RU2231878C2 - Sealed heat-resistant electric connector - Google Patents

Sealed heat-resistant electric connector Download PDF

Info

Publication number
RU2231878C2
RU2231878C2 RU2002119179/09A RU2002119179A RU2231878C2 RU 2231878 C2 RU2231878 C2 RU 2231878C2 RU 2002119179/09 A RU2002119179/09 A RU 2002119179/09A RU 2002119179 A RU2002119179 A RU 2002119179A RU 2231878 C2 RU2231878 C2 RU 2231878C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insulator
socket
pin contact
cuff
pin
Prior art date
Application number
RU2002119179/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002119179A (en
Inventor
А.Н. Сорокин (RU)
А.Н. Сорокин
С.А. Собко (RU)
С.А. Собко
С.П. Дровосеков (RU)
С.П. Дровосеков
Original Assignee
Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина
Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина, Министерство Российской Федерации по атомной энергии filed Critical Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина
Priority to RU2002119179/09A priority Critical patent/RU2231878C2/en
Publication of RU2002119179A publication Critical patent/RU2002119179A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231878C2 publication Critical patent/RU2231878C2/en

Links

Abstract

FIELD: power engineering, specifically, commutation electric apparatuses.
SUBSTANCE: invention can be employed in power plants operating under conditions of vacuum, at raised temperatures, ensuring leak-tight connection serviceable at temperatures up to 800 C and high mechanical loads. Connector has sealed plug and unsealed socket, each part comprises body, insulator and metal contacts located on holes of insulator. Sealed plug includes metal cups located between surfaces of pin contacts and insulator and connected to it tightly. Each sealing unit of pin contact and cup is placed outside of zone of installation of insulator, on side opposite to position of socket and includes additional bushing embracing pin contact and end part of cup having conical shape.
EFFECT: enhanced adaptability to manufacture, raised functional reliability of electric connector with expanded range of utilized materials.
1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к коммутационным электрическим аппаратам и может быть использовано в энергетических установках, работающих в условиях вакуума, при повышенных температурах и обеспечивающих получение герметичного соединения, работоспособного при температурах до 800°С, высоких механических нагрузках, при многократных сочленениях и расчленениях в указанных условиях эксплуатации.The invention relates to energy, in particular to switching electrical devices and can be used in power plants operating under vacuum, at elevated temperatures and providing a tight connection, operable at temperatures up to 800 ° C, high mechanical loads, with multiple joints and dismemberments in the specified operating conditions.

Большая часть известных соединителей характеризуется ручным сочленением и расчленением двух обязательных частей соединителя - вилки и розетки, а также работоспособностью в нормальных эксплуатационных и климатических условиях. Некоторые соединители разрабатывались для специальных условий эксплуатации, в частности для диагностики высокотемпературных авиационных двигателей, ядерных и других энергетических установок, для стыкуемых космических объектов, где необходимы как теплостойкое исполнение, так и способность сочленения и расчленения автоматически и многократно.Most of the known connectors are characterized by manual articulation and dismemberment of the two required parts of the connector - plugs and sockets, as well as performance in normal operating and climatic conditions. Some connectors were developed for special operating conditions, in particular for the diagnosis of high-temperature aircraft engines, nuclear and other power plants, for mating space objects, where both heat-resistant design and the ability to joint and dismember automatically and repeatedly are required.

