一种金属密封结构电连接器制造技术

本发明专利技术提供一种金属密封结构电连接器，包括插头、插座及尾盖三部分，分别连接核电厂安全壳内监测仪表、设备与信号电缆。该金属密封结构电连接器采用钢球快插式的插拨式连接结构，以尾螺帽结构实现电缆、电连接器间的连接保护，以多层金属密封圈、电连接器及使用分体制造、整体埋入、再焊接的整体成型制造工艺，实现电连接器的机械密封，以达到电连接器的气密封。适用于核电厂内高温、高压及强辐照等恶劣环境，用来提高核电站安全壳内仪表监测信号传递的可靠性与稳定性，充分考虑核电站一般运行情况、严重事故工况下或地震条件下的信号传输安全，解决现有技术中使用时气密封性能差、绝缘屏蔽差、吸潮率高、耐环境性差及装配费时费力等问题。

An Electrical Connector with Metal Sealed Structure

【技术实现步骤摘要】
一种金属密封结构电连接器
本专利技术涉及电气连接
，尤其涉及一种金属密封结构电连接器。
技术介绍
在核电厂中，仪表信号的送出需要连接信号电缆，从仪表与信号电缆之间的拆卸、更换等方面考虑，需要用到二种电气连接器来完成连接。如果仪表是安全级的，相应的电缆、连接器也必须是安全级的。所以，有必要开发能够满足核电厂事故情况下以及事故后工况要求的安全级电气连接器。传统的安全级电气连接器多采用接线箱或单一密封形式的连接器。接线箱占用空间较大，不利于安装、更换。单一密封形式的连接器采用特制硅橡胶等密封垫圈，每次拆卸回装时需要更换垫圈。因此，为了克服上述电气连接器存在占用空间较大，不利于安装、更换，且安装质量不易控制、使用性能较差的问题，已经进行了相关的研究。然而，现有的电连接器尽管克服了占用空间较大，不利于安装、更换，且安装质量不易控制、使用性能较差的问题，但是并不适用于核电厂新型复杂环境下的不同应用场景。例如，申请号为201720191226.3，名称为一种用于核电厂安全级仪表的直角型电气连接器的技术专利，该专利提供的产品为直角型产品，只适用于特定应用场景，但是无法适用于复杂的核电厂仪表连接电缆安装应用场景；又如，申请号为201720183893.7，名称为一种用于核电厂安全级仪表的直通型电气连接器的技术专利，该专利提供的产品为着重考虑事故工况/地震条件下应用场景的电连接器性能，依然使用有机密封圈作为密封结构，其内部插针的固定结构采用PEEK材料为生产材料，但是由于固定装置不够牢固，如外部密封出现泄漏时，外部水汽会直接渗透到仪器内部，从而导致内部元件失效，同时采用的密封锁紧结构为外壳和台阶销组成，安装较为费力费时；又如，申请号为201520410778.X，名称为一种圆柱形金属密封结构电连接器的技术专利，该专利提供的产品为圆柱形产品，着重考虑了耐压性、气密性、抗拉强度及温度适应性等问题，未考虑核电厂内超高温等恶劣环境的应用场景下的技术要求，且该专利产品只有插座，未考虑插座与插头之间的连接，以及插头与插座之间的密封性能，其无法适应核电厂事故工况下的信号传递应用场景。因此，亟需一种能兼顾插头和插座二者之间密封性能的电连接器，适用于核电厂内高温、高压及强辐照等恶劣环境的应用场景，并考虑须解决电连接器与电缆焊点易断裂的问题而引入的尾盖结构；用来提高核电站安全壳内仪表监测信号传递的可靠性与稳定性，充分考虑核电站一般运行情况、严重事故工况下或地震条件下的信号传输安全，确保核电站的安全运行或及时为处理核事故提供可靠的信号支持，解决现有技术中使用时气密封性能差、绝缘屏蔽差、吸潮率高、耐环境性差、电缆与电连接器焊点易断裂及装配费时费力等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种金属密封结构电连