CN117293591B - 一种应用于深海探测的耐高水压电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耐高水压电连接器技术领域，尤其涉及一种应用于深海探测的耐高水压电连接器,包括插头部和插座部，所述插头部和所述插座部均包括有活动抗压壳和侧合金抗压板，所述活动抗压壳和所述侧合金抗压板之间为固定连接，还包括有：插座合金抗压圈、插头合金抗压圈和连接机构，所述连接机构用于插头部和插座部之间的连接。通过挤水机构的设置可以充分且有效的对插座部与插头部之间的水进行清理，通过辅助抗压机构的设置可以有效增强装置整体在面对海水压力时的抗压能力，通过在活动抗压壳内部设置有环形抗压板和储油囊等结构可以将凸螺纹圈和螺纹凹槽之间缝隙中的水排出，同时还可以对凸螺纹圈和螺纹凹槽起到防腐蚀和防生锈的作用。

Description

一种应用于深海探测的耐高水压电连接器

技术领域

本发明涉及耐高水压电连接器技术领域，尤其涉及一种应用于深海探测的耐高水压电连接器。

背景技术

深海探测是指在海洋深处进行科学研究和资源开发的活动。由于深海环境的极端环境，水的压力会随着水深的增加而增大，通常每增加10米深度，水压增加约1个大气压。因此，深海探测中的电连接器需要能够承受数千米水深下的高水压，同时还面临着如低温、高湿度、腐蚀性等诸多极端条件影响，从而导致传统的电连接器在深海探测中往往不能满足要求，因此耐高水压电连接器成为深海探测所需的关键技术之一。

如专利申请号为CN992194016的专利申请文件公开的一种电连接器，其虽然可以在水下进行使用，同时还解决了电连接器的短路及密封问题，但是其抗水压作用十分有限，并不适用于深海中需要面临高水压的情境，因此本申请中提出了一种应用于深海探测的耐高水压电连接器来解决该问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的传统电连接器无法满足深海探测需要的缺点，而提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，包括插头部和插座部，所述插头部和所述插座部均包括有活动抗压壳和侧合金抗压板，所述活动抗压壳和所述侧合金抗压板之间为固定连接，还包括有：

插座合金抗压圈，所述插座合金抗压圈固定安装于插座部侧合金抗压板的一端，且所述活动抗压壳套设于插座合金抗压圈的外侧，所述插座合金抗压圈的内部固定安装有插座绝缘体，所述插座绝缘体的内部设置有辅助抗压机构以及接线管；

插头合金抗压圈，所述插头合金抗压圈固定安装于插头部侧合金抗压板的一端，且所述活动抗压壳套设于插头合金抗压圈的外侧，所述插头合金抗压圈的内部固定安装有插头绝缘体，所述插头绝缘体的内部设置有挤水机构以及输线管；

连接机构，所述连接机构用于插头部和插座部之间的连接。

优选地，所述辅助抗压机构包括开设于插座绝缘体内部的环形腔，所述环形腔内壁贴合安装有环形膨胀圈，所述环形膨胀圈通过插座绝缘体内部开设的多个第一入水管与外界进行连通，所述环形腔的内部固定安装有二氧化碳仓，所述二氧化碳仓上设置有高压喷气口。

优选地，所述插座绝缘体的内部还开设有插座凹槽，所述插座凹槽的内部固定安装有环型密封圈，所述插头绝缘体的一侧端部则固定安装有插头凸起。

优选地，所述挤水机构包括开设于插头绝缘体内部的压缩腔，所述压缩腔对称设置有两组，两组所述压缩腔的内部均密封滑动连接有活塞，所述压缩腔靠近插头凸起的一端连通设置有排气管，所述排气管的另一端在贯穿插头绝缘体后与外界连通，所述压缩腔远离插头凸起的一端连通设置有第二入水管，所述第二入水管的另一端在贯穿插头绝缘体和插头凸起后与外界连通。

优选地，所述接线管与插座凹槽的内部连通，所述输线管自插头绝缘体的内部向外延伸并贯穿插头凸起，所述输线管和所述接线管的内部均设置有空腔，所述输线管内部的空腔中设置有电动滑块，所述电动滑块靠近插座凹槽的一端固定安装有电插针。