Известна конструкция герметичного соединителя, защищенная патентом США №3685005, МКИ H 01 R 13/40, опубл. 1972 г., в котором внешняя оболочка из легкого сплава окружает медные контакты, проходящие через стеклянный изолятор, закрепленный внутри оболочки. Оболочка, изолятор и контакты обладают такими коэффициентами линейного теплового расширения (КЛТР), которые в указанном диапазоне температур не допускают нарушения целостности герметизации соединения. Этот и многочисленные разновидности подобных герметичных соединителей выполнены, в основной своей части, по конструктивной одинаковой схеме, которая включает в себя корпус, размещенные в нем вилку, розетку, связанные с кабелями. Указанные конструкции находятся в длительной эксплуатации и зарекомендовали себя с хорошей стороны, т.к. при подборе материалов с близкими КЛТРами конструкция надежно работает при повышенных температурах, где различие КЛТР еще не сказывается и не вызывает напряжений, приводящих к разрушениям или нарушению герметичности.A known design of a sealed connector, protected by US patent No. 3685005, MKI H 01 R 13/40, publ. 1972, in which an outer shell of light alloy surrounds copper contacts passing through a glass insulator fixed inside the shell. The shell, insulator and contacts have such coefficients of linear thermal expansion (KLTR) that in the specified temperature range do not allow violation of the integrity of the joint seal. This and many varieties of such sealed connectors are made, in their main part, according to a structurally identical scheme, which includes a housing, a plug placed in it, an outlet connected with cables. These structures are in continuous operation and have proven themselves on the good side, as when selecting materials with close KLTRs, the design reliably works at elevated temperatures, where the difference of KLTRs does not yet affect and does not cause stresses, leading to destruction or violation of tightness.

Конструкция позволяет, соблюдая условия сочетания КЛТР материалов, обеспечивать герметичность, однако номенклатура материалов, КЛТР которых сочетается при больших перепадах температур, мала, кроме того, уровень напряжений в таких конструкциях растет при повышении температуры, т.к. полного совпадения КЛТР достичь практически нельзя. Поэтому эксплуатация таких соединителей возможна в ограниченном диапазоне температур и нагрузок.The design allows, observing the combination conditions of the CTE of materials, to ensure tightness, however, the nomenclature of materials whose CTE is combined at large temperature differences is small, in addition, the stress level in such structures increases with increasing temperature, because full coincidence of the CTE is practically impossible to achieve. Therefore, the operation of such connectors is possible in a limited range of temperatures and loads.

Однако дальнейшее развитие техники привело к ужесточению условий эксплуатации устройств, в которых применяются электрические соединители, позволяющие обеспечить электроснабжение аппаратуры. Ужесточение коснулось таких характеристик, как диапазон рабочих температур, уровень давления, механических нагрузок, что, в свою очередь, повлекло за собой ужесточение требований к конструкции электрических соединителей.However, the further development of technology has led to toughening the operating conditions of devices in which electrical connectors are used to provide power supply to the equipment. The toughening touched upon such characteristics as the range of operating temperatures, pressure level, mechanical loads, which, in turn, entailed toughening the design requirements for electrical connectors.

Слабым звеном в таких конструкциях является зона соединения кабелей со штырями и герметичное соединение разнородных материалов, т.к. практически невозможен подбор материалов с коэффициентами линейного температурного расширения, позволяющими работать при высоких температурах эксплуатации, многократности циклов нагрев - охлаждение. Кроме того, важно обеспечить защиту элементов соединителя, материалов, из которых они состоят, а также технологическую совместимость созданной защиты с конструктивными элементами соединителя и технологией его изготовления. Несоблюдение указанных выше условий приводит к выводу из строя всей конструкции при экстремальных условиях эксплуатации.The weak link in such designs is the cable and pin connection area and the tight connection of dissimilar materials, as it is practically impossible to select materials with linear thermal expansion coefficients that allow working at high operating temperatures, multiple heating - cooling cycles. In addition, it is important to ensure the protection of the connector elements, the materials of which they consist, as well as the technological compatibility of the created protection with the structural elements of the connector and the technology of its manufacture. Failure to comply with the above conditions leads to the failure of the entire structure under extreme operating conditions.

Известна конструкция высокогерметичной вилки электрического соединителя, защищенная а.с. СССР №1508303, МКИ H 01 R 13/52, опубл. 1989 г. Вилка состоит из корпуса, стеклянного изолятора, армированного штырями из ковара, согласно изобретению в корпус вилки введен дополнительный герметизирующий изолятор, армированный металлическими гермовводами, и гибкие проводники, попарно соединяющие соответствующие штыри стеклянного и металлические гермовводы дополнительного герметизирующего изолятора.A known design of a high-sealed plug electrical connector, protected A. with. USSR No. 1508303, MKI H 01 R 13/52, publ. 1989. The plug consists of a housing, a glass insulator, reinforced with pins from kovar, according to the invention, an additional sealing insulator reinforced with metal pressure glands and flexible conductors connecting in pairs the corresponding glass pins and metal pressure glands of the additional sealing insulator are inserted into the plug housing.

