水密同軸連接器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及水下設(shè)備用連接裝置，具體地說是一種水密同軸連接器，包括可相互插拔并通過螺紋連接擰緊的同軸插座及同軸插頭，同軸插座通過灌注環(huán)氧樹脂并固化成形的方式將公插針，屏蔽套，插座同心件，插座固定件等固化形成一個(gè)整體；同軸插頭通過灌注環(huán)氧樹脂并固化成形的方式，配合橡膠硫化等工藝將多個(gè)零件成形為一個(gè)整體。同軸插座與同軸插頭內(nèi)多數(shù)零件均采用同軸布置，保證了水密同軸連接器插拔的安全性與操作的簡易性；全雙密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了大深度下的水密性；內(nèi)部無空腔設(shè)計(jì)保證了其具備很高的抗壓強(qiáng)度；本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本低，外形尺寸小，水下密封性能良好，信號穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】水密同軸連接器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水下設(shè)備用連接裝置，具體地說是一種水密同軸連接器。
【背景技術(shù)】
[0002]探索和認(rèn)識海洋是21世紀(jì)一項(xiàng)重要的課題，全球各大國之間都將海洋戰(zhàn)略提升到前所未有的高度。探索和認(rèn)識海洋離不開水下特種裝備，水下特種裝備包括各種水下傳感器、水下機(jī)器人、潛標(biāo)、各種水下拖體等。絕大多數(shù)的水下設(shè)備都是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，水下各設(shè)備之間或設(shè)備本身都需要大量使用可插拔的水下連接器。水下連接器根據(jù)可插拔的環(huán)境可分為干式插拔連接器和濕式插拔連接器，根據(jù)其內(nèi)的芯數(shù)可分為單芯與多芯連接器，根據(jù)可使用的深度又可分為淺水連接器和深水連接器。地面用普通的連接器只需要保證連接的緊固性和信號的穩(wěn)定性即可，根據(jù)不同的使用場合，有些需要防潮，有些需要防塵，有些需要防腐蝕等。而水下連接器的外部介質(zhì)是淡水或海水，而海水具有極強(qiáng)的腐蝕性和導(dǎo)電性，只要滲入很少的水分，就會影響水下連接器的絕緣性能，所以水下連接器的密封性能是關(guān)鍵；另外，深水連接器不僅需要有較強(qiáng)的水密性，還需要有足夠的強(qiáng)度來抵抗巨大的壓力。我國探索和認(rèn)識海洋起步較晚，水下特種裝備的門類，數(shù)量和質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距。目前，我國使用的絕大部分深水連接器都需要進(jìn)口，而進(jìn)口的深水連接器少則幾千，多則幾萬元一個(gè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、密封和抗壓能力強(qiáng)、信號穩(wěn)定的干插拔式水密同軸連接器。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型包括同軸插座及同軸插頭，所述同軸插座包括同軸電纜、插座屏蔽套、公插針及插座固定件，其中插座固定件、插座屏蔽套及公插針由外向內(nèi)同軸設(shè)置，并通過灌注的填充物連成一體；所述同軸插頭包括水密電纜、母插針、插頭固定件及固定螺母，其中插頭固定件、插頭屏蔽套及母插針由外向內(nèi)同軸設(shè)置，并通過灌注的填充物連成一體，所述固定螺母套設(shè)在插頭固定件上；所述插座固定件與插頭固定件密封插接并通過螺紋與所述固定螺母連接擰緊；所述公插針的一側(cè)與母插針的一側(cè)相插接，公插針及母插針的另一側(cè)分別外伸于插座屏蔽套、插頭屏蔽套，所述公插針及母插針另一側(cè)的外伸端分別與同軸電纜的纜芯線及水密電纜的纜芯線相連，所述公插針及母插針外伸端的外表面分別包有插芯套；所述同軸電纜及水密電纜的外圈屏蔽線分別設(shè)有電纜壓緊套，并分別通過電纜固定套將同軸電纜與電纜壓緊套以及水密電纜與電纜壓緊套壓合，所述電纜壓緊套上套設(shè)有分別與所述插座屏蔽套、插頭屏蔽套螺紋連接的電纜壓緊螺母；所述插頭固定件的外表面與水密電纜之間設(shè)有硫化定形的橡膠。
