CN112397945A - 一种密封水下矩形电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种密封水下矩形电连接器，所述水下矩形电连接器由插头模块和插座模块组成，所述插头模块包含插头进线、插头第一壳体、插头第二壳体、液压通道、膜片弹簧、活塞第一密封圈、插头磁极、接插公头、斜块活塞、滚珠弹簧组件、插头导线和插头，所述插座模块包含接插母头、插座磁极、舌簧片、插座导线、电刷、插座第一外壳、插座第二外壳和插座进线，所述插头模块和插座模块可通过接插母头和接插公头进行机械扣紧。该发明可使水下操作人员无需任何拆装工具就可方便地进行水下电连接器的拔插作业，提高了作业效率，并且采用二级机械锁紧和斜块活塞自锁特性，使连接器适应高压、复杂的深水区作业环境。

Description

一种密封水下矩形电连接器
技术领域
本发明涉及一种连接器设备领域，尤其涉及一种密封水下矩形电连接器。
背景技术
为了便于水下设备的更换或其他作业，可直接水下拔插的连接器得到研究人员的不断开发和青睐。目前相关的连接器专利较多，但在拔插作业时往往需要工作人员一边旋转松紧螺母，一边需要同时手持连接器的插头和插座，存在操作不便的情况。
发明内容
针对目前无法水下连机器拔插作业不便的技术现状，发明人提供了一种密封水下矩形电连接器，其特征在于：所述水下矩形电连接器由插头模块和插座模块组成，所述插头模块包含插头进线、插头第一壳体、插头第二壳体、液压通道、膜片弹簧、活塞第一密封圈、插头磁极、接插公头、斜块活塞、滚珠弹簧组件、插头导线和插头，所述插座模块包含接插母头、插座磁极、舌簧片、插座导线、电刷、插座第一外壳、插座第二外壳和插座进线，所述插头模块和插座模块可通过接插母头和接插公头进行机械扣紧。
所述插头第一壳体和插头第二壳体均为中空式结构的绝缘材料，并通过螺纹结构装配在一起，所述插头第二壳体的空心内部用于穿过插头进线，所述插头进线通过插头导线与插头电气连接在一起；所述插头第一壳体内部设置有上腔体、下腔体和液压通道，上腔体通过活塞第一密封圈与斜块活塞的左侧活塞密封配合，并通过液压通道与下腔体连通，而下腔体与插头形成密封配合，插头可相对插头第一壳体轴向运动，所述液压通道内充满密封的液压油；所述膜片弹簧设置在斜块活塞的左侧活塞和插头第一壳体的上腔体之间，所述插头第一壳体在插接端面侧设置有多个插头磁极和几个小凹槽，所述斜块活塞的右侧斜块上设置有小长孔，滚珠弹簧组件安装在小长孔内。
进一步地，所述斜块活塞在拔开连接器时，膜片弹簧的作用力将使斜块活塞向右运动，从而在液压油负压作用下插头内左缩回插头第一壳体的下腔体；所述斜块活塞在***连接器时，斜块活塞向左运动，从而在液压油压力作用下插头相对插头第一壳体的下腔体向右运动。
所述插座第一壳体和插座第二壳体均为中空式结构的绝缘材料，并通过螺纹结构装配在一起，所述插座第二壳体的空心内部用于穿过插座进线，所述插座进线通过插座导线与舌簧片电气连接在一起；所述插座第一壳体内部设置用于安装电刷的凹槽，所述电刷与插座进线之间可相对轴向移动但保持电气连接状态，所述插座第一壳体在插接端面侧设置有多个插座磁极。
所述插头模块和插座模块拔插作业时可具有一级磁力锁紧和二级机械锁紧双重紧定功能；所述一级磁力锁紧时，外力让插头模块和插座模块不断靠近直至插头磁极和插座磁极相互接触，此时滚珠弹簧组件将定位在插头第一壳体对应的小凹槽内，所述插头磁极和插座磁极采用磁极相异的配合安装，其相互磁力能够克服膜片弹簧的作用力，并使插头模块和插座模块保持磁力锁紧状态；所述二级机械锁紧作业时，在一级磁力锁紧作业结束后，通过接插母头和接插公头进行机械扣紧，可固定插座第一壳体与插头第一壳体的相对位置。
进一步地，在一级磁力锁紧和二级机械锁紧双重紧定时，所述插头通过与舌簧片接触，可电气连通插头进线和插座进线，并且与连接器外部的液体水绝缘。
