电连接器及钻探系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的电连接器，包括插座和插头；插座上设有插孔，且插孔内设有插座插针；插头上设有与插座插针一一对应的插头插针；插头具有与插孔插接配合的插接部，且插接部的端部设有沿其插接方向延伸的第一凹槽；插头插针与第一凹槽一一对应，且具有裸露在第一凹槽内的裸露部；还包括第一压缩弹簧，第一压缩弹簧与第一凹槽一一对应，且两端分别与第一凹槽的两端内壁相抵；第一压缩弹簧可拆卸地安装在相对应第一凹槽内的裸露部上，且与之接触；插座插针随插孔与插头的插接部插接配合与相对应的第一压缩弹簧接触。本发明提供一种钻探系统。上述方案能够解决【背景技术】中所述的以更换插针的方式来保证电连接器连接稳定性所带来的操作复杂及成本问题。
【专利说明】
电连接器及钻探系统
技术领域
[0001 ] 本发明涉及电连接设备技术领域，更为具体地说，涉及一种电连接器及钻探系统。
【背景技术】
[0002]在石油钻探过程中，随着钻探设备钻杆的逐渐深入，钻杆杆腔内的石油仪器(例如测斜仪)会将探测数据陆续传输至地面，以实现地面设备对探测数据的后续分析处理。在此过程中，石油仪器通常由电连接器实现与地面设备的通信连接，进而实现探测数据的传输。电连接器包括插头和与插头配合的插座。插头和插座中，一者连接在石油仪器的线缆上，另一者连接在地面设备深入到钻井中的线缆上。插头和插座的配合实现石油仪器与地面设备的通信连接。
[0003]目前，电连接器的插头和插座为插针式配合结构，插头上设置有外凸的插针，插座上与插头配合的部位设置有插孔，插针上通常涂抹金属粉(例如金粉、银粉)，插孔与插针插接配合后插孔的内壁与插针的外表面贴合进而实现电路的连通。我们知道，在钻探过程中，钻探设备的震动较为剧烈，钻井设备的剧烈震动通常会带动电连接器一起震动，进而会导致插针在插孔内窜动，进而造成磨损。我们知道，插针的外表面摩擦后会使得插针越来越细，最终导致插针与插孔由于无法配合而使得线路连接不稳定，甚至断路的情况发生。同时，插针的外表面与插孔的内表面摩擦会使得插针表面的金属粉脱落，进一步导致线路连接不稳定。发明人在创造本发明的过程中发现，电连接器在震动环境中工作时都会出现上述问题，并不仅仅在石油钻探领域。
[0004]为了解决上述线路连接不稳定的问题，目前通常采用更换插针的方式进行，通常插针通过陶瓷注塑的方式设置在插头上。更换的过程中需要将插针与插头基体分离然后取新的插针注塑在插头基体上。上述更换插针的方式操作较复杂，而且由于操作工艺复杂，往往导致更换成本较高。
[0005]因此，如何解决【背景技术】中所述的以更换插针的方式来保证电连接器连接稳定性所带来的操作复杂及成本问题，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种电连接器，以解决【背景技术】中所述的以更换插针的方式来保证电连接器连接稳定性所带来的操作复杂及成本问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0008]电连接器，包括插座和插头；所述插座上设置有插孔，且所述插孔内设置有插座插针；所述插头上设置有与所述插座插针一一对应的插头插针；所述插头具有与所述插孔插接配合的插接部，且所述插接部的端部设置有沿其插接方向延伸的第一凹槽；所述插头插针与所述第一凹槽一一对应，且具有裸露在所述第一凹槽内的裸露部；所述电连接器还包括第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧与所述第一凹槽一一对应，且两端分别与所述第一凹槽的两端内壁相抵；所述第一压缩弹簧可拆卸地安装在相对应所述第一凹槽内的所述裸露部上，且与之接触；所述插座插针随所述插孔与所述插头的插接部插接配合与相对应的所述第一压缩弹簧接触。
[0009]优选的，上述电连接器中，所述裸露部为横截面为圆形的杆状体，且所述杆状体至少延伸超过所述第一凹槽长度方向的中点，所述第一压缩弹簧套装在所述杆状体上。
[0010]优选的，上述电连接器中，所述裸露部包括定位部和支撑部，所述第一压缩弹簧套装在所述定位部上，所述支撑部与所述定位部为一体式结构，且位于所述第一压缩弹簧与所述第一凹槽的槽底之间。
[0011]优选的，上述电连接器中，所述裸露部为沿所述第一凹槽长度方向延伸的第一支撑板，所述第一压缩弹簧套设在所述第一支撑板上；
