本實用新型屬于水下連接器領(lǐng)域,具體地說是一種應(yīng)用在水下作業(yè)的微小水密連接器。
背景技術(shù):
隨著水下機器人(ROV)、水下自航器(AUV)的應(yīng)用越來越廣泛,對水下用連接器可靠度的要求越來越高?,F(xiàn)有的水密連接器存在以下問題:在插座和插頭結(jié)合密封處一旦進入潮氣或者進水,水密連接器的絕緣性能會下降,影響絕緣效果,甚至導(dǎo)致絕緣失效。另外,插座與插頭之間連接不牢固,在水下作業(yè)時插頭容易由插座脫落,導(dǎo)致水下作業(yè)停止,既影響了工作效率,又造成了不必要的經(jīng)濟損失。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中有時出現(xiàn)的進水、進潮氣現(xiàn)象而導(dǎo)致的密封失效、電絕緣性能下降的問題,以及插座、插頭連接不牢固的問題,本實用新型的目的在于提供一種微小水密連接器。該微小水密連接器作為微小水下用電連接器,能夠滿足在惡劣狀況下進行濕插拔,且保證密封效果及電絕緣性能要求,插座與插頭連接牢固。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本實用新型包括插座和插頭,所述插座的一端安裝在水下作業(yè)設(shè)備上,另一端與所述插頭密封連接;
所述插座包括殼體、第一橡膠硫化密封體、絕緣定位支撐塊及工程塑料密封體,其中殼體的兩端分別制有與所述插頭螺紋連接的外螺紋A及用于安裝在水下作業(yè)設(shè)備上的外螺紋B,所述外螺紋A為矩形螺紋;所述第一橡膠硫化密封體的一端插入殼體內(nèi)、并與所述殼體密封粘接,另一端位于所述殼體的外部,在該第一橡膠硫化密封體上沿軸向設(shè)有多個內(nèi)腔,每個所述內(nèi)腔內(nèi)均安裝有連接導(dǎo)線的插孔,所述殼體內(nèi)設(shè)有絕緣定位支撐塊,該絕緣定位支撐塊的一側(cè)與所述第一橡膠硫化密封體的一端粘接,另一側(cè)的殼體內(nèi)澆注有工程塑料密封體;各所述插孔上的導(dǎo)線依次由絕緣定位支撐塊及所述工程塑料密封體穿過;
所述插頭包括插針、第二橡膠硫化密封體及內(nèi)螺紋鎖緊螺帽,該內(nèi)螺紋鎖緊螺帽外罩于第二橡膠硫化密封體的外圍,一端與第二橡膠硫化密封體相連,另一端制有內(nèi)螺紋,通過該內(nèi)螺紋與所述殼體上的外螺紋A連接,所述內(nèi)螺紋為矩形螺紋;所述第二橡膠硫化密封體的一端與內(nèi)螺紋鎖緊螺帽連接,另一端上插設(shè)有與所述內(nèi)腔數(shù)量相同的插針,各插針的一端埋在第二橡膠硫化密封體內(nèi)、并與連接于第二橡膠硫化密封體的電纜內(nèi)的導(dǎo)線相連,各插針的另一端外露于第二橡膠硫化密封體外、并與所述插孔相對應(yīng);所述第二橡膠硫化密封體沿軸向延伸有包裹在插針外的橡膠絕緣棒,該橡膠絕緣棒與所述內(nèi)腔相對應(yīng),所述插針及橡膠絕緣棒均位于內(nèi)螺紋鎖緊螺帽的內(nèi)部;
其中:每個所述內(nèi)腔的內(nèi)壁上沿軸向均布有多個環(huán)形凸起,各環(huán)形凸起為沿徑向向內(nèi)凸出;所述橡膠絕緣棒位于內(nèi)腔內(nèi)、與各環(huán)形凸起密封抵接;所述殼體內(nèi)沿軸向開有通孔A,所述絕緣定位支撐塊位于該通孔A的一端;所述殼體與水下作業(yè)設(shè)備的接觸面開有環(huán)形凹槽,該環(huán)形凹槽內(nèi)容置有O型密封圈;
所述第一橡膠硫化密封體的一端與絕緣定位支撐塊粘接為一體,另一端沿軸向設(shè)有多個內(nèi)腔,各內(nèi)腔均為盲孔結(jié)構(gòu);所述插孔的外表面與內(nèi)腔的內(nèi)壁粘接,插孔靠近絕緣定位支撐塊的一端設(shè)有盲孔A,所述導(dǎo)線與該盲孔A的內(nèi)壁焊接;所述插孔的內(nèi)表面鍍金;
所述第二橡膠硫化密封體的一端與電纜相連,另一端沿軸向向外延伸形成橡膠絕緣棒,所述插針的另一端由橡膠絕緣棒穿出;
所述插針的一端與所述第二橡膠硫化密封體粘接,且該端設(shè)有盲孔B,所述電纜內(nèi)的導(dǎo)線與該盲孔B內(nèi)壁焊接,所述插針的另一端插入插孔內(nèi);
所述內(nèi)螺紋鎖緊螺帽的一端通過卡簧與第二橡膠硫化密封體相連,所述第一橡膠硫化密封體與第二橡膠硫化密封體在插座插頭連接后密封抵接,并位于所述內(nèi)螺紋鎖緊螺帽內(nèi)。
