CN106877089B - 一种侵入式深水连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种侵入式深水连接器，所述的深水连接器包括接插件组公头、接插件组母头；所述的接插组件公头包括接插组件公头壳体；所述接插组件壳体一端设有接管；所述的接插组件母头壳体一端设有接管孔，所述接管孔为台阶的结构形式；接管与接管孔直之间具有缝隙，水膜从外部进入电缆公头和电缆母头之间的缝隙中。其优点表现在：在水下使用时，通过多道台阶之间形成的薄的水膜，该水膜能保证连接器内部和外部的连通，使得在内、外水压平衡，同时该极薄的水膜形成的极大电阻可以阻止电流从水膜处泄露，使得本发明的深水连接器可以在1000米以上的深度不受水压的影响，并且允许在水下实现直接拔插，深水连接器横截面为正六边形，允许多个组合使用。

Description

一种侵入式深水连接器
技术领域
本发明涉及深水连接器技术领域，具体地说，是一种侵入式深水连接器。
背景技术
在水下工程及装备技术领域，随着水下电气设备和装置的广泛使用，用于联系水下电气与水面终端设备或电源的重要元器件——水下连接器也逐步发展起来。随着水下工程及装配技术领域的迅猛发展，用来联系水下电气与设备终端的要求越来越高。人们经常需要对水下压力环境下的情况进行检测，同时将信号传输给地面或水下终端，从而进行科学技术研究，水下连接器用于在水下连接电缆或光纤，不仅有效的解决了上述问题，同时增加了电气连接的灵活性和可靠性，可有效保证产品在深水中的长期使用。
目前，现有水下连接器大多采用空腔式结构，即通过密封圈或者密封材料将电线或者插针密封在空腔结构内。空腔式连接器方法简单，具有一定可靠性，被广为接受。然而，在实际使用过程中存在以下不足和缺陷：
首先，在水下连接器领域，现有水下连接器通常密封腔内含有一定量的空气，当外部水压到达一定压力的时候，因连接器的内外压力不平衡，连接器外压比内压大，连接器外壳会受压产生形变从而产生泄露危险，为了能够承受更多的压力，就必须要采取更耐压的外壳，使得成本迅速增加。
其次，由于空腔式连接器密封腔内不允许有水，因此也不允许在水下直接拔插。而在深水领域，需要借助水下机器人等将水下连接器进行直接插拔工作，现有的水下连接器不能满足需求。
另外，空腔式连接器，由于受水压而导致连接器中传输的电流容易泄露，在1000米以上的深度容易受水压的影响。水下作业深度有限。
再者，现有水下连接器不具备扩充功能，也具有一定的不便性。
中国专利文献CN201220170272.2，专利名称为：水下连接器，水下连接器，包括连接有线缆的接触件和绝缘体，绝缘体中设有接触件安装孔，接触件设置于接触件安装孔中，接触件安装孔的后端开口处灌封有灌封胶体，灌封胶体包括设置于所述接触件与接触件安装孔之间的用于接触件与接触件安装孔的孔壁之间密封固定装配的前灌封胶体部分，灌封胶体还包括设置于所述接触件与所述线缆连接处外周的用于使接触件与线缆连接处与外部绝缘的后灌胶体部分，前、后灌胶体部分一体设置，绝缘体外周和所述线缆外周包裹有一体硫化成形以起连接作用的硫化套，绝缘体包括分体设置的前绝缘体部分和后绝缘体部分。
上述专利文献提供了一种能够降低电缆材料与硫化材料之间匹配性要求的深水连接器。而关于一种内外受压平衡，能够在水下直接插拔，密封性能更好，不受水压影响，便于扩充的连接器则无相应的公开。
综上所述，亟需一种内外受压平衡，能够在水下直接插拔，密封性能更好，不受水压影响，便于扩充的侵入式深水连接器，而关于这种侵入式深水连接器目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种内外受压平衡，能够在水下直接插拔，密封性能更好，不受水压影响，便于扩充的侵入式深水连接器。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种侵入式深水连接器，所述的深水连接器包括接插组件公头、接插组件母头；所述接插组件公头与接插组件母头通过***的方式连接在一起；