[0012]所述插座具有与所述第一凹槽一一对应的第二凹槽，所述插座插针包括沿所述第二凹槽长度方向延伸的第二支撑板和套设在所述第二支撑板上的第二压缩弹簧；所述第二压缩弹簧用于随所述插孔与所述插头的插接部插接配合与相对应的所述第一压缩弹簧接触。
[0013]优选的，上述电连接器中，所述插头插针埋设在所述插头内，且与所述裸露部相连的部位为加粗段，所述加粗段的直径大于所述裸露部的直径。
[0014]优选的，上述电连接器中，所述插接部设置有沿着所述插接方向延伸的半开槽，所述半开槽的槽口位于所述插接部的插接端，所述插接部的端部设置有螺钉，所述螺钉与所述插接部螺纹配合，且所述螺钉的螺帽与所述槽口封堵配合以形成所述第一凹槽。
[0015]优选的，上述电连接器中，所述插接部为六棱柱或八棱柱，每个棱面上均设置所述第一凹槽。
[0016]优选的，上述电连接器中，所述插接部的每个棱面面积均不相等，所述插孔内与所述插接部的每个棱面相对应的内壁面积均不相等。
[0017]优选的，上述电连接器中，所述插座插针通过陶瓷注塑方式设置在所述插座上，所述插头插针通过陶瓷注塑方式设置在所述插头上，所述插座插针埋设在所述插座内的部位，以及所述插头插针埋设在所述插头内的部位均具有多段相互隔离的螺纹。
[0018]基于本发明提供的电连接器，本发明还提供一种钻探系统，所提供的钻探系统具有上述任意一项所述的电连接器。
[0019]本发明提供的电连接器在组装的过程中，将第一压缩弹簧一一对应地安装在插头插针位于第一凹槽内的裸露部上，第一压缩弹簧的两端分别与第一凹槽的两端内壁相抵而处于压缩状态。将插头的插接部插入到插座的插孔内，插座插针随插头的插接部与插孔插接配合而与相对应的第一压缩弹簧相接触。由于插座插针与插头插针一一对应，而第一压缩弹簧与插头插针一一对应，且相接触。因此，插座插针随插头的插接部与插孔插接配合与相对应的第一压缩弹簧相接触，能够实现插座插针与相对应的插头插针通过第一压缩弹簧间接相连。
[0020]通过上述的描述可知，插座插针与插头插针通过第一压缩弹簧实现电连接，当第一压缩弹簧磨损严重时，可以直接从裸露部上拆掉更换即可，操作较简单。当然整个更换过程操作人员无需额外工艺(例如焊接)，而且无需换掉整根插头插针，因此能够降低成本。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1是本发明实施例提供的一种插头的结构示意图；
[0023]图2是本发明实施例提供的一种插座的结构示意图；
[0024]图3是图1所示的插头与图2所示的插座配合后的结构示意图；
[0025]图4是本发明实施例提供的另一种插头的结构示意图；
[0026]图5是图4所示的插头与图2所示的插座配合后的结构示意图；
[0027]图6是本发明实施例提供的又一种插头的结构示意图；
[0028]图7是本发明实施例提供的又一种插座的结构不意图；
[0029]图8是图6所示的插头与图7所示的插座配合后的结构示意图。
[0030]上述图1-图8中:
[0031]插头11、插座12、螺钉13、第一压缩弹簧14、插头插针111、插头陶瓷基体112、插接部113、杆状体1111、定位部1112、支撑部1113、第一支撑板1114、加粗段1115、第一凹槽1131、螺帽131、插座陶瓷基体121、插座插针122、插孔123、第二凹槽124、第二支撑板125、第二压缩弹簧126。
【具体实施方式】
[0032]本发明实施例提供了一种电连接器，解决了【背景技术】中所述的以更换插针的方式来保证电连接器连接稳定性所带来的操作复杂及成本问题。
[0033]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
[0034]请参考附图1、2和3，本发明实施例提供了一种电连接器。所提供的电连接器包括插座12和插头11，插座12和插头11的配合能够实现两者各自所连接线路的电通路。本发明实施例提供的电连接器中，插座12上设置有插孔123，插孔123内设置有插座插针122，插头11上设置有与插座插针122 对应的插头插针111。插座插针122是插座12中的电传导部件，插头插针111是插头11中的电传导部件。在工作的过程中，插座插针122和插头插针111连接即能够实现插座12与插头11配合。
