CN218647160U - 一种分体式电火花激发电极头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了解决了一种分体式电火花激发电极头，包括外壳及设置在所述外壳内的导电内芯，所述外壳与所述导电内芯之间设有绝缘套；所述外壳包括壳体和上接头，所述壳体和所述上接头之间可拆卸连接。本实用新型由于电极头内部绝缘密封性差和电极头与电缆连接处易弯折导致放电电缆容易被击穿，电极头被炸坏的问题，而且实现了多次可维护密封方式，更易于拆装。

Description

一种分体式电火花激发电极头

技术领域

本实用新型涉及电极头领域，具体地说是一种分体式电火花激发电极头。

背景技术

激发电极头是电火花震源的一部分，现有在野外使用中，放电电缆经常会出现被击穿，电极头被炸坏的故障现象。此故障不仅造成设备损坏甚至报废，从而延误施工效率，增加检修强度，安全性差，还会出现能量泄露，影响接收资料品质的问题。

公开(公告)号：CN201673264U，公开(公告)日：2010-12-15公开了一种接插式电火花振源发射探头。构成包括放电极(1)和接线套(2)，放电极(1)与接线套(2)插接。本实用新型采用电缆接头与电火花放电插头的可插接式分体设计，电缆接连头与电火花放电接插头间的高压密封、高压绝缘结构设计；性能良好的电极和绝缘层材料设计。解决了高压密封、高压绝缘、方便安装拆卸等问题，经过1万次深井发射试验和1万次现场工作发射试验，满足设计要求。具有使用方便、寿命长、能量一致性好、频率可调等优点。还具有能量可控、安全高效、操作方便的特点，可广泛应用各种电火花振源。

公开(公告)号：CN208188358U，公开(公告)日：2018-12-04公开了一种井间电火花震源的发射电极头，包括内导体、绝缘体和外导体，导线的阳极芯线与内导体相连，导线的阴极屏蔽线与外导体相连，绝缘体包括第一绝缘体和第二绝缘体,导体为内径为变径的筒状，外导体正好套在第一绝缘体过渡台阶和第二绝缘体外侧，使导线的阴极屏蔽线正好卡在第一绝缘体过渡台阶与外导体内壁之间；内导体包括阳极发射杆、内壁为楔形的楔形套筒、柱形套筒和螺母，阳极发射杆为顶端带有外螺纹、底端为直径变粗的导电圆杆，楔形套筒正好套在阳极发射杆底端变径部分外壁。结构简单，仅利用一套螺丝就可以完成组装。能够承受高电压，电火花发射头内外导体与电缆连接方式独特，避免采用焊接的连接方式导致的更换或修理发射头时间长，连接处容易损坏等缺点。

公开(公告)号：CN214067404U，公开(公告)日：2021-08-27公开了一种电火花震源放电极，所述电火花震源放电极包括：铜棒、环氧管和外壳。铜棒用于放电；所述铜棒一端为圆柱形钨铜棒，另一端为紫铜棒；所述钨铜棒和所述紫铜棒连接；所述紫铜棒的一端开孔与电缆线的正极连接；环氧管，与铜棒连接，用于绝缘；外壳，与环氧管连接，用于防止所述铜棒受损。使用紫铜材料代替部分钨铜材料，大大降低了生产成本。

然而，在野外使用过程中发现，现有技术中的上述电极头还存在较多问题：

(1)电极头发生故障的主要原因是，因为激发的震动造成密封性能下降，电极头内部水气侵入导致电极头内部形成短路，激发时电极头发生内部放电，造成故障。日常检查电极头绝缘性能时，当发现绝缘数值较低时，就需要对整个电极头拆解，所用工时和重新制作电极头相差不多，缺少对电极头进行日常绝缘性能维护的手段。

(2)现有技术中的电极头有的在内部填充了保护绝缘性能的材质，但也都属于一次性注入，不能随时替换内部材质，直至电极头绝缘性能较低，无法正常使用时，拆解电极头重新进行灌注，工序复杂且影响正常使用时的绝缘性能，无法满足日常绝缘性能的维护工作，处理不及时会造成电极头的损坏。

