CN115579678A - 一种连接器模块及水下连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接器模块及水下连接器，包括公端封结单元和公针保护单元，公端封结单元包括公针组合体，其包括公针、前密封套和后密封套，公针具有公针连接部；公针保护单元包括公针密封体，其包括前密封体、后密封体和密封筒体，前密封体、后密封体之间围合形成容纳腔，密封筒体在容纳腔内；公针组合体插装在公针密封体内部，前密封体与前密封套形成前端密封，后密封体与后密封套形成后端密封，密封筒体与公针组合体之间形成连接腔，连接腔内的绝缘油完全包裹公针连接部。本发明的公针连接部与外界隔离，使得连接器模块与连接器母端在进行插合或分离过程中都始终处于密封绝缘状态，即使在水下恶劣环境下也能够稳定进行带电插拔工作。

Description

一种连接器模块及水下连接器

技术领域

本发明涉及水下连接器技术领域，具体涉及一种连接器模块及水下连接器。

背景技术

现有的深海环境下的水下连接器基本只在连接器母端上采用油囊充油压力平衡模式来保护连接器的一端，连接器公端却裸露于介质中，目前大多采用的是在连接器的裸露端的端面上额外装上封盖，在需要插合连接时，取出封盖，再实现插合连接。

现有的水下连接器主要有如下问题：在水下连接器分离时，连接器公端的公针连接部裸露于介质中，虽然公针连接部经电镀或阳极等处理，具有防腐和耐候性能，但在浑浊且恶劣的水下环境下，仍然会有些介质沉淀或者生物缠绕于公针连接部上，连接时将会严重影响接触电气性能，且当套上封盖时，又会额外增加连接难度，操作较为繁琐不便。

发明内容

本发明旨在提供一种连接器模块及水下连接器，以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种连接器模块，包括公端外壳、公端封结单元、公针保护单元和弹性复位件；

公针保护单元安装在公端外壳的前端内部，公端封结单元安装在公端外壳的后端，弹性复位件位于公端封结单元、公针保护单元之间的公端外壳内部，用于供公针保护单元进行滑动复位；

公端封结单元包括公针座和设置在公针座上的多个公针组合体，公针组合体包括公针、前密封套和后密封套，公针具有公针连接部，前密封套、后密封套分别套设在对应公针连接部前后两端的公针外围；

公针保护单元包括多个公针密封体，其包括前密封体、后密封体和密封筒体，前密封体、后密封体之间围合形成容纳腔，密封筒体密封设置在容纳腔内；

公针组合体的前端密封插装在公针密封体内部，公针密封体的前密封体与公针组合体的前密封套形成前端密封，公针密封体的后密封体与公针组合体的后密封套形成后端密封，密封筒体与公针组合体之间形成连接腔，连接腔内灌有绝缘油，绝缘油完全包裹公针连接部。

在一个实施例中，密封筒体具有中空通道，前密封体对应中空通道的前端形成有前密封腔孔，后密封体对应中空通道的后端形成有后密封腔孔，且公针组合体的前端依序穿过后密封腔孔、中空通道、前密封腔孔而密封插装在公针密封体内部，公针密封体的前密封体与公针组合体的前密封套在前密封腔孔处形成前端密封，公针密封体的后密封体与公针组合体的后密封套在后密封腔孔处形成后端密封，公针连接部位于中空通道内。

在一个实施例中，密封筒体的前端外壁形成有台阶部，前密封体的后端内壁形成有台阶配合部，台阶部与台阶配合部形成限位配合，后密封体内侧形成有环形限位槽，密封筒体的后端与环形限位槽形成限位配合，后密封体的前端内壁与前密封体的后端外壁密封连接，且后密封体的外围对应前密封体及密封筒体的位置处卡装有卡箍。

在一个实施例中，密封筒体上设置有多个通液孔，连接腔与容纳腔之间通过通液孔连通。

在一个实施例中，公针保护单元还包括前密封座和后密封座，前密封座和后密封座封装配合形成多组容置腔道，每一个公针密封体对应插装在一组容置腔道内，公针密封体外侧与容置腔道之间形成缓冲腔，前密封座和后密封座上均设有多个压力平衡孔，缓冲腔通过压力平衡孔与外界连通。