[0035]插头11具有与插孔123插接配合的插接部113，插接部113插入到插孔123内即可实现插座12与插头11的配合。为了更好地实现插接部113与插孔123的配合，上述插孔123的端部具有锥形扩口。当然，通常插接部113的直径要小于插头11主体部分的直径，此种情况下插接部113与插头11的主体部分之间能够形成一个台阶面，以作为插接部113与所述插孔123配合的限位面。
[0036]本发明实施例中，插接部113设置有沿其插接方向延伸的第一凹槽1131。插头插针111与第一凹槽1131 —一对应，且插头插针111具有裸露在第一凹槽1131内的裸露部，其它部分均埋设在插头11内。本发明实施例提供的电连接器还包括第一压缩弹簧14，第一压缩弹簧14与第一凹槽1131 —一对应，且两端分别与第一凹槽1131的两端内壁相抵，即第一压缩弹簧14处于压缩状态。第一压缩弹簧14可拆卸地安装在相对应的第一凹槽1131内的裸露部上，且与裸露部相接触。插座插针122随插头11的插接部113与插孔123的插接配合与相对应的第一压缩弹簧14相接触。通常，为了达到第一压缩弹簧14与插座插针122能够接触上，本发明实施例中的第一压缩弹簧14的外径要略大于第一凹槽1131的深度。当然，为了保证插接部113与插孔123的插装配合，第一压缩弹簧14的刚性较小，以便第一压缩弹簧14的形变。
[0037]本发明实施例提供的电连接器在组装的过程中，将第一压缩弹簧14一一对应地安装在插头插针111位于第一凹槽1131内的裸露部上，第一压缩弹簧14的两端分别与第一凹槽1131的两端内壁相抵而处于压缩状态。将插头11的插接部113插入到插座12的插孔123内，插座插针122随插头11的插接部113与插孔123插接配合而与相对应的第一压缩弹簧14相接触。通过上文描述可知，插座插针122与插头插针111 一一对应，而在第一压缩弹簧14与插头插针111 对应，且相接触。因此，插座插针122随插头11的插接部113与插孔123插接配合与相对应的第一压缩弹簧14相接触，能够实现插座插针122与相对应的插头插针111通过第一压缩弹簧14间接相连。
[0038]通过上述的描述可知，插座插针122与插头插针111通过第一压缩弹簧14实现电连接，当第一压缩弹簧14磨损严重时，可以直接从裸露部上拆掉更换即可，操作较简单。当然整个更换过程操作人员无需额外工艺(例如焊接)，而且无需换掉整根插头插针111，因此能够降低成本。
[0039]请继续参考附图1和3，本发明的一种【具体实施方式】中，裸露部可以为杆状体1111，优选的，杆状体1111可以为横截面形状为圆形的杆状体1111。第一压缩弹簧14套装在杆状体1111上。当插座12与插头11配合后，插座插针122通过第一压缩弹簧14与杆状体1111间接接触，进而达到与插头插针111连接的目的。上述杆状体1111不但起到支撑第一压缩弹簧14的作用，而且长度较长，能够在第一压缩弹簧14处于形变状态时与其有更多的接触点，能够提高接触的稳定性。更为优选的，裸露部至少延伸超过第一凹槽1131长度方向的中点。
[0040]上段中所述的【具体实施方式】可以在一定程度上缓解接触稳定性的问题，但是仍然存在稳定性的问题。这主要是因为第一压缩弹簧14套装在杆状体1111上，第一压缩弹簧14的内径略大于杆状体1111的外部尺寸以保证安装要求。因此，第一压缩弹簧14与杆状体1111的接触取决于第一压缩弹簧14的形变量。为了解决此问题，本发明实施例提供了另一【具体实施方式】，请参考附图4和5。具体如下:裸露部包括定位部1112和支撑部1113，第一压缩弹簧14套装在定位部1112上，支撑部1113与定位部1112相连，且位于第一压缩弹簧14和第一凹槽1131的槽底之间。此种情况下，支撑部1113起到支撑第一压缩弹簧14的作用，定位部1112起到定位第一压缩弹簧14的作用。为了便于第一压缩弹簧14的安装，上述定位部1112为锥形结构。插座12与插头11插接配合时第一压缩弹簧14与定位部1112和支撑部1113接触，进而起到间接连接插头插针111和插座插针122的作用。更为优选的，支撑部1113与定位部1112为一体式结构。第一压缩弹簧14处于压缩状态，为了使得其形变向着贴紧插座插针122的方向形成，更为优选的方案中，本发明实施例中支撑部1113的中部厚度较大，且两端的厚度较小，支撑部1113的厚度自中部向两端逐渐减小。