优选地，所述接线管内部的空腔中固定安装有吸水棉层，所述吸水棉层远离电插针的一端设置有接电槽，所述接电槽固定安装于接线管内部的空腔中。

优选地，所述连接机构包括固定安装于插座合金抗压圈一端的凸螺纹圈以及开设于插头合金抗压圈一端内部中的螺纹凹槽，所述凸螺纹圈和所述螺纹凹槽螺纹连接。

优选地，所述活动抗压壳内部设置有环形抗压板，所述环形抗压板和所述活动抗压壳内侧壁之间安装有储油囊，所述储油囊的一端连通设置有出油管，所述出油管的另一端延伸至凸螺纹圈与螺纹凹槽所形成的缝隙中。

优选地，所述插座合金抗压圈和插头合金抗压圈内部均设置有压力传感器，所述压力传感器与所述二氧化碳仓之间电性连接。

优选地，所述插座合金抗压圈外侧活动抗压壳的外表面靠近插头部的一端固定安装有外密封圈，所述外密封圈用于对两组活动抗压壳接触时所产生的缝隙进行密封。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本申请中通过挤水机构的设置，当插座部与插头部进行连接时，插头凸起和插座凹槽中的水会被挤压并通过第二入水管进入到插头绝缘体内部的压缩腔中，压缩腔内部密封滑动设置的活塞在水的作用下会向前移动，进而可以将压缩腔中填充的氦气挤压进入插座合金抗压圈与插头合金抗压圈之间的缝隙中以及插座绝缘体与插头绝缘体之间的缝隙中，在氦气的作用下缝隙中残留的水可通过第一入水管进入到环形腔中，充分且有效的对插座部与插头部之间的水进行清理。

2、本申请中通过辅助抗压机构的设置，被挤压进入环形腔中的水会被贴合在环形腔内壁的环形膨胀圈吸收，环形膨胀圈吸收水后膨胀会压缩环形腔内部空间，增大压强，因而在内部对插座合金抗压圈产生一定的辅助支撑抗压效果，一方面不仅增强了装置整体在面对海水压力时的抗压能力，另一方面还可以对挤压出的水进行储存收集。

3、本申请中通过在插座合金抗压圈和插头合金抗压圈内部均设置有压力传感器，当压力传感器检测到的压力达到设定的数值的时候，压力传感器可以给二氧化碳仓传递电信号，从而可以控制高压喷气口的开启，二氧化碳仓将内部的二氧化碳通过高压喷气口喷出，可以有效提高环形腔内部的压强，在内部提供压强和支撑效果防止装置在外部被水压压坏。

4、本申请中通过在活动抗压壳内部设置有环形抗压板，当外层的活动抗压壳在水压的作用下向内进行收缩时，会对环形抗压板进行一定的挤压，此时环形抗压板的结构设计可起到一定的缓冲抗压的作用，从而辅助插座合金抗压圈和插头合金抗压圈进行抗压，同时当环形抗压板在抗压的过程中其自身产生形变时，会对储油囊产生一定的挤压，储油囊在压力作用下通过出油管将其内部的油排出，被排出的油进入到凸螺纹圈和螺纹凹槽之间的缝隙中，从而可以将二者之间缝隙中残留的水挤出，另外还可以对凸螺纹圈和螺纹凹槽起到防腐蚀和防生锈的作用。

附图说明

图1为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的轴侧图结构示意图。

图2为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的半剖轴结构示意图。

图3为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的插座轴侧图结构示意图。

图4为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的插座半剖轴结构示意图。

图5为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的插头轴侧图结构示意图。

图6为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的插头半剖轴结构示意图。

图7为本发明图2中A处放大图。

图8为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的接电处结构示意图。

图9为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的插头部结构示意图。

图10为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的环形抗压板结构示意图。

图11为本发明提出的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器的挤水机构结构示意图。

图中：1活动抗压壳、2侧合金抗压板、3外密封圈、4接线管、5输线管、6插座合金抗压圈、7凸螺纹圈、8插座绝缘体、9第一入水管、10环型密封圈、11环形腔、12环形膨胀圈、13插座凹槽、14二氧化碳仓、15高压喷气口、16吸水棉层、17接电槽、18插头合金抗压圈、19螺纹凹槽、20插头绝缘体、21插头凸起、22第二入水管、23压缩腔、24活塞、25排气管、26电动滑块、27电插针、28压力传感器、29环形抗压板、30储油囊、31出油管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