所述的接插组件公头包括接插组件公头壳体；所述接插组件公头壳体一端设有接管，所述接管中装配电缆公头；所述的电缆公头相对接管向外伸出，另一端穿出接管并与接插组件公头内置的电缆相接；
所述的接插组件母头包括接插组件母头壳体；所述的接插组件母头壳体一端设有接管孔，所述接管孔为台阶的结构形式；所述接管孔的一端设有电缆母头，所述电缆母头与接插组件公头壳体中的电缆相接；
所述接插组件公头上的接管装配在接插组件母头上的接管孔中；所述的接管与接管孔为公差配合方式，且该公差配合方式下的接管与接管孔之间具有缝隙，水进入电缆公头和电缆母头之间的缝隙中形成薄水膜；
所述连接器还包括连接器外壳；所述的接插组件公头、接插组件母头通过连接器外壳建立连接；所述的接插组件公头、接插组件母头的数量为至少一个。
作为一种优选的技术方案，所述的接插组件公头壳体采用橡胶材料制造而成。
作为一种优选的技术方案，所述的接插组件母头壳体采用橡胶材料制造而成。
作为一种优选的技术方案，所述的接插组件公头壳体与接插组件母头壳体均包括正六面体部、圆锥部，圆柱部，圆锥部一端连接正六面体部，另一端连接圆柱部。
作为一种优选的技术方案，所述的正六面体部的横向尺寸大于圆锥部的横向尺寸以及圆柱部的横向尺寸。
作为一种优选的技术方案，所述的电缆公头与接插组件公头壳体或电缆母头与接插组件母头壳体通过高压塑型的方式形成一个整体。
作为一种优选的技术方案，所述的接插组件公头以及接插组件母头均分别共有两个；两个接插组件公头以及接插组件母头通过正六面体部上的一个侧面作为公共面连接在一起；两个接插组件公头以及接插组件母头的端部均设有连接器外壳，两个连接器外壳之间通过螺丝螺母固定在一起。
作为一种优选的技术方案，所述的接插组件公头以及接插组件母头均分别共有四个；四个接插组件公头以及接插组件母头通过正六面体部上的两个相邻侧面作为公共面连接在一起；四个接插组件公头以及接插组件母头的端部均设有连接器外壳，两个连接器外壳之间通过螺丝螺母固定在一起。
本发明优点在于：
1、本发明的一种水下侵入式连接器，在水下使用时，通过多道台阶之间形成的非常薄的水膜，该水膜能保证连接器内部和外部的连通，使得在内、外水压平衡，同时该极薄的水膜形成的极大电阻可以阻止电流从水膜处泄露，从而使得本发明的深水连接器可以在1000米以上的深度不受水压的影响，并且允许在水下实现直接拔插；
2、接插组件公头壳体与接插组件母头壳体均采用橡胶材料制造而成，材料成本低；
3、接插组件公头壳体与接插组件母头壳体均设有正六面体部，正六面体部为两条电缆提供分布的空间，使得电缆空间利用率高，正六面体部具有多个接触面，结构稳定，能够快速的在水下进行插拔工作；
4、电缆公头与接插组件公头壳体或电缆母头以及接插组件母头壳体均通过高压塑型的方式形成一个整体，使得整体不会变形过大，使得部件连接紧凑可靠，在深水环境中，不会受水下的影响，导致各部件的连接脱落，另外，通过高压注塑成型的方式，成型过程中排尽了内部的空气，当外部水压到达一定压力的时候，连接器外壳会受压不易产生形变，减少泄露的风险；
5、设有正六面体部，具有空间利用率高，结构稳定等特点，通过正六面体部的侧面作为公共连接面，多个接插组件公头以及接插组件母头组合使用，可满足2、4、6、8等双数芯的连接需求。
6、本发明的浸入式深水连接器接插组件公头以及接插组件母头数量可以是任意个，只需将需要的接插组件公头以及接插组件母头装入对应数量的连接器外壳即好，所以通过所述的连接器外壳可以允许多个接插组件组合使用。
附图说明
附图1是本发明的一种侵入式深水连接器结构示意图。
