电气连接装置的制作方法

本发明涉及安全级的电气连接装置，特别适合但不仅限于核电厂用的电气连接装置。

背景技术：

随着测量技术的发展，测量仪器和仪表等设备的使用越来越广泛，而这些设备一般都需要通过电气连接装置连接到信号电缆，因此电气连接装置在工业连接技术中产生了举足轻重的作用。尤其是在特殊环境条件下，例如核电厂，对电气连接装置的性能通常都会具有更高的要求，电气连接装置的连接必须迅速有效，防止操作者过多暴露在敏感区。同时，核电厂的电气连接装置除了在正常工况条件下工作外，还必须能承受住地震、失水事故（loca）以及辐照工况等条件，从而保证在严重事故条件下的电连接。

传统的安全级电气连接装置一般采用的是单一轴向密封，这种结构在每次拆卸回装的时候必须更换垫片，垫片通常为橡胶材质，在安装过程中容易损坏，安装质量不容易得到保证，并且只有一道密封，很难承受住长时间的辐射、loca事故后的高温及热老化，最终导致连接失效。

技术实现要素：

本发明提供了一种电气连接装置，以提供更可靠的密封和快速定位，使操作人员尽可能短时间暴露在敏感区域中，保障操作人员的安全。

本发明的电气连接装置，包括在径向上由外向内依次相互承插连接的座套、接插套和线夹，线夹的末端连接有尾盖。座套与接插套的承插配合段内，在座套内壁处设有一环状台阶结构，并在该台阶结构与接插套的承插端间配合有第一密封结构，在座套与接插套的承插配合段之间还设有第二密封结构；在座套的外侧还配合有带锁紧结构的外壳；在接插套内沿轴向依次设有经其内壁面台阶结构限位的第二绝缘体，以及可向座套方向延伸的第一绝缘体，在第一绝缘体和第二绝缘体上分别设有可相互配合的第一定位结构和第二定位结构；接插套与线夹之间设有绝缘封堵结构。

在一般的电气连接装置中，由于只有一个密封机构，虽然一般情况下能够起到密封作用，但由于操作环境和工况等原因容易被损坏，因此在上述结构中，分别设置的第一密封结构和第二密封结构可起到互补的密封作用，能够使密封性能更加可靠，当其中一个密封结构失效后，另一个密封结构还能够起到密封作用，使密封器正常运行。

对所述第一密封结构和第二密封结构的具体设置方式，虽不排除可将其以并列方式设置为具有相同作用的两个，但更优选的方式是，所述第一密封结构为上述设置在座套内壁处的台阶结构与接插套承插配合端间的密封圈结构，用于阻挡外部水或者水蒸气进入装置内部，避免引起内部绝缘体性能的下降或丧失；第二密封结构则可为设置在所述座套与接插套的承插配合段的配合壁面间的密封圈结构，是在第一密封结构的基础上设置的备用密封结构。由于两个密封圈结构都是设置在泄漏通道上的，并且还可以设置为用于承受不同方向的压力，且均具备独立阻挡外部水或者水蒸气进入装置内部，避免引起绝缘体性能的下降或丧失的作用，实现双重保险。同时，还可以根据二者受压缩方向不同采用不同的材质，实现一定的互补性。

如上所述，第一密封结构和第二密封结构除了可根据实际情况采用不同的形状外，还可以采用不同的材料制成，例如，第一密封结构可为硅胶密封结构，第二密封结构则可为具有优异的耐臭氧、耐热、耐老化等性能的epdm（三元乙丙橡胶）密封结构等。通过不同形式材料密封结构的进一步互补作用，更有利于保证电连接器绝缘性能，提高其可靠性。

在此基础上，第一绝缘体与第二绝缘体优选为耐辐照及低吸水率、并具有较高机械强度的工程塑料结构。优选的第一绝缘体和第二绝缘体材料为peek材料（聚醚醚酮，一种特种工程塑料），能够满足核电厂安全壳事故后耐辐照要求，第一绝缘体和第二绝缘体通过所述的可相互插接配合的第一定位结构和第二定位结构进行定位和精准对接。