参照图1至图2，一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，包括侧合金抗压板2，侧合金抗压板2对称设置有两组，其中一组侧合金抗压板2的一端固定连接有插座合金抗压圈6，而另一组侧合金抗压板2的一端则固定连接有插头合金抗压圈18，插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18接触设置，插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18外侧均套设有活动抗压壳1，套设于插座合金抗压圈6外侧活动抗压壳1的外表面上固定安装有外密封圈3，该外密封圈3用于对两组活动抗压壳1接触时所产生的缝隙进行密封，从而防止外部的海水在装置正常工作时进入到装置内部。

参照图2至图6及图11，插座合金抗压圈6的内部固定安装有插座绝缘体8，插头合金抗压圈18的内部固定安装有插头绝缘体20，插座绝缘体8的内部开设有环形腔11，环形腔11内壁贴合安装有环形膨胀圈12，环形膨胀圈12通过插座绝缘体8内部开设的多个第一入水管9与外界进行连通，第一入水管9的内部安装有抗压阀门，抗压阀门用于控制第一入水管9的接通与否，环形腔11的内部安装有二氧化碳仓14，二氧化碳仓14上设置有高压喷气口15，当装置在外部压强下受到损害时，二氧化碳仓14可将内部的二氧化碳通过高压喷气口15喷出，以提高环形腔11内部的压强。

插头绝缘体20的内部开设有压缩腔23，压缩腔23对称设置有两组，两组压缩腔23的内部均设置有活塞24，压缩腔23的一端通过排气管25与外界连通，压缩腔23的另一端通过第二入水管22与外界连通，排气管25内部和第二入水管22内部均安装有抗压阀门，抗压阀门用于控制排气管25和第二入水管22的接通与否。

参照图3至图8，插座绝缘体8的内部还开设有插座凹槽13，插座凹槽13的内部固定安装有环型密封圈10，环型密封圈10由软质材料制成，而插头绝缘体20的一侧端部则固定安装有插头凸起21，插头凸起21的直径略微小于环型密封圈10的孔径，这样当插头凸起21插入到插座凹槽13中时，插头凸起21可以对环型密封圈10的内侧壁起到一定的挤压作用，从而可以有效提升二者在连接时密封性。

插头绝缘体20的内部和插头凸起21的内部贯穿设置有同一组输线管5，输线管5的端部安装有抗压阀门，而插座绝缘体8的内部则贯穿设置有接线管4，接线管4的一端与插座凹槽13的内部连通，输线管5和接线管4的内部均设置有空腔，输线管5内部的空腔中设置有电动滑块26，电动滑块26在通电的情况下可以在输线管5内部的空腔中进行左右移动，电动滑块26的一端固定安装有电插针27，接线管4内部的空腔中固定安装有吸水棉层16，吸水棉层16远离电插针27的一端设置有接电槽17，接电槽17固定安装于接线管4内部的空腔中。当输线管5内部的线路为电动滑块26提供动能时，电插针27可在电动滑块26的推动下穿过吸水棉层16，吸水棉层16可以将电插针27前端可能沾染上的水吸收，在穿过吸水棉层16之后，电插针27将插入到接电槽17当中以完成输线管5与接线管4内部电路的接通。

参照图3、图5和图9，插座合金抗压圈6的一端安装有凸螺纹圈7，插头合金抗压圈18的一端内部开设有螺纹凹槽19，在装置使用时通过转动插座合金抗压圈6可以将凸螺纹圈7拧入至螺纹凹槽19中，进而可以使得插座合金抗压圈6与插头合金抗压圈18连接在一起。