附图2是接插组件公头结构示意图。
附图3是接插组件公头剖面示意图。
附图4为接插组件母头结构示意图。
附图5为接插组件母头剖面示意图。
附图6为接插组件公头与接插组件母头的接插部位局部放大结构示意图。
附图7是本发明的四芯式深水连接器结构示意图。
附图8为四芯式接插组件公头结构示意图。
附图9为四芯式接插组件公头剖面示意图。
附图10为四芯式接插组件母头结构示意图。
附图11为四芯式接插组件母头剖面示意图。
附图12为本发明的八芯式深水连接器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.插接组件公头 1-1.电缆公头
1-2.接插组件公头壳体 1-2-1.接管
1-3.电缆 2.接插组件母头
2-1.电缆母头 2-2接插组件母头壳体
2-3接管孔 2-3-1.台阶
3.缝隙 4.连接器外壳
4-1.螺丝螺母 5.正六面体部
6.圆锥部 7.圆柱部
实施例1
请参照图1，图1是本发明的一种侵入式深水连接器结构示意图。一种侵入式深水连接器，所述的深水连接器包括接插组件公头、接插组件母头；所述接插组件公头与接插组件母头通过***的方式连接在一起。
请参照图2和图3，图2是接插组件公头结构示意图。图3是接插组件公头剖面示意图。所述的接插组件公头1包括接插组件公头壳体1-2；所述的接插组件公头壳体1-2采用橡胶材料制造而成；所述接插组件公头壳体1-2一端设有接管1-2-1，所述接管1-2-1中装配电缆公头1-1；所述的电缆公头1-1相对接管1-2-1向外伸出，另一端穿出接管1-2-1并与接插组件公头1内置的电缆1-3相接。
请参照图4和图5，图4为接插组件母头2结构示意图。图5为接插组件母头2剖面示意图。所述的接插组件母头2包括接插组件母头壳体2-2，所述的接插组件母头壳体2-2采用橡胶材料制造而成；所述的接插组件母头壳体2-2一端设有接管孔2-3，所述接管孔2-3为台阶2-3-1的结构形式；所述接管孔1-2-1的一端设有电缆母头2-1，所述电缆母头2-1与接插组件公头壳体1-2中的电缆1-3相接。
请参照图6，图6为接插组件公头1与接插组件母头2的接插部位局部放大结构示意图。所述接插组件公头1上的接管1-2-1装配在接插组件母头2上的接管孔2-3中；所述接管1-2-1与接管孔2-3为公差配合方式，且该公差配合方式下的接管1-2-1与接管孔2-3之间具有缝隙3，水进入电缆公头1-1和电缆母头2-1之间的缝隙中形成薄水膜。
需要说明的是：所述的接插组件公头壳体1-2与接插组件母头壳体2-2均采用橡胶材料制造而成，材料成本低；所述的接插组件公头壳体1-2与接插组件母头壳体2-2形状结构一致，所述的接插组件公头壳体1-2与接插组件母头壳体2-2均包括正六面体部5、圆锥部6，圆柱部7，圆锥部6一端连接正六面体部5，另一端连接圆柱部7，其中，正六面体部5的横向尺寸大于圆锥部6的横向尺寸以及圆柱部7的横向尺寸，该设计主要具有两方面的作用：1、因正六面体内部为电缆1-3与电缆公头1-1或电缆母头2-1对接的部位，需要将两条电缆1-3之间分布在一定间距的距离内，正六面体部5为两条电缆1-3提供分布的空间，使得电缆1-3空间利用率高；如果两条电缆1-3过近，受水压因素影响，两条电缆1-3件容易短路；2.如果因水下作业需要，需要将借助水下机器人对该连接器进行插拔工作时，正六面体部5具有多个接触面，结构稳定，能够快速的在水下进行插拔工作。
所述的电缆公头1-1与接插组件公头壳体1-2是通过高压注塑成型的方式连接的；所述的电缆母头2-1与接插组件母头壳体2-2是通过高压注塑成型的方式连接的，在生产制造时，将液态橡胶材料高压注入含有电缆公头1-1或电缆母头2-1的模具中，使得电缆公头1-1或电缆母头2-1以及橡胶材料形成一个整体。通过高压注塑成型的方式，使得部件连接紧凑可靠，在深水环境中，不会受水下的影响，导致各部件的连接脱落。另外，通过高压注塑成型的方式，成型过程中排尽了内部的空气，当外部水压到达一定压力的时候，连接器外壳会受压不易产生形变，减少泄露的风险。
