CN114267988B - 一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，包括水密连接器、水密电缆以及硫化橡胶套，水密连接器包括插头、插座；插头包括插头壳体、插头套筒、限位环、连接器螺帽及插头铜排，插头套筒沿前后方向滑动套装在插头壳体外侧，限位环可拆卸安装于插头壳体的环槽内并在头座插合后限制插头套筒后退；插座包括插座壳体以及插座铜排，插座铜排与插头铜排通过螺栓连接；插座壳体在头座插合状态下与插头套筒密封配合；水密电缆穿装入插头壳体并与插头铜排相连，插头壳体与水密电缆之间通过硫化橡胶套密封连接，连接器螺帽用于与插座壳体的外螺纹配合实现头座锁紧。本发明可以实现在深水条件下保证大电流传输，同时具备良好的可维修性。

Description

一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件

技术领域

本发明属于水密连接器技术领域，特别涉及一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件。

背景技术

深水密封线缆领域中，目前在实现万安倍以上超大电流传输及深水密封性能方面，有满足单项性能的产品，但是两者都满足的符合性能要求的电缆组件尚无先例。大电流传输的连接器产品中，电缆与其他设备的连接目前是通过转接头方式固定连接，连接后不破坏的条件下不可分离，可维修性差。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提出一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，实现深水密封条件下万安倍以上的瞬态电流传输，同时电缆组件可拆卸更换，具备良好的可维修性。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，包括：水密连接器、水密电缆以及硫化橡胶套，水密连接器包括相适配的插头、插座；插头包括插头壳体、插头套筒、限位环、连接器螺帽以及通过插头绝缘体固定安装在插头壳体内的插头铜排，插头套筒沿前后方向滑动套装在插头壳体外侧，限位环可拆卸安装于插头壳体的环槽内并在头座插合后限制插头套筒后退；插座包括插座壳体以及通过插座绝缘体固定安装在插座壳体内的插座铜排，插座铜排与插头铜排通过螺栓连接；插座壳体在头座插合状态下与插头套筒密封配合；水密电缆穿装入插头壳体后端并与插头铜排相连，插头壳体与水密电缆之间通过硫化橡胶套密封连接，连接器螺帽用于与插座壳体的外螺纹配合实现头座锁紧。

进一步的，插头套筒后端内壁设置凸台，插头壳体前端外壁设置挡台，凸台与挡台沿前后方向挡止配合以限制插头套筒在向前方向上脱离插头壳体。

进一步的，限位环包括两个半扣环，两个半扣环相对扣设在环槽内并通过螺钉连接。

进一步的，插头壳体的后端内部设有填料函，通过尾套与插头壳体后端螺纹连接使填料函轴向固定，且填料函在受到轴向压紧力后能径向压紧水密电缆。

进一步的，插头铜排的前端具有插头水平连接部，插头水平连接部伸出于插头壳体前端；插座铜排的前端具有与插头水平连接部相连接的插座水平连接部。

进一步的，插头水平连接部上沿前后方向上开设至少一个U型孔，插座水平连接部上设有与U型孔相匹配的通孔，螺栓穿过U型孔及对应的通孔后与螺母配合实现插头铜排与插座铜排的可靠电连接。

进一步的，插座为直角弯式插座，插座壳体底端具有与插座壳体内用于安装插座铜排的安装孔相垂直连通的设备接口部，插座壳体后端设为敞口，插座还包括密封扣合在插座壳体后端并封堵敞口的端盖；插座安装在设备上时，设备铜排经设备接口部进入安装孔中，并与插座铜排后端通过锁紧件相连。