[0006]其中:所述插座固定件與插頭固定件密封插接的一側(cè)內(nèi)孔中插設(shè)有插座同心件，該插座同心件與公插針、插座屏蔽套及插座固定件之間同軸設(shè)置；所述插座屏蔽套的一側(cè)插入插座同心件，且插座固定件、插座同心件及插座屏蔽套所述同一側(cè)的端面共面；所述公插針的一側(cè)設(shè)有軸肩，插座屏蔽套的一側(cè)沿軸向向內(nèi)設(shè)有凹槽，所述軸肩與凹槽的底面共面；所述插座固定件與插座屏蔽套之間以及插座屏蔽套與公插針之間分別灌注有填充物；所述插芯套為兩個(gè)半圓環(huán)形，將公插針及母插針的外伸端包?。凰霾遄潭膬蓚?cè)分別設(shè)有外螺紋，所述插頭固定件及插座固定件上分別設(shè)有容置O形圈的O形圈槽；
[0007]所述插頭固定件與插座固定件密封插接的一側(cè)內(nèi)部設(shè)有屏蔽套定位件，所述插頭屏蔽套的一側(cè)插入屏蔽套定位件內(nèi)，且該插頭屏蔽套的一側(cè)及所述母插針的一側(cè)分別由屏蔽套定位件伸出，分別與所述插座屏蔽套、公插針插接；所述母插針一側(cè)與公插針插接的插孔內(nèi)設(shè)有保證公、母插針配合時(shí)緊密性與安全性的插孔保護(hù)套，該插孔保護(hù)套與屏蔽套定位件、母插針、插頭屏蔽套及插頭固定件同軸設(shè)置；所述插頭固定件與插頭屏蔽套之間以及插頭屏蔽套與母插針之間分別灌注有填充物；所述插頭固定件上套設(shè)有限定所述固定螺母軸向位置的卡簧。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0009]1.本實(shí)用新型所有的密封點(diǎn)位都采用雙密封方式，保證了在高壓下的密封性。
[0010]2.本實(shí)用新型內(nèi)部配合緊密，無空腔，結(jié)構(gòu)具有很高的抗壓性能，適合應(yīng)用于深海以及其它高壓環(huán)境。
[0011]3.本實(shí)用新型各零部件定位準(zhǔn)確，采用灌注環(huán)氧樹脂與橡膠硫化等手段實(shí)現(xiàn)了多個(gè)零件的固化成形，既保證了同軸連接器各零部件的相對位置的準(zhǔn)確性，又保證了同軸連接器可以實(shí)現(xiàn)多次插拔而不發(fā)生變形，錯(cuò)位，零件松脫等現(xiàn)象；從而保證了本實(shí)用新型具有很長的使用壽命。
[0012]4.本實(shí)用新型多數(shù)零部件采用同軸布局，絕緣性能良好，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸信號穩(wěn)定。
[0013]5.本實(shí)用新型成本低，結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，使用壽命長，使用和維護(hù)方便，易于安裝在水下設(shè)備上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為同軸插座與同軸插頭的總裝配圖；
[0015]圖2為同軸插座的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖3為同軸插頭的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]其中:1為同軸插座,2為同軸插頭,3為O形圈,4為同軸電纜,5為第一電纜固定套，6為第一電纜壓緊套，7為第一插芯套，8為第一電纜壓緊螺母，9為插座屏蔽套，10為外圈填充物，11為公插針，12為內(nèi)圈填充物，13為插座固定件，14為插座同心件，15為固定螺母，16為插孔保護(hù)套，17為插頭固定件，18屏蔽套定位件，19為卡簧，20為插頭屏蔽套，21為套外填充物，22為母插針，23為套內(nèi)填充物，24為第二電纜壓緊螺母，25為第二電纜壓緊套，26為第二插芯套，27為第二電纜固定套，28為橡膠。29為水密電纜，30為O形圈槽，31為凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型包括同軸插座1、同軸插頭2及O形圈3，同軸插頭2與同軸插座I之間可實(shí)現(xiàn)插拔，并通過其上的螺紋連接擰緊。同軸插座I與同軸插頭2之間通過兩道O形圈3來實(shí)現(xiàn)徑向密封。