所述结构中的座套、外壳、接插套、线夹和尾盖等，均可采用为耐腐蚀不锈钢构成。

上述的电气连接装置中，所述带锁紧结构的外壳，除可以选择目前已有报道和/或使用的相应结构形式外，一种优选的简便结构是，所述锁紧结构为可相互配合的卡槽-卡销结构。

进一步，所述卡槽-卡销的一种具体结构，可以使所述的卡槽设置在与所述接插套承插配合部的座套外壁面上，并采用为在具有开口端并作轴向延伸的直槽段后延续有弯曲尾段的结构，所述的弯曲尾段优选为螺旋状的弯曲结构，在弯曲尾段的中设有防退结构；所述外壳上设有可沿该卡槽运动并与所述槽尾段中的防退结构相互锁卡配合的卡销，外壳与接插套间并配置有弹性复位结构。所述卡槽-卡销的设置除此种方式外，也可以采用与之相反的方式。即，将所述的卡槽设置在所述外壳的内壁面处，卡销则设置在座套中相对应的外壁面处。此外，这些结构中所述的卡槽弯曲尾段可优选为螺旋状的弯曲结构，使锁紧或解锁的操作更为顺畅方便。

所述的卡销和弹性复位结构可以为耐腐蚀不锈钢材料制成。弹性复位结构可采用常用形式的弹簧等构件；对弹性复位结构的轴向限位可采用如在接插套上设置的挡卡、销、卡环、挡圈等可限制弹性复位结构轴向位移的适当结构。外壳通过弹簧等弹性复位结构和对应的限位结构与接插套相连接，并且与接插套能实现相对轴向运动。弹性复位结构可以提供轴向的预压缩或拉伸力，通过卡销在外加对抗弹性复位结构的弹性作用力下沿卡槽移动到防退结构处后，即可使卡销进入自锁状态，除再次受到对抗弹性作用力的外加解除力能使其退出自锁状态外，卡销不会自行退出自锁状态，提高了卡销定位的可靠性。卡槽的初段为轴向延伸的直槽结构有利于对卡销进行导向和快速接插，使其能够更加快速插入锁紧，减少操作人员的操作和暴露在敏感区域的时间。

上述卡槽防退结构中的一种更为简便的形式，可以是所述的卡槽为尾端封闭的盲槽结构（如直线型的盲槽，或带弯曲尾段形式的盲槽等），所述的防退结构设置在盲槽结构的尾端（即盲端），防退结构优选为可所述卡销相互挂卡的凹凸结构。当卡销螺旋插入并压缩所述弹性复位结构后，通过弹性复位结构的回复弹力将卡销卡在螺旋状卡槽尾部的轴向凹凸结构中实现轴向锁紧固定。

进一步的，当上述结构中的所述第一绝缘体向座套方向延伸并伸入到座套内腔空间中时，为便于其固定，在座套内设有用于固定所述第一绝缘体伸入座套内的延伸部位的紧配套。

进一步的，所述线夹的内侧设有用于固定线束的卡持结构，例如可以是多个齿槽结构等，通过与尾盖的配合，将外部电缆进行固定，使其在有效夹持紧固外部电缆的同时，也能够使外部电缆变形均匀和对称，便于有效可靠的密封。

进一步的，所述接插套与线夹之间的绝缘封堵结构一般可包括沿轴向依次设置的均为耐腐蚀不锈钢结构的绝缘体固定片、压紧环和epdm结构的密封圈。电气连接装置与外部电缆之间通过密封圈进行密封，epdm即三元乙丙橡胶，具有优异的耐臭氧、耐热、耐老化等性能，并可同时在电气连接装置尾部与外部电缆之间采用耐辐照的热缩套管，防止外部水或蒸汽进入。

上述结构中所述的第一定位结构和第二定位结构，分别可优选为沿所述座套的轴线延伸的插接配合定位针式结构。例如，所述定位针结构的第一定位结构和第二定位结构可以为能相互插接的镀金压接针芯或焊接针芯。