区别于现有只依靠双手同时双手夹持水下连接器和操作拆装工具的技术现状，上述技术方案具有如下优点：所述一种密封水下矩形电连接器可通过手动一级磁力锁紧作业和二级机械锁紧作业的分步骤方式降低操作难度，仅仅使用双手就可完成连接器的插拔作业，使水下连接器的拔插作业更加简易和高效。
附图说明
图1为本发明的一种密封水下矩形电连接器组成模块示意图；
图2为本发明的一种密封水下矩形电连接器插头模块示意图；
图3为本发明的一种密封水下矩形电连接器插座模块示意图。
附图标记说明：
1、插头模块；2、插座模块；3、接插母头；4、插座磁极；5、舌簧片；6、插座导线；7、电刷；8、插座第一外壳；9、插座第二外壳；10、插座进线；11、插头进线；12、插头第二壳体；13、插头第一壳体；14、液压通道；15、膜片弹簧；16、活塞第一密封圈；17、插头磁极；18、接插公头；19、滚珠弹簧组件；20、斜块活塞；21、插头导线；22、插头。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1、图2和图3，发明人提供了一种密封水下矩形电连接器。该电连接器由插头模块1和插座模块2组成。进一步地，插头模块1可由插头进线11、插头第一壳体13、插头第二壳体12、液压通道14、膜片弹簧15、活塞第一密封圈16、插头磁极17、接插公头18、膜片弹簧19、斜块活塞20、插头导线21和插头22等组成。而插座模块2则是由接插母头3、插座磁极4、舌簧片5、插座导线6、电刷7、插座第一外壳8、插座第二外壳9和插座进线10等组成，所述插头模块1和插座模块2可通过接插母头3和接插公头18进行机械扣紧。
作为本发明的优选结构，插头第一壳体13和插头第二壳体12通过螺纹结构装配在一起，并在其内部形成空心腔体。插头第二壳体12的空心内部用于穿过插头进线11，插头进线11则进一步地通过插头导线21与插头22电气连接在一起。此外，插头第一壳体13内部设置有上腔体、下腔体和液压通道14，液压通道14内充满密封的液压油，上腔体通过活塞第一密封圈16与斜块活塞的左侧活塞密封配合，并通过液压通道14与下腔体连通，而下腔体与插头21形成密封配合，插头21可相对插头第一壳体13轴向运动。膜片弹簧19设置在斜块活塞15的左侧活塞和插头第一壳体13的上腔体之间，所述插头第一壳体13在插接端面侧设置有多个插头磁极17和几个小凹槽，这些小凹槽用于斜块活塞15上设置的小孔所装配的滚珠弹簧组件22的周向定位。
同样地，插座模块2中的插座第一壳体8和插座第二壳体9均为空心绝缘材料，并通过螺纹结构装配在一起。插座第二壳体9的空心内部用于穿过插座进线10，该插座进线10通过插座导线6与舌簧片5电气连接在一起。此外，插座第一壳体8内部设置用于安装电刷7的凹槽，该电刷7与插座进线11之间可相对轴向移动但保持电气连接状态。另外，插座第一壳体8在插接端面侧设置有多个插座磁极3。
进一步地，在一级磁力锁紧和二级机械锁紧双重紧定时，所述插头22通过与舌簧片5接触，进而电气连通插头进线11和插座进线10，并且与连接器外部的液体水绝缘。
进一步地，下面将进一步阐述本发明的水下电连接器的具体拔插作业工作原理：
(1)拔开连接器作业时：首选，操作人员只需双手分别拿起连机器的插头模块1和插座模块2，进一步地通过接插母头3和接插公头18松开连机器上的连接。这样，水下连接器将解锁机械锁定状态。进一步地，在膜片弹簧19的作用下，将使斜块活塞15向右运动，从而在液压油负压作用下插头21内左缩回插头第一壳体13的下腔体，同时实现连接器的彻底分离。
