本實用新型涉及一種適用于水下可插拔的水密電連接器的結構,具體為一種雙端保護的水下插拔電連接器。
背景技術:
目前,通用的水密連接器分為金屬型和橡膠型兩種,這兩種水密連接器均不具備水下插拔功能,僅能實現(xiàn)在陸上插合連接到位后再進行水下工作的功能。而現(xiàn)有的水下插拔連接器中,僅單端具備全封閉式的充油結構,以實現(xiàn)全海深及水下可插拔的功能。并且,現(xiàn)有的水下插拔電連接器僅全封閉一端能夠?qū)崿F(xiàn)帶電操作,無法在整個水下系統(tǒng)不斷電的情況下實現(xiàn)插拔工作。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種雙端保護的水下插拔電連接器,連接器的插頭端和插座端,均具有與外接隔離的獨立的動態(tài)密封充油壓力平衡結構的接觸偶,可以解決水下插拔連接器無法帶電操作的問題,提高海洋工程施工的便利性,節(jié)約施工成本,提高工作效率。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術方案是:一種雙端保護的水下插拔電連接器,包括插頭端和插座端,其特征在于所述插頭端包括
浮動殼體,所述浮動殼體的一側設置導向槽;
插頭連接器尾部附件,所述插頭連接器尾部附件設置于浮動殼體一側,所述插頭連接器尾部附件用于與線纜配接形成傳輸組件;
電插針接觸偶,所述電插針接觸偶設置在浮動殼體內(nèi),所述電插針接觸偶的前端和后端涂覆絕緣層,所述電插針接觸偶的中部設置裸露的金屬觸點;
浮動密封塊,所述浮動密封塊位于浮動殼體內(nèi),且所述浮動密封塊與浮動殼體之間設置有浮動密封塊彈性復位件,所述浮動密封塊上設置有與電插針接觸偶相配合的孔,所述浮動密封塊與浮動殼體及電插針接觸偶之間均形成密封滑動連接;
所述插座端包括
殼體結構件,所述殼體結構件設置有連接件,用于連接在水下儀器設備上,所述殼體結構件一側設置有與導向槽配合設置的導向銷,殼體結構件前端設置剛性箍緊件,所述殼體結構件內(nèi)設置外層橡膠膜,所述外層橡膠膜內(nèi)側形成充油腔體;
插座連接器尾部附件,所述插座連接器尾部附件設置于殼體結構件一側,所述插座連接器尾部附件用于與線纜配接形成傳輸組件;
充油壓力平衡式插孔,所述充油壓力平衡式插孔設置在外層橡膠膜內(nèi)側形成的充油腔體內(nèi),且所述充油壓力平衡式插孔與電插針接觸偶相配合設置;
插座連接器尾部附件內(nèi)設置線纜,使所述線纜與充油壓力平衡式插孔的后端電連接,插頭連接器尾部附件內(nèi)設置線纜,使所述線纜與電插針接觸偶的后端電連接;所述插座端的殼體結構件前端插入所述插頭連接器的浮動殼體內(nèi),所述殼體結構件前端導向銷位于浮動殼體的導向槽內(nèi),充油壓力平衡式插孔與電插針接觸偶中部裸露的金屬觸點接觸形成電連接。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述浮動殼體的前部設置廣口導向結構。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,充油壓力平衡式插孔包括剛性結構件,剛性結構件前端設置有連接殼體,所述連接殼體內(nèi)設置彈性復位件,連接殼體的前部設有一貫簧孔,連接殼體的前端設置剛性絕緣圓柱體,所述剛性絕緣圓柱體的后端與彈性復位件的前端連接,所述剛性絕緣圓柱體的前端則伸至連接殼體外,在連接殼體外側設置內(nèi)層彈性橡膠膜,所述內(nèi)層彈性橡膠膜的前端延伸至剛性絕緣圓柱體的前端,所述內(nèi)層彈性橡膠膜的后端延伸至剛性結構件的前端,所述剛性結構件、連接殼體和貫簧孔均由導體材料制成。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述浮動殼體設置有自鎖結構。