CN112531399B - 一种穿舱密封电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电连接器，具体涉及一种穿舱密封电连接器。本发明的目的是解决现有穿舱密封电连接器存在无法应用于低温介质环境或者承压容器舱等严酷工况，轻则造成电连接器信号传输中断，重则造成低温介质承压舱泄露事故的技术问题，提供一种穿舱密封电连接器。采用两个分体式导电槽形件对合接触，每个导电槽形件与接头或压头之间通过绝缘套隔离，同时实现了信号传输和密封压紧力的传递，工作可靠性高，绝缘良好，较普通的电连接器信号传输更加稳定可靠，且将用于多芯电缆的信号传输时，各个电缆之间各自独立，互不干扰。较普通的电连接器耐低温性能更强、承压密封性能更优良。

Description

一种穿舱密封电连接器

技术领域

本发明涉及一种电连接器，具体涉及一种穿舱密封电连接器。

背景技术

穿舱密封电连接器是指贯穿容器舱壁或容器法兰盖，将容器内的测量信号传输至容器外的电连接器，实现测量信号稳定可靠穿舱传输，并且能保持容器密封性能的装置。

用于低温承压容器的穿舱密封电连接，需要能够承受低温介质的温度和容器内外的压强差。所述低温介质是指液氮(沸点为-196℃)、液氧(沸点为-183℃)等。

目前国内外的穿舱密封电连接器一般仅能满足常温常压工况，部分产品采用硅胶灌注工艺具有一定的防尘功能，但对于低温介质环境(如液氮-196℃、液氧-183℃等)或者承压容器舱(舱内外压差1.6MPa)等严酷的工况是无法使用的，使用后轻则造成电连接器信号传输中断，重则造成低温介质承压舱的泄露事故。

发明内容

本发明的目的是解决现有穿舱密封电连接器存在无法应用于低温介质环境或者承压容器舱等严酷工况，轻则造成电连接器信号传输中断，重则造成低温介质承压舱泄露事故的技术问题，提供一种穿舱密封电连接器。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

本发明提供一种穿舱密封电连接器，其特殊之处在于：包括接头、压头、螺帽、绝缘套和导电件；

所述接头的一端用于与承压容器的舱壁外侧固连，另一端设有外螺纹；

所述螺帽连接于所述外螺纹处，螺帽底部设有通孔；

所述压头包括大端和小端，压头中心设有贯穿大端和小端的过线孔h；大端设置于螺帽内，与接头相对且留有间隙g，接头与大端相对的端面上分别开设有第一容纳槽和第二容纳槽；小端穿过所述通孔穿出螺帽；

所述绝缘套包括分别设置于第一容纳槽和第二容纳槽内的第一绝缘套和第二绝缘套，二者的开口端相对并留有间隙f，第一绝缘套的侧壁延伸至第二容纳槽内，与第一容纳槽内壁以及第二容纳槽靠近螺帽一侧的内壁相贴合；所述导电件包括分别设置于第一绝缘套和第二绝缘套内的第一导电槽形件和第二导电槽形件，二者对合接触；

所述第一绝缘套底部和第一导电槽形件上分别设有相互连通的过线孔c和过线孔d，接头对应位置设有过线通道b，过线通道b的一端用于与承压容器舱壁自带的过线孔a连通，另一端与第一绝缘套上的过线孔c连通；第二导电槽形件靠近压头中心一侧的侧壁上设有过线孔e，过线孔e通过所述间隙f、间隙g与压头上的过线孔h连通。

进一步地，还包括第一压盖和第二压盖，二者分别与第一导电槽形件和第二导电槽形件内壁螺纹连接，用于固定从承压容器引出的第一电缆芯线和需要与第一电缆芯线连接的第二电缆芯线，并封堵过线孔d和过线孔e。

进一步地，所述第一绝缘套、第二绝缘套、第一导电槽形件和第二导电槽形件的个数均与承压容器舱壁上自带的过线孔a个数一致。

进一步地，所述第一绝缘套和第二绝缘套的绝缘性能≥500MΩ。

进一步地，所述第一导电槽形件和第二导电槽形件的接触电阻≤0.08mΩ。

进一步地，根据具体工作场景需要，所述接头与承压容器的舱壁焊接连接或通过法兰连接。

进一步地，所述接头和压头均为06Cr19Ni10材质，所述螺帽为14Cr17Ni2材质，所述导电件为H62黄铜材质，所述绝缘套为PTFE材质。

进一步地，所述接头外表面设有六角形夹持段，所述螺帽为六角形螺帽。

本发明还提供一种上述穿舱密封电连接器的使用方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将从承压容器舱壁引出的第一电缆芯线引入并固定在第一导电槽形件内，而后将过线孔d封堵；

