一种带连接器的矿物绝缘线缆组件的制作方法

本发明涉及一种带连接器的矿物绝缘线缆组件。

背景技术：

随着科学技术迅猛发展，各行各业自动化、集成化程度日益提高，单个孤立仪器、仪表控制设备已无法满足当代工业的发展需求，普遍需要利用大量仪控设备相互集成、组网，以建立整个系统。而连接器组件作为最基础的电气元器件之一，是整个自动化控制系统中各个设备间相互沟通的纽带和桥梁，起到承接传输系统中所有信号、能量的作用。连接器组件一般包括相互插接配合的两个连接器和与连接器相连的线缆，其中，两个连接器分别为插头和插座，随着两个连接器的插接、断开，控制回路接通或断开。

据不完全统计，全年约有56%的电气系统故障发生在设备之间相互连接的连接器组件上，该部位一旦发生故障，势必将对局部系统造成影响，引起短路、断路、信号故障、功能丧失等电气故障，甚至某些关键设备处的连接器组件失效后，将对整个系统产生致命影响，使系统崩溃。尤其是在一些工作环境异常恶劣的领域，例如核电站、武器装备、石油化工、深海密封、航空航天等领域内关键设备所配套的连接器组件需要能够耐高温、耐高压、抗强核辐射、抗强电磁脉冲干扰、抗强振动、长寿命、具备高可靠性等，对连接器组件的性能要求非常高。在这些极端严酷的工作环境中，非金属材料容易受到热、辐照、潮气、振动等因素影响，加速其老化进程，进而使材料本身的综合性能减弱，最终导致连接器组件丧失应有的功能，发生电气故障。

为了防火、耐高温、抗振动的需求，现有技术中存在有矿物绝缘线缆组件，矿物绝缘线缆组件包括矿物绝缘线缆和连接器，其中，矿物绝缘线缆包括外护套、中间绝缘体和内部的芯线，中间绝缘体的材料通常采用无机粉末，矿物绝缘线缆中的所有材料均为金属材料或无机材料，芯线与连接器中的接触件导电相连。但是，现有技术中，连接器内部固定接触件的绝缘部件多采用绝缘性能较高的工程塑料、树脂或橡胶材料。连接器与芯线之间的密封也采用有机胶进行灌封，这些材料在极端严酷工况环境下会不断老化，性能衰退，不能满足线缆组件在严酷工况环境下的使用要求。虽然矿物绝缘线缆本身耐高温性能极好，但是使用有机弹性材料或有机灌封胶实现密封后，会大幅降低矿物绝缘线缆的最高工作温度，影响线缆组件的寿命，限制其使用场合。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带连接器的矿物绝缘线缆组件，以解决现有技术中利用有机材料对连接器和矿物绝缘线缆进行密封而降低矿物绝缘线缆组件最高工作温度的技术问题。

为实现上述目的，本发明带连接器的矿物绝缘线缆组件的技术方案是：一种带连接器的矿物绝缘线缆组件，包括具有外护套、中间绝缘体及芯线的矿物绝缘线缆和连接在矿物绝缘线缆前端的连接器，连接器包括套装在矿物绝缘线缆前端并与所述外护套焊接固连的金属壳体，金属壳体的前端为用于与适配连接器插接的插接端，后端设有外螺纹连接段，所述金属壳体中于所述芯线的接线端前方通过玻璃饼烧结固定有连接器接触件，连接器接触件的后端与所述芯线的接线端焊接相连、前端为接触端，金属壳体中于玻璃饼后方具有密封填料腔，密封填料腔中灌注无机胶以形成密封包裹所述芯线和连接器接触件的灌封胶体。

本发明的有益效果是：本发明提供的矿物绝缘线缆组件中，在壳体内通过玻璃饼烧结固定连接器接触件，连接器接触件和矿物绝缘线缆中的芯线在玻璃饼的后方的密封填料腔中焊接相连，在该密封填料腔内灌封无机胶以形成灌封胶体，能够对芯线和连接器接触件进行固定。本发明中，矿物绝缘线缆组件中全部的材料为金属材料或者无机材料，整体提高了矿物绝缘线缆组件的最高工作温度，避免现有技术中由于有机材料所带来的不利影响。

进一步地，所述金属壳体包括套筒状的主壳体和转接套体，所述连接器接触件、外螺纹连接段均设于主壳体上，所述转接套体吻合地插套布置在主壳体和外护套之间，转接套体与外护套的邻接处以及转接套体与主壳体的邻接处均周向焊接以实现密封连接。通过将金属壳体分为主壳体和转接套体，能够方便进行加工以及与外护套的相连，主壳体和连接器接触件和外螺纹连接段可以实现预装，方便后续组装。