[0041]上述提供的裸露部中，裸露部包括支撑部1113和定位部1112，这会导致整个插头插针111的结构较为繁琐，制造难度增大。为此，本发明实施例又提供了一种具体结构的裸露部。请参考附图6、7和8，具体如下:裸露部为沿第一凹槽1131长度方向延伸的第一支撑板1114，第一压缩弹簧14套设在第一支撑板1114上，所述第一支撑板1114位于第一凹槽1131的顶部。更为优选的，插座12具有与第一凹槽1131 —一相对应的第二凹槽124，插座插针122包括沿第二凹槽124长度方向延伸的第二支撑板125和套设在第二支撑板125上的第二压缩弹簧126，第二压缩弹簧126用于随插孔123与插头11的插接部113插接配合与相对应的第一压缩弹簧14接触。此种情况下，第一压缩弹簧14和第二压缩弹簧126的接触间接起到连接插座插针122和插头插针111的作用。当第一压缩弹簧14和第二压缩弹簧126出现磨损时均可以单独更换，避免整体更换插座插针122及插头插针111，进而能够降低更换成本。目前的电连接器中，插头插针111及插座插针122均通过陶瓷焊接等方式与主体部分结合为一体(请参考附图1及2，插座插针122部分埋设在插座陶瓷基体121内，插头插针111部分埋设在插头陶瓷基体112内)，上述电连接器能够避免更换插针，能够较好地降低更换插针带来的操作复杂度。
[0042]如上段所述，目前的电连接器中，插头插针111均通过陶瓷焊接等方式与插头陶瓷基体112部分结合为一体。更为优选的方案中，插头插针111埋设在插头11内，且与裸露部相连的部位为加粗段1115，加粗段1115的直径大于裸露段的直径，且加粗段1115的端面作为第一凹槽1131 —端的内壁。此种情况下，第一压缩弹簧14的端部可以与加粗段1115的内壁相抵，进而能够提高第一压缩弹簧14与插头插针111接触的稳定性。
[0043]本发明实施例中，第一凹槽1131可以为直接在插接部113上开设的全封闭槽，此种情况下裸露部与第一压缩弹簧14定位配合的部分需要与第一凹槽1131端部的内壁之间留有间隙，以实现第一压缩弹簧14的安装，但是此种情况下，第一压缩弹簧14安装较为不便，为了解决此问题，本发明实施例提供了另外一种方式，具体如下:插接部113设置有沿着插接方向延伸的半开槽，半开槽的槽口位于插接部113的插接端，插接部113的端部设置有螺钉13，螺钉13与插接部113螺纹配合，且螺钉13的螺帽131与所述槽口封堵配合以形成第一凹槽1131。在第一压缩弹簧14安装的过程中，只需要旋开螺钉13，然后通过槽口将第一压缩弹簧14拆卸，等安装好新的第一压缩弹簧14之后再旋上螺钉13即可。
[0044]本发明实施例提供的电连接器中，插头11可以有多个插头插针111，相对应的插座12也有多个插座插针122，多个插头插针111和多个插座插针122能够实现多线连接。为此，插接部113可以为六棱柱或八棱柱，每个棱面上均可以设置第一凹槽1131。当然，插座12上的插孔123也需要为六棱孔或八棱孔等相适配的结构。为了使得产品具有更好的防呆功能，上述插接部113上每个棱面面积均不相等，相对应的插孔123上与所述插接部113的棱面相对应的内壁面积也均不相等。
[0045]插座插针122通常通过陶瓷注塑的方式设置在插座12上，插头插针111也通过陶瓷注塑的方式设置在插头11上。为了实现插座插针122、插头插针111与陶瓷更好地结合，上述插座插针122埋设在所述插座12内的部位以及所述插头插针111埋设在所述插头11内的部位均具有螺纹，但是螺纹之间与注塑的陶瓷之间会存在微小的缝隙，这会导致外界的液态物质会进入到电连接器内。以石油探测为例，钻进下条件较为恶劣，液态石油会通过上述缝隙进入到电连接器内，影响电连接器连接的稳定性。为了解决此问题，本发明实施例提供的电连接器中，所述插座插针122埋设在所述插座12内的部位，以及所述插头插针111埋设在所述插头11内的部位均具有多段离散分布的螺纹。多段离散分布的螺纹保证插头插针、插座插针122与陶瓷结合稳定性的同时，能够避免自电连接器之外至电连接器内部形成连续的缝隙，进而很好地起到隔断作用，能够避免外部液态物质进入到电连接器之内。
[0046]基于本发明实施例提供的电连接器，本发明实施例还提供一种钻探系统，所提供的钻探系统具有本发明实施例上文中任意一项所述的电连接器。
