一种开合式深海插拔光电复合连接器制造技术

本发明专利技术公开了一种开合式深海插拔光电复合连接器，包括插头和与之插接配合使用的插座；插座部分的主体为插座开合插芯，通过铰连接的方式固定在转动支架上，当插头和插座进行插合时，插座开合插芯在柱塞的伞状曲面的推动下可以张开，在最大张角的位置与中心轴线平行，并与插头内部的光电插芯实现连接。本发明专利技术的插头和插座分别设置体积可变的波纹管和橡胶囊作为压力平衡装置；利用成对间隔布置的O形密封圈实现未工作状态下的密封；本发明专利技术集成了光信号和电力传输，充分考虑了内外压力平衡，结构简洁、插合过程简单，并且能够保证深水环境的可靠连接。

【技术实现步骤摘要】
一种开合式深海插拔光电复合连接器
本专利技术涉及深海探测、海底油井开发领域，特别是一种开合式深海插拔光电复合连接器。
技术介绍
随着人们对海洋环境探索的不断深入，海洋石油天然气开发，海洋探测，水下攻防作战系统等不断向深海领域发展。在这些领域需要大量的水下作业，不同工作模块之间需要通过连接器进行电力和信号的传输。现有的深海连接器存在着如下不足，有待改进：1.多为干插拔连接器，压力不平衡，在深海中难以实现良好的密封。2.连接器更新或者插拔操作时，需要取出到海平面以上，操作复杂，成本过高。因此，亟需开发一种具有密封可靠、操作简单、插拔力小、工况适应性强等特点的深海插拔光电复合连接器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种开合式深海插拔光电复合连接器，该开合式深海插拔光电复合连接器具有密封可靠、操作简单、插拔力小、工况适应性强等特点，能够简化光电连接器插拔过程动作，提高连接器可靠性，实现深海光电信号连接的功能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种开合式深海插拔光电复合连接器，包括能相互插接配合的插头和插座。插座包括插座外壳、中心导向组件、插座光电插芯、柱塞、插座压力平衡油腔和插座卡爪。插座压力平衡油腔同轴设置在插座外壳内，中心导向组件设置在插座压力平衡油腔的轴线上，插座压力平衡油腔能沿中心导向组件进行伸缩。中心导向组件包括导杆、插座套管和内弹性组件；导杆后端与插座外壳固定连接，导杆前端套装所述插座套管，内弹性组件套装在导杆外周；插座套管后端设置有轴肩，插座套管能沿导杆滑移，并能在内弹性组件的作用下进行复位；若干根插座光电插芯均从导杆后端进入，并从导杆前端穿出；从导杆前端穿出的插座光电插芯形成插座开合插芯。插座压力平衡油腔的组成部件包括前端腹板、波纹管、后端腹板和外弹性组件。后端腹板密封固定套装在导杆后端外周，前端腹板套装在插座套管前端外周，波纹管将前端腹板与后端腹板密封固定连接，外弹性组件套装在波纹管外周；前端腹板能沿插座套管滑移，并能在外弹性组件的作用下复位。柱塞包括塞头和活塞杆，塞头能将前端腹板的中心孔密封封堵；塞头后端面为伞状曲面，插座开合插芯能沿伞状曲面进行开合；活塞杆前端与伞状曲面的伞顶部固定连接，活塞杆后端与导杆前端滑动连接，并能在活塞杆复位弹簧的作用下复位。插座卡爪布设在前端腹板的前端面外缘处。插头包括插头外壳、插头压力平衡油腔和插头光电插芯。插头外壳能插合在插座外壳内，插头外壳的前端面外缘沿周向布设有卡爪槽，卡爪槽能与插座卡爪密封卡合。插头外壳的前端面中部设置有插接开口，插座套管能从该插接开口中穿过。插头压力平衡油腔的组成部件包括插头前端圆盘、插头尾端圆盘、橡胶囊、插头套管和插头弹簧；插头弹簧、插头套管、橡胶囊和插头外壳从至外依次同轴布设；橡胶囊与插头套管之间具有间隙腔，插头套管外周均匀有若干通孔。插头尾端圆盘与插头外壳后端固定连接，橡胶囊后端与插头尾端圆盘密封固定连接，插头套管尾端和插头弹簧尾端均与插头尾端圆盘固定连接。插头前端圆盘从前至后依次包括密封头部、滑动部和弹簧安装部，滑动部的外径分别大于密封头部外径和弹簧安装部外径；密封头部与插接开口密封滑动配合，滑动部与插头套管的内壁面滑动配合；弹簧安装部与插头弹簧前端相连接。若干根插头光电插芯均位于插头套管内，每根插头光电插芯的前端均埋设在插头前端圆盘中，并均能与打开状态的插座开合插芯相接通；每根插头光电插芯的后端均从插头尾端圆盘中穿出。插座压力平衡油腔和插头压力平衡油腔内均填充有绝缘干净油。位于卡爪槽后方的插头外壳上设置有导向螺钉，插座外壳上设置沿长度方向的导向槽，导向螺钉能在导向槽内滑移。前端腹板上设置有导向键，插座外壳上设置有与导向键滑动配合的滑动槽。