在一个实施例中，前密封座上还设有多个排水通孔，公端外壳上开设有排水孔，公端外壳呈筒体状，其内部形成有内腔，排水通孔和排水孔之间通过公端外壳的内腔互相连通。

在一个实施例中，公端外壳的前端内侧设有限位台阶，公针保护单元的前密封座的周向外侧形成有限位凸台，限位台阶对限位凸台进行阻挡限位，以实现公针保护单元在公端外壳内能够进行轴向往复滑动。

在一个实施例中，公针组合体还包括位于公针表面的绝缘层，公针组合体烧结封装于公针座上，封装后的公针座的端面上形成有端面密封层，端面密封层与公针上对应公针座的端面处的绝缘层完全融合衔接，且在公针组合体外围与公针座之间烧结形成封结块。

本发明还提供一种水下连接器，包括互相配合的连接器母端和连接器公端，连接器公端为上述任一所述的连接器模块。

在一个实施例中，连接器母端与连接器公端在插合连接过程中，公针保护单元往后滑动，进而带动前密封体和后密封体在公针套上往后滑动，公针连接部从公针密封体进入到母针密封腔体内，该过程中公针密封体的两端始终处于密封绝缘状态；

连接器母端与连接器公端在分离断开过程中，公针保护单元在弹性复位件的作用下往前滑动，进而带动前密封体和后密封体在公针组合体上往前滑动，公针连接部从母针密封腔体退回到公针密封体内，该过程中公针密封体的两端始终处于密封绝缘状态。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明包括连接器模块包括公端外壳、公端封结单元、公针保护单元和弹性复位件，公端封结单元包括公针座、多个公针组合体，公针组合体包括公针、前密封套和后密封套，公针具有公针连接部；公针保护单元包括多个公针密封体，其包括前密封体、后密封体和密封筒体，前密封体、后密封体之间围合形成容纳腔，密封筒体密封设置在容纳腔内；公针组合体的前端密封插装在公针密封体内部，前密封体与前密封套形成前端密封，后密封体与后密封套形成后端密封，密封筒体与公针组合体之间形成连接腔，连接腔内灌有绝缘油，绝缘油完全包裹公针连接部，保证连接器模块与连接器母端在进行插合或分离过程中，连接器模块及连接器母端都始终处于密封绝缘状态，而每个公针密封体对应独立保护一个公针，能够将公针连接部与外界隔离，防止外界的介质沉淀或者生物缠绕于公针连接部上，实现了对公针的高效防护并在很大程度上提高了各公针间的绝缘电阻，从而提高了连接器模块1在水下恶劣环境的带电插拔的稳定性；

(2)本发明的连接器模块操作较为简便，不会增加额外的连接难度，同时采用多个单元组合，可根据不同的连接需求，更换不同的单元，便于拆装、更换维护，提高产品的互换性、通用性。

附图说明

图1是本发明的实施例1的连接器模块的外观示意图；

图2是本发明的实施例1的连接器模块的剖视图；

图3是本发明的实施例1的公端封结单元的结构示意图；

图4是本发明的实施例1的公针保护单元的外观示意图；

图5是本发明的实施例1的公针保护单元的剖视图；

图6是本发明的实施例1的公针密封体的剖视图；

图7是本发明的实施例1的前密封座的结构示意图；

图8是本发明的实施例1的后密封座的结构示意图；

图9是本发明的实施例2的连接器的结构示意图。

附图标注：

1连接器公端，11公端连接端面；

2连接器母端，21母端连接端面，22母针密封腔体；

3公端外壳，31限位台阶，32排水孔；

4公端封结单元，41公针座，42公针组合体，421公针，5211公针连接部，4212绝缘层，422前密封套，423后密封套，43端面密封层，44封结块；

5公针保护单元，51前密封座，511限位凸台，512排水通孔，52后密封座，53公针密封体，531密封筒体，5311中空通道，5312通液孔，5313台阶部，532前密封体，5321前密封腔孔5322台阶配合部，533后密封体，5331后密封腔孔，5332环形限位槽，534卡箍，535容纳腔，536连接腔，54压力平衡孔，55缓冲腔，56锁紧柱，57容置腔道；