2)将需要与第一电缆芯线连接的第二电缆芯线通过过线孔h、间隙g、间隙f和过线孔e，引入并固定在第二导电槽形件内，同时将过线孔e封堵。

进一步地，所述封堵采用电焊方式，或利用第一压盖和第二压盖分别与第一导电槽形件和第二导电槽形件内壁螺纹连接实现。

本发明相比现有技术具有的有益效果如下：

1、本发明提供的穿舱密封电连接器，采用两个分体式导电槽形件对合接触，每个导电槽形件与接头或压头之间通过绝缘套隔离，同时实现了信号传输和密封压紧力的传递，工作可靠性高，绝缘良好，较普通的电连接器信号传输更加稳定可靠，且将用于多芯电缆的信号传输时，各个电缆之间各自独立，互不干扰。

2、本发明提供的穿舱密封电连接器，采用耐低温材料06Cr19Ni10、14Cr17Ni2、H62黄铜和PTFE(聚四氟乙烯)，适用于液氮(-196℃)、液氧(-183℃)等低温介质工况，较普通的电连接器耐低温性能强。

3、本发明提供的穿舱密封电连接器，采用了可靠的密封结构和密封材料06Cr19Ni10、14Cr17Ni2、H62黄铜和PTFE(聚四氟乙烯)，适用于设计压力1.6MPa的承压容器舱的穿舱密封，较普通的电连接器承压密封性能更优良。

附图说明

图1为本发明穿舱密封电连接器的结构示意图；

附图标记说明：

1-接头、2-压头、21-大端、22-小端、3-螺帽、4-舱壁、5-通孔、6-第一绝缘套、7-第二绝缘套、8-第一导电槽形件、9-第二导电槽形件、10-第一电缆芯线、11-第二电缆芯线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

一种穿舱密封电连接器，包括接头1、压头2、螺帽3、绝缘套和导电件；所述接头1的一端用于与承压容器的舱壁4外侧固连，另一端设有外螺纹；所述螺帽3连接于所述外螺纹处，螺帽3底部设有通孔5；所述压头2包括大端21和小端22，压头2中心设有贯穿大端21和小端22的过线孔h；大端21设置于螺帽3内，与接头1相对且留有间隙g，接头1与大端21二者相对的端面上分别开设有第一容纳槽和第二容纳槽；小端22穿过所述通孔5穿出螺帽3。所述接头外表面设有六角形夹持段，所述螺帽3为六角形螺帽。

所述绝缘套包括分别设置于第一容纳槽和第二容纳槽内的第一绝缘套6和第二绝缘套7，二者的开口端相对并留有间隙f，第一绝缘套6的侧壁延伸至第二容纳槽内，与第一容纳槽内壁以及第二容纳槽靠近螺帽3一侧的内壁相贴合；所述导电件(铜密封块)包括分别设置于第一绝缘套6和第二绝缘套7内的第一导电槽形件8和第二导电槽形件9，二者对合接触；所述第一绝缘套6底部和第一导电槽形件8上分别设有相互连通的过线孔c和过线孔d，接头1对应位置设有过线通道b，过线通道b的一端用于与承压容器舱壁4自带的过线孔a连通，另一端与第一绝缘套6上的过线孔c连通；第二导电槽形件9靠近压头2中心一侧的侧壁上设有过线孔e，过线孔e通过所述间隙f、间隙g与压头2上的过线孔h连通。所述第一绝缘套6、第二绝缘套7、第一导电槽形件8和第二导电槽形件9的个数均与承压容器舱壁4上自带的过线孔a个数一致。所述接头1与承压容器的舱壁4焊接连接或通过法兰连接。

该电连接器还可以包括第一压盖和第二压盖，二者分别与第一导电槽形件8和第二导电槽形件9内壁螺纹连接，用于固定从承压容器引出的第一电缆芯线10和需要与第一电缆芯线10连接的第二电缆芯线11，并封堵过线孔d和过线孔e。

一种上述穿舱密封电连接器的使用方法，包括以下步骤：

1)将从承压容器舱壁4引出的第一电缆芯线10引入并固定在第一导电槽形件8内，同时将过线孔d封堵；

2)将需要与第一电缆芯线10连接的第二电缆芯线11通过过线孔h、间隙g、间隙f和过线孔e，引入并固定在第二导电槽形件9内，同时将过线孔e封堵。

所述封堵通过电焊方式实现，或者利用第一压盖和第二压盖分别与第一导电槽形件8和第二导电槽形件9内壁螺纹连接实现。

上述穿舱密封电连接器，采用分体式铜密封块成对接触结构，安装于绝缘套之间其作用是：1、提供导电性，传输电信号；2、传递密封的压紧力。

绝缘套采用非金属PTFE材料，安装于接头1与导电件之间，实现铜密封块与壳体(接头1和压头2以及四个独立的铜密封块)之间的隔离，起到绝缘作用，同时利用非金属受压变形实现承压密封。

接头1的主要作用是：1、作为电连接器的主要壳体结构；2、穿舱连接安装；3、承压密封；4、信号连接传输。

螺帽3的主要作用是：1、提供密封压紧力；2、连接电连接器各部件。

压头2安装于螺帽3和绝缘套之间，压头2的主要作用是：1、承压密封；2、信号传输连接；3、电缆芯线的集束引出。

实施例：

一种四芯低温承压穿舱密封电连接器，接头1和压头2均为06Cr19Ni10材质，螺帽3为14Cr17Ni2材质，导电件为H62黄铜材质，绝缘套为PTFE材质。第一绝缘套6和第二绝缘套7的绝缘性能≥500MΩ。第一导电槽形件8和第二导电槽形件9的接触电阻≤0.08mΩ。