接器，能兼顾插头和插座二者之间的密封性能，通过采用适合于超高温环境中使用的密封技术和绝缘技术来提高耐超高温、耐高压及耐强辐照性能，提高了核电站安全壳内仪表监测信号传递的可靠性与稳定性，并充分考虑核电站一般运行情况、严重事故工况下或地震条件下的信号传输安全，确保了核电站的安全运行或及时为处理核事故提供可靠的信号支持，解决了现有技术中使用时气密封性能差、绝缘屏蔽差、吸潮率高、耐环境性差及装配费时费力等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种金属密封结构电连接器，用于核电厂安全壳内严重事故工况下高温、高压及强辐照环境下，包括插头、插座和尾盖；其中，所述插头包括插头壳体；其中，所述插头壳体的外部固定有用于线缆连接保护的连接螺帽，其内部固定有高温、高压及强辐照环境下保持绝缘效果的孔前绝缘体和孔后绝缘体；所述孔前绝缘体与所述孔后绝缘体沿所述插头壳体轴向设置并固定在一起，且二者内部形成有同时被贯穿的多个插孔组件；每一个所述插孔组件均呈中空管状，且均在靠近所述孔后绝缘体的一侧内固定有相应的一个第一插针；每一个所述第一插针朝向所述孔后绝缘体的一端均穿出相应的插孔组件并位于所述尾盖的内部；所述插座包括固定在一起的插座前壳体和插座后壳体；其中，所述插座前壳体的内部设有高温、高压及强辐照环境下保持绝缘效果的界面封严体、玻璃绝缘体和多个第二插针，且所述插座前壳体与所述界面封严体、玻璃绝缘体及多个第二插针通过玻璃烧结工艺一体成型，用以增强气密封性；所述插座后壳体的内部内嵌有多个第一金属密封圈；每一个所述第二插针的一端均位于所述插座前壳体的外部，另一端均沿所述插座前壳体轴向依次穿入所述玻璃绝缘体及所述界面封严体中并穿过所述插座后壳体内的多个所述第一金属密封圈；所述尾盖包括尾盖壳体；其中，所述尾盖壳体在朝向所述插头的一端的外部套设有尾螺帽，在远离所述插头的一端的内部设有线夹，并在两端之间设有内嵌于所述尾盖壳体内部的屏蔽环；所述尾螺帽与所述插头的插头壳体形成螺纹连接；所述屏蔽环套设于所述插头中每一个穿入所述尾盖壳体内的第一插针的外部并形成密封连接；所述线夹对与穿过所述屏蔽环的第一插针形成电连接的外部多芯电缆进行固定；其中，待所述插座的多个第二插针位于所述插座前壳体外部的一端同时穿入所述插头的多个插孔组件中并均与相应的一个第一插针上朝向所述孔前绝缘体的一端实现电连接，以及待所述插头的多个第一插针远离所述孔前绝缘体的一端穿入所述尾盖后，通过所述插头上的连接螺帽将所述插头与所述插座固定在一起，以及通过所述尾盖上的尾螺帽将所述尾盖与所述插头固定在一起，形成为耐高温、高压及强辐照的金属密封结构电连接器。其中，所述界面封严体内还内嵌有至少一个第二金属密封圈。其中，所述插头中的孔前绝缘体和孔后绝缘体均采用可在500℃以上高温、高压及强辐照环境下正常工作的氧化铝陶瓷制作而成；所述孔前绝缘体和所述孔后绝缘体的外表面上均涂抹有一层釉形成保护层，用以防潮。其中，所述插头中的孔前绝缘体通过第一定位销与所述插头壳体内部的第一定位槽相配合的方式固定在一起；所述插头中的孔后绝缘体的一端与所述孔前绝缘体通过焊接方式固定在一起，另一端焊接有第一卡簧并通过所述第一卡簧卡持固定在所述插头壳体内部开设的第一卡槽中，实现所述孔后绝缘体固定在所述插头壳体内。其中，所述插头壳体和所述连接螺帽均由不锈钢材料制作而成，且所述插头壳体通过外部的第二定位槽与所述连接螺帽上的第二定位销相配合的方式固定在一起。其中，所述插头壳体和所述连接螺帽之间还设有用于限制移动的限位机构；其中，所述限位机构由不锈钢材料制作而成，包括依序焊接在一起的第二卡簧、垫片和限位弹簧；其中，所述第二卡簧卡持固定在所述插头壳体外部开设的第二卡槽中；所述限位弹簧远离所述垫片的一端穿入所述第二定位槽并与所述连接螺帽上的第二定位销相抵靠。