所述的接插组件母头壳体2-2一端设有接管孔2-3，所述接管孔2-3为台阶2-3-1的结构形式，台阶2-3-1形式的接管孔2-3便于和接管1-2-1形成公差配合方式，且该公差配合方式下的接管1-2-1与接管孔2-3之间具有缝隙3，水膜从外部进入电缆公头1-1和电缆母头2-1之间的缝隙3中。这主要有以下作用：1.由于该水膜允许水可以自由进出连接器内部和外部，水膜能保证连接器内部和外部的连通，使得内部和外部的水压平衡，从而使得本发明的深水连接器可以在1000米以上的深度不受水压的影响，并且允许在水下实现直接拔插；2.根据欧姆定律可以知道，相同环境下,水的垂直截面积越小，水的电阻越大，因此当水膜截面积足够小时，水膜可以被视为断路，该极薄的水膜形成的极大电阻可以阻止电流从水膜处泄露。
实施例2
请参照图7-11，附图7是本发明的四芯式深水连接器结构示意图。图8为四芯式接插组件公头结构示意图。图9为四芯式接插组件公头剖面示意图。图10为四芯式接插组件母头2结构示意图。图11为四芯式接插组件母头2剖面示意图。
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，实施例1的总体结构为两芯的形式，而本实施例中通过正六面体部5以及连接器外壳4件连接器扩充至四芯的结构形式；本实施例中的接插组件公头1以及接插组件母头2均分别共有两个；两个接插组件公头1以及接插组件母头2通过正六面体部5上的一个侧面作为公共面连接在一起；两个接插组件公头1以及接插组件母头2的端部均设有连接器外壳4，两个连接器外壳4之间通过螺丝螺母4-1固定在一起。
实施例3
请参照图12，本发明的八芯式深水连接器结构示意图本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，实施例1的总体结构为两芯的形式，而本实施例中通过正六面体部5以及连接器外壳4件连接器扩充至八芯的结构形式；本实施例中的接插组件公头1以及接插组件母头2均分别共有四个；四个接插组件公头1以及接插组件母头2通过正六面体部5上的两个相邻侧面作为公共面连接在一起；四个接插组件公头1以及接插组件母头2的端部均设有连接器外壳4，两个连接器外壳4之间通过螺丝螺母4-1固定在一起。
实施例2和实施例3，充分利用了接插组件公头1以及接插组件母头2的正六面体部5，将两个接插组件公头1以及接插组件母头2的某个侧面贴在一起，并用特定的连接器外壳4固定，再通过螺丝螺母4-1固定。不仅可以有效节省连接器所占用空间，又能使得连接器整体的结构更加稳定。另外，本发明的浸入式深水连接器接插组件公头1以及接插组件母头2数量可以是任意个，只需将需要的接插组件公头1以及接插组件母头2装入对应数量的连接器外壳即好，所以通过所述的连接器外壳可以允许多个接插组件组合使用。
本发明的一种水下侵入式连接器，在水下使用时，通过多道台阶2-3-1之间形成的非常薄的水膜，该水膜能保证连接器内部和外部的连通，使得在内、外水压平衡，同时该极薄的水膜形成的极大电阻可以阻止电流从水膜处泄露，从而使得本发明的深水连接器可以在1000米以上的深度不受水压的影响，并且允许在水下实现直接拔插；接插组件公头壳体1-2与接插组件母头壳体2-2均采用橡胶材料制造而成，材料成本低；接插组件公头壳体1-2与接插组件母头壳体2-2均设有正六面体部5，正六面体部5为两条电缆1-3提供分布的空间，使得电缆1-3空间利用率高，正六面体部5具有多个接触面，结构稳定，能够快速的在水下进行插拔工作；电缆公头1-1与接插组件