6弹性复位件。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

为方便描述，定义如图2中箭头所示方向为前端方向，与前端方向相反的方向为后端方向。

实施例1。

参阅图1-8所示，作为本发明的实施例，提供一种连接器模块，用于与连接器母端2连接配合，连接器模块1包括公端外壳3、公端封结单元4、公针保护单元5和弹性复位件6；

公针保护单元5安装在公端外壳3的前端内部，公端封结单元4安装在公端外壳3的后端，弹性复位件6位于公端封结单元4、公针保护单元5之间的公端外壳3内部，用于供公针保护单元5进行滑动复位；

公端封结单元4包括公针座41和设置在公针座41上的3个公针组合体42，公针组合体42包括公针421、前密封套422和后密封套423，公针421具有公针连接部4211，前密封套422、后密封套423分别套设在对应公针连接部4211前后两端的公针421外围；

公针保护单元5包括3个公针密封体53，其包括前密封体532、后密封体533和密封筒体531，前密封体532、后密封体533之间围合形成容纳腔535，密封筒体531密封设置在容纳腔535内；

公针组合体42与公针密封体53一一对应，即每个公针组合体42的前端单独密封插装在一个公针密封体53内部，公针密封体53的前密封体532与公针组合体42的前密封套422形成前端密封，公针密封体53的后密封体533与公针组合体42的后密封套423形成后端密封，密封筒体531与公针组合体42之间形成连接腔536，连接腔536内灌有绝缘油，绝缘油完全包裹公针连接部4211。

上述技术方案，通过在每一个公针组合体42上都套设有独立的充满绝缘油的公针密封体53，使得绝缘油完全包裹公针连接部4211，提高了连接器模块1的绝缘性能，保证连接器模块1与连接器母端2在进行插合或分离过程中，连接器模块1及连接器母端2都始终处于密封绝缘状态，进一步的，通过每个公针密封体53对应独立保护一个公针421，能够将公针连接部4211与外界隔离，防止外界的介质沉淀或者生物缠绕于公针连接部4211上，实现了对公针421的高效防护并在很大程度上提高了各公针421间的绝缘电阻，保证公针421在插接时的接触电气性能，从而提高了连接器模块1在水下恶劣环境的带电插拔的稳定性，且本发明的连接器模块1操作较为简便，不会增加额外的连接难度，同时采用多个单元组合，可根据不同的连接需求，更换不同的单元，便于拆装、更换维护，提高产品的互换性、通用性。

具体的，密封筒体531具有中空通道5311，前密封体532对应中空通道5311的前端形成有前密封腔孔5321，后密封体533对应中空通道5311的后端形成有后密封腔孔5331，且公针组合体42的前端依序穿过后密封腔孔5331、中空通道5311、前密封腔孔5321而密封插装在公针密封体53内部，前密封体532、后密封体533均为具有弹性的可压缩材质制成，如橡胶，使得公针密封体53的前密封体532与公针组合体42的前密封套422在前密封腔孔5321处形成前端密封，公针密封体53的后密封体533与公针组合体42的后密封套423在后密封腔孔5331处形成后端密封，公针连接部4211位于中空通道5311内，绝缘油充满在容纳腔535及中空通道5311内，使得公针连接部4211始终处于密封绝缘状态。

本实施例中，弹性复位件6为弹簧，更加通用且稳定。当然的，采用其他类型的弹性复位件也是可以的，比如弹性金属片。

本实施例中，密封筒体531的前端外壁形成有台阶部5313，前密封体532的后端内壁形成有台阶配合部5322，台阶部5313与台阶配合部5322形成限位配合，后密封体533内侧形成有环形限位槽5332，密封筒体531的后端与环形限位槽5332形成限位配合，该设置保证公针密封体53的前后两端能够分别与前密封座51和后密封座52的进行限位密封，从而确保公针密封体53的轴向密封，进一步的，后密封体533的前端内壁与前密封体532的后端外壁密封连接，且后密封体533的外围对应前密封体532及密封筒体531的位置处卡装有卡箍534，则能够确保公针密封体53的径向密封，从而保证公针密封体53整体的密封性更高。

本实施例中，公针保护单元5还包括前密封座51和后密封座52，前密封座51和后密封座52之间通过锁紧柱56封装配合实现密封连接，且封装配合后的前密封座51和后密封座52对应形成多组容置腔道57，每一个公针密封体53对应插装在一组容置腔道57内，公针密封体53外侧与容置腔道57之间形成缓冲腔55，前密封座51和后密封座52上均设有多个压力平衡孔54，缓冲腔55通过压力平衡孔54与外界连通。