其中，所述插头壳体与所述尾盖壳体之间设有垫片；其中，待所述尾盖上的尾螺帽将所述尾盖与所述插头固定在一起时，所述垫片位于所述尾螺帽的内部。其中，所述插座后壳体内壁上还铆接有多个带有复位弹簧的钢球。其中，所述插座前壳体和所述插座后壳体均采用不锈钢材料制作而成。其中，所述第一插针和所述第二插针为热电偶插针时，采用镍铬或镍铝制作而成；所述第一插针和所述第二插针为普通插针时，采用镍基高温合金制作而成。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：1、在本专利技术实施例中，插座中使用多个第一金属密封圈作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属密封结构电连接器，其特征在于，用于核电厂安全壳内严重事故工况下高温、高压及强辐照环境下，包括插头（1）、插座（2）和尾盖（3）；其中，所述插头（1）包括插头壳体（11）；其中，所述插头壳体（11）的外部套设有用于与插座（2）连接并提供预紧力的连接螺帽（12），其内部固定有高温、高压及强辐照环境下保持绝缘效果的孔前绝缘体（13）和孔后绝缘体（14）；所述孔前绝缘体（13）与所述孔后绝缘体（14）沿所述插头壳体（11）轴向设置并固定在一起，且二者内部形成有同时被贯穿的多个插孔组件（15）；每一个所述插孔组件（15）均呈中空管状，且均在靠近所述孔后绝缘体（14）的一侧内固定有相应的一个第一插针（T1）；每一个所述第一插针（T1）朝向所述孔后绝缘体（14）的一端均穿出相应的插孔组件（15）并位于所述尾盖（3）的内部；所述插座（2）包括固定在一起的插座前壳体（21）和插座后壳体（22）；其中，所述插座前壳体（21）的内部设有高温、高压及强辐照环境下保持绝缘效果的界面封严体（23）、玻璃绝缘体（25）和多个第二插针（T2），且所述插座前壳体（21）与所述界面封严体（23）、玻璃绝缘体（25）及多个第二插针（T2）通过玻璃烧结工艺一体成型，用以增强气密封性；所述插座后壳体（22）的内部内嵌有多个第一金属密封圈（24）；每一个所述第二插针（T2）的一端均位于所述插座前壳体（21）的外部，另一端均沿所述插座前壳体（21）轴向依次穿入所述玻璃绝缘体（25）及所述界面封严体（23）中并穿过所述插座后壳体（22）内的多个所述第一金属密封圈（24）；所述尾盖（3）包括尾盖壳体（31）；其中，所述尾盖壳体（31）在朝向所述插头（1）的一端的外部套设有尾螺帽（32），在远离所述插头（1）的一端的内部设有线夹（33），并在两端之间设有内嵌于所述尾盖壳体（31）内部的屏蔽环（34）；所述尾螺帽（32）与所述插头（1）的插头壳体（11）形成螺纹连接；所述屏蔽环（34）套设于所述插头（1）中每一个穿入所述尾盖壳体（31）内的第一插针（T1）的外部并形成密封连接；所述线夹（33）对与穿过所述屏蔽环（34）的第一插针（T1）形成电连接的外部多芯电缆进行固定；其中，待所述插座（2）的多个第二插针（T2）位于所述插座前壳体（21）外部的一端同时穿入所述插头（1）的多个插孔组件（15）中并均与相应的一个第一插针（T1）上朝向所述孔前绝缘体（13）的一端实现电连接，以及待所述插头（1）的多个第一插针（T1）远离所述孔前绝缘体（13）的一端穿入所述尾盖（3）后，通过所述插头（1）上的连接螺帽（12）将所述插头（1）与所述插座（2）固定在一起，以及通过所述尾盖（3）上的尾螺帽（32）将所述尾盖（3）与所述插头（1）固定在一起，形成为耐高温、高压及强辐照的金属密封结构电连接器。...