进一步的，插座铜排后端设有带外螺纹的柱形连接部，设备铜排具有供柱形连接部落入的槽孔，锁紧件为锁紧螺母；通过旋紧锁紧螺母，实现设备铜排与插座铜排的压紧固定。

进一步的，插座壳体前端与插头套筒内壁之间设有第一径向密封圈；端盖与插座壳体后端面之间安装有第一端面密封圈，端盖伸入插座壳体内部的凸部还嵌设有与插座壳体内壁密封配合的第二径向密封圈；插座壳体底端的设备接口部上设有第二端面密封圈以及第三径向密封圈；插头壳体与插头套筒之间设有第四径向密封圈；插座铜排与插座绝缘体之间设有第五径向密封圈，插座绝缘体与插座壳体之间设有第六径向密封圈。

进一步的，插头铜排的后端设有前后方向延伸的电缆连接孔，水密电缆压接固定在电缆连接孔内。

借由上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具备以下有益效果：

本发明一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件可以实现在深水条件下保证大电流传输，具体可实现深水密封条件下万安倍以上的瞬态电流传输，同时插头端的结构设计使得产品可拆卸更换内部各器件，从而具备良好的可维修性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件的立体结构图。

图2是本发明一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件的剖面结构图。

图3是本发明中插头、插座插合后实现深水密封功能的剖面图。

图4是本发明中插头铜排的结构图。

图5是本发明中插座铜排的结构图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

请参阅图1至图5，一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，包括水密连接器、水密电缆1以及硫化橡胶套2，其中水密连接器包括相适配的插头和插座，以插头和插座相互对插的一端作为各自的前端，插座安装在设备上，水密电缆接入插头的后端，硫化橡胶套密封连接于插头和水密电缆的连接处，用于实现连接处的深水密封。

插头包括插头壳体3、插头套筒4、连接螺帽5、限位环以及插头铜排6。插头套筒4沿前后方向滑动套装在插头壳体外，插头套筒4后端与插头壳体3前端在向前方向上挡止配合以避免插头套筒向前脱出，本实施例中，插头套筒后端内壁设置凸台41，插头壳体3前端设置对应的挡台31来实现此功能。连接器螺帽沿前后方向活动套装在插头套筒前端，用于与插座壳体外螺纹配合实现头座锁紧。限位环包括可拆卸的两个半扣环7，半扣环7呈半圆环状结构件，两个半扣环7相对扣设在插头壳体前端外壁开设的环槽32内并通过螺钉连接固定，头座插合锁紧后，半扣环7与插头套筒4后端抵接，以限制插头套筒4后退。插头壳体3内固定安装有插头绝缘体8，插头绝缘体8用于固定装配插头铜排6，二者固定方式不限于强装配合、台阶配合、卡扣配合或粘接。水密电缆1穿装入插头壳体3的后端并与插头铜排6电性连接；本实施例中，插头铜排6的后端设有轴向延伸的电缆连接孔61，水密电缆1中的导体插入电缆连接孔61中并与电缆连接孔61压接固定，以实现水密电缆1与插头铜排6的可靠电连接，插头壳体3后端与水密电缆1通过硫化橡胶套2进行密封连接，通过硫化工艺，使得硫化橡胶套2能够紧密包裹插头壳体3与水密电缆1连接处实现深水密封；硫化工艺具体为，在水密电缆穿装入插头壳体尾部后，向模具内注塑硫化橡胶体，待硫化橡胶凝固后拆除模具形成图1所示的硫化橡胶套，此种硫化工艺与强装配合的普通密封套相比，深水密封功能更优。插头铜排6的前端向前延伸形成插头水平连接部62，插头水平连接部62伸出于插头壳体前端3，且在头座插合状态下位于插头套筒4内部空间。