由于本实施例的连接器模块1在与连接器母端2在进行插拔过程中，连接腔536内的绝缘油向外流失、或外界有微量介质进入连接腔536内时，连接腔536内的压力就变小、或变大，从而使得连接腔536产生内外压力差，而前密封座51和后密封座52的压力平衡孔54的设置，使得外界介质能够顺利进出缓冲腔55，以达到平衡连接腔536的内外压力差的目的，保证连接器模块1的拔插稳定性。

进一步的，密封筒体531上设置有多个通液孔5312，连接腔536与容纳腔535之间通过通液孔5312连通，使得连接腔536内的绝缘油能够通过通液孔5312进出容纳腔535，提高绝缘油在公针密封体53内的流动性，实现连接腔536内的压力平衡，进一步提高连接器模块1的拔插稳定性。

其中，前密封座51的前端面为连接器模块1的公端连接端面11，用于与连接器母端2的母端连接端面21接触配合，由于本发明的连接器模块1在与连接器母端2的插合过程是在水下进行的，因此，当连接器母端2的母端连接端面21接触到连接器模块1的公端连接端面11之前的这个插合动作中，在公端连接端面11和母端连接端面21未贴紧前，公针保护单元5前端的介质流体的压力大于后端介质流体的的压力，从而形成压差，公针保护单元5容易在其前、后端的介质流体的压力差的作用下向后移动，进而容易影响公针421的密封绝缘效果，因此在本实施例中，前密封座51上还设有多个排水通孔512，公端外壳3上开设有排水孔32，公端外壳3呈筒体状，其内部形成有内腔，排水通孔512和排水孔32之间通过公端外壳3的内腔互相连通，且由于排水通孔512和排水孔32均与外界连通，使得当连接器母端2的母端连接端面21接触到连接器模块1的公端连接端面11之前的这个插合动作中，介质流体能够依序通过排水通孔512、公端外壳3的内腔、排水孔32而排出到外界，防止公针保护单元5向后移动，从而保证公针保护单元5在连接器模块1与连接器母端2在插合前和插合过程中始终具有较好的密封绝缘效果。

本实施例中，公端外壳3的前端内侧设有限位台阶31，公针保护单元5的前密封座51的周向外侧形成有限位凸台511，限位台阶31对限位凸台511的最前端进行阻挡限位，以实现公针保护单元5在公端外壳3的内腔的限定区间范围内能够进行轴向往复滑动，从而方便连接器模块1与连接器母端2进行插合或分离动作。

本实施例中，公针组合体42还包括位于公针421表面的绝缘层4212，公针组合体42烧结封装于公针座41上，封装后的公针座41的端面上形成有端面密封层43，端面密封层43与公针上对应公针座41的端面处的绝缘层4212完全融合衔接，且在公针组合体42外围与公针座41之间烧结形成封结块44，该封装方式保证公针组合体42能够稳定固定在公针座41上。

实施例2。

参阅图9所示，本发明还提供一种水下连接器，包括互相配合的连接器母端2和连接器公端，连接器公端为上述实施例1所述的连接器模块1，连接器母端2与连接器公端在插合连接过程中，公针保护单元5往后滑动，进而带动前密封体532和后密封体533在公针421套上往后滑动，公针连接部4211从公针密封体53进入到母针密封腔体22内，该过程中公针密封体53的两端始终处于密封绝缘状态；连接器母端2与连接器公端在分离断开过程中，公针保护单元5在弹性复位件6的作用下往前滑动，进而带动前密封体532和后密封体533在公针组合体42上往前滑动，公针连接部4211从母针密封腔体22退回到公针密封体53内，该过程中公针密封体53的两端始终处于密封绝缘状态，即保证连接器公端、连接器母端2在进行插合或分离过程中，连接器公端及连接器母端2都始终处于密封绝缘状态。

本实施例中，公针组合体42的数量为7个，公针密封体53以及母针密封腔体22也为对应数量的7个，当然的，也可以根据实际需求对各部件的数量进行调整。

本发明通过每个公针密封体53对应独立保护一个公针421，能够有效将公针连接部4211与外界隔离，防止外界的介质沉淀或者生物缠绕于公针连接部4211上，保护了公针421并在很大程度上提高了各公针421间的绝缘电阻，保证公针421在插接时的接触电气性能，从而提高了水下连接器在水下恶劣环境的带电插拔的稳定性。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连接器模块，其特征在于：包括公端外壳、公端封结单元、公针保护单元和弹性复位件；

