CN115986460A - 一种耐高温高压的连接器 - Google Patents

Abstract

本发明属于连接器领域，特别是涉及一种耐高温高压的连接器。耐高温高压的连接器包括金属壳体，所述金属壳体内固定有绝缘饼，所述绝缘饼开有至少一个接触件安装孔，所述接触件安装孔内固定有金属接触件，在绝缘饼的至少一端的接触件安装孔内设有内孔金属化区，所述绝缘饼的至少一端的外周面设有外壁金属化区，绝缘饼与金属壳体通过外壁金属化区焊接，绝缘饼与金属接触件通过内孔金属化区焊接。设置金属化区形成高密封、高抗拉强度的密闭腔体，避免了玻璃因热膨胀系数与陶瓷或金属的差距较大所导致的开裂问题，使成品合格率进一步提高，生产效率提高，加工难度降低，此外密封性更好，更加适用于高温、高液体压力的工作场合。

Description

一种耐高温高压的连接器

技术领域

本发明属于连接器领域，特别是涉及一种耐高温高压的连接器。

背景技术

在石油测井等场合中，所使用的连接器的工作环境普遍温度较高，液体压力较大，因此需要连接器可以耐高温、耐高压，并且密封性能良好。

现有技术中普遍采用的连接器结构如图1所示，主要通过高温将玻璃管(5)加热至熔融状态并使其与壳体和接触件固定密封，同时将其两端的玻璃-陶瓷耦合陶瓷管(4)粘接固定。但此类连接器存在两个问题，第一，连接器的玻璃-陶瓷耦合陶瓷管(4)、壳体、接触件三者之间的彼此连接均是通过中间的玻璃管(5)实现，这就导致玻璃-陶瓷耦合陶瓷管(4)与接触件、玻璃-陶瓷耦合陶瓷管(4)与壳体之间均存在缝隙，因此后续还需向缝隙内灌胶使其密封，防止潮气或其他杂质进入缝隙内接触玻璃，导致加工繁琐，结构复杂，生产效率低。第二，这种玻璃-陶瓷耦合的结构对材料的高温膨胀系数，以及玻璃陶瓷浸润性的要求较高，在生产过程中极易破裂，同时还要考虑玻璃烧结过程中材料的匹配性与工艺性，这就使得成品合格率较低，生产效率较低，加工难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温高压的连接器，以解决现有技术中连接器成品合格率较低、生产效率低、加工难度大的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的耐高温高压的连接器的技术方案是：

一种耐高温高压的连接器，包括金属壳体，所述金属壳体内固定有绝缘饼，所述绝缘饼开有至少一个接触件安装孔，所述接触件安装孔内固定有金属接触件，在绝缘饼的至少一端的接触件安装孔内设有内孔金属化区，所述绝缘饼的至少一端的外周面设有外壁金属化区，绝缘饼与金属壳体通过外壁金属化区焊接，绝缘饼与金属接触件通过内孔金属化区焊接。

有益效果是：本发明的改进之处在于将绝缘饼的金属化区仅设置在与金属壳体相邻的端部，使其内孔金属化区与金属接触件焊接固定，外壁金属化区与金属壳体焊接固定，形成高密封、高抗拉强度的密闭腔体。仅在绝缘饼端部设置金属化区可使连接器结构更加简单紧凑，同时在内外金属化区之间自动留出爬电距离，从而保证连接器的绝缘性能，避免连接器因内外金属化区之间距离过近从而被击穿。相较于玻璃烧结固定的连接器，其可靠性更好，使生产加工更加简便，结构更加紧凑。同时利用金属化区焊接的固定方式取代玻璃烧结的固定方式，也避免了玻璃因热膨胀系数与陶瓷或金属的差距较大所导致的开裂问题，使成品合格率进一步提高，生产效率提高，加工难度降低，此外密封性更好，更加适用于高温、高液体压力的工作场合。

作为进一步地改进，所述绝缘饼两端均设有内孔金属化区与外壁金属化区。

有益效果是：在绝缘饼的两端均设置金属化区，可从绝缘饼的两端分别进行固定连接，提高连接器的密封性与可靠连接的稳定性，提高生产效率。

作为进一步地改进，所述绝缘饼与金属壳体之间设有缓冲层。

有益效果是：设置缓冲层可降低金属壳体与绝缘饼在高温烧结过程中当膨胀系数差别较大时因焊缝应力集中导致的产品开裂的可能性。

作为进一步地改进，所述缓冲层为固定安装在绝缘饼与金属壳体之间的过渡环。

有益效果是：设置过渡环作为缓冲层结构简单易于安装，使连接器整体结构较为紧凑。

作为进一步地改进，所述过渡环的一端的外壁上设有径向凸环，所述径向凸环与金属壳体之间挡止配合。

有益效果是：在过渡环上设置径向凸环，可加强过渡环与金属壳体之间连接的可靠性，保证连接器内部的有效密封连接。

作为进一步地改进，所述金属化区包括过渡层与金属镀层。

有益效果是：设置过渡层，可使金属镀层在高温焊接过程中与绝缘饼之间的结合更加紧密，进一步提高其可靠性，金属镀层用于在焊接后连接金属壳体与绝缘饼、绝缘饼与金属接触件，保证连接器之间的可靠密封连接。