本實用新型的優(yōu)點與積極效果為:
1.本實用新型的第一橡膠硫化密封體一端與殼體緊密粘接且另一端由殼體探出,插針及橡膠絕緣棒則全部位于內(nèi)螺紋鎖緊螺帽內(nèi),插座與插頭連接后,第一、二橡膠硫化密封體的端面相抵接,并且被包裹在內(nèi)螺紋鎖緊螺帽內(nèi),使得插座、插頭連接更加牢固,連接性能更高;而且,殼體與內(nèi)螺紋鎖緊螺帽連接的內(nèi)外螺紋均為矩形螺紋,傳動效率高,有助于軸向力的傳動,使殼體與內(nèi)螺紋鎖緊螺帽連接更牢靠。
2.本實用新型的體積小,可應(yīng)用于空間有限的水下作業(yè)設(shè)備(如水下電子艙內(nèi)的攝像頭、傳感器等)。
3.適用性強。本實用新型實現(xiàn)了在潮濕帶水環(huán)境下進行插拔,能在惡劣海況下滿足水下密封作用,且同一組配對使用的水密連接器既可作為電源連接器使用,同時又可傳遞電信號。插座殼體所采用的海軍銅材料及硫化橡膠體能耐海水腐蝕,在淺海、深海均能應(yīng)用,適合在各種水下作業(yè)用的設(shè)備(如ROV/ROTV等)上傳遞電信號,水下密封可靠性高。
4.密封結(jié)構(gòu)好。本實用新型插座中的第一橡膠硫化密封體內(nèi)的插孔前端每個內(nèi)腔中的環(huán)形小凸起與插頭的第二橡膠硫化密封體上的插針后端上的每個橡膠絕緣棒做到了獨立相結(jié)合的密封效果,即使進入潮氣或水滴,也不影響絕緣性能,從而達到了整體軸向密封的效果。
5.本實用新型能滿足在0~7000米水下作業(yè),絕緣電阻〉200MΩ~500MΩ,接觸電阻<0.01Ω,插拔次數(shù)為〉500次。
附圖說明
圖1為本實用新型插座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的左視圖;
圖3為本實用新型插頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3的左視圖;
其中:10為內(nèi)腔,11為第一橡膠硫化密封體,12為環(huán)形凸起,13為插孔,14為外螺紋A,15為絕緣定位支撐塊,16為O型密封圈,17為殼體,18為工程塑料密封體,19為導(dǎo)線,21為插針,22為橡膠絕緣棒,23為第二橡膠硫化密封體,24為內(nèi)螺紋鎖緊螺帽,25為電纜,26為卡簧,27為外螺紋B,28為環(huán)形凹槽,29為盲孔A,30為內(nèi)螺紋。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。
本實用新型的微小水密連接器直徑可達φ16mm,包括插座和插頭,插座的一端安裝在水下作業(yè)設(shè)備的密封艙上,插頭插入插座的另一端,起到軸向密封的效果,插座與插頭通過殼體上的外螺紋與插頭內(nèi)螺紋鎖緊螺帽的內(nèi)螺紋連接以防止松脫。
如圖1、圖2所示,插座包括殼體17、第一橡膠硫化密封體11、插孔13、絕緣定位支撐塊15及工程塑料密封體18,其中殼體17的材料為海軍銅,其尾端設(shè)有外螺紋B27、與水下作業(yè)設(shè)備密封艙的內(nèi)螺紋相結(jié)合,并且殼體17與水下作業(yè)設(shè)備密封艙的接觸面開有環(huán)形凹槽28,該環(huán)形凹槽28內(nèi)置有O型密封圈16,插座與水下作業(yè)設(shè)備密封艙結(jié)合后起到徑向密封的作用。第一橡膠硫化密封體11的一端插入殼體17內(nèi)、并與殼體17密封粘接,第一橡膠硫化密封體11的另一端位于殼體17的外部;殼體17內(nèi)沿軸向開有通孔A,絕緣定位支撐塊15鑲在該通孔A的一端,并且絕緣定位支撐塊15的一側(cè)與第一橡膠硫化密封體11的一端粘接為一體。
第一橡膠硫化密封體11的一端分別與絕緣定位支撐塊15及殼體17粘接在一起,另一端沿軸向設(shè)有多個內(nèi)腔10(本實施例為六芯水密連接器,內(nèi)腔10共有六個),各內(nèi)腔10均為盲孔結(jié)構(gòu);每個內(nèi)腔10內(nèi)均安裝有插孔13,插孔13的材料為鈹青銅,插孔13的內(nèi)表面鍍金,插孔13的外表面與內(nèi)腔10的內(nèi)壁粘接、硫化后與內(nèi)腔10成為一體,插孔13靠近絕緣定位支撐塊15的一端設(shè)有盲孔A29,每個插孔13的盲孔A29內(nèi)壁分別焊接有導(dǎo)線19;絕緣定位支撐塊15上開有六個用于安裝導(dǎo)線19的通孔B,插孔13與導(dǎo)線19焊接后,導(dǎo)線19穿過絕緣定位支撐塊15上的通孔B;在絕緣定位支撐塊15另一側(cè)的殼體17內(nèi)澆注有工程塑料密封體18。插孔13包含于第一橡膠硫化密封體11內(nèi),每個插孔13前端均有獨立的內(nèi)腔10,每個內(nèi)腔10的內(nèi)壁上沿軸向均布有多個環(huán)形凸起12,各環(huán)形凸起12為沿徑向向內(nèi)凸出。