插座卡爪有若干个，若干个插座卡爪沿周向均匀间隔布设在前端腹板的前端面外缘处。外弹性组件为外弹簧，内弹性组件为内弹簧。插头弹簧的刚度系数小于内弹簧的刚度系数。插头光电插芯和插座光电插芯为电接触组件或光接触组件；当作为电接触组件时，插座光电插芯内设有电接触冠簧，插头光电插芯设有与接触冠簧相配合的触头；当作为光接触组件时，插座光电插芯设有浮动弹簧，插头光电插芯和插座光电插芯为光纤端面贴合接触。导杆后端设置有与插座开合插芯数量相等的转动支架，每根插座开合插芯均嵌套在对应的转动支架内。每根插座开合插芯各连接一根插芯闭合弹簧，插座开合插芯在插芯闭合弹簧的作用下自动闭合。插座开合插芯的尾部线缆连接处和插头光电插芯的连接端口均采用橡胶硫化成型或者玻璃烧结方式实现密封。本专利技术具有如下有益效果：1.上述插头和插座均为压力平衡结构，能够满足各个深度的作业环境，同时减小了内外压差，降低了密封要求，保证产品能够在深海环境中长期工作，达到密封可靠、操作简单、插拔力小的效果。2.光电插芯的排布灵活性更大，从最少的一根插芯到多芯都能依据此结构，大大满足了各种工况下的使用需求。3.插座开合插芯的开合式运动简化了配合过程中的结构运动，简单可靠。4.一体化的插头外壳或插座外壳设计，减少了密封环节，提高设备的可靠性。附图说明图1显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插座的纵截面示意图。图2显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插头的纵截面示意图。图3显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插座的立体外形图。图4显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插头的立体外形图。图5显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插座的剖面结构示意图。图6显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插头的剖面结构示意图。图7显示了本专利技术一种开合式深海插拔光电复合连接器中插座的后端面示意图。图8显示了本专利技术实施例中插座的前端面示意图。图9显示了本专利技术实施例中插头的后端面示意图。图10显示了本专利技术实施例中插头的前端面示意图。图11显示了本专利技术实施例中插座开合插芯的外形示意图。图12a~12f显示了本专利技术实施例中插头与插座的配合过程图。图中包括：100-插座；101-插座外壳；102-插座卡爪；103-前端腹板；104-外弹簧；105-波纹管；106-柱塞；107-插座开合插芯；108-插芯闭合弹簧；109-插座套管；110-导向槽；111-插座光电插芯；112-插座压力平衡油腔；113-导杆；114-后端腹板；115-压板；116-内弹簧；117-圆盘；118-导向键；119-转动支架。200-插头；201-插头外壳；202-插头前端圆盘；203-卡爪槽；204-橡胶囊；205-插头套管；206-插头弹簧；207-插头压力平衡油腔；208-插头导杆；209-插头光电插芯；210-导向螺钉；211-插头尾端圆盘。具体实施方式下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1至图12所示，一种开合式深海插拔光电复合连接器，包括能相互插接配合的插头200和插座100。本申请中，将插头和插座相插接配合的一端均称为前端，则另一端称为后端或尾端，依次类推。如图1、图3、图7和图8所示，插座包括插座外壳101、中心导向组件、插座光电插芯111、柱塞106、插座压力平衡油腔112和插座卡爪102。