作为进一步地改进，所述绝缘饼为陶瓷饼，所述金属化区的加工方法为钼锰法。

有益效果是：通过在陶瓷饼上以钼锰法加工金属化区，便于提高连接器的耐高温高压能力，同时加工方法简单，加工成本较低。

作为进一步地改进，所述金属接触件在绝缘饼内平行均匀分布有多个。

有益效果是：将金属接触件在绝缘饼内平行均匀分布多个，可便于在具体使用中提高连接器连接的稳定性。

作为进一步地改进，所述金属壳体的端部设有定位导向柄。

有益效果是：在金属壳体端部设置定位导向柄，可在插拔连接器时为金属接触件提供定位导向，避免插接偏移损坏金属接触件，以此降低成本。

作为进一步地改进，所述金属壳体设有密封面，所述密封面上设有至少一个密封环槽。

有益效果是：设置多个密封环槽可在插接后进一步保证密封连接效果，使整体结构更加紧凑。

附图说明

图1为玻璃-陶瓷耦合的连接器的结构示意图；

图2为本发明中耐高温高压的连接器的结构示意图；

图3为图2所示耐高温高压的连接器的绝缘饼的金属化区的正视示意图；

图4为图2所示耐高温高压的连接器的绝缘饼的金属化区的侧视示意图；

图5为图2所示耐高温高压的连接器的金属壳体的正视结构示意图；

图6为图2所示耐高温高压的连接器的金属壳体的侧视结构示意图。

附图标记说明：

1、陶瓷饼；11、外壁金属化区；12、内孔金属化区；13、过渡环；14、钎焊孔；2、金属壳体；21、定位导向柄；22、密封环槽；3、金属接触件；4、玻璃-陶瓷耦合陶瓷管；5、玻璃管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例1：

如图2所示，连接器包括金属壳体2，金属壳体2内固定有陶瓷饼1构成的绝缘饼，陶瓷饼1内固定有金属接触件3，在陶瓷饼1两端接触件安装孔、陶瓷饼外周面上分别设置内孔金属化区12与外壁金属化区11，通过内孔金属化区12与外壁金属化区11将陶瓷饼1与金属壳体2及金属接触件3焊接。

本发明利用金属化区焊接的固定方式取代玻璃烧结的固定方式，避免了玻璃因热膨胀系数与陶瓷或金属的差距较大所导致的开裂问题，使成品合格率提高，此外密封性更好，更加适用于高温、高液体压力的工作场合。将陶瓷饼1的金属化区集中设置在与金属壳体2相邻的端部，使其内孔金属化区12与金属接触件3焊接固定，外壁金属化区11与金属壳体2焊接固定，形成高密封、高抗拉强度的密闭腔体，同时在内外金属化区之间自动留出爬电距离，从而保证连接器的绝缘性能，避免连接器因内外金属化区之间距离过近从而被击穿。并且可使连接器结构更加简单紧凑，便于加工，进一步使生产效率提高。相较于传统的玻璃烧结固定的连接器，其可靠性更好，金属化区面积更小，金属化区更加集中，结构更加简单紧凑。

如图2、图3、图4所示，在本实施例中，在陶瓷饼1的两端均设置有内孔金属化区12与外壁金属化区11，可在焊接时从陶瓷饼1的两端分别进行焊接，提高连接器的密封性与可靠连接的稳定性，并且内孔金属化区12延伸至陶瓷饼1端面，可进一步加强焊接后的连接的密封性能与可靠性，同时进一步提升连接器耐高温与高液体压力的能力。

在本实施例中,陶瓷饼1根据具体需要固定的金属接触件3的数目开设有相应的用作钎焊孔14的通孔，同时内孔金属化区12设置在钎焊孔的两端。并且陶瓷饼1与金属壳体2之间固定设置有过渡环13，陶瓷饼1通过过渡环13与金属壳体2焊接固定，设置过渡环13可降低金属壳体2与陶瓷饼1在高温烧结过程中当二者膨胀系数差别较大时，因焊缝应力集中导致的产品开裂的可能性。而过渡环13外侧的一端设有径向凸环，用于使自身与金属壳体2之间的固定连接关系更加稳定可靠。

在本实施例中，金属化区采用钼锰法加工获得，由钼锰过渡层与镍镀层组成，陶瓷饼1为氧化铝陶瓷，金属接触件3则为可伐材料，即铁钴镍合金。金属接触件3的焊接部位在焊接时放置有银铜焊片。在本发明的其他实施例中，金属化区的加工方法包括但不限于镀金法、镀铜法、镀锡法、度镍法或LAP法(即激光后金属镀)，陶瓷饼1的材料包括但不限于氧化锆陶瓷、氧化镁陶瓷、氮化铝陶瓷，焊片包括但不限于纯银焊片，金属接触件3也可为其他合适材料。钼锰法中设置过渡层，可使镍镀层在高温焊接过程中与氧化铝陶瓷饼1之间的结合更加紧密，进一步提高其可靠性，金属镀层用于在焊接后连接金属壳体2与陶瓷饼1、陶瓷饼1与金属接触件3，保证连接器之间的可靠密封连接。