Такая конструкция позволяет сохранить герметичность вилки при многократных сочленениях и расчленениях, однако корпус, охватывающий оба изолятора, общий и при значительном повышении температуры эксплуатации разница в значениях КЛТР материалов корпуса и изоляторов будет приводить к значительным напряжениям в теле изоляторов, что будет снижать надежность работы конструкции при силовых нагрузках, например, при разнице давлений со стороны вилки и розетки. Герметизация осуществляется при реализации высокотемпературных процессов, что приводит к нарушению защитных свойств покрытий на штырях и к схватыванию поверхности штырей с поверхностью металлических манжет, установленных в гнездах розетки, приваривание их к поверхности гнезда розетки. Это затрудняет демонтаж или расчленение вилки и розетки, а соединитель становится непригодным к повторному использованию.This design allows you to maintain the tightness of the plug with multiple joints and dismemberments, however, the housing covering both insulators, the general and with a significant increase in operating temperature, the difference in the CTE values of the materials of the housing and insulators will lead to significant stresses in the body of the insulators, which will reduce the reliability of the design when power loads, for example, when the pressure difference between the plug and the socket. Sealing is carried out during the implementation of high-temperature processes, which leads to a violation of the protective properties of the coatings on the pins and to the setting of the surface of the pins with the surface of the metal cuffs installed in the socket of the socket, welding them to the surface of the socket of the socket. This makes disassembling or disassembling the plug and socket difficult, and the connector becomes unusable.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является электрический соединитель, защищенный а.с. СССР №1693670, МКИ H 01 R 13/52, опубл. 1991 г., который выбран в качестве прототипа.The closest technical solution to the claimed invention is an electrical connector, protected A. with. USSR No. 1693670, MKI H 01 R 13/52, publ. 1991, which is selected as a prototype.

Соединитель состоит из герметичной вилки и негерметичной розетки, каждая из которых состоит из корпуса, изолятора и, расположенных в отверстиях изолятора, металлических контактов, при этом оба корпуса выполнены из электроизоляционного керамического материала заодно с изоляторами, а герметичная вилка содержит металлические манжеты, расположенные между поверхностями штыревых контактов и изолятора и герметично соединенные с ними.The connector consists of a sealed plug and an unpressurized socket, each of which consists of a housing, an insulator and metal contacts located in the holes of the insulator, both of which are made of insulating ceramic material integral with the insulators, and the sealed plug contains metal cuffs located between the surfaces pin contacts and insulator and hermetically connected to them.

Соединитель обеспечивает герметичность и термостойкость при нагреве до 500°С. Однако такая конструкция не является силовой, т.к. отсутствие жесткого силового корпуса исключает эксплуатацию в условиях повышенных давлений или большой разницы давлений. Выбор материала для металлических манжет ограничен материалами, сочетающимися по КЛТР с материалом керамического изолятора, не обеспечивается точность позиционирования штыревых контактов для многоштыревых соединителей, работающих при многократных сочленения и расчленениях.The connector provides tightness and heat resistance when heated to 500 ° C. However, this design is not power, because the absence of a rigid power housing excludes operation under conditions of high pressures or a large pressure difference. The choice of material for metal cuffs is limited to materials that are combined according to the KLTR with the material of the ceramic insulator; the accuracy of pin positioning for multi-pin connectors working with multiple joints and dismemberments is not ensured.

Заявляемым изобретением решается задача повышения технологичности и надежности электрического соединителя при расширенной номенклатуре используемых материалов.The claimed invention solves the problem of improving the manufacturability and reliability of the electrical connector with an expanded range of materials used.