(3)现有技术中的电极头构造都属于一体式构造，需要通过绝缘胶带、丝扣带或热缩管等进行密封连接，为了防止激发震动时造成连接处的松动，一般都将连接丝扣用扳手、管钳等工具拧的很紧，当电极头使用一段时间，因为腐蚀、生锈等原因，拆卸就会变得非常困难，且不利于重复使用。

(4)激发电极头在使用过程中，除了内部击穿造成设备故障，同时，向电缆方向10cm电极头与激发电缆软硬连接处，由于激发电缆在运输和下井过程中反复弯折频率高，其绝缘层容易出现性能下降的问题，放电过程中正负极一旦形成短路，就会造成此处电缆的击穿，现有技术中均未对该问题进行处理。

以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种分体式电火花激发电极头，解决了由于电极头内部绝缘密封性差和电极头与电缆连接处易弯折导致放电电缆容易被击穿，电极头被炸坏的问题，而且实现了多次可维护密封方式，更易于拆装。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种分体式电火花激发电极头，包括外壳及设置在所述外壳内的导电内芯，所述外壳与所述导电内芯之间设有绝缘套；

所述外壳包括壳体和上接头，所述壳体和所述上接头之间可拆卸连接。

进一步地，所述外壳还包括下接头，所述下接头、所述壳体和所述上接头依次可拆卸连接；所述可拆卸连接为螺纹连接和/或卡扣连接。

进一步地，所述外壳上设有径向设置的通孔，所述通孔上设置有丝堵和密封部件。

进一步地，所述通孔设置在所述壳体和/或所述上接头上；所述通孔至少设置为一个；所述通孔用于注入硅脂。

进一步地，所述壳体和所述上接头连接处的内侧设置有密封部件；所述绝缘套与所述壳体之间设置有密封部件；所述导电内芯与绝缘套之间也设置有密封部件。

进一步地，还包括电缆，所述电缆包括外皮、电缆内芯和电缆负极线；

所述导电内芯的上端套设有用于压接所述电缆内芯的压线铜管，所述压线铜管的外径小于所述外壳的内径。

进一步地，所述外壳的内壁开设螺钉孔，并配装十字槽螺钉，用于压接电缆负极线。

进一步地，所述上接头的上部设有用于插入所述电缆的中心孔，所述上接头的上端设置有密封胶筒，所述密封胶筒套设在所述电缆的外部，所述密封胶筒的外壁还设置有捆扎绳。

进一步地，所述上接头的上端外侧壁还连接有塔状弹簧，所述塔状弹簧的另一端连接在所述电缆的外壁，所述塔状弹簧整体套设在所述密封胶筒外周。

进一步地，所述压线铜管与所述十字槽螺钉间隔设置。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型解决了由于电极头内部绝缘密封性差和电极头与电缆连接处易弯折导致放电电缆容易被击穿，电极头被炸坏的问题，而且实现了多次可维护密封方式，更易于拆装。一是内芯与外壳体分体式结构的创新，在使用中，内芯也就是正极容易产生损耗或者报废，一旦报废整个电极头就需要整体更换，而分体式结构可以不换外壳，只更换易损件；二是采用密封圈进行防水密封，同时内部有绝缘硅脂的保护，各部件连接处正常力度拧紧就可以，这样更方便激发电极头的组装和拆卸；三是多次性可维护密封方式的创新，新型电极头可以每天作业完成后，通过硅脂枪注入新硅脂，将电极头内部腔体的水气及脏硅脂及时替换掉，始终保持内部绝缘的稳定性；四是增加了钢性塔式弹簧护壳，减少连接处激发电缆频繁弯折受损的几率。