如图5、图6所示，在本实施例中，金属壳体2的端面上开设有一个用作容纳陶瓷饼与过渡环的通孔，同时金属壳体2两侧设有定位导向柄21，用于在连接器插接时提供导向，防止插接偏移损坏金属接触件3，此外金属外壳的外周还设有两个密封环槽22，用于在插接后保证密封连接效果。

本实施例所提供的耐高温高压连接器的具体制作方法包括如下步骤，步骤一，在金属壳体2内固定安装过渡环13后固定陶瓷饼1；步骤二，在所述陶瓷饼1内固定多个金属接触件3；步骤三，将所述外壁金属化区11与金属壳体2焊接，将所述内孔金属化区12与金属接触件3焊接。当对陶瓷饼1的金属化区与金属壳体2及金属接触件3在真空炉中进行焊接时，首先在焊接位置放置焊片，并将其组装在对应夹具中，在焊接过程中需要对各温区的温度、输送速度、冷却温度等进行严格的检测控制，确保在连接器在稳定的温度曲线中连续焊接。当焊点温度达到800℃-830℃时，银铜焊片融化形成液相，进而与金属分子形成合金从而焊住陶瓷饼1与金属接触件3、陶瓷饼1与金属壳体2，最终形成高密封、高抗拉强度的密闭腔体。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例2：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，所述陶瓷饼1两端均设有内孔金属化区12与外壁金属化区11。在本实施例中，当金属壳体2厚度与金属化区深度差距较小时，可仅在陶瓷饼1其中一端设置内孔金属化区12与外壁金属化区11，并仅从该侧进行焊接，使连接器结构更加紧凑。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例3：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，所述陶瓷饼1与金属壳体2之间设有过渡环13。在本实施例中，若陶瓷饼1材料与金属壳体2材料之间的膨胀系数差别在10％以内时，可不在金属壳体2上固定安装过渡环13。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例4：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，所述过渡环13的一端的外壁上设有径向凸环，所述径向凸环与金属壳体2之间挡止配合。在本实施例中，若过渡环13与金属壳体2之间固定连接后，其最大压力承受能力可满足对应工作环境对连接器的压力需求，过渡环13上也可不设置径向凸环，使制作过程更加简化，连接器结构简化紧凑。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例5：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，金属化区包括过渡层与金属镀层。在本实施例中，当更换金属化区的加工方法时，金属化区也可仅包括金属镀层。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例6：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，所述金属接触件3在绝缘饼内平行均匀分布有多个。在本实施例中，根据具体使用与生产加工需要，金属接触件3在陶瓷饼1内也可只设置一个。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例7：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，所述金属壳体2的两侧端部设有定位导向柄21。在本实施例中，也可根据具体需求仅在一侧设置定位导向柄21或不设置。

本发明所提供的一种耐高温高压的连接器的具体实施例8：

在本发明的一种耐高温高压的连接器的实施例1中，所述密封环槽22在所述密封面上设有两个。在本实施例中，也可仅设置一个密封环槽22或两个以上密封环槽22。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温高压的连接器，包括金属壳体(2)，所述金属壳体(2)内固定有绝缘饼，所述绝缘饼开有至少一个接触件安装孔，所述接触件安装孔内固定有金属接触件(3)，其特征是，在绝缘饼的至少一端的接触件安装孔内设有内孔金属化区(12)，所述绝缘饼的至少一端的外周面设有外壁金属化区(11)，绝缘饼与金属壳体(2)通过外壁金属化区(11)焊接，绝缘饼与金属接触件(3)通过内孔金属化区(12)焊接。

2.根据权利要求1所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述绝缘饼两端均设有内孔金属化区(12)与外壁金属化区(11)。

3.根据权利要求1所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述绝缘饼与金属壳体(2)之间设有缓冲层。

4.根据权利要求3所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述缓冲层为固定安装在绝缘饼与金属壳体(2)之间的过渡环(13)。

5.根据权利要求4所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述过渡环(13)的一端的外壁上设有径向凸环，所述径向凸环与金属壳体(2)之间挡止配合。

6.根据权利要求1所述的耐高温高压的连接器，其特征是，金属化区包括过渡层与金属镀层。

7.根据权利要求1-6任一项所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述绝缘饼为陶瓷饼(1)，所述金属化区的加工方法为钼锰法。

8.根据权利要求7所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述金属接触件(3)在绝缘饼内平行均匀分布有多个。

9.根据权利要求1-6任一项所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述金属壳体(2)的端部设有定位导向柄(21)。

10.根据权利要求1-6任一项所述的耐高温高压的连接器，其特征是，所述金属壳体(2)设有密封面，所述密封面上设有至少一个密封环槽(22)。

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