(2)***连接器作业时：操作人员先用双手分别抓住和对正插头模块1和插座模块2，再通过克服膜片弹簧19的作用力，使插头模块1和插座模块2相互不断靠近直至插头磁极17和插座磁极3相互接触。此时，滚珠弹簧组件22上的滚珠顶在第一插头壳体13对应的小凹槽内，而插头磁极和插座磁极采用磁极相异的配合安装，其相互磁力能够克服膜片弹簧的作用力，并使插头模块和插座模块保持磁力锁紧状态。由于斜块活塞15向左运动，从而在液压油压力作用下插头22相对插头第一壳体13的下腔体向右运动，当插头22与舌簧片5接触后，连接器完成了电气的连接。此时，手动完成了一级磁力锁紧。进一步地，在一级磁力锁紧作业结束后，通过接插母头3和接插公头18的机械扣紧，可紧紧固定插座第一壳体8与插头第一壳体13的相对位置。另外，由于斜块活塞15的自锁特性，可使连接器适应高压、复杂的深水区作业环境。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种密封水下矩形电连接器，其特征在于：所述水下矩形电连接器由插头模块和插座模块组成，所述插头模块包含插头进线、插头第一壳体、插头第二壳体、液压通道、膜片弹簧、活塞第一密封圈、插头磁极、接插公头、斜块活塞、滚珠弹簧组件、插头导线和插头，所述插座模块包含接插母头、插座磁极、舌簧片、插座导线、电刷、插座第一外壳、插座第二外壳和插座进线，所述插头模块和插座模块可通过接插母头和接插公头进行机械扣紧。
2.如权利要求1所述的插头模块，其特征在于：所述插头第一壳体和插头第二壳体均为中空式结构的绝缘材料，并通过螺纹结构装配在一起，所述插头第二壳体的空心内部用于穿过插头进线，所述插头进线通过插头导线与插头电气连接在一起；
所述插头第一壳体内部设置有上腔体、下腔体和液压通道，上腔体通过活塞第一密封圈与斜块活塞的左侧活塞密封配合，并通过液压通道与下腔体连通，而下腔体与插头形成密封配合，插头可相对插头第一壳体轴向运动，所述液压通道内充满密封的液压油；
所述膜片弹簧设置在斜块活塞的左侧活塞和插头第一壳体的上腔体之间，所述插头第一壳体在插接端面侧设置有多个插头磁极和几个小凹槽，所述斜块活塞的右侧斜块上设置有小长孔，滚珠弹簧组件安装在小长孔内。
3.如权利要求2所述的插头模块，其特征在于：所述斜块活塞在拔开连接器时，膜片弹簧的作用力将使斜块活塞向右运动，从而在液压油负压作用下插头内左缩回插头第一壳体的下腔体；
所述斜块活塞在***连接器时，斜块活塞向左运动，从而在液压油压力作用下插头相对插头第一壳体的下腔体向右运动。
4.如权利要求1所述的插座模块，其特征在于：所述插座第一壳体和插座第二壳体均为中空式结构的绝缘材料，并通过螺纹结构装配在一起，所述插座第二壳体的空心内部用于穿过插座进线，所述插座进线通过插座导线与舌簧片电气连接在一起；
所述插座第一壳体内部设置用于安装电刷的凹槽，所述电刷与插座进线之间可相对轴向移动但保持电气连接状态，所述插座第一壳体在插接端面侧设置有多个插座磁极。
5.如权利要求1所述的一种密封水下矩形电连接器，其特征在：所述插头模块和插座模块拔插作业时可具有一级磁力锁紧和二级机械锁紧双重紧定功能；
所述一级磁力锁紧时，外力让插头模块和插座模块不断靠近直至插头磁极和插座磁极相互接触，此时滚珠弹簧组件将定位在插头第一壳体对应的小凹槽内，所述插头磁极和插座磁极采用磁极相异的配合安装，其相互磁力能够克服膜片弹簧的作用力，并使插头模块和插座模块保持磁力锁紧状态；
所述二级机械锁紧作业时，在一级磁力锁紧作业结束后，通过接插母头和接插公头进行机械扣紧，可固定插座第一壳体与插头第一壳体的相对位置。
6.如权利要求5所述的一种密封水下矩形电连接器，其特征在于：在一级磁力锁紧和二级机械锁紧双重紧定时，所述插头通过与舌簧片接触，可电气连通插头进线和插座进线，并且与连接器外部的液体水绝缘。
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