一种充油压力平衡式水下插拔电连接器的制作方法

本实用新型涉及一种适用于水下可插拔的水密电连接器的结构，具体为一种充油压力平衡式水下插拔电连接器。

背景技术：

目前，通用的水密连接器分为金属型和橡胶型两种。金属型水密连接器采用刚性结构壳体与弹性密封件配合进行机械挤压式密封，将内部的电气通路整体与外界隔离。在深水环境下其壳体的承压非常高，仅靠壳体材料自身的强度予以保证，同时密封件一般采用密封圈配合沟槽压紧密封，寿命有限。橡胶型水密连接器其本体由橡胶模具成形制成，与接触偶间粘接结合，其橡胶体即作为绝缘体又作为密封件，对材料的要求比较高。而橡胶长期使用会有老化问题，影响寿命。以上两种水密连接器均不具备水下插拔功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种充油压力平衡式水下插拔电连接器，具有与外接隔离的独立的动态密封充油压力平衡结构的接触偶，可以解决水密电连接器在大深度下的承压能力受限问题，大大提高水密连接器及仪器系统的使用深度和环境适应性。同时具备水下插拔功能，能够大大提高水下设备仪器的机动性，为水下设备仪器、深海网络系统等提供了基本技术支撑以及方案多样化的可能性。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种充油压力平衡式水下插拔电连接器，包括插头连接器和插座连接器，其特征在于所述插头连接器包括

浮动壳体，所述浮动壳体的一侧设置导向槽；

插头连接器尾部附件，所述插头连接器尾部附件设置于浮动壳体一侧，所述插头连接器尾部附件用于与线缆配接形成传输组件；

电插针接触偶，所述电插针接触偶设置在浮动壳体内，所述电插针接触偶表面涂覆绝缘层；

广口导向结构，所述广口导向结构设置在浮动壳体的前部；

所述插座连接器包括

壳体结构件，所述壳体结构件设置有连接件，用于连接在水下仪器设备上，所述壳体结构件一侧设置有与导向槽配合设置的导向销，壳体结构件前端设置刚性箍紧件，所述壳体结构件内设置外层橡胶膜，所述外层橡胶膜内侧形成充油腔体；

插座连接器尾部附件，所述插座连接器尾部附件设置于壳体结构件一侧，所述插座连接器尾部附件用于与线缆配接形成传输组件；

充油压力平衡式插孔，所述充油压力平衡式插孔设置在外层橡胶膜内侧形成的充油腔体内，且所述充油压力平衡式插孔与电插针接触偶相配合设置；

插座连接器尾部附件内设置线缆，使所述线缆与充油压力平衡式插孔的后端电连接，插头连接器尾部附件内设置线缆，使所述线缆与电插针接触偶的后端电连接；所述插座连接器的壳体结构件前端插入所述插头连接器的浮动壳体内，所述壳体结构件前端导向销位于浮动壳体的导向槽内，所述插头连接器的电插针接触偶则插入相应的充油压力平衡式插孔内。

根据本实用新型的优选实施例，所述浮动壳体内设置一固定件，在该固定件上固定有至少两个电插针接触偶。

根据本实用新型的优选实施例，所述浮动壳体设置有自锁结构。

根据本实用新型的优选实施例，所述浮动壳体的后端设置有操作把手。

根据本实用新型的优选实施例，所述壳体结构件外壳均布微孔，联通连接器内外的压力环境，达到零压差的平衡状态。

根据本实用新型的优选实施例，所述壳体结构件内设置外层橡胶膜，充油压力平衡式插孔外侧设置内层橡胶膜，外层橡胶膜和内层橡胶膜之间充油形成一级充油腔体，所述充油压力平衡式插孔内部充油形成二级充油腔体。

充油压力平衡式插孔壳体上设置有微孔，联通充油压力平衡式插孔壳体内外的压力环境，达到零压差的平衡状态。

本实用新型的充油压力平衡式水下插拔电连接器，采用充油压力平衡式结构，其内外的压力环境通过壳体的微孔形成连通器进行压力调整，并通过双层弹性橡胶膜进行内外压隔离。插座端安装在水下仪器设备上，内部为油压力平衡式电插孔接触偶。通过端面的刚性箍紧件和外层弹性橡胶膜，配合壳体结构件形成双层充油内腔，并通过壳体表面的微孔进行内外压差的调整。 插头端一般连接线缆，形成传输组件，插头连接器尾端带有操作把手，在深海下配合ROV进行水下的插拔动作。插头连接器内部为表面涂覆绝缘层的电插针接触偶。配合壳体形成浮动自锁连接机构，与插座端进行插合锁紧和断开拔出。本实用新型的水下插拔电连接器可以通过其特殊结构调整连接器的内外压差，使连接器达到全海深的使用效果，同时可以配合ROV进行水下插拔动作，实现系统传输的机动性连接和断开需求，做到电气性能、物理性能及环境适应性能的兼顾。本实用新型的优点在于：解决电连接器在深水环境下的内腔与外界海水间的压力补偿调整，并实现全海深环境下的即时插拔通断功能;能随着外界水压环境的变化调节整体结构的内外压差，并且能够在深水环境中随时进行机动性插合连接与拔出断开。