参照图10，活动抗压壳1内部设置有环形抗压板29，环形抗压板29的截面呈相邻的“金字塔”型，当外层的活动抗压壳1在水压的作用下向内进行收缩时，会对环形抗压板29进行一定的挤压，此时环形抗压板29的结构设计可起到一定的缓冲抗压的作用，从而辅助插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18进行抗压，活动抗压壳1内部还安装有储油囊30，储油囊30的一端连通设置有出油管31，出油管31的另一端延伸至凸螺纹圈7与螺纹凹槽19所形成的缝隙中，环形抗压板29在抗压的过程中其自身会产生形变，进而会对储油囊30产生一定的挤压，储油囊30在压力作用下通过出油管31将其内部的油排出，被排出的油进入到凸螺纹圈7和螺纹凹槽19之间的缝隙中，从而可以将二者之间缝隙中残留的水挤出。

参照图2和图6，插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18内部均设置有压力传感器28，压力传感器28用于检测插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18所承受的压力，当二者所承受的压力值过大时，压力传感器28可以给二氧化碳仓14传递电信号，从而可以控制高压喷气口15的开启。

本发明中，第一入水管9、第二入水管22、接线管4、排气管25、插头凹槽21、出油管31中均设置有抗压阀门，在打开之前可以防止水进入，两侧的侧合金抗压板2提供侧面的抗压效果，侧合金抗压板2与活动抗压壳1侧面为固定连接，下水之后插座凹槽13内部会充满水，此时将插头凸起21对准插座凹槽13；凸螺纹圈7对准螺纹凹槽19，进行拧紧，在拧入的过程中，打开第二入水管22中的抗压阀门，环型密封圈10的孔径会略小于插头凸起21的直径，这样可以起到更好的密封和挤压水的作用，此时插头凸起21会挤压环型密封圈10和插座凹槽13，水会被挤压通过第二入水管22进入到插头绝缘体20内部的压缩腔23中，压缩腔23内部密封滑动设置有活塞24，进入的水会推动活塞24前进，活塞24前方的压缩腔23内填充满了氦气，当凸螺纹圈7完全拧入螺纹凹槽19时，外密封圈3的直径略小于活动抗压壳1被压低后的直径，在挤压贴合之后可以将两部分接口处完全密封起来。

打开排气管25和第一入水管9中的抗压阀门，氦气会在压力的作用下将插座合金抗压圈6与插头合金抗压圈18之间缝隙中的水和插座绝缘体8与插头绝缘体20之间缝隙中的水通过第一入水管9挤入到插座绝缘体8内部的环形腔11中，进入环形腔11内的水会被贴合在环形腔11内壁的环形膨胀圈12吸收，环形膨胀圈12吸收水后膨胀会压缩环形腔11内部空间，增大压强，同时在内部对插座合金抗压圈6产生一定的辅助支撑抗压效果。

在内部水处理完成之后，打开出油管31的抗压阀门，由于外层的活动抗压壳1在水压的作用下会压低环形抗压板29，因此环形抗压板29在此处可起到一定的缓冲抗压的作用，辅助插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18进行抗压，环形抗压板29在被压低的过程中会挤压储油囊30，储油囊30在压力作用下通过出油管31排出油将凸螺纹圈7和螺纹凹槽19之间缝隙中残留的水挤出，由于外侧被外密封圈3密封，水只能通过缝隙进入到第一入水管9当中最后被环形膨胀圈12吸收，油可以对凸螺纹圈7和螺纹凹槽19起到防腐蚀和防生锈的作用，同时起到油封的作用，提高装置内部的密封效果。

在装置内部的水完全处理完之后，打开接线管4和插头凹槽21前端的抗压阀门，输线管5内部的线路为电动滑块26提供动能，电插针27将在电动滑块26的推进穿过进入吸水棉层16，可以将电插针27前端可能沾染上的水吸收，最后插入到接电槽17当中完成电路的接通。

插座合金抗压圈6和插头合金抗压圈18内部均设置有压力传感器28，当压力传感器28感受到的压力达到设定的数值的时候，装置可能会受到损害，会给水上的机械传输信号，同时启动二氧化碳仓14将内部的二氧化碳通过高压喷气口15喷出，提高环形腔11内部的压强，在内部提供压强和支撑效果防止装置在外部被水压压坏，在此期间可以将装置拉上去。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，包括插头部和插座部，所述插头部和所述插座部均包括有活动抗压壳（1）和侧合金抗压板（2），所述活动抗压壳（1）和所述侧合金抗压板（2）之间为固定连接，其特征在于，还包括有：