Поставленная задача решается тем, что в герметичном теплостойком электрическом соединителе, содержащем герметичную вилку и негерметичную розетку, каждая из которых состоит из корпуса, изолятора и расположенных в отверстиях изолятора металлических контактов, при этом герметичная вилка содержит металлические манжеты, расположенные между поверхностями штыревых контактов и изолятора и герметично соединенные с ними, согласно изобретению узел герметичного неразъемного соединения штыревого контакта и манжеты расположен вне зоны установки изолятора со стороны противоположной расположению розетки и содержит втулки, охватывающие каждый штыревой контакт и коническую концевую часть каждой манжеты, внутренняя поверхность втулки является негативной по отношению к охватываемой поверхности манжеты, материалы втулки и штыревого контакта, а также материалы манжеты и изолятора имеют попарно согласованные коэффициенты линейного температурного расширения, но не согласованные между парами, кроме того, рабочая часть штыревого контакта выполнена с многослойным жаростойким и противосхватывающим покрытием, а корпуса вилки и розетки выполнены из металлического материала.The problem is solved in that in a sealed heat-resistant electrical connector containing a sealed plug and an unpressurized socket, each of which consists of a housing, an insulator and metal contacts located in the holes of the insulator, while the sealed plug contains metal cuffs located between the surfaces of the pin contacts and the insulator and hermetically connected to them, according to the invention, a node of a tight one-piece connection of the pin contact and the cuff is located outside the installation zone and the insulator from the side opposite the location of the outlet and contains bushings covering each pin contact and the conical end part of each cuff, the inner surface of the sleeve is negative with respect to the covered surface of the cuff, the materials of the sleeve and the pin contact, as well as the materials of the cuff and insulator, have pairwise agreed coefficients linear thermal expansion, but not matched between the pairs, in addition, the working part of the pin contact is made with a multilayer heat-resistant and ivoskhvatyvayuschim coating and plug shell and socket are made of metallic material.

Наличие отличительных признаков указывает на то, что заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности “новизна”.The presence of distinctive features indicates that the claimed technical solution meets the condition of patentability “novelty”.

В процессе поиска не выявлено технических решений, содержащих признаки сходные с отличительными признаками заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии его условию патентоспособности “изобретательский уровень”.In the search process, no technical solutions were found that contain features similar to the distinguishing features of the proposed method, which allows us to conclude that its patentability condition is “inventive step”.

Возможность решения поставленной задачи обусловлена тем, что разнесение конструктивно по месту, а значит, и технологически, и по времени, двух процессов: герметизации манжеты относительно изолятора и герметизации манжеты относительно штыревого контакта, позволяет использовать в узле материалы, не согласованные по КЛТР, однако получить узлы с минимальным напряжением и исключить создание критических напряжений при работе конструкции в широком диапазоне температур. Конструктивное выполнение создает возможность релаксации напряжений, возникающих в процессе механических и термических нагрузок во время сочленения и расчленения и в процессе эксплуатации элементов конструкции при высоких температурах. Это стало возможным за счет релаксации напряжений, возникающих из-за неточного позиционирования каждого штыревого контакта путем деформации тонкого конического торца манжеты в слое пластичного материала, создающего герметичное неразъемное соединение и релаксации термических напряжений, возникающих за счет разницы в КЛТР.The possibility of solving this problem is due to the fact that the separation is structurally in place, and therefore both technologically and in time, of two processes: sealing the cuff relative to the insulator and sealing the cuff relative to the pin contact, allows you to use materials that are not agreed upon according to the CTE nodes with a minimum voltage and exclude the creation of critical stresses during operation of the structure in a wide temperature range. The design makes it possible to relax stresses arising during mechanical and thermal loads during articulation and dismemberment and during operation of structural elements at high temperatures. This became possible due to the relaxation of stresses arising from the inaccurate positioning of each pin contact by deformation of the thin conical end of the cuff in the layer of plastic material, creating a sealed one-piece connection and relaxation of thermal stresses arising from the difference in the CTE.

Новое конструктивное выполнение позволяет проводить герметизацию разнесенных узлов отдельно, что, в свою очередь, позволяет использовать штыревые контакты с покрытием, т.к. обеспечивается реализация технологического процесса соединения, исключающая перегрев покрытия в процессе герметизации узла и нарушение его защитных свойств.The new design allows the sealing of spaced nodes separately, which, in turn, allows the use of coated pin contacts, as the implementation of the joining process is ensured, eliminating the overheating of the coating during the sealing of the assembly and the violation of its protective properties.