该四芯低温承压穿舱密封电连接器，可以承受最大工作压力1.6MPa，最低耐受工作温度-196℃，较普通的电连接器具有耐低温性能强、承压密封性能优良，信号传输稳定可靠的优点。

上述电连接器主要技术指标：

设计压力：1.6MPa；

工作温度：-196℃～42℃；

使用介质：液氧、液氮、航天煤油；

绝缘性能：≥500MΩ；

接触电阻：≤0.08mΩ；

安装方式：焊接(对焊口尺寸：Φ28×4)

本发明的穿舱密封电连接器存在以下扩展形式：

1、本发明重在提供一种穿舱密封电连接器，可适用于低温介质承压容器的穿舱密封，也可扩展为适用于常温或低温、承压或常压等不同工况的任意组合。

2、通过选用更高或更低耐压等级的金属和非金属材料可实现不同压力等级的承压穿舱密封电连接器，视具体应用场景的工作压力和经济性确定。

3、接头1与承压容器的舱壁4的连接方式，视具体应用场景的介质特性和经济性确定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种穿舱密封电连接器，其特征在于：包括接头(1)、压头(2)、螺帽(3)、绝缘套和导电件；

所述接头(1)的一端用于与承压容器的舱壁(4)外侧固连，另一端设有外螺纹；

所述螺帽(3)连接于所述外螺纹处，螺帽(3)底部设有通孔(5)；

所述压头(2)包括大端(21)和小端(22)，压头(2)中心设有贯穿大端(21)和小端(22)的过线孔h；大端(21)设置于螺帽(3)内，与接头(1)相对且留有间隙g，接头(1)与大端(21)相对的端面上分别开设有第一容纳槽和第二容纳槽；小端(22)穿过所述通孔(5)穿出螺帽(3)；

所述绝缘套包括分别设置于第一容纳槽和第二容纳槽内的第一绝缘套(6)和第二绝缘套(7)，二者的开口端相对并留有间隙f，第一绝缘套(6)的侧壁延伸至第二容纳槽内，与第一容纳槽内壁以及第二容纳槽靠近螺帽(3)一侧的内壁相贴合；所述导电件包括分别设置于第一绝缘套(6)和第二绝缘套(7)内的第一导电槽形件(8)和第二导电槽形件(9)，二者对合接触；

所述第一绝缘套(6)底部和第一导电槽形件(8)上分别设有相互连通的过线孔c和过线孔d，接头(1)对应位置设有过线通道b，过线通道b的一端用于与承压容器的舱壁(4)自带的过线孔a连通，另一端与第一绝缘套(6)上的过线孔c连通；第二导电槽形件(9)靠近压头(2)中心一侧的侧壁上设有过线孔e，过线孔e通过所述间隙f、间隙g与压头(2)上的过线孔h连通。

2.根据权利要求1所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：还包括第一压盖和第二压盖，二者分别与第一导电槽形件(8)和第二导电槽形件(9)内壁螺纹连接，用于固定从承压容器引出的第一电缆芯线(10)和需要与第一电缆芯线(10)连接的第二电缆芯线(11)，并封堵过线孔d和过线孔e。

3.根据权利要求1或2所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：所述第一绝缘套(6)、第二绝缘套(7)、第一导电槽形件(8)和第二导电槽形件(9)的个数均与承压容器的舱壁(4)上自带的过线孔a个数一致。

4.根据权利要求3所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：所述第一绝缘套(6)和第二绝缘套(7)的绝缘性能≥500MΩ。

5.根据权利要求4所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：所述第一导电槽形件(8)和第二导电槽形件(9)的接触电阻≤0.08mΩ。

6.根据权利要求3所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：所述接头(1)与承压容器的舱壁(4)焊接连接或通过法兰连接。

7.根据权利要求6所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：所述接头(1)和压头(2)均为06Cr19Ni10材质，所述螺帽(3)为14Cr17Ni2材质，所述导电件为H62黄铜材质，所述绝缘套为PTFE材质。

8.根据权利要求7所述的穿舱密封电连接器，其特征在于：所述接头(1)外表面设有六角形夹持段，所述螺帽(3)为六角形螺帽。

9.一种权利要求1所述穿舱密封电连接器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将从承压容器的舱壁(4)引出的第一电缆芯线(10)引入并固定在第一导电槽形件(8)内，同时将过线孔d封堵；

2)将需要与第一电缆芯线(10)连接的第二电缆芯线(11)通过过线孔h、间隙g、间隙f和过线孔e，引入并固定在第二导电槽形件(9)内，同时将过线孔e封堵。

10.根据权利要求9所述的穿舱密封电连接器的使用方法，其特征在于：所述封堵采用电焊方式，或利用第一压盖和第二压盖分别与第一导电槽形件(8)和第二导电槽形件(9)内壁螺纹连接实现。

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