插座压力平衡油腔同轴设置在插座外壳内，中心导向组件设置在插座压力平衡油腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开合式深海插拔光电复合连接器，其特征在于：包括能相互插接配合的插头和插座；插座包括插座外壳、中心导向组件、插座光电插芯、柱塞、插座压力平衡油腔和插座卡爪；插座压力平衡油腔同轴设置在插座外壳内，中心导向组件设置在插座压力平衡油腔的轴线上，插座压力平衡油腔能沿中心导向组件进行伸缩；中心导向组件包括导杆、插座套管和内弹性组件；导杆后端与插座外壳固定连接，导杆前端套装所述插座套管，内弹性组件套装在导杆外周；插座套管后端设置有轴肩，插座套管能沿导杆滑移，并能在内弹性组件的作用下进行复位；若干根插座光电插芯均从导杆后端进入，并从导杆前端穿出；从导杆前端穿出的插座光电插芯形成插座开合插芯；插座压力平衡油腔的组成部件包括前端腹板、波纹管、后端腹板和外弹性组件；后端腹板密封固定套装在导杆后端外周，前端腹板套装在插座套管前端外周，波纹管将前端腹板与后端腹板密封固定连接，外弹性组件套装在波纹管外周；前端腹板能沿插座套管滑移，并能在外弹性组件的作用下复位；柱塞包括塞头和活塞杆，塞头能将前端腹板的中心孔密封封堵；塞头后端面为伞状曲面，插座开合插芯能沿伞状曲面进行开合；活塞杆前端与伞状曲面的伞顶部固定连接，活塞杆后端与导杆前端滑动连接，并能在活塞杆复位弹簧的作用下复位；插座卡爪布设在前端腹板的前端面外缘处；插头包括插头外壳、插头压力平衡油腔和插头光电插芯；插头外壳能插合在插座外壳内，插头外壳的前端面外缘沿周向布设有卡爪槽，卡爪槽能与插座卡爪密封卡合；插头外壳的前端面中部设置有插接开口，插座套管能从该插接开口中穿过；插头压力平衡油腔的组成部件包括插头前端圆盘、插头尾端圆盘、橡胶囊、插头套管和插头弹簧；插头弹簧、插头套管、橡胶囊和插头外壳从至外依次同轴布设；橡胶囊与插头套管之间具有间隙腔，插头套管外周均匀有若干通孔；插头尾端圆盘与插头外壳后端固定连接，橡胶囊后端与插头尾端圆盘密封固定连接，插头套管尾端和插头弹簧尾端均与插头尾端圆盘固定连接；插头前端圆盘从前至后依次包括密封头部、滑动部和弹簧安装部，滑动部的外径分别大于密封头部外径和弹簧安装部外径；密封头部与插接开口密封滑动配合，滑动部与插头套管的内壁面滑动配合；弹簧安装部与插头弹簧前端相连接；若干根插头光电插芯均位于插头套管内，每根插头光电插芯的前端均埋设在插头前端圆盘中，并均能与打开状态的插座开合插芯相接通；每根插头光电插芯的后端均从插头尾端圆盘中穿出；插座压力平衡油腔和插头压力平衡油腔内均填充有绝缘干净油。...

【技术特征摘要】
1.一种开合式深海插拔光电复合连接器，其特征在于：包括能相互插接配合的插头和插座；插座包括插座外壳、中心导向组件、插座光电插芯、柱塞、插座压力平衡油腔和插座卡爪；插座压力平衡油腔同轴设置在插座外壳内，中心导向组件设置在插座压力平衡油腔的轴线上，插座压力平衡油腔能沿中心导向组件进行伸缩；中心导向组件包括导杆、插座套管和内弹性组件；导杆后端与插座外壳固定连接，导杆前端套装所述插座套管，内弹性组件套装在导杆外周；插座套管后端设置有轴肩，插座套管能沿导杆滑移，并能在内弹性组件的作用下进行复位；若干根插座光电插芯均从导杆后端进入，并从导杆前端穿出；从导杆前端穿出的插座光电插芯形成插座开合插芯；插座压力平衡油腔的组成部件包括前端腹板、波纹管、后端腹板和外弹性组件；后端腹板密封固定套装在导杆后端外周，前端腹板套装在插座套管前端外周，波纹管将前端腹板与后端腹板密封固定连接，外弹性组件套装在波纹管外周；前端腹板能沿插座套管滑移，并能在外弹性组件的作用下复位；柱塞包括塞头和活塞杆，塞头能将前端腹板的中心孔密封封堵；塞头后端面为伞状曲面，插座开合插芯能沿伞状曲面进行开合；活塞杆前端与伞状曲面的伞顶部固定连接，活塞杆后端与导杆前端滑动连接，并能在活塞杆复位弹簧的作用下复位；插座卡爪布设在前端腹板的前端面外缘处；插头包括插头外壳、插头压力平衡油腔和插头光电插芯；插头外壳能插合在插座外壳内，插头外壳的前端面外缘沿周向布设有卡爪槽，卡爪槽能与插座卡爪密封卡合；插头外壳的前端面中部设置有插接开口，插座套管能从该插接开口中穿过；插头压力平衡油腔的组成部件包括插头前端圆盘、插头尾端圆盘、橡胶囊、插头套管和插头弹簧；插头弹簧、插头套管、橡胶囊和插头外壳从至外依次同轴布设；橡胶囊与插头套管之间具有间隙腔，插头套管外周均匀有若干通孔；插头尾端圆盘与插头外壳后端固定连接，橡胶囊后端与插头尾端圆盘密封固定连接，插头套管尾端和插头弹簧尾端均与插头尾端圆盘固定连接；插头前端圆盘从前至后依次包括密封头部、滑动部和弹簧安装部，滑动部的外径分别大于密封头部外径和弹簧安装部外径；密封头...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳，韩权，杨文聪，陈海洋，杨决宽，陈云飞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32