Таким образом, предложенный электрический соединитель отвечает требованиям повышенной надежности работы при высоких температурах, что позволяет его использовать в тех отраслях техники, где показатель надежности является одним из основных требований к эксплуатации конструкции.Thus, the proposed electrical connector meets the requirements of increased reliability at high temperatures, which allows it to be used in those industries where the reliability indicator is one of the main requirements for the operation of the structure.

Изобретение поясняется чертежом соединителя, представляющим конструкции вилки и розетки.The invention is illustrated in the drawing of the connector, representing the design of the plug and socket.

Электрический соединитель состоит из двух частей: герметичной вилки 1 и розетки 2. Каждая из них состоит из цилиндрического корпуса 3 и 4 соответственно, контактных головок, устанавливаемых внутри корпусов 3 и 4, и состоящих из деталей изолятора 5 и 6 соответственно, с отверстиями для элементов металлических контактов (металлических манжет 7 и штыревых контактов 8 у вилки 1 и металлических контактов 9 у розетки 2) с хвостовиками 10, к которым подсоединяют технологически концы проводов или кабелей (на чертеже не показаны). Вилка 1 состоит из корпуса 3 изолятора 5, размещенного в нем. В изоляторе 5 герметично закреплены манжеты 7, штыревые контакты 8 проходят через отверстия манжет 7. Конструкция розетки содержит в корпусе 4 изолятор 6, где выполнены ответные контактные гнезда, направляющие каналы с электропроводными металлическими контактами 9.The electrical connector consists of two parts: a sealed plug 1 and a socket 2. Each of them consists of a cylindrical housing 3 and 4, respectively, contact heads installed inside the housings 3 and 4, and consisting of insulator parts 5 and 6, respectively, with holes for the elements metal contacts (metal cuffs 7 and pin contacts 8 at the plug 1 and metal contacts 9 at the socket 2) with shanks 10, to which the ends of wires or cables are technologically connected (not shown in the drawing). The plug 1 consists of a housing 3 of the insulator 5, placed in it. In the insulator 5, the cuffs 7 are hermetically fixed, the pin contacts 8 pass through the holes of the cuffs 7. The design of the socket contains an insulator 6 in the housing 4, where reciprocal contact slots are made, guide channels with electrically conductive metal contacts 9.

Металлические контакты 9 закреплены в гнездах изоляторов 6 розетки 2. Штыревые контакты 8 закреплены в отверстиях изолятора 5 вилки 1 с помощью манжет 7. Манжеты 7 выполнены в виде полых втулок с конической концевой поверхностью 11. Соединение манжеты 7 осуществляется с помощью неразъемного соединения, например, пайкой, со стенками изолятора 5. Манжеты 7 выступают из отверстий изолятора со стороны, противоположной установке розетки 2. В зоне расположения конических концов 11 манжет 7, охватывающих штыревые контакты 8, установлены втулки 12. Внутренняя поверхность 13 каждой втулки 12, в месте контакта с конической частью манжеты 7, выполнена негативной по отношению к охватываемой поверхности. Между внутренней поверхностью 13 втулки 12, наружной конической поверхностью 11 манжеты 7 и наружной поверхностью штыревого контакта 7 образовано герметичное соединением, например паяное. На конец штыревого контакта 8 нанесено многослойное покрытие 15, обеспечивающее жаростойкость соединителя. Наружный слой 16 покрытия 15 выполнен из материала, исключающего схватывание и тем самым обеспечивающее многократное сочленение и расчленение после эксплуатации при высоких температурах или после многократных циклов нагрев - охлаждение.The metal contacts 9 are fixed in the sockets of the insulators 6 of the socket 2. The pin contacts 8 are fixed in the holes of the insulator 5 of the plug 1 using cuffs 7. The cuffs 7 are made in the form of hollow bushings with a conical end surface 11. The cuff 7 is connected using an integral connection, for example, soldering, with the walls of the insulator 5. The cuffs 7 protrude from the holes of the insulator from the side opposite to the installation of the socket 2. In the area of the conical ends 11 of the cuffs 7, covering the pin contacts 8, bushings 12 are installed. Internal Thread surface 13 of each sleeve 12 in contact with the site of the conical portion of the cuff 7 is made negative with respect to the covered surface. Between the inner surface 13 of the sleeve 12, the outer conical surface 11 of the cuff 7 and the outer surface of the pin contact 7 is formed a sealed connection, such as soldered. At the end of the pin contact 8 is applied a multilayer coating 15, providing heat resistance of the connector. The outer layer 16 of the coating 15 is made of material that prevents setting and thereby providing multiple articulation and dismemberment after operation at high temperatures or after repeated heating-cooling cycles.