[0020]如圖2所示，同軸插座I包括同軸電纜4、第一電纜固定套5、第一電纜壓緊套6、第一插芯套7、第一電纜壓緊螺母8、插座屏蔽套9、外圈填充物10、公插針11、內(nèi)圈填充物12、插座固定件13和插座同心件14。插座固定件13、插座屏蔽套9及公插針11由外向內(nèi)同軸設(shè)置，并通過灌注的填充物連成一體；插座固定件13的右側(cè)內(nèi)孔中插設(shè)有插座同心件14，該插座同心件14與公插針11、插座屏蔽套9及插座固定件13之間同軸設(shè)置；插座屏蔽套9的右側(cè)插入插座同心件14，且插座固定件13、插座同心件14及插座屏蔽套9右側(cè)的端面共面。公插針11的右側(cè)設(shè)有軸肩，插座屏蔽套9的右側(cè)沿軸向向內(nèi)設(shè)有凹槽31，該軸肩與凹槽31的底面共面。公插針11的左側(cè)外伸于插座屏蔽套9，公插針11左側(cè)的外伸端與同軸電纜4的纜芯線相連，公插針11外伸端的外表面包有第一插芯套7 ;同軸電纜4的外圈屏蔽線設(shè)有第一電纜壓緊套6，并通過第一電纜固定套5將同軸電纜4與第一電纜壓緊套6壓合，第一電纜壓緊套6上套設(shè)有與插座屏蔽套9螺紋連接的第一電纜壓緊螺母8。本實(shí)用新型的第一插芯套7為兩個(gè)半圓環(huán)形，將公插針11的外伸端包住。
[0021]同軸插座I的安裝如下:
[0022]首先，通過模具將公插針11與插座屏蔽套9之間定位并固定，確保公插針11與插座屏蔽套9之間同軸，以及公插針11右側(cè)設(shè)置的軸肩與插座屏蔽套9右側(cè)沿軸向向內(nèi)開設(shè)的的凹槽31的底面共面；然后在公插針11與插座屏蔽套9之間灌注環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂固化后形成內(nèi)圈填充物12，并取下模具；這樣公插針11，插座屏蔽套9以及內(nèi)圈填充物12形成一個(gè)整體，并保證了公插針11與插座屏蔽套9兩者同心且絕緣。接著將插座同心件14插入插座固定件13內(nèi)孔的右側(cè)，將插座屏蔽套9的右側(cè)插入插座同心件14，并保證三者(插座固定件13、插座同心件14、插座屏蔽套9)右側(cè)端面共面，然后在插座屏蔽套9與插座固定件13之間灌注環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂固化后形成外圈填充物10，同理也保證了插座屏蔽套9與插座固定件13之間同軸與絕緣性；在成形的過程當(dāng)中，環(huán)氧樹脂既起著定形的作用，又起著絕緣的作用。然后，將同軸電纜4的纜芯線插入公插針11左側(cè)的孔內(nèi)，并焊接固定；將兩個(gè)半圓環(huán)形的插芯套7包住公插針11的左側(cè)外伸端，并將同軸電纜4的外圈屏蔽線與第一電纜壓緊套6之間焊接固定，并通過第一電纜固定套5將同軸電纜4與第一電纜壓緊套6緊密壓合，最后擰緊第一電纜壓緊螺母8。插座固定件13上設(shè)有兩個(gè)徑向O形圈槽30及一個(gè)軸向O形圈槽30，并且左右兩側(cè)均設(shè)置有外螺紋，左側(cè)外螺紋起著固定整個(gè)同軸連接器的作用，右側(cè)外螺紋與固定螺母15配合，起著壓緊同軸插座I與同軸插頭2以及方便兩者插拔的作用。