插座包括插座壳体9、端盖10、插座绝缘体11以及插座铜排12，本实施例中，插座整体为直角弯式插座，插座壳体内具有垂直连通的安装孔91以及设备接口部92，安装孔91用于安装容纳插座铜排12，设备接口部92用于和设备对接。插座绝缘体11固定安装在插座壳体9内，插座铜排12固定在插座绝缘体11中，插座铜排12前端向前延伸形成插座水平连接部121，插座水平连接部121与插头水平连接部62上均开设有相对应的螺栓连接孔，插头/插座水平连接部通过螺栓13拧紧方式相互挤压以实现可靠的电接触，插座铜排12后端与设备铜排(图中未示)通过锁紧件进行锁紧固定，由于采用铜排作为连接导体，本发明可实现万安倍以上超大电流的可靠传输。同时为避免产品装配过程中因铜排位置窜动导致连接困难的技术问题，将插座铜排12上的螺栓连接孔设计为与螺栓13直径相当的通孔122，将插头铜排6的螺栓连接孔设计为U型孔63，U型孔63可以供螺栓13在前后方向进行小距离滑动，螺栓13穿过U型孔63、通孔122后与螺母配合实现插头铜排和插座铜排的连接固定。本实施例中，通孔和U型孔均沿前后方向间隔设置有两个，对应的，需要设置两个螺栓；另一实施例中，通孔和U型孔也可以仅设置一个、三个或三个以上，本发明对此不作限制。

本发明电缆组件的可拆卸是通过插头与插座的连接和分离实现的，具体操作是：当需要将插头与插座分离时，将插头上的限位环拆卸，使插头套筒后退，并露出铜排连接处，将插头/插座铜排上的螺栓、螺母拆下后，即可将插头与插座分离。

插座壳体9的后端设为敞口，以便于插座壳体固定在设备上后使设备铜排伸入插座壳体内并借助锁紧件与插座铜排进行连接操作。将设备铜排与插座铜排连接固定后，将端盖10扣接于插座壳体9后端并封堵敞口，端盖10可以卡扣结构或螺钉等方式进行安装固定。本实施例中，锁紧件为锁紧螺母14，插座铜排12后端设计为带有外螺纹的柱形连接部123，设备铜排的连接端设置为供柱形连接部穿装的槽孔，安装插座时，设备铜排向上运动并使柱形连接部123落入槽孔内，然后旋拧锁紧螺母14实现设备铜排与插座铜排的压紧固定，如图3，锁紧螺母的前方即为设备铜排固定处15。

为了实现电缆组件可靠的深水密封性能，本发明设计多处深水密封结构，结合图3，在插座中，插座壳体9前端外壁嵌设有两道轴向分布的第一径向密封圈16，第一径向密封圈16在头座插合时与插头套筒内壁密封连接，实现插合面密封；端盖10与插座壳体9后端面之间安装有第一端面密封圈17，端盖10伸入插座壳体内部的凸部101还嵌设有与插座壳体内壁密封配合的第二径向密封圈18；插座壳体9底端的设备接口部上设有一道第二端面密封圈19以及两道第三径向密封圈20，第二端面密封圈以及第三径向密封圈用于在插座安装后与设备接口处进行密封配合。

插头壳体3与插头套筒4之间设有两道第四径向密封圈21，插头壳体的后端内部设有填料函22，通过尾套23与插头壳体后端螺纹连接，使尾套23将填料函顶紧固定在插头壳体内部，填料函22在受到轴向压紧力后径向压紧固定水密电缆1；再结合插头尾部的电缆硫化工艺实现插头后端的可靠深水密封。

进一步的，插座铜排12与插座绝缘体11之间设有两道第五径向密封圈24，插座绝缘体11与插座壳体3之间设有两道第六径向密封圈25，第五、第六径向密封圈的作用是：在极端情况下，当头座插合端或插头尾部电缆漏水时，可避免水沿插座内芯进入设备内部，从而实现了插座的纵向水密功能。值得说明的是，第一至第六径向密封圈以及第一、第二端面密封圈均为O型密封胶圈，并且本发明对其各自的设置数量均不作限制。

插头组装过程以及头座插合锁紧过程如下所述：

水密电缆剥除护套和绝缘层后，将电缆内部导体与插头铜排压接后装入插头壳体内，然后拧紧插头尾部填料函从而将水密电缆夹紧，再在插头壳体后端通过橡胶硫化工艺形成包裹插头与水密电缆连接处的硫化橡胶套，如图2，硫化橡胶套后端紧密包裹水密电缆、前端紧密包裹插头壳体，实现良好密封。