Благодаря такому конструктивному выполнению удалось совместить выполнение двух функций тонким легкодеформируемым коническим элементом, с одной стороны, обеспечение точного позиционирования штырей в гнездах розетки с минимальными механическими напряжениями, возникающими при этом, с другой стороны, возможность снятия термических напряжений, возникающих при нагреве конструкции из-за разности КЛТР материалов, и при термоциклах в процессе эксплуатации соединителя.Thanks to this constructive implementation, it was possible to combine the performance of two functions with a thin easily deformable conical element, on the one hand, ensuring accurate positioning of the pins in the socket sockets with minimal mechanical stresses arising from this, on the other hand, the ability to relieve thermal stresses that occur when the structure is heated due to the difference in the CTE of the materials, and during thermal cycles during operation of the connector.

При отработке заявляемой конструкции в институте была изготовлена многоштыревая вилка, корпус которой был выполнен из титана, в корпусе расположен изолятор из керамики с отверстиями для установки металлических манжет из тантала, которые соединялась неразъемным соединением с изолятором с помощью пайки стеклоприпоем, одновременно с фиксацией манжет в отверстиях изолятора осуществляют фиксацию изолятора в корпусе с помощью пайки.When testing the claimed design, a multi-pin plug was made at the institute, the case of which was made of titanium, a ceramic insulator with holes for installing tantalum metal cuffs was located in the case, which were connected by an integral connection to the insulator using glass soldering, simultaneously with fixing the cuffs in the holes insulator fix the insulator in the housing by soldering.

Затем в имитатор розетки устанавливали штыревые контакты из сплава меди, на которые было предварительно нанесено сложное многослойное покрытие. В качестве покрытия использовали, например, покрытие из платины через подслой никеля, обеспечивающее жаропрочность соединения и исключение его схватывания с поверхностью металлических контактов розетки при высоких температурах. Такая установка обеспечивала точность позиционирования свободных концов штыревых контактов с покрытием в отверстиях розетки. Противоположные концы штыревых контактов размещали через манжеты к месту подстыковки. В месте взаимодействия штыревого контакта с конической частью манжеты устанавливали втулку из стали с негативной внутренней поверхностью по отношению к охватываемым поверхностям и осуществляли неразъемное соединение, заполняя зазоры между манжетой, штыревым контактом и втулкой, материал которой согласован по КЛТР с материалом штыревого контакта, выполненным из сплава меди. Материал манжеты согласован по КЛТР с материалом изолятора, но не согласован с материалами втулки и манжеты и корпуса, которые согласованы между собой.Then, pin contacts made of copper alloy were installed in the socket simulator, on which a complex multilayer coating was previously applied. As a coating, for example, a platinum coating was used through a nickel sublayer, which ensured heat resistance of the compound and the exclusion of its setting with the surface of the metal contacts of the socket at high temperatures. Such an installation ensured the accuracy of positioning the free ends of the pin contacts with the coating in the holes of the outlet. The opposite ends of the pin contacts were placed through the cuffs to the place of the docking. At the point of contact of the pin contact with the conical part of the cuff, a steel sleeve was installed with a negative inner surface in relation to the covered surfaces and a one-piece connection was made, filling the gaps between the cuff, pin contact and the sleeve, the material of which is aligned according to the CTE with the pin contact material made of alloy copper. The cuff material is agreed upon in accordance with KLTR with the material of the insulator, but is not consistent with the materials of the sleeve and cuff and housing, which are coordinated with each other.

Работа электрического соединителя осуществляется в следующем порядке.The operation of the electrical connector is carried out in the following order.