插座合金抗压圈（6），所述插座合金抗压圈（6）固定安装于插座部侧合金抗压板（2）的一端，且所述活动抗压壳（1）套设于插座合金抗压圈（6）的外侧，所述插座合金抗压圈（6）的内部固定安装有插座绝缘体（8），所述插座绝缘体（8）的内部设置有辅助抗压机构以及接线管（4）；

插头合金抗压圈（18），所述插头合金抗压圈（18）固定安装于插头部侧合金抗压板（2）的一端，且所述活动抗压壳（1）套设于插头合金抗压圈（18）的外侧，所述插头合金抗压圈（18）的内部固定安装有插头绝缘体（20），所述插头绝缘体（20）的内部设置有挤水机构以及输线管（5）；

连接机构，所述连接机构用于插头部和插座部之间的连接；

所述辅助抗压机构包括开设于插座绝缘体（8）内部的环形腔（11），所述环形腔（11）内壁贴合安装有环形膨胀圈（12），所述环形膨胀圈（12）通过插座绝缘体（8）内部开设的多个第一入水管（9）与外界进行连通，所述环形腔（11）的内部固定安装有二氧化碳仓（14），所述二氧化碳仓（14）上设置有高压喷气口（15）；

所述插座绝缘体（8）的内部还开设有插座凹槽（13），所述插座凹槽（13）的内部固定安装有环型密封圈（10），所述插头绝缘体（20）的一侧端部则固定安装有插头凸起（21）；

所述挤水机构包括开设于插头绝缘体（20）内部的压缩腔（23），所述压缩腔（23）对称设置有两组，两组所述压缩腔（23）的内部均密封滑动连接有活塞（24），所述压缩腔（23）靠近插头凸起（21）的一端连通设置有排气管（25），所述排气管（25）的另一端在贯穿插头绝缘体（20）后与外界连通，所述压缩腔（23）远离插头凸起（21）的一端连通设置有第二入水管（22），所述第二入水管（22）的另一端在贯穿插头绝缘体（20）和插头凸起（21）后与外界连通；

所述接线管（4）与插座凹槽（13）的内部连通，所述输线管（5）自插头绝缘体（20）的内部向外延伸并贯穿插头凸起（21），所述输线管（5）和所述接线管（4）的内部均设置有空腔，所述输线管（5）内部的空腔中设置有电动滑块（26），所述电动滑块（26）靠近插座凹槽（13）的一端固定安装有电插针（27）；

所述接线管（4）内部的空腔中固定安装有吸水棉层（16），所述吸水棉层（16）远离电插针（27）的一端设置有接电槽（17），所述接电槽（17）固定安装于接线管（4）内部的空腔中。

2.根据权利要求1所述的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，其特征在于，所述连接机构包括固定安装于插座合金抗压圈（6）一端的凸螺纹圈（7）以及开设于插头合金抗压圈（18）一端内部中的螺纹凹槽（19），所述凸螺纹圈（7）和所述螺纹凹槽（19）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，其特征在于，所述活动抗压壳（1）内部设置有环形抗压板（29），所述环形抗压板（29）和所述活动抗压壳（1）内侧壁之间安装有储油囊（30），所述储油囊（30）的一端连通设置有出油管（31），所述出油管（31）的另一端延伸至凸螺纹圈（7）与螺纹凹槽（19）所形成的缝隙中。

4.根据权利要求1所述的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，其特征在于，所述插座合金抗压圈（6）和插头合金抗压圈（18）内部均设置有压力传感器（28），所述压力传感器（28）与所述二氧化碳仓（14）之间电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种应用于深海探测的耐高水压电连接器，其特征在于，所述插座合金抗压圈（6）外侧活动抗压壳（1）的外表面靠近插头部的一端固定安装有外密封圈（3），所述外密封圈（3）用于对两组活动抗压壳（1）接触时所产生的缝隙进行密封。