进一步地，所述主壳体的后端设有朝后布置的挡止台阶，挡止台阶用于与所述转接套体的前端沿前后方向挡止配合。通过设置挡止台阶能够对转接套体的向前移动的极限进行限制，方便对转接套体进行限位。

进一步地，主壳体包括焊接连接在一起的前壳体部分和后壳体部分，所述连接器接触件设置在所述前壳体部分中，后壳体部分设有所述外螺纹连接段。前壳体部分与连接器接触件之间可以实现预装形成单个模块，组装时更加方便。

进一步地，所述前壳体部分和后壳体部分的邻接处周向焊接在一起以实现密封相连。邻接处进行周向焊接，能够保证金属壳体内的密封性，具有抗强核辐射、抗强电磁脉冲干扰的优点。

进一步地，前壳体部分和后壳体部分具有相向布置的对接端，前壳体部分和后壳体部分中的两对接端中，其中一个对接端的端面上设有环槽，另一个对接端的端面上设有与所述环槽吻合插配的环形凸起。通过在前壳体部分和后壳体部分的对接端端面上设置环槽和环形凸起，能够方便两者之间的定位插接配合。

进一步地，前壳体部分的对接端的内周面、外周面对应的与后壳体部分的对接端的内周面、外周面平齐布置。前壳体部分和后壳体部分的对接端尺寸适配，在灌注无机胶时能够避免死角的出现。

进一步地，矿物绝缘线缆的后端焊接连接有填料函，所述芯线由填料函中引出，填料函中设有将各芯线分隔布置并密封矿物绝缘线缆后端的玻璃烧结体。填料函中设置玻璃烧结体，能够对矿物绝缘线缆的后端进行密封固定，防止外部的水分进入中间绝缘体中。

进一步地，所述连接器为插头，插头中的连接器接触件为针接触件，针接触件的前侧设有通过陶瓷绝缘体固设于金属壳体内的双头插孔接触件，针接触件与双头插孔接触件的一端插接相连，双头插孔接触件的另一端用于与插座上的针接触件插接相连。插头中的连接器接触件为针接触件，针接触件前方设置有双头插孔接触件，使用时，即使出现漏水的情况，也不会经过接触件进入设备内部，适用于深海环境中，另外，通过在针接触件前方设置双头插孔接触件，使与之对应的插座也具备防水功能。

附图说明

图1为本发明提供的带连接器的矿物绝缘线缆组件实施例1的示意图；

图2为图1中插座的示意图；

图3为本发明提供的带连接器的矿物绝缘线缆组件实施例2中矿物绝缘线缆组件与连接螺帽组件的装配示意图；

图4为图3中插头与连接螺帽组件的装配示意图；

图5为图4中陶瓷转接件的示意图；

附图标记说明：100-插头；11-插头壳体；12-转接套体；13-无机胶；14-玻璃饼；15-插头接触件；16-后壳体部分；17-前壳体部分；18-环形凸起；19-外螺纹段；110-陶瓷转接件；111-卡簧；112-陶瓷绝缘体；113-插孔接触件；200-插座；21-插座壳体；22-转接套体；23-无机胶；24-玻璃饼；25-插座接触件；26-后壳体部分；27-前壳体部分；28-环形凸起；29-外螺纹段；300-连接螺帽组件；400-矿物绝缘线缆；41-外护套；42-中间绝缘体；43-芯线；51-填料函；52-玻璃烧结体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的带连接器的矿物绝缘线缆组件的具体实施例1，如图1至图2所示，本实施例中的连接器为插座。矿物绝缘线缆组件包括矿物绝缘线缆400和插座200。

矿物绝缘线缆400包括外护套41、中间绝缘体42和芯线43，中间绝缘体42的材料采用无机粉末，如氧化镁、二氧化硅或氧化铝等。外护套41为金属材质。矿物绝缘线缆400中所有材料均采用金属和无机非金属材料，不含任何有机材料。定义矿物绝缘线缆400的与插座200相连的一端为前端，芯线43的前端为接线端。装配时，在外护套41的后端激光焊接有填料函51，芯线43的后端由填料函51中穿出且各股芯线43之间相互间隔布置，填料函51中填充无机玻璃粉末，利用玻璃烧结技术将无机玻璃粉末高温烧结为玻璃烧结体52，对矿物绝缘线缆400中芯线43的后端进行密封固定，使各股芯线43之间的相对位置保持不变，且能够防止外部的水分进入中间绝缘体42中。