所取得的效益：(1)降低了电极头发生故障的几率，延长了使用寿命，减少电极头更换成本。(2)提高激发电缆使用寿命，节省电缆购置费用。同轴电缆一旦产生漏电，在维修时通常要剪掉3-5米，甚至多至10米。当一根电缆多次维修后，可能会因为长度不符合要求而产生报废，需要重新购买激发电缆，新型电极头提升绝缘和防水性能后，减少了激发电缆的损坏次数，也就节省了电缆购置费用。(3)提高电极头制作效率，新型电极头采用丝扣或螺纹组装连接的方式，也可采用扣接、卡接等多种方式，拆装省时省力，即使进行维修也能快速拆卸进行受损配件的更换，由原来制作时间5小时，缩短为现在的1小时，制作效率提高5倍。(4)提高野外生产效率，原厂电极头不具备日常维护的功能，当绝缘性能下降时，日常检修和重新电极头的时间几乎一样，而新型电极头可以每天收工后对电极头进行维护保养，通过注入新的硅脂，确保腔体内始终保持良好的绝缘环境，可以有效减少故障次数，提升设备利用率。

附图说明

图1为本实用新型一种分体式电火花激发电极头的结构示意图。

图中：下接头1、绝缘套2、导电内芯3、壳体4、压线铜管5、上接头6、丝堵7、第一O型密封圈8、第二O型密封圈9、第三O型密封圈10、第四O型密封圈11、十字槽螺钉12、密封胶筒13、塔状弹簧14、捆扎绳15、电缆16、电缆内芯17、电缆负极线18；

压接长度a、电缆负极线长度b、电缆内芯长度c。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例的一种分体式电火花激发电极头，包括外壳及设置在所述外壳内的导电内芯3，所述外壳与所述导电内芯3之间设有绝缘套2；

所述外壳包括壳体4和上接头6，所述壳体4和所述上接头6之间可拆卸连接。

进一步地，所述外壳还包括下接头1，所述下接头1、所述壳体4和所述上接头6依次可拆卸连接；所述可拆卸连接为螺纹连接和/或卡扣连接。

进一步地，所述外壳上设有径向设置的通孔，所述通孔上设置有丝堵7和第三O型密封圈10。

进一步地，所述通孔设置在所述壳体4和/或所述上接头6上；所述通孔至少设置为一个；所述通孔用于注入硅脂。

进一步地，所述壳体4和所述上接头6连接处的内侧设置有第四O型密封圈11；所述绝缘套2与所述壳体4之间设置有第二O型密封圈9；所述导电内芯3与绝缘套2之间也设置有第一O型密封圈8。

进一步地，还包括电缆16，所述电缆包括外皮、电缆内芯17和电缆负极线18；

所述导电内芯3的上端套设有用于压接所述电缆内芯17的压线铜管5，所述压线铜管5的外径小于所述外壳的内径。

进一步地，所述外壳的内壁开设螺钉孔，并配装十字槽螺钉12，用于压接电缆负极线18。

进一步地，所述上接头6的上部设有用于插入所述电缆16的中心孔，所述上接头6的上端设置有密封胶筒13，所述密封胶筒13套设在所述电缆16的外部，所述密封胶筒13的外壁还设置有捆扎绳15。

进一步地，所述上接头6的上端外侧壁还连接有塔状弹簧14，所述塔状弹簧14的另一端连接在所述电缆16的外壁，所述塔状弹簧14整体套设在所述密封胶筒13外周。

进一步地，所述压线铜管5与所述十字槽螺钉12间隔设置。

本实用新型一种分体式电火花激发电极头，外型尺寸为Φ42mm×415mm，重为6.9kg。

(1)分体式激发电极头的外壳采用304不锈钢，正极导电内芯由纯铜材质换成17-4PH不锈钢，具有高强度、高硬度，耐腐蚀性能更好，使用寿命要比铜制内芯长，还降低了成本，虽然导电性略低于铜质材料，但由于导电内芯长度只有10cm，在导电效果不会有所影响。

(2)分体式激发电极头整体采用筒状结构不仅增强了电极头整体性，外型更加光滑，下井过程中减少阻力；在合理范围内增大了电极头内部空间，通过每天注满绝缘硅脂来包裹内部线路部件，提升电极头的绝缘性能；导电内芯与绝缘套之间、绝缘套与壳体之间、壳体与上接头之间都利用O型密封圈进行密封，有效防止水气的入侵；所有部件采取丝扣或者螺纹组装连接的方式，也可以采用扣接、卡接等多种方式，稳固性好，由于采取O型密封圈和绝缘硅脂双重保护密封和绝缘，各部件连接不需要拧的非常紧，这样拆卸方便，分体式结构可以不换外壳，只更换易损件，利于实施野外检维修工作。