[0023]如圖3所示，同軸插頭2包括固定螺母15、插孔保護(hù)套16、插頭固定件17、屏蔽套定位件18、卡簧19、插頭屏蔽套20、套外填充物21、母插針22、套內(nèi)填充物23、第二電纜壓緊螺母24、第二電纜壓緊套25、第二插芯套26、第二電纜固定套27及橡膠28。插頭固定件17、插頭屏蔽套20及母插針22由外向內(nèi)同軸設(shè)置，并通過灌注的填充物連成一體，固定螺母15套設(shè)在插頭固定件17上，插頭固定件17左側(cè)內(nèi)部設(shè)有一個(gè)O形圈槽30。插頭固定件17的左側(cè)內(nèi)部設(shè)有屏蔽套定位件18，插頭屏蔽套20的左側(cè)插入屏蔽套定位件18內(nèi)，且該插頭屏蔽套20的左側(cè)及母插針22的左側(cè)分別由屏蔽套定位件18伸出，分別與插座屏蔽套9、公插針11的右側(cè)插接；其中插頭屏蔽套20伸出的部分插入插座屏蔽套9右側(cè)的凹槽31內(nèi)，母插針22的左側(cè)開有與公插針11插接的插孔，母插針22左側(cè)的插孔內(nèi)設(shè)有插孔保護(hù)套16，保證了公、母插針11、22配合時(shí)的緊密性與安全性，該插孔保護(hù)套16與屏蔽套定位件18、母插針22、插頭屏蔽套20及插頭固定件17同軸設(shè)置。插頭固定件17上套設(shè)有限定固定螺母15軸向位置的卡簧19。插座固定件13的右側(cè)與插頭固定件17的左側(cè)插接，通過兩個(gè)徑向的O形圈3來實(shí)現(xiàn)密封，并通過插座固定件13右側(cè)的外螺紋與固定螺母15連接擰緊。母插針22的右側(cè)外伸于插頭屏蔽套20，母插針22右側(cè)的外伸端與水密電纜29的纜芯線相連，母插針22外伸端的外表面包有第二插芯套26 ;水密電纜29的外圈屏蔽線設(shè)有第二電纜壓緊套25，并通過第二電纜固定套27將水密電纜29與第二電纜壓緊套25壓合，第二電纜壓緊套25上套設(shè)有與插頭屏蔽套20螺紋連接的第二電纜壓緊螺母24 ;插頭固定件17右側(cè)的外表面與水密電纜29之間設(shè)有硫化定形的橡膠28。本實(shí)用新型的第二插芯套26為兩個(gè)半圓環(huán)形，將母插針22的外伸端包住。
[0024]同軸插頭2的安裝如下:
[0025]與同軸插座I成型過程類似，通過先定位，然后灌注環(huán)氧樹脂的方式將母插針22、插孔保護(hù)套16、套內(nèi)填充物23、插頭屏蔽套20、屏蔽套固定件18、套外填充物21與插頭固定件17固化成形為一個(gè)整體；在成形的過程當(dāng)中，環(huán)氧樹脂既起著定形的作用，又起著絕緣的作用。然后將水密電纜29的纜芯線插入母插針22右側(cè)孔內(nèi)并焊接，將水密電纜29的屏蔽線與第二電纜壓緊套25的外表面焊接，壓緊第二電纜固定套27并擰緊第二電纜壓緊螺母24 ;接著從插頭固定件17的右側(cè)套入固定螺母15，并在插頭固定件17的卡簧槽處安裝卡簧19 ;最后通過模具將橡膠28硫化定形在插頭固定件17的右側(cè)外表面與水密電纜29之間，硫化橡膠既起著定形的作用，又起著水下密封的作用。
[0026]本實(shí)用新型的電纜壓緊螺母起著同時(shí)壓緊插芯套與電纜壓緊套的作用。公插針11與第一電纜壓緊套6之間的絕緣通過第一插芯套7來保證；公插針11與插座屏蔽套9之間的絕緣通過內(nèi)圈填充物12來保證；插座屏蔽套9與插座固定件13之間的絕緣通過外圈填充物10以及插座同心件14來保證。
[0027]母插針22與第二電纜壓緊套25之間的絕緣通過第二插芯套26來保證；母插針22與插頭屏蔽套20之間的絕緣性通過套內(nèi)填充物23來保證；插頭屏蔽套20與插頭固定件17之間的絕緣性通過屏蔽套定位件18以及套外填充物21來保證。
【權(quán)利要求】
1.一種水密同軸連接器，包括同軸插座及同軸插頭，其特征在于:所述同軸插座(1)包括同軸電纜(4)、插座屏蔽套(9)、公插針(11)及插座固定件(13)，其中插座固定件(13)、插座屏蔽套(9)及公插針(11)由外向內(nèi)同軸設(shè)置，并通過灌注的填充物連成一體；所述同軸插頭(2)包括水密電纜(29)、母插針(22)、插頭固定件(17)及固定螺母(15)，其中插頭固定件(17)、插頭屏蔽套(20)及母插針(22)由外向內(nèi)同軸設(shè)置，并通過灌注的填充物連成一體，所述固定螺母(15)套設(shè)在插頭固定件(17)上；所述插座固定件(13)與插頭固定件(17)密封插接并通過螺紋與所述固定螺母(15)連接擰緊；所述公插針(11)的一側(cè)與母插針(22)的一側(cè)相插接，公插針(11)及母插針(22)的另一側(cè)分別外伸于插座屏蔽套(9)、插頭屏蔽套(20)，所述公插針(11)及母插針(22)另一側(cè)的外伸端分別與同軸電纜(4)的纜芯線及水密電纜(29)的纜芯線相連，所述公插針(11)及母插針(22)外伸端的外表面分別包有插芯套；所述同軸電纜(4)及水密電纜(29)的外圈屏蔽線分別設(shè)有電纜壓緊套，并分別通過電纜固定套將同軸電纜(4)與電纜壓緊套以及水密電纜(29)與電纜壓緊套壓合，所述電纜壓緊套上套設(shè)有分別與所述插座屏蔽套(9)、插頭屏蔽套(20)螺紋連接的電纜壓緊螺母；所述插頭固定件(17)的外表面與水密電纜(29)之間設(shè)有硫化定形的橡膠(28)。