插座200的结构如图1和图2所示，插座200包括插座壳体21，插座壳体21包括前后焊接装配在一起的前壳体部分27和后壳体部分26，前壳体部分27的后端和后壳体部分26的前端为对接端，前壳体部分27的对接端上开设有环槽（图中未标记），在后壳体部分26的对接端上设置有环形凸起28，环形凸起28和环槽适配插套，并在插套完成后进行激光焊接，保证前壳体部分27和后壳体部分26邻接处的密封性。本实施例中，为了实现平顺过渡，前壳体部分27和后壳体部分26的对接端的内周面和外周面对齐布置。本实施例中，前壳体部分27和后壳体部分26共同构成了主壳体。

插座壳体21还包括转接套体22，转接套体22激光焊接在后壳体部分26的通孔后端，转接套体22的内径小于后壳体部分26后端的内径。后壳体部分26的后端设置有外螺纹而形成了外螺纹段29，外螺纹段29用来将插座200固定安装在相应的设备壳体上。

在前壳体部分27内通过玻璃饼24烧结固定有插座接触件25，插座接触件25为针接触件，插座接触件25的两端分别位于玻璃饼24的前后两端，前端为接触端，后端用来与芯线43相连。本实施例中，前壳体部分27、玻璃饼24和插座接触件25预装形成一个模块，再与其他的部件进行相连，组装过程更加方便快捷。

本发明的矿物绝缘线缆组件的组装过程如下：将后壳体部分26插套装配在由前壳体部分27、玻璃饼24和插座接触件25预装成的模块后端，通过激光焊接的方式将前壳体部分27和后壳体部分26焊接固定在一起，使两者之间的邻接处密封连接在一起。将矿物绝缘线缆400的前端伸至插座接触件25的后端，采用高温火焰钎焊将芯线43的前接线端与相应的插座接触件25的后端焊接固定在一起。插座壳体21中于玻璃饼24的后方形成密封填料腔，在密封填料腔中灌封无机胶23，在灌封无机胶23时，需要保证各股芯线43之间保持间隔。之后再将转接套体22适配地插装在后壳体部分26和外护套41之间，转接套体22分别与后壳体部分26和外护套41激光焊接固定，保证密封性能。由图2可以看出，在后壳体部分26的后端设置有朝后的挡止台阶，在转接套体22插入时能够与转接套体22的前端挡止配合，对转接套体22的插入极限进行控制。无机胶23固定化为金属醇盐，绝缘性能良好，可耐1300℃高温。利用无机胶23能够固定矿物绝缘线缆中的芯线43，使各芯线43之间物理隔绝，防止振动环境下芯线43之间接触短路，提高了整体抗振动性能。

本发明中的壳体均为金属壳体，采用金属壳体、玻璃烧结和由无机胶23灌注形成的灌封胶体，整体提高矿物绝缘线缆组件能够承受的最高工作温度，避免使用有机材料所带来的不利影响。

本实施例中，插座接触件25构成了连接器接触件。

本发明的带连接器的矿物绝缘线缆组件实施例2，如图3至图5所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的连接器为插头100，而矿物绝缘线缆400的结构与实施例1的一致，矿物绝缘线缆400后端的填料函51和玻璃烧结体52与实施例1中的一致。

插头100包括插头壳体11，插头壳体11包括主壳体和转接套体12，主壳体的结构与实施例1中的主壳体结构一致，在此不再赘述。在主壳体内通过玻璃饼14烧结固定有插头接触件15，插头接触件15为针接触件，插头接触件15与伸入主壳体内的芯线43焊接相连，具体方式与实施例1中的一致。在主壳体内前后限位地装配有陶瓷转接件110，陶瓷转接件110的结构如图5所示，陶瓷转接件110包括陶瓷绝缘体112和插装于陶瓷绝缘体112中的插孔接触件113，插孔接触件113为双头插孔接触件，一端与插头接触件15对插相连，另一端供插座中的针接触件插入。陶瓷转接件110后端与主壳体内设置的内台阶挡止配合，前端通过设置的卡簧111实现限位。在插头壳体11中灌封有无机胶13。其他的结构，如后壳体部分16、前壳体部分17、环形凸起18和外螺纹段19均与实施例1中的结构对应一致。

本实施例中，插头接触件15构成了连接器接触件。