一种水下湿拔插压力平衡电连接器制造技术

本发明专利技术涉及一种水下湿拔插压力平衡电连接器，属于水下电连接技术领域。包括插座主体和插头主体；插座主体包括插座外壳和密封设置在插座外壳内的电连接模块；电连接模块设有动密封的止动活塞，止动活塞穿过插座外壳；插座外壳内设有油液腔，电连接模块设置在所述油液腔内，油液腔内还设有与外界连通的第一平衡软囊；插头主体包括插头壳体和设置在插头壳体的空腔中的插针，电连接时，插头壳体与插座外壳套接，插针推动止动活塞并插入对应的电连接模块内。采用充液压力平衡设计以尽可能降低甚至消除水下连接器的内外压差，提高抗压能力，降低湿拔插所需的拔插力。止动活塞可以保证水下湿拔插所需的动密封性能，通过第一平衡软囊平衡海水的压力。

【技术实现步骤摘要】
一种水下湿拔插压力平衡电连接器
本专利技术涉及水下电连接
，具体地说，涉及一种水下湿拔插压力平衡电连接器。
技术介绍
据统计显示，海洋工程领域的失败案例绝大多数是由连接器失效导致的。水下湿拔插连接器的技术难点主要有三个方面：一是在拔插动态过程中始终需要保持密封和绝缘性能；二是尽可能降低甚至消除水下连接器的内外压差，使其能够自适应外界压力环境的变化，提升抵抗深海压力的能力，并降低拔插力；三是内部充液困难。公布号为CN107910699A的专利申请文献公开了一种压力平衡式水下插拔电连接器。包括插头和插座两个部分。插头部分主要由插针、插头壳体、插头支撑板、插头尾盖组成。插座部分主要包括插座前支撑板、插座后支撑板、插座外壳、插座滑动套筒、插接组件、压力平衡组件、插座尾盖等组成。其中插接组件包括导电轴、导电环、活塞杆、活塞杆弹簧；压力平衡组件包括油囊、活塞、活塞弹簧。该专利技术可以实现深海环境下带电可靠插拔，但充油及压力平衡设计较为复杂。公布号为CN111463624A的专利申请文献公开了一种可带电插拔的水下湿式电连接器，包括公插头本体和母插座本体。公插头的顶端设有一级锁紧沟槽，内部嵌套有可滑移的插针组件及附带的二级锁紧沟槽、不可滑移的二级锁紧爪；母插座内部设有与公插头相配合的一级锁紧爪和插孔组件。插合时，两级锁紧机构相配合且插针与插孔相配合，使电连接器密封锁定；拔脱时，二级锁紧结构先于一级锁紧结构分开。整个插拔过程插针的导电内芯始终处于密封绝缘环境，可实现水下带电插拔。但该专利技术只将海水引入内腔，仅通过插座连接器电连接器单元的活塞进行压力平衡，其可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水下湿拔插压力平衡电连接器，能够实现在水下环境中进行连接器的拔插操作，在恶劣的深海环境中满足密封性能，且可靠性高。为了实现上述目的，本专利技术提供的水下湿拔插压力平衡电连接器包括插座主体和插头主体；所述插座主体包括插座外壳和密封设置在所述插座外壳内的电连接模块；所述电连接模块设有动密封的止动活塞，所述止动活塞穿过插座外壳；所述插座外壳内设有油液腔，所述电连接模块设置在所述油液腔内，所述油液腔内还设有与外界连通的第一平衡软囊；所述插头主体包括插头壳体和设置在所述插头壳体的空腔中的插针，电连接时，所述插头壳体与所述插座外壳套接，所述插针推动所述止动活塞并插入对应的电连接模块内。上述技术方案中，采用充液压力平衡设计以尽可能降低甚至消除水下连接器的内外压差，提高抗压能力，降低湿拔插所需的拔插力。止动活塞可以保证水下湿拔插所需的动密封性能，通过第一平衡软囊平衡海水的压力，使得水下连接器可以用于浅海或深海环境，甚至可以承受全海深压力，适用于各种水下作业及深海装备中传递电能、电信号。可选地，在一个实施例中，所述的插座外壳内设有密封固定的前基座和后基座，所述前基座位于插座外壳内腔的端部，所述后基座将内腔分为所述的油液腔和插座走线腔；所述的插头外壳内设有密封固定的安装基座，所述安装基座与插头外壳间形成插头走线腔，所述的插针安装在所述安装基座上。可选地，在一个实施例中，所述的第一平衡软囊设有主体段、穿过所述前基座的过渡段、以及设置在所述过渡段的端部的限位段，所述限位段呈扁平状，被压在所述插座外壳与所述前基座之间。可选地，在一个实施例中，所述的电连接模块包括设置在所述前基座上的电接触圈、设置在所述后基座上的导电轴、以及设置在所述电接触圈与所述导电轴之间的导电套筒；所述导电套筒内设有用于所述止动活塞复位的弹性件。为了保证导电性能，导电部件的材料均采用铍铜合金或黄铜，截面均为圆形。可选地，在一个实施例中，所述的插座走线腔和所述的插头走线腔内填充有绝缘材料；所述的插针、电接触圈、导电轴和导电套筒的除电接触区域的表面均涂覆有聚合物绝缘涂层。可选地，在一个实施例中，所述的弹性件为与所述导电套筒适配的压簧，所述的止动活塞依次穿过插座外壳、前基座和电接触圈，并抵住所述压簧的端部。