殼體17的前端設(shè)有外螺紋A14,該外螺紋A14為矩形螺紋,與插頭內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24相連,殼體17尾端設(shè)有外螺紋B,與水下作業(yè)設(shè)備相連接。
如圖3、圖4所示,插頭包括插針21、第二橡膠硫化密封體23及內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24,其中第二橡膠硫化密封體23的一端埋設(shè)有電纜25,另一端沿軸向向外延伸形成與內(nèi)腔10數(shù)量相等的橡膠絕緣棒22,該橡膠絕緣棒22與內(nèi)腔10一一對應(yīng)。第二橡膠硫化密封體23的另一端分布有多個(本實施例為六個)插針21,插針21的材料為海軍銅,表面鍍金,每個插針21的一端與第二橡膠硫化密封體23粘接,且該端設(shè)有盲孔B,電纜25內(nèi)的導(dǎo)線與該盲孔B內(nèi)壁焊接,插針21的另一端由橡膠絕緣棒22穿出,外露于第二橡膠硫化密封體23外、并與插孔13相對應(yīng)。插針21及橡膠絕緣棒22均位于內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24的內(nèi)部。
內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24的材料為聚甲醛樹脂(工程塑料),其一端通過卡簧26與第二橡膠硫化密封體23相連,另一端設(shè)有內(nèi)螺紋30,該內(nèi)螺紋30為矩形螺紋,與殼體17上設(shè)置的外螺紋A14連接,插頭通過內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24與插座的殼體17上的外螺紋A14相結(jié)合,以防止松脫。
本實用新型的第一橡膠硫化密封體11和第二橡膠硫化密封體23分別采用耐海水的氯丁橡膠(簡稱CR)。
本實用新型的工作原理為:
本實用新型在使用時,首先在陸地上將插座安裝在水下作業(yè)設(shè)備的密封艙相對應(yīng)的位置,其中海軍銅的殼體17上的O型密封圈16與水下作業(yè)設(shè)備密封艙緊密接觸,起到徑向密封的作用;之后,將第二橡膠硫化密封體23上的插針21插入第一橡膠硫化密封體11的插孔13中,并且橡膠絕緣棒22插入內(nèi)腔10中、與環(huán)形凸起12密封抵接,第一橡膠硫化密封體11的另一端的端面與第二橡膠硫化密封體23另一端的端面密封抵接,并位于內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24內(nèi),然后擰緊內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24。橡膠絕緣棒22插入內(nèi)腔10、與環(huán)形凸起12密封抵接可起到獨立的軸向密封,插頭上的內(nèi)螺紋鎖緊螺帽24與插座殼體上的外螺紋14連接,以防止發(fā)生松脫的現(xiàn)象。
本實用新型安裝于水下密封艙上,用于密封艙與電纜的連接,適合于0~8000米水下作業(yè),絕緣電阻〉200MΩ~500MΩ,接觸電阻<0.01Ω,插拔次數(shù)為〉500次。具有機械強度高,密封性能好以及體積小巧等特點,能在潮濕環(huán)境下進行濕插拔,滿足惡劣海況下的使用要求。
本實用新型同一組配對使用既可作為電源連接器使用,同時又可傳遞電信號,適合用于各種水下作業(yè)設(shè)備中,如水下機器人(ROV/ROTV)、海洋石油與天然氣、海底觀測網(wǎng)、海洋科學(xué)儀器及設(shè)備、潛水系統(tǒng)及設(shè)備、水下攝像及照明系統(tǒng)、水下軍事防衛(wèi)領(lǐng)域等,用來傳遞電信號。