[0047]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0048]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.电连接器，包括插座(12)和插头(11);所述插座(12)上设置有插孔(123)，且所述插孔(123)内设置有插座插针(122);所述插头(11)上设置有与所述插座插针(122) —一对应的插头插针(111);其特征在于:所述插头(11)具有与所述插孔(123)插接配合的插接部(113)，且所述插接部(113)的端部设置有沿其插接方向延伸的第一凹槽(1131);所述插头插针(111)与所述第一凹槽(1131) —一对应，且具有裸露在所述第一凹槽(1131)内的裸露部；所述电连接器还包括第一压缩弹簧(14)，所述第一压缩弹簧(14)与所述第一凹槽(1131) —一对应，且两端分别与所述第一凹槽(1131)的两端内壁相抵；所述第一压缩弹簧(14)可拆卸地安装在相对应所述第一凹槽(1131)内的所述裸露部上，且与之接触；所述插座插针(122)随所述插孔(123)与所述插头(11)的插接部(113)插接配合与相对应的所述第一压缩弹簧(14)接触。2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述裸露部为横截面为圆形的杆状体(1111)，且所述杆状体(1111)至少延伸超过所述第一凹槽(1131)长度方向的中点，所述第一压缩弹簧(14)套装在所述杆状体(1111)上。3.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述裸露部包括定位部(1112)和支撑部(1113)，所述第一压缩弹簧(14)套装在所述定位部(1112)上，所述支撑部(1113)与所述定位部(1112)为一体式结构，且位于所述第一压缩弹簧(14)与所述第一凹槽(1131)的槽底之间。4.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述裸露部为沿所述第一凹槽(1131)长度方向延伸的第一支撑板(1114)，所述第一压缩弹簧(14)套设在所述第一支撑板(1114)上； 所述插座(12)具有与所述第一凹槽(1131) —一对应的第二凹槽(124)，所述插座插针(122)包括沿所述第二凹槽(124)长度方向延伸的第二支撑板(125)和套设在所述第二支撑板(125)上的第二压缩弹簧(126);所述第二压缩弹簧(126)用于随所述插孔(123)与所述插头(11)的插接部(113)插接配合与相对应的所述第一压缩弹簧(14)接触。5.根据权利要求2-3中任意一项所述的电连接器，其特征在于，所述插头插针(111)埋设在所述插头(11)内，且与所述裸露部相连的部位为加粗段(1115)，所述加粗段(1115)的直径大于所述裸露部的直径。6.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述插接部(113)设置有沿着所述插接方向延伸的半开槽，所述半开槽的槽口位于所述插接部(113)的插接端，所述插接部(113)的端部设置有螺钉(13)，所述螺钉(13)与所述插接部(113)螺纹配合，且所述螺钉(13)的螺帽(131)与所述槽口封堵配合以形成所述第一凹槽(1131)。7.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述插接部(113)为六棱柱或八棱柱，每个棱面上均设置所述第一凹槽(1131)。8.根据权利要求3所述的电连接器，其特征在于，所述插接部(113)的每个棱面面积均不相等，所述插孔(123)内与所述插接部(113)的每个棱面相对应的内壁面积均不相等。9.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述插座插针(122)通过陶瓷注塑方式设置在所述插座(12)上，所述插头插针(111)通过陶瓷注塑方式设置在所述插头(11)上，所述插座插针(122)埋设在所述插座(12)内的部位，以及所述插头插针(111)埋设在所述插头(11)内的部位均具有多段相互隔离的螺纹。10.钻探系统，其特征在于，具有上述权利要求1-9中任意一项所述的电连接器。
【文档编号】H01R13/05GK105846199SQ201510019622
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】杨彪
【申请人】北京海蓝科技开发有限责任公司