由于本发明上述结构形式的电气连接装置，能够使器内各元件之间实现更可靠和充分的密封，具有极高的可靠性和安全性能。并且在安装时能够实现快速定位和可靠安装到位，特别是在如核电厂等恶劣甚至危险/有害的环境中，能使操作人员尽可能短时间暴露在敏感区域中，有效保障了操作人员的安全。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明电气连接装置的一种结构示意图。

图2为图1中螺旋槽的a向视图。

图3为图2的b处局部放大图。

具体实施方式

图1所示的是一种可用于核电厂的本发明电气连接装置，包括在径向上由外向内依次相互承插连接的座套1、接插套7和线夹15，线夹15的末端连接有尾盖16。在线夹15的内侧设有固定线束的多个齿槽结构等形式的卡持结构151，通过与尾盖16的配合，将外部进入的电缆进行固定，使其在有效夹持紧固外部电缆的同时，也能够使外部电缆变形均匀和对称，便于有效可靠的密封。在座套1与接插套7的承插配合段内，在座套1内壁处设有一环状台阶结构，并在其与接插套7的承插端间配合有阻挡外部水或者水蒸气进入装置内部的第一密封结构4，且在座套1与接插套7的承插配合段的配合壁面间还设有备用的第二密封结构5。其中第一密封结构4可以为硅胶材料的密封结构，第二密封结构5为epdm（三元乙丙橡胶）材料的密封结构。在接插套7内沿轴向依次设有经其内壁面台阶结构限位的第二绝缘体9，以及可向座套1方向延伸并部分伸入座套1内腔的第一绝缘体2。在第一绝缘体2和第二绝缘体9的轴向上还设有常规绝缘体22。座套1内还设有用于固定伸入座套1内腔中的所述第一绝缘体2延伸部分的紧配套3。在第一绝缘体2和第二绝缘体9上设有沿座套1的轴线延伸并可相互插接配合的分别为镀金压接针芯或焊接针芯等形式的第一定位结构17和第二定位结构18。此外，还可通过适当的定位防插错结构19使第一绝缘体2和第二绝缘体9定位，并且实现针芯第一定位结构17和第二定位结构18的精准对接。接插套7与线夹15之间设有沿轴向依次设置的由均为耐腐蚀不锈钢结构的绝缘体固定片12、压紧环13和epdm结构的密封圈14等构成的绝缘封堵结构。电气连接装置与外部电缆之间还可进一步通过epdm等密封圈14进行密封，并可同时在电气连接装置尾部与外部电缆之间采用耐辐照的热缩套管，防止外部水或蒸汽进入。其中第一绝缘体2和第二绝缘体9可以采用具有良好耐辐照性能和低吸水率，并具有较高机械强度的材料构成，以满足核电厂安全壳事故后耐辐照要求。座套1、外壳6、接插套7、线夹15和尾盖16均可采用为耐腐蚀不锈钢构成；第一绝缘体2与第二绝缘体9优选为peek材料（聚醚醚酮）。

如图1至图3所示，在座套1与接插套7的承插连接段的外侧，还配合有带锁紧结构的外壳6，接插套7与外壳6间的锁紧结构为可相互配合的卡槽-卡销结构。其具体结构是，卡槽为设置在与接插套7承插配合部的座套1外壁面上且尾端封闭的盲槽结构，采用为在具有开口端并作轴向延伸的直槽段20后延续有螺旋状弯曲尾段21的形式，在弯曲尾段21的尾部终端设有可与所述卡销8相互挂卡的凹凸形式的防退结构201。所述外壳6上设有可沿该卡槽20运动并与所述槽尾部的防退结构201相互锁卡配合的卡销8，并在外壳6与接插套7间并配置有弹性复位结构11，其中锁紧结构和弹性复位结构11为耐腐蚀不锈钢的材质。外壳6通过弹簧等弹性复位结构11和对应的挡圈10与接插套7相连接，并且与接插套7能实现相对的轴向运动。当卡销8从直槽段20进入，沿螺旋状弯曲结构被推至其弯曲尾段21的防退结构201部位后，弹性复位结构11的弹性作用力即可使卡销8进入可靠的自锁状态。