公针保护单元安装在公端外壳的前端内部，公端封结单元安装在公端外壳的后端，弹性复位件位于公端封结单元、公针保护单元之间的公端外壳内部，用于供公针保护单元进行滑动复位；

公端封结单元包括公针座和设置在公针座上的多个公针组合体，公针组合体包括公针、前密封套和后密封套，公针具有公针连接部，前密封套、后密封套分别套设在对应公针连接部前后两端的公针外围；

公针保护单元包括多个公针密封体，其包括前密封体、后密封体和密封筒体，前密封体、后密封体之间围合形成容纳腔，密封筒体密封设置在容纳腔内；

公针组合体的前端密封插装在公针密封体内部，公针密封体的前密封体与公针组合体的前密封套形成前端密封，公针密封体的后密封体与公针组合体的后密封套形成后端密封，密封筒体与公针组合体之间形成连接腔，连接腔内灌有绝缘油，绝缘油完全包裹公针连接部。

2.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于：密封筒体具有中空通道，前密封体对应中空通道的前端形成有前密封腔孔，后密封体对应中空通道的后端形成有后密封腔孔，且公针组合体的前端依序穿过后密封腔孔、中空通道、前密封腔孔而密封插装在公针密封体内部，公针密封体的前密封体与公针组合体的前密封套在前密封腔孔处形成前端密封，公针密封体的后密封体与公针组合体的后密封套在后密封腔孔处形成后端密封，公针连接部位于中空通道内。

3.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于：密封筒体的前端外壁形成有台阶部，前密封体的后端内壁形成有台阶配合部，台阶部与台阶配合部形成限位配合，后密封体内侧形成有环形限位槽，密封筒体的后端与环形限位槽形成限位配合，后密封体的前端内壁与前密封体的后端外壁密封连接，且后密封体的外围对应前密封体及密封筒体的位置处卡装有卡箍。

4.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于：密封筒体上设置有多个通液孔，连接腔与容纳腔之间通过通液孔连通。

5.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于：公针保护单元还包括前密封座和后密封座，前密封座和后密封座封装配合形成多组容置腔道，每一个公针密封体对应插装在一组容置腔道内，公针密封体外侧与容置腔道之间形成缓冲腔，前密封座和后密封座上均设有多个压力平衡孔，缓冲腔通过压力平衡孔与外界连通。

6.根据权利要求5所述的连接器模块，其特征在于：前密封座上还设有多个排水通孔，公端外壳上开设有排水孔，公端外壳呈筒体状，其内部形成有内腔，排水通孔和排水孔之间通过公端外壳的内腔互相连通。

7.根据权利要求5所述的连接器模块，其特征在于：公端外壳的前端内侧设有限位台阶，公针保护单元的前密封座的周向外侧形成有限位凸台，限位台阶对限位凸台进行阻挡限位，以实现公针保护单元在公端外壳内能够进行轴向往复滑动。

8.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于：公针组合体还包括位于公针表面的绝缘层，公针组合体烧结封装于公针座上，封装后的公针座的端面上形成有端面密封层，端面密封层与公针上对应公针座的端面处的绝缘层完全融合衔接，且在公针组合体外围与公针座之间烧结形成封结块。

9.一种水下连接器，其特征在于：包括互相配合的连接器母端和连接器公端，连接器公端为上述权利要求1-8任一所述的连接器模块。

10.根据权利要求9所述的水下连接器，其特征在于：连接器母端与连接器公端在插合连接过程中，公针保护单元往后滑动，进而带动前密封体和后密封体在公针套上往后滑动，公针连接部从公针密封体进入到母针密封腔体内，该过程中公针密封体的两端始终处于密封绝缘状态；

连接器母端与连接器公端在分离断开过程中，公针保护单元在弹性复位件的作用下往前滑动，进而带动前密封体和后密封体在公针组合体上往前滑动，公针连接部从母针密封腔体退回到公针密封体内，该过程中公针密封体的两端始终处于密封绝缘状态。

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