(3)外壳和上接头开有硅脂注入孔，也可根据具体需要在不同位置设置多个硅脂注入孔，每天收工后可利用硅脂枪注入新的硅脂，将电极头内部的水气和被污染的旧硅脂替换出来，始终保持电极头内部的硅脂干净绝缘，长期维持电极头内部绝缘性能的稳定。另外硅脂注入孔的堵丝也配备密封圈，防止泥浆和水从该位置进入电极头内部腔体污染绝缘硅脂，同时还将堵丝的内六方孔设计成设内三角形孔，有效避免内六方野外使用次数频繁容易出现滑丝的情况。

(4)针对向电缆方向10cm电极头与激发电缆软硬连接处在运输和下井过程中反复弯折频率高，其绝缘层容易出现性能下降的问题，在此处制作塔状弹簧护壳，材质是60S i2Mn型弹簧钢，长度为130mm，从而避免反复弯折同轴电缆，破坏绝缘层。

1.将激发电缆穿入塔状弹簧、胶套和上接头后，剥掉激发电缆140mm的外皮，露出激发电缆负极铜丝，截留70mm的负极铜丝编成辫子并压上线鼻子，再剥掉28mm激发电缆绝缘层，露出正极内芯铜丝。2.将剥好的激发电缆穿过壳体后，负极线鼻子通过十字槽螺钉固定在壳体上。3.将留取的激发电缆正极内芯铜丝与压线铜管无丝扣一端通过压接钳固定连接，连接处可缠绕3层绝缘胶带进行保护。4.导电内芯通过丝扣套入绝缘套内，再将绝缘套通过丝扣套入下接头内，组装成为激发头，导电内芯为电极头激发正极，下接头为电极头激发负极，中间通过绝缘套进行绝缘隔离。5.压接好的压线铜管另一端与导电内芯进行丝扣连接，然后固定住导电内芯尾部内三角孔，将下接头与壳体进行连接。6.壳体另一端与上接头连接，最后将胶套和塔状弹簧连接固定在上接头尾部完成电极头组装。7.导电内芯与绝缘套之间、绝缘套与壳体之间、壳体与上接头之间都利用O型密封圈进行密封，防止水气入侵造成电极头绝缘值降低。8.卸开壳体硅脂注入孔堵丝，利用硅脂枪将电极头内部腔体注满绝缘硅脂保护内部线路部件，提升电极头的整体绝缘性能。(9)新型分体式激发电极头正极导电内芯替换成17-4PH不锈钢，因具有高强度、硬度和抗腐蚀性，改善了正极极芯凹陷的问题，延长了使用寿命。

本实用新型重点在在电极头材质、内部构造布局、防水密封方式和细节优化等方面作了一些列设计。新型一体式激发电极头外壳采用304不锈钢，正极极芯换成17-4PH不锈钢；采用内芯与外壳体分体式筒状结构；组装方式为丝扣或螺纹、扣接、卡接等多种方式组装；外壳、上接头开有硅脂注入孔，也可根据具体需要在不同位置设置多个硅脂注入孔，采用硅脂和密封圈形成多次性可维护的方式密封；在电极头和电缆连接处制作电缆塔状弹簧护壳，避免反复弯折同轴电缆，破坏绝缘层。

本实用新型解决了由于绝缘密封性差、负极固定性差和电极头与电缆连接处易弯折导致放电电缆容易被击穿，电极头被炸坏的问题，提高了电极头和同轴电缆使用寿命，电极头制作效率提高5倍，并且便于日常绝缘密封的维护工作。