При сочленении вилки и розетки штыри располагаются в гнездах розетки. Наличие защитного покрытия позволяет исключить схватывание материала штырей и гнезд при повышении температуры в процессе эксплуатации до температур 500-800°С, а также предотвращает затруднения расчленения вилки и розетки, обусловленные возможным схватыванием после нагрева до таких температур.When connecting the plugs and sockets, the pins are located in the sockets of the socket. The presence of a protective coating eliminates the pinning of the material of the pins and sockets when the temperature rises during operation to temperatures of 500-800 ° C, and also prevents the difficulties of disassembling the plug and socket due to the possible setting after heating to such temperatures.

В то же время, в процессе сочленения возможно смещение штыревого контакта при его размещении в гнездах розетки, обусловленное наличием допуска на изготовление, такое смещение вызывает напряжения в месте фиксации штыревого контакта, однако поскольку штыревой контакт в данной конструкции имеет возможность деформационного смещения без нарушения герметичности, это позволяет компенсировать механические напряжения, возникающие за счет смещения отдельных контактов. Напряжения, вызываемые неточностью позиционирования, не передаются на изолятор и корпус, а передаются на манжету, в месте ее герметичного соединения со штыревым контактом компенсируются смещением штыря и легкодеформируемого пояска.At the same time, during the jointing process, the pin contact can be displaced when placed in the socket of the socket, due to the manufacturing tolerance, this shift causes stresses at the pin contact location, however, since the pin contact in this design has the ability to deform without displacement, this allows you to compensate for mechanical stresses arising due to the displacement of individual contacts. Stresses caused by inaccurate positioning are not transmitted to the insulator and the casing, but transferred to the cuff, in the place of its tight connection with the pin contact, they are compensated by the displacement of the pin and the easily deformable girdle.

Таким образом, в предложенном электрическом соединителе удалось решить проблему по соединению кабелей потребителя с контактами вилки и розетки, обеспечить возможность эффективного многократного сочленения и расчленения последних, даже после эксплуатации при высоких температурах и многочисленных циклах нагрев - охлаждение с одновременным устранением проблемы сочетания по КЛТР сразу трех и более материалов, контактирующих в герметичной вилке соединителя.Thus, in the proposed electrical connector, it was possible to solve the problem of connecting the consumer cables to the plug and socket contacts, to provide the possibility of efficient multiple jointing and disassembling of the latter, even after operation at high temperatures and numerous heating-cooling cycles, while eliminating the problem of combining at once three and more materials in contact in the sealed plug of the connector.

Наличие утоненного легкодеформируемого пояска позволяет компенсировать и напряжения, возникающие за счет разницы в КЛТР материалов штыревых контактов, манжеты, втулки и изолятора, возникающие при нагреве в процессе эксплуатации соединителя. Такое конструктивное выполнение одновременно позволяет компенсировать механические смещения, возникающие в процессе стыковки вилки и розетки, за счет неточности позиционирования.The presence of a thinned easily deformable belt allows you to compensate for the stresses arising due to the difference in the CTE of the materials of the pin contacts, cuffs, bushings and insulators that occur during heating during operation of the connector. Such a constructive implementation at the same time allows you to compensate for the mechanical displacements that occur during the docking of the plug and socket due to inaccurate positioning.

Claims (3)