插座铜排与设备上伸出的设备铜排连接后通过锁紧螺母旋紧固定。头座装配时，需要先将半扣环拆下，然后将插头套筒和连接螺帽退到插头壳体上，将插头/插座铜排通过螺栓和螺母固定牢固，然后将插头套筒向前推至插座壳体上，并将第一径向密封圈完全盖住，再拧紧连接螺帽实现头座锁紧，最后再将半扣环(卡箍)装入环槽中以避免插头套筒后退。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于包括：水密连接器、水密电缆以及硫化橡胶套，水密连接器包括相适配的插头、插座；插头包括插头壳体、插头套筒、限位环、连接器螺帽以及通过插头绝缘体固定安装在插头壳体内的插头铜排，插头套筒沿前后方向滑动套装在插头壳体外侧，限位环可拆卸安装于插头壳体的环槽内并在头座插合后限制插头套筒后退；插座包括插座壳体以及通过插座绝缘体固定安装在插座壳体内的插座铜排，插座铜排与插头铜排通过螺栓连接；插座壳体在头座插合状态下与插头套筒密封配合；水密电缆穿装入插头壳体后端并与插头铜排相连，插头壳体与水密电缆之间通过硫化橡胶套密封连接，连接器螺帽用于与插座壳体的外螺纹配合实现头座锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插头套筒后端内壁设置凸台，插头壳体前端外壁设置挡台，凸台与挡台沿前后方向挡止配合以限制插头套筒在向前方向上脱离插头壳体。

3.根据权利要求1所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：限位环包括两个半扣环，两个半扣环相对扣设在环槽内并通过螺钉连接。

4.根据权利要求1所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插头壳体的后端内部设有填料函，通过尾套与插头壳体后端螺纹连接使填料函轴向固定，且填料函在受到轴向压紧力后能径向压紧水密电缆。

5.根据权利要求1所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插头铜排的前端具有插头水平连接部，插头水平连接部伸出于插头壳体前端；插座铜排的前端具有与插头水平连接部相连接的插座水平连接部。

6.根据权利要求5所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插头水平连接部上沿前后方向上开设至少一个U型孔，插座水平连接部上设有与U型孔相匹配的通孔，螺栓穿过U型孔及对应的通孔后与螺母配合实现插头铜排与插座铜排的可靠电连接。

7.根据权利要求1所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插座为直角弯式插座，插座壳体底端具有与插座壳体内用于安装插座铜排的安装孔相垂直连通的设备接口部，插座壳体后端设为敞口，插座还包括密封扣合在插座壳体后端并封堵敞口的端盖；插座安装在设备上时，设备铜排经设备接口部进入安装孔中，并与插座铜排后端通过锁紧件相连。

8.根据权利要求7所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插座铜排后端设有带外螺纹的柱形连接部，设备铜排具有供柱形连接部落入的槽孔，锁紧件为锁紧螺母；通过旋紧锁紧螺母，实现设备铜排与插座铜排的压紧固定。

9.根据权利要求7所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插座壳体前端与插头套筒内壁之间设有第一径向密封圈；端盖与插座壳体后端面之间安装有第一端面密封圈，端盖伸入插座壳体内部的凸部还嵌设有与插座壳体内壁密封配合的第二径向密封圈；插座壳体底端的设备接口部上设有第二端面密封圈以及第三径向密封圈；插头壳体与插头套筒之间设有第四径向密封圈；插座铜排与插座绝缘体之间设有第五径向密封圈，插座绝缘体与插座壳体之间设有第六径向密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种可拆卸式大电流深水密封电缆组件，其特征在于：插头铜排的后端设有前后方向延伸的电缆连接孔，水密电缆压接固定在电缆连接孔内。