实施例2：

如图1所示，本实施例的一种分体式电火花激发电极头，包括外壳及设置在所述外壳内的导电内芯3，所述外壳与所述导电内芯3之间设有绝缘套2；

所述外壳包括壳体4和上接头6，所述壳体4和所述上接头6之间可拆卸连接。

进一步地，所述外壳还包括下接头1，所述下接头1、所述壳体4和所述上接头6依次可拆卸连接；所述可拆卸连接为螺纹连接和/或卡扣连接。

进一步地，所述外壳上设有径向设置的通孔，所述通孔上设置有丝堵7和第三O型密封圈10。

进一步地，所述通孔设置在所述壳体4和/或所述上接头6上；所述通孔至少设置为一个；所述通孔用于注入硅脂。

进一步地，所述壳体4和所述上接头6连接处的内侧设置有第四O型密封圈11；所述绝缘套2与所述壳体4之间设置有第二O型密封圈9；所述导电内芯3与绝缘套2之间也设置有第一O型密封圈8。

进一步地，还包括电缆16，所述电缆包括外皮、电缆内芯17和电缆负极线18；

所述导电内芯3的上端套设有用于压接所述电缆内芯17的压线铜管5，所述压线铜管5的外径小于所述外壳的内径。

进一步地，所述外壳的内壁开设螺钉孔，并配装十字槽螺钉12，用于压接电缆负极线18。

实施例3：

如图1所示，本实施例的一种分体式电火花激发电极头，包括外壳及设置在所述外壳内的导电内芯3，所述外壳与所述导电内芯3之间设有绝缘套2；

所述外壳包括壳体4和上接头6，所述壳体4和所述上接头6之间可拆卸连接。

进一步地，所述外壳还包括下接头1，所述下接头1、所述壳体4和所述上接头6依次可拆卸连接；所述可拆卸连接为螺纹连接和/或卡扣连接。

进一步地，所述外壳上设有径向设置的通孔，所述通孔上设置有丝堵7和第三O型密封圈10。

虽然以上所有的实施例均使用图1，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中去掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的本实用新型目的，所以所有这些变形实施例都在本实用新型的保护范围内。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术。直接应用即可，不再赘述。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分体式电火花激发电极头，包括外壳及设置在所述外壳内的导电内芯(3)，所述外壳与所述导电内芯(3)之间设有绝缘套(2)；

其特征在于，所述外壳包括壳体(4)和上接头(6)，所述壳体(4)和所述上接头(6)之间可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述外壳还包括下接头(1)，所述下接头(1)、所述壳体(4)和所述上接头(6)依次可拆卸连接；所述可拆卸连接为螺纹连接和/或卡扣连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述外壳上设有径向设置的通孔，所述通孔上设置有丝堵(7)和第三O型密封圈(10)。

4.根据权利要求3所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述通孔设置在所述壳体(4)和/或所述上接头(6)上；所述通孔至少设置为一个；所述通孔用于注入硅脂。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述壳体(4)和所述上接头(6)连接处的内侧设置有第四O型密封圈(11)；所述绝缘套(2)与所述壳体(4)之间设置有第二O型密封圈(9)；所述导电内芯(3)与绝缘套(2)之间也设置有第一O型密封圈(8)。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，还包括电缆(16)，所述电缆包括外皮、电缆内芯(17)、电缆负极线(18)；

所述导电内芯(3)的上端套设有用于压接所述电缆内芯(17)的压线铜管(5)，所述压线铜管(5)的外径小于所述外壳的内径。

7.根据权利要求6所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述外壳的内壁开设螺钉孔，并配装十字槽螺钉(12)，用于压接电缆负极线(18)。

8.根据权利要求7所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述上接头(6)的上部设有用于插入所述电缆(16)的中心孔，所述上接头(6)的上端设置有密封胶筒(13)，所述密封胶筒(13)套设在所述电缆(16)的外部，所述密封胶筒(13)的外壁还设置有捆扎绳(15)。

9.根据权利要求8所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述上接头(6)的上端外侧壁还连接有塔状弹簧(14)，所述塔状弹簧(14)的另一端连接在所述电缆(16)的外壁，所述塔状弹簧(14)整体套设在所述密封胶筒(13)外周。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的一种分体式电火花激发电极头，其特征在于，所述压线铜管(5)与所述十字槽螺钉(12)间隔设置。

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