附图说明

图1为本实用新型的插头连接器的结构示意图。

图2为本实用新型的插座连接器的结构示意图。

图3为插头连接器中自锁结构的示意图。

图4为充油压力平衡式插孔与电插针接触偶的结构示意图。

图中包括：

1、绝缘涂覆层，2、导向斜坡，3、弹性复位件，4、限位台阶，5、内部壳体，6、弹簧复位件，7、刚性结构件，8、刚性绝缘圆柱体，9、贯簧孔，10、内层弹性橡胶膜，11、广口导向结构，12、锁紧片，13、浮动壳体，14、插头连接器尾部附件，15、操作把手，16、电插针接触偶，17、导向槽，21、刚性箍紧件，22、充油压力平衡式插孔，23、外层橡胶膜，24、壳体结构件，25、插座连接器尾部附件，26、导向销，27泄压微孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

一种充油压力平衡式水下插拔电连接器，包括插头连接器和插座连接器，其特征在于所述插头连接器包括

浮动壳体13，所述浮动壳体13的一侧设置导向槽17；

插头连接器尾部附件14，所述插头连接器尾部附件14设置于浮动壳体13一侧，所述插头连接器尾部附件14用于与线缆配接形成传输组件；

电插针接触偶16，所述电插针接触偶16设置在浮动壳体13内，所述电插针接触偶16前端为裸露的金属接触点, 后端表面涂覆绝缘层；

广口导向结构11，所述广口导向结构11设置在浮动壳体的前部，所述广口导向结构包括套设在浮动壳体前端的短管结构，所述短管结构的前端内壁为外侧内径大内侧内径小的喇叭口结构；

所述插座连接器包括

壳体结构件24，所述壳体结构件24设置有连接件，用于连接在水下仪器设备上，所述壳体结构件一侧设置有与导向槽17配合设置的导向销26，壳体结构件24前端设置刚性箍紧件21，所述壳体结构件24内设置外层橡胶膜23，形成充油腔体；

插座连接器尾部附件，所述插座连接器尾部附件设置于壳体结构件一侧，所述插座连接器尾部附件用于与线缆配接形成传输组件；

充油压力平衡式插孔22，所述充油压力平衡式插孔22设置在壳体结构件24内，且与电插针接触偶16相配合设置；

插座连接器尾部附件内设置线缆，使所述线缆与充油压力平衡式插孔的后端电连接，插头连接器尾部附件内设置线缆，使所述线缆与电插针接触偶的后端电连接；所述插座连接器的壳体结构件前端插入所述插头连接器的浮动壳体内，所述壳体结构件前端导向销位于浮动壳体13的导向槽17内，所述插头连接器的电插针接触偶16则插入相应的充油压力平衡式插孔22内。

根据本实用新型的优选实施例，所述浮动壳体13内设置一固定件，在该固定件上固定有至少两个电插针接触偶16，所述至少两个电插针接触偶16之间设置有锁紧片12。采用耐海水的弹性金属零件制成锁紧片，保证其向内收紧里，保障连接的稳定性和可靠性。

根据本实用新型的优选实施例，所述浮动壳体13的后端设置有操作把手15，采用具有弹性的高分子复合材料制成操作把手，配合ROV在深海进行插拔操作。

根据本实用新型的优选实施例，所述壳体结构件24外壳均布泄压微孔27，联通连接器内外的压力环境，达到零压差的平衡状态。所述泄压微孔27的直径一般0.3至0.5mm。

如图3所示，所述自锁结构包括设置在浮动壳体13内的内部壳体5，内部壳体5的前端向外设置有向外凸出的锁紧片12，所述锁紧片12的前端向内设置有卡勾，所述浮动壳体13的内壁设置有与导向斜坡2，所述导向斜坡2与浮动壳体13内壁之间形成与所述卡勾相配合的嵌槽，所述嵌槽的内侧面为导向斜坡2的斜坡面，外侧面为浮动壳体13内壁，内部壳体5与外部壳体13设置一弹簧复位件6。所述锁紧片12与内部壳体5的前端形成限位结构，浮动壳体内壁设置有与之配合的限位台阶4。