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述浮動殼體的后端設置有操作把手。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述殼體結構件外殼均布微孔,聯(lián)通連接器內(nèi)外的壓力環(huán)境,達到零壓差的平衡狀態(tài)。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述殼體結構件內(nèi)設置外層橡膠膜,充油壓力平衡式插孔外側設置內(nèi)層橡膠膜,外層橡膠膜和內(nèi)層橡膠膜之間充油形成一級充油腔體,所述充油壓力平衡式插孔內(nèi)部充油形成二級充油腔體。
充油壓力平衡式插孔殼體上設置有微孔,聯(lián)通充油壓力平衡式插孔殼體內(nèi)外的壓力環(huán)境,達到零壓差的平衡狀態(tài)。
本實用新型采用充油壓力平衡式結構,其內(nèi)外的壓力環(huán)境通過殼體的微孔形成連通器進行壓力調(diào)整,并通過雙層彈性橡膠膜進行內(nèi)外壓隔離。插座端安裝在水下儀器設備上,內(nèi)部為油壓力平衡式電插孔接觸偶。通過端面的剛性箍緊件和外層彈性橡膠膜,配合殼體結構件形成雙層充油內(nèi)腔,并通過殼體表面的微孔進行內(nèi)外壓差的調(diào)整。 插頭端一般連接線纜,形成傳輸組件,插頭連接器尾端帶有操作把手,在深海下配合ROV進行水下的插拔動作。本實用新型采用絕緣涂覆層進行插針接觸偶的前端和后部的保護處理,使電接觸點處于中間合適的位置;采用浮動密封塊進行插針接觸偶未插合狀態(tài)下的密封保護。本實用新型的水下插拔電連接器可以通過其特殊結構調(diào)整連接器的內(nèi)外壓差,使連接器達到全海深的使用效果,同時可以配合ROV進行水下插拔動作,實現(xiàn)系統(tǒng)傳輸?shù)臋C動性連接和斷開需求,做到電氣性能、物理性能及環(huán)境適應性能的兼顧。本實用新型的雙端保護的水下插拔電連接器,解決電連接器在深水環(huán)境下的內(nèi)腔與外界海水間的壓力補償調(diào)整,并實現(xiàn)全海深環(huán)境下的即時插拔通斷功能。能隨著外界水壓環(huán)境的變化調(diào)節(jié)整體結構的內(nèi)外壓差,并且能夠在深水環(huán)境中隨時進行機動性插合連接與拔出斷開。
附圖說明
圖1為本實用新型的插頭連接器的結構示意圖。
圖2為本實用新型的插座連接器的結構示意圖。
圖3為插頭連接器中自鎖結構的示意圖。
圖4為充油壓力平衡式插孔的結構示意圖。
圖中包括:
2、導向斜坡,3、彈性復位件,4、限位臺階,5、內(nèi)部殼體,6、彈簧復位件,7、剛性結構件,8、剛性絕緣圓柱體,9、貫簧孔,10、內(nèi)層彈性橡膠膜,11、廣口導向結構,12、鎖緊片,13、浮動殼體,14、插頭連接器尾部附件,15、操作把手,16、電插針接觸偶,17、導向槽,18、浮動密封塊,19、浮動密封塊彈性復位件,21、剛性箍緊件,22、充油壓力平衡式插孔,23、外層橡膠膜,24、殼體結構件,25、插座連接器尾部附件,26、導向銷,27泄壓微孔。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
一種雙端保護的水下插拔電連接器,包括插頭端和插座端,其特征在于所述插頭端包括
浮動殼體13,所述浮動殼體13的一側設置導向槽17;
插頭連接器尾部附件14,所述插頭連接器尾部附件14設置于浮動殼體13一側,所述插頭連接器尾部附件14用于與線纜配接形成傳輸組件;
電插針接觸偶16,所述電插針接觸偶16設置在浮動殼體13內(nèi),所述電插針接觸偶16的前端和后端涂覆絕緣層1,所述電插針接觸偶的中部設置裸露的金屬觸點;
