围面和外围面上分别设有突出的第一台阶(41)和第二台阶(42)；
S5：将铜极(1)穿入陶瓷件(2)上设置的通孔(21)中，并将第三台阶(11)的一侧阶面焊接连接于陶瓷件(2)的端面上；
S6：将陶瓷件(2)中大小直径过渡的阶面贴合于过渡环(4)的第一台阶(41)一侧阶面上并焊接连接；
S7：将过渡环(4)的第二台阶(42)配合卡接于金属座(3)的沉头孔的沉头部分中并焊接连接。
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