将与插座连接器插入浮动壳体内，在不施加外力的情况下，在弹簧复位件的作用下，弹簧卡子的前端位于浮动壳体内壁的嵌槽的后端，即弹簧卡子向内有卡紧力，因此可以将接插件锁紧在外部壳体内。当需要拔出时，利用操作把手将浮动壳体向后拉，使得内部壳体前端的弹簧卡子嵌入外部壳体内壁的嵌槽内，弹簧卡子打开，此时可顺利将接插件拔出。

如图4所示，电插针接触偶16前部为导电材料，后部设置绝缘涂覆层1。充油压力平衡式插孔包括刚性结构件7，刚性结构件7前端设置有连接壳体，所述连接壳体内设置弹性复位件3，连接壳体的前部设有一贯簧孔9，连接壳体的前端设置刚性绝缘圆柱体8，所述刚性绝缘圆柱体8的后端与弹性复位件3的前端连接，所述刚性绝缘圆柱体的前端则伸至连接壳体外，在连接壳体外侧设置内层弹性橡胶膜10，所述内层弹性橡胶膜10的前端延伸至刚性绝缘圆柱体的前端，所述内层弹性橡胶膜10的后端延伸至刚性结构件7的前端，所述刚性结构件7、连接壳体和贯簧孔9均由导体材料制成；

所述插针接触偶16插入插孔端的所述内层弹性橡胶膜10内，将所述刚性绝缘圆柱体顶入连接壳体内，直至插针接触偶16伸入连接壳体内，插针接触偶16前部导电材料与贯簧孔9电接触，由贯簧孔9、连接壳体和刚性结构件7的电连接完成插针接触偶16和刚性结构件7之间的电连接。插针接触偶16插入后，插针接触偶16与贯簧孔9电接触，充油压力平衡式插孔外面的内层弹性橡胶膜3包覆住插针接触偶16后面的绝缘涂覆层1，与外界绝缘隔绝。连接壳体上均布有泄压微孔，以联通充油压力平衡式插孔壳体内外的压力环境，达到零压差的平衡状态。

本实用新型的插座连接器采用高强度绝缘材料制成刚性箍紧件，刚性紧箍件可以看作是一个端面盖板，刚性紧箍件是配合弹性橡胶膜压紧使用的，在端面形成轴向的机械压力，压紧双层弹性橡胶膜形成端面压紧密封环节，为端面盖板，其上有按针孔排列形式一致的通孔分布。

本实用新型的插座连接器在壳体结构件内设一个封闭的弹性橡胶膜围成的腔体，整个功能结构零部件，全部处于外层弹性橡胶膜内。所述壳体结构件24内设置外层橡胶膜23，充油压力平衡式插孔包括插孔壳体以及设置在插孔壳体外侧的内层橡胶膜，外层橡胶膜和内层橡胶膜之间则形成一级充油腔体，而位于内层橡胶膜内的充油压力平衡式插孔内则形成二级充油腔体，本实用新型采用耐海水、耐油腐蚀的弹性橡胶材料制成外层橡胶膜和内层橡胶膜，进行储油与隔离，形成与海水环境压力联通的充油腔体。

本实用新型采用接触偶与整体的弹性橡胶膜结合结构，形成两级充油腔体，其一是充油压力平衡式插孔内部充油，其二是外层橡胶膜与充油压力平衡式插孔间充油。壳体结构件24外壳均布泄压微孔27，插孔壳体上也设置泄压微孔。

本实用新型采用弹性橡胶膜与刚性绝缘圆柱体的配合形成插孔接触偶的端面保护；采用刚性绝缘圆柱体、插针接触偶后部绝缘层与橡胶膜的配合配合形成动态密封结构，保证电气通路的隔离与密封；采用弹性橡胶膜与内部的刚性结构件支撑，进行内部充油，实现内外的隔离与压力平衡，并防止水下插拔过程中的环境因素污染；采用接触偶与整体的弹性橡胶膜结合结构，形成两级充油腔体，实现深海压力的释放，调整腔体压力平衡；采用光滑的刚性复合材料制成广口导向零件，内表面光滑，具有盲插导向作用，提高ROV深水施工的可操作性和工程应用性；采用导向槽进行轴向转动定位，配合广口导向实现盲插功能；采用浮动自锁机构，达到插入连续锁紧，和拔出阶段性分离的性能，不破坏电气传输通路，保证连接器在水下连接的可靠性和稳定性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。