2.按權(quán)利要求1所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插座固定件(13)與插頭固定件(17)密封插接的一側(cè)內(nèi)孔中插設(shè)有插座同心件(14)，該插座同心件(14)與公插針(11)、插座屏蔽套(9)及插座固定件(13)之間同軸設(shè)置；所述插座屏蔽套(9)的一側(cè)插入插座同心件(14)，且插座固定件(13)、插座同心件(14)及插座屏蔽套(9)所述同一側(cè)的端面共面。
3.按權(quán)利要求1或2所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述公插針(11)的一側(cè)設(shè)有軸肩，插座屏蔽套(9)的一側(cè)沿軸向向內(nèi)設(shè)有凹槽(31)，所述軸肩與凹槽(31)的底面共面。
4.按權(quán)利要求1或2所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插座固定件(13)與插座屏蔽套(9)之間以及插座屏蔽 套(9)與公插針(11)之間分別灌注有填充物。
5.按權(quán)利要求1或2所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插芯套為兩個(gè)半圓環(huán)形，將公插針(11)及母插針(22 )的外伸端包住。
6.按權(quán)利要求1所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插座固定件(13)的兩側(cè)分別設(shè)有外螺紋，所述插頭固定件(17)及插座固定件(13)上分別設(shè)有容置O形圈(3)的O形圈槽(30)。
7.按權(quán)利要求1所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插頭固定件(17)與插座固定件(13)密封插接的一側(cè)內(nèi)部設(shè)有屏蔽套定位件(18)，所述插頭屏蔽套(20)的一側(cè)插入屏蔽套定位件(18)內(nèi)，且該插頭屏蔽套(20)的一側(cè)及所述母插針(22)的一側(cè)分別由屏蔽套定位件(18 )伸出，分別與所述插座屏蔽套(9 )、公插針(11)插接。
8.按權(quán)利要求7所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述母插針(22)—側(cè)與公插針(11)插接的插孔內(nèi)設(shè)有保證公、母插針(11、22)配合時(shí)緊密性與安全性的插孔保護(hù)套(16)，該插孔保護(hù)套(16)與屏蔽套定位件(18)、母插針(22)、插頭屏蔽套(20)及插頭固定件(17)同軸設(shè)置。
9.按權(quán)利要求1、7或8所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插頭固定件(17)與插頭屏蔽套(20)之間以及插頭屏蔽套(20)與母插針(22)之間分別灌注有填充物。
10.按權(quán)利要求1、7或8所述的水密同軸連接器，其特征在于:所述插頭固定件(17)上套設(shè)有限定所述固定螺母(15)軸向位 置的卡簧(19)。
【文檔編號】H01R24/38GK203589335SQ201320784172
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】俞建成, 金文明, 黃琰, 周寶德, 孫明祺, 邢家富 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所