可选地，在一个实施例中，所述的止动活塞与所述前基座之间设有O型密封圈；所述导电轴与所述后基座之间设有O型密封圈；所述前基座和后基座与所述插座外壳之间设有O型密封圈；所述安装基座与所述插头外壳之间设有O型密封圈。在断开状态下，插座主体中的止动活塞与前基座上的开孔间的缝隙通过O形密封圈密封。在插座主体与插头主体连接时，插针推动止动活塞向内运动，并通过O形密封圈保证动密封性能。在插座主体与插头主体连接时，O形密封圈还能够对插针进行“擦拭”，以防止插针上携带的海水、淤泥、沙砾等污染物进入电接触区造成短路和电劣化。在插座主体与插头主体断开时，压簧推动止动活塞跟随插针向外运动，并通过O形密封圈保证动密封性能。可以采用其他密封形式代替插座主体中的O形密封圈，但应保证动密封性能并具备清洁插头主体中的插针的能力。可选地，在一个实施例中，所述的导电套筒设有用于油液通过的通孔。可选地，在一个实施例中，当电连接器为单芯连接器时，所述电连接模块的电接触圈外设置弹性套；当电连接器为多芯连接器时，至少有一个电连接模块的电接触圈外设置弹性套，其余电连接模块外设置第二平衡软囊，所述第二平衡软囊的端部套住所述电接触圈，充当弹性套。可选地，在一个实施例中，所述的插座外壳上设有可转动的锁紧套筒，所述锁紧套内设有内螺纹，与所述插头外壳的外螺纹配合锁紧。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：(1)密封和绝缘性能好。本专利技术能够实现在水下环境中进行连接器的拔插操作；能在恶劣的深海环境中满足密封性能；所采用的聚合物绝缘涂层设计可以大幅度降低水下连接器的尺寸。(2)适用性强。本专利技术所采用的压力平衡设计使得水下连接器可以用于浅海或深海环境，理论上可以承受全海深压力，适用于各种水下作业及深海装备中传递电能、电信号。(3)便于装配，适配性强。本专利技术降低了复杂结构水下连接器的装配难度；可以匹配不同尺寸的电缆，主要零件可采用我国标准件。附图说明图1为本专利技术实施例中插座主体的结构示意图；图2为本专利技术实施例中插头主体的结构示意图；图3为本专利技术实施例中插座主体与插头主体的连接示意图；图4为本专利技术实施例中止动活塞的结构示意图；图5为本专利技术实施例中第一平衡软囊的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下湿拔插压力平衡电连接器，包括插座主体和插头主体；其特征在于：/n所述插座主体包括插座外壳和密封设置在所述插座外壳内的电连接模块；所述电连接模块设有动密封的止动活塞，所述止动活塞穿过插座外壳；所述插座外壳内设有油液腔，所述电连接模块设置在所述油液腔内，所述油液腔内还设有与外界连通的第一平衡软囊；/n所述插头主体包括插头壳体和设置在所述插头壳体的空腔中的插针，电连接时，所述插头壳体与所述插座外壳套接，所述插针推动所述止动活塞并插入对应的电连接模块内。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下湿拔插压力平衡电连接器，包括插座主体和插头主体；其特征在于：
所述插座主体包括插座外壳和密封设置在所述插座外壳内的电连接模块；所述电连接模块设有动密封的止动活塞，所述止动活塞穿过插座外壳；所述插座外壳内设有油液腔，所述电连接模块设置在所述油液腔内，所述油液腔内还设有与外界连通的第一平衡软囊；
所述插头主体包括插头壳体和设置在所述插头壳体的空腔中的插针，电连接时，所述插头壳体与所述插座外壳套接，所述插针推动所述止动活塞并插入对应的电连接模块内。


2.根据权利要求1所述的水下湿拔插压力平衡电连接器，其特征在于，所述的插座外壳内设有密封固定的前基座和后基座，所述前基座位于插座外壳内腔的端部，所述后基座将内腔分为所述的油液腔和插座走线腔；
所述的插头外壳内设有密封固定的安装基座，所述安装基座与插头外壳间形成插头走线腔，所述的插针安装在所述安装基座上。


3.根据权利要求2所述的水下湿拔插压力平衡电连接器，其特征在于，所述的第一平衡软囊设有主体段、穿过所述前基座的过渡段、以及设置在所述过渡段的端部的限位段，所述限位段呈扁平状，被压在所述插座外壳与所述前基座之间。


4.根据权利要求2所述的水下湿拔插压力平衡电连接器，其特征在于，所述的电连接模块包括设置在所述前基座上的电接触圈、设置在所述后基座上的导电轴、以及设置在所述电接触圈与所述导电轴之间的导电套筒；所述导电套筒内设有用于所述止动活塞复位的弹性件。
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋文韬，崔维成，
申请(专利权)人：浙江大学，西湖大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33