1. Герметичный теплостойкий электрический соединитель, содержащий герметичную вилку и негерметичную розетку, каждая из которых состоит из корпуса, изолятора и расположенных в отверстиях изолятора металлических контактов, при этом герметичная вилка содержит металлические манжеты, расположенные между поверхностями штыревых контактов и изолятора и герметично соединенные с ними, отличающийся тем, что каждый узел герметизации штыревого контакта и манжеты расположен вне зоны установки изолятора со стороны, противоположной расположению розетки, и содержит дополнительную втулку, охватывающую штыревой контакт и концевую часть манжеты, имеющую коническую форму, внутренняя поверхность втулки является негативной по отношению к охватываемой поверхности манжеты, детали узла соединены неразъемным соединением, материалы втулки и штыревого контакта и материалы манжеты и изолятора имеют попарно согласованные коэффициенты линейного температурного расширения.1. A sealed heat-resistant electrical connector containing a sealed plug and an unpressurized socket, each of which consists of a housing, an insulator and metal contacts located in the holes of the insulator, the sealed plug contains metal cuffs located between the surfaces of the pin contacts and the insulator and hermetically connected to them characterized in that each node sealing the pin contact and the cuff is located outside the installation zone of the insulator from the side opposite to the location p sockets, and contains an additional sleeve covering the pin contact and the end portion of the cuff having a conical shape, the inner surface of the sleeve is negative with respect to the covered surface of the cuff, the assembly parts are connected by an integral connection, the materials of the sleeve and the pin contact, and the materials of the cuff and insulator are matched in pairs linear thermal expansion coefficients. 2. Герметичный теплостойкий электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что рабочая часть штыревого контакта выполнена с многослойным жаростойким и противосхватывающим покрытием.2. The hermetic heat-resistant electrical connector according to claim 1, characterized in that the working part of the pin contact is made with a multilayer heat-resistant and anti-seizing coating. 3. Герметичный теплостойкий электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что корпус вилки выполнен из металлического материала, например титана.3. The sealed heat-resistant electrical connector according to claim 1, characterized in that the plug housing is made of a metal material, such as titanium.
RU2002119179/09A 2002-07-16 2002-07-16 Sealed heat-resistant electric connector RU2231878C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119179/09A RU2231878C2 (en) 2002-07-16 2002-07-16 Sealed heat-resistant electric connector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119179/09A RU2231878C2 (en) 2002-07-16 2002-07-16 Sealed heat-resistant electric connector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002119179A RU2002119179A (en) 2004-01-27
RU2231878C2 true RU2231878C2 (en) 2004-06-27

Family

ID=32845843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002119179/09A RU2231878C2 (en) 2002-07-16 2002-07-16 Sealed heat-resistant electric connector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231878C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461104C2 (en) * 2010-12-13 2012-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Heat-resistant sealed plug and its mounting method
RU2710028C1 (en) * 2019-02-06 2019-12-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Through electrical connector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461104C2 (en) * 2010-12-13 2012-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Heat-resistant sealed plug and its mounting method
RU2710028C1 (en) * 2019-02-06 2019-12-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Through electrical connector

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002119179A (en) 2004-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200335899A1 (en) Shock and Vibration Resistant Bulkhead Connector with Pliable Contacts
JP5615919B2 (en) Electrical penetrator assembly
EP1726065B1 (en) Hybrid glass-sealed electrical connectors
JP4806395B2 (en) Sealed electrical connector
CN103994327B (en) Fail-safe feedthrough device
EP3214704B1 (en) Hermetically sealed electrical penetrator assembly and manufacturing method thereof
BR112018011891B1 (en) MODULAR ELECTRICAL CONNECTION SYSTEMS FOR PRESSURE CONTAINMENT APPLICATIONS AND FOR WELL HEAD APPLICATIONS
US9774131B2 (en) Fire-resistant electrical feedthrough
AU2013262011A1 (en) Underwater electrical connection
JP2010171013A (en) Electric connector
CA2921403C (en) Multi-piece jacket for separable connectors
KR100432467B1 (en) Sealing device
RU2622033C1 (en) Passage node of power transmission to low-temperature system
CA2765914C (en) Fluid resistant connector and system
RU2231878C2 (en) Sealed heat-resistant electric connector
WO2016146667A2 (en) Conductor assembly with two conductive core parts
CN108432056B (en) Potting compound chamber design for electrical connectors
US6284977B1 (en) Splice connector and method of using the same
CN101267074A (en) Connector assembly for use with an electrical submersible component in a deepwater environment
CN214754306U (en) High-temperature high-pressure ceramic glass sealing electric connector for petroleum logging instrument
RU2710028C1 (en) Through electrical connector
SU1379840A1 (en) Electric connector
SU1679572A1 (en) Underwater high-voltage connector assembly
RU2219623C2 (en) Heat-resistant sealed plug
Konnick Hermetically sealed microminiature multisocket connector

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090717