廣口導向結構11,所述廣口導向結構11設置在浮動殼體的前部,所述廣口導向結構包括套設在浮動殼體前端的短管結構,所述短管結構的前端內(nèi)壁為外側內(nèi)徑大內(nèi)側內(nèi)徑小的喇叭口結構;
浮動密封塊18,所述浮動密封塊18位于浮動殼體13內(nèi),且所述浮動密封塊18與浮動殼體13之間設置有浮動密封塊彈性復位件19,所述浮動密封塊19上設置有與電插針接觸偶16相配合的孔,所述浮動密封塊19與浮動殼體13及電插針接觸偶16之間均形成密封滑動連接;
所述插座端包括
殼體結構件24,所述殼體結構件24設置有連接件,用于連接在水下儀器設備上,所述殼體結構件一側設置有與導向槽17配合設置的導向銷26,殼體結構件24前端設置剛性箍緊件21,所述殼體結構件24內(nèi)設置外層橡膠膜23,形成充油腔體;
插座連接器尾部附件25,所述插座連接器尾部附件25設置于殼體結構件一側,所述插座連接器尾部附件用于與線纜配接形成傳輸組件;
充油壓力平衡式插孔22,所述充油壓力平衡式插孔22設置在殼體結構件24內(nèi),且與電插針接觸偶16相配合設置;
插座連接器尾部附件25內(nèi)設置線纜,使所述線纜與充油壓力平衡式插孔22的后端電連接,插頭連接器尾部附件14內(nèi)設置線纜,使所述線纜與電插針接觸偶16的后端電連接;所述插座端的殼體結構件前端插入所述插頭連接器的浮動殼體內(nèi),所述殼體結構件前端導向銷26位于浮動殼體的導向槽17內(nèi),所述插頭端的電插針接觸偶插入相應的充油壓力平衡式插孔內(nèi),將浮動密封塊18向內(nèi)頂入,使得充油壓力平衡式插孔22得以與電插針接觸偶16中部裸露的金屬觸點接觸形成電連接。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述浮動殼體13內(nèi)設置一固定件,在該固定件上固定有至少兩個電插針接觸偶16。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述浮動殼體13上設置有鎖緊片12。采用耐海水的彈性金屬零件制成鎖緊片,保證其向內(nèi)收緊里,保障連接的穩(wěn)定性和可靠性。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述浮動殼體13的后端設置有操作把手15,采用具有彈性的高分子復合材料制成操作把手,配合ROV在深海進行插拔操作。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例,所述殼體結構件24外殼均布泄壓微孔27,聯(lián)通連接器內(nèi)外的壓力環(huán)境,達到零壓差的平衡狀態(tài)。所述泄壓微孔27的直徑一般0.3至0.5mm。
如圖3所示,所述自鎖結構包括設置在浮動殼體13內(nèi)的內(nèi)部殼體5,內(nèi)部殼體5的前端向外設置有向外凸出的鎖緊片12,所述鎖緊片12的前端向內(nèi)設置有卡勾,所述浮動殼體13的內(nèi)壁設置有與導向斜坡2,所述導向斜坡2與浮動殼體13內(nèi)壁之間形成與所述卡勾相配合的嵌槽,所述嵌槽的內(nèi)側面為導向斜坡2的斜坡面,外側面為浮動殼體13內(nèi)壁,內(nèi)部殼體5與外部殼體13設置一彈簧復位件6。所述鎖緊片12與內(nèi)部殼體5的前端形成限位結構,浮動殼體內(nèi)壁設置有與之配合的限位臺階4。
將與插座端插入浮動殼體內(nèi),在不施加外力的情況下,在彈簧復位件的作用下,彈簧卡子的前端位于浮動殼體內(nèi)壁的嵌槽的后端,即彈簧卡子向內(nèi)有卡緊力,因此可以將接插件鎖緊在外部殼體內(nèi)。當需要拔出時,利用操作把手將浮動殼體向后拉,使得內(nèi)部殼體前端的彈簧卡子嵌入外部殼體內(nèi)壁的嵌槽內(nèi),彈簧卡子打開,此時可順利將接插件拔出。