【技术特征摘要】
1.一种金属密封结构电连接器，其特征在于，用于核电厂安全壳内严重事故工况下高温、高压及强辐照环境下，包括插头（1）、插座（2）和尾盖（3）；其中，所述插头（1）包括插头壳体（11）；其中，所述插头壳体（11）的外部套设有用于与插座（2）连接并提供预紧力的连接螺帽（12），其内部固定有高温、高压及强辐照环境下保持绝缘效果的孔前绝缘体（13）和孔后绝缘体（14）；所述孔前绝缘体（13）与所述孔后绝缘体（14）沿所述插头壳体（11）轴向设置并固定在一起，且二者内部形成有同时被贯穿的多个插孔组件（15）；每一个所述插孔组件（15）均呈中空管状，且均在靠近所述孔后绝缘体（14）的一侧内固定有相应的一个第一插针（T1）；每一个所述第一插针（T1）朝向所述孔后绝缘体（14）的一端均穿出相应的插孔组件（15）并位于所述尾盖（3）的内部；所述插座（2）包括固定在一起的插座前壳体（21）和插座后壳体（22）；其中，所述插座前壳体（21）的内部设有高温、高压及强辐照环境下保持绝缘效果的界面封严体（23）、玻璃绝缘体（25）和多个第二插针（T2），且所述插座前壳体（21）与所述界面封严体（23）、玻璃绝缘体（25）及多个第二插针（T2）通过玻璃烧结工艺一体成型，用以增强气密封性；所述插座后壳体（22）的内部内嵌有多个第一金属密封圈（24）；每一个所述第二插针（T2）的一端均位于所述插座前壳体（21）的外部，另一端均沿所述插座前壳体（21）轴向依次穿入所述玻璃绝缘体（25）及所述界面封严体（23）中并穿过所述插座后壳体（22）内的多个所述第一金属密封圈（24）；所述尾盖（3）包括尾盖壳体（31）；其中，所述尾盖壳体（31）在朝向所述插头（1）的一端的外部套设有尾螺帽（32），在远离所述插头（1）的一端的内部设有线夹（33），并在两端之间设有内嵌于所述尾盖壳体（31）内部的屏蔽环（34）；所述尾螺帽（32）与所述插头（1）的插头壳体（11）形成螺纹连接；所述屏蔽环（34）套设于所述插头（1）中每一个穿入所述尾盖壳体（31）内的第一插针（T1）的外部并形成密封连接；所述线夹（33）对与穿过所述屏蔽环（34）的第一插针（T1）形成电连接的外部多芯电缆进行固定；其中，待所述插座（2）的多个第二插针（T2）位于所述插座前壳体（21）外部的一端同时穿入所述插头（1）的多个插孔组件（15）中并均与相应的一个第一插针（T1）上朝向所述孔前绝缘体（13）的一端实现电连接，以及待所述插头（1）的多个第一插针（T1）远离所述孔前绝缘体（13）的一端穿入所述尾盖（3）后，通过所述插头（1）上的连接螺帽（12）将所述插头（1）与所述插座（2）固定在一起，以及通过所述尾盖（3）上的尾螺帽（32）将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周星杰，邓森，李伯洋，庞松涛，罗海林，黄自平，张益林，陈双军，郑福家，谢君豪，彭尧，邱波，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44