公头壳体1-2或电缆母头2-1以及接插组件母头2均通过高压塑型的方式形成一个整体，使得部件连接紧凑可靠，在深水环境中，不会受水下的影响，导致各部件的连接脱落，另外，通过高压注塑成型的方式，成型过程中排尽了内部的空气，当外部水压到达一定压力的时候，连接器外壳会受压不易产生形变，减少泄露的风险；设有正六面体部5，具有空间利用率高，结构稳定等特点，通过正六面体部5的侧面作为公共连接面，多个接插组件公头1以及接插组件母头2组合使用，可满足2、4、6、8等双数芯的连接需求；本发明的浸入式深水连接器接插组件公头1以及接插组件母头数量可以是任意个，只需将需要的接插组件公头1以及接插组件母头2装入对应数量的连接器外壳即好，所以通过所述的连接器外壳可以允许多个接插组件组合使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种侵入式深水连接器，其特征在于，所述的深水连接器包括接插组件公头、接插组件母头；所述接插组件公头与接插组件母头通过***的方式连接在一起；
所述的接插组件公头包括接插组件公头壳体；所述接插组件公头壳体一端设有接管，所述接管中装配电缆公头；所述的电缆公头相对接管向外伸出，另一端穿出接管并与接插组件公头内置的电缆相接；
所述的接插组件母头包括接插组件母头壳体；所述的接插组件母头壳体一端设有接管孔，所述接管孔为台阶的结构形式；所述接管孔的一端设有电缆母头，所述电缆母头与接插组件公头壳体中的电缆相接；
所述接插组件公头上的接管装配在接插组件母头上的接管孔中；所述的接管与接管孔为公差配合方式，且该公差配合方式下的接管与接管孔之间具有缝隙，水进入电缆公头和电缆母头之间的缝隙中形成薄水膜；
所述连接器还包括连接器外壳；所述的接插组件公头、接插组件母头通过连接器外壳建立连接；所述的接插组件公头、接插组件母头的数量为至少一个；
所述的接插组件公头壳体与接插组件母头壳体均包括正六面体部、圆锥部，圆柱部，圆锥部一端连接正六面体部，另一端连接圆柱部；
所述的正六面体部的内部为电缆与电缆公头或电缆母头对接的空间，所述的电缆与电缆公头或电缆母头之间分布在一定间距的距离内。
2.根据权利要求1所述的侵入式深水连接器，其特征在于，所述的接插组件公头壳体采用橡胶材料制造而成。
3.根据权利要求1所述的侵入式深水连接器，其特征在于，所述的接插组件母头壳体采用橡胶材料制造而成。
4.根据权利要求1所述的侵入式深水连接器，其特征在于，所述的正六面体部的横向尺寸大于圆锥部的横向尺寸以及圆柱部的横向尺寸。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的侵入式深水连接器，其特征在于，所述的电缆公头与接插组件公头壳体或电缆母头与接插组件母头壳体通过高压塑型的方式形成一个整体。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的侵入式深水连接器，其特征在于，所述的接插组件公头以及接插组件母头均分别共有两个；两个接插组件公头以及接插组件母头通过正六面体部上的一个侧面作为公共面连接在一起；两个接插组件公头以及接插组件母头的端部均设有连接器外壳，两个连接器外壳之间通过螺丝螺母固定在一起。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的侵入式深水连接器，其特征在于，所述的接插组件公头以及接插组件母头均分别共有四个；四个接插组件公头以及接插组件母头通过正六面体部上的两个相邻侧面作为公共面连接在一起；四个接插组件公头以及接插组件母头的端部均设有连接器外壳，两个连接器外壳之间通过螺丝螺母固定在一起。
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