如圖4所示,充油壓力平衡式插孔包括剛性結構件7,剛性結構件7前端設置有連接殼體,所述連接殼體內(nèi)設置彈性復位件3,連接殼體的前部設有一貫簧孔9,連接殼體的前端設置剛性絕緣圓柱體8,所述剛性絕緣圓柱體8的后端與彈性復位件3的前端連接,所述剛性絕緣圓柱體的前端則伸至連接殼體外,在連接殼體外側設置內(nèi)層彈性橡膠膜10,所述內(nèi)層彈性橡膠膜10的前端延伸至剛性絕緣圓柱體的前端,所述內(nèi)層彈性橡膠膜10的后端延伸至剛性結構件7的前端,所述剛性結構件7、連接殼體和貫簧孔9均由導體材料制成;
所述插針接觸偶16插入插孔端的所述內(nèi)層彈性橡膠膜10內(nèi),將所述剛性絕緣圓柱體頂入連接殼體內(nèi),直至插針接觸偶16伸入連接殼體內(nèi),插針接觸偶16中部的裸露的金屬觸點與貫簧孔9電接觸,由貫簧孔9、連接殼體和剛性結構件7的電連接完成插針接觸偶16和剛性結構件7之間的電連接。插針接觸偶16插入后,插針接觸偶16中部的裸露的金屬觸點與貫簧孔9電接觸,充油壓力平衡式插孔外面的內(nèi)層彈性橡膠膜3包覆住插針接觸偶16后面的絕緣涂覆層,與外界絕緣隔絕。連接殼體上均布有泄壓微孔,以聯(lián)通充油壓力平衡式插孔殼體內(nèi)外的壓力環(huán)境,達到零壓差的平衡狀態(tài)。
本實用新型的插座連接器采用高強度絕緣材料制成剛性箍緊件,剛性緊箍件可以看作是一個端面蓋板,剛性緊箍件是配合彈性橡膠膜壓緊使用的,在端面形成軸向的機械壓力,壓緊雙層彈性橡膠膜形成端面壓緊密封環(huán)節(jié),為端面蓋板,其上有按針孔排列形式一致的通孔分布。
本實用新型的插座連接器在殼體結構件內(nèi)設一個封閉的彈性橡膠膜圍成的腔體,整個功能結構零部件,全部處于外層彈性橡膠膜內(nèi)。所述殼體結構件24內(nèi)設置外層橡膠膜23,充油壓力平衡式插孔包括插孔殼體以及設置在插孔殼體外側的內(nèi)層橡膠膜,外層橡膠膜和內(nèi)層橡膠膜之間則形成一級充油腔體,而位于內(nèi)層橡膠膜內(nèi)的充油壓力平衡式插孔內(nèi)則形成二級充油腔體,本實用新型采用耐海水、耐油腐蝕的彈性橡膠材料制成外層橡膠膜和內(nèi)層橡膠膜,進行儲油與隔離,形成與海水環(huán)境壓力聯(lián)通的充油腔體。
本實用新型采用接觸偶與整體的彈性橡膠膜結合結構,形成兩級充油腔體,其一是充油壓力平衡式插孔內(nèi)部充油,其二是外層橡膠膜與充油壓力平衡式插孔間充油。殼體結構件24外殼均布泄壓微孔27,插孔殼體上也設置泄壓微孔。
本實用新型采用彈性橡膠膜與剛性絕緣圓柱體的配合形成插孔接觸偶的端面保護;采用剛性絕緣圓柱體、插針接觸偶后部絕緣層與橡膠膜的配合配合形成動態(tài)密封結構,保證電氣通路的隔離與密封;采用彈性橡膠膜與內(nèi)部的剛性結構件支撐,進行內(nèi)部充油,實現(xiàn)內(nèi)外的隔離與壓力平衡,并防止水下插拔過程中的環(huán)境因素污染;采用接觸偶與整體的彈性橡膠膜結合結構,形成兩級充油腔體,實現(xiàn)深海壓力的釋放,調(diào)整腔體壓力平衡;采用絕緣彈性材料制成的浮動密封塊,保證插針接觸偶的封閉保護及電氣絕緣保護;采用光滑的剛性復合材料制成廣口導向零件,內(nèi)表面光滑,具有盲插導向作用,提高ROV深水施工的可操作性和工程應用性;采用導向槽進行軸向轉動定位,配合廣口導向?qū)崿F(xiàn)盲插功能;采用浮動自鎖機構,達到插入連續(xù)鎖緊,和拔出階段性分離的性能,不破壞電氣傳輸通路,保證連接器在水下連接的可靠性和穩(wěn)定性。
以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明,不能認定本實用新型具體實施只局限于上述這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。