一种高压大电流湿插拔电连接器的制作方法

本发明是一种高压大电流湿插拔电连接器，属于连接器。

背景技术：

1、随着人类对海洋的探索，各种潜水器、海底观测平台、水下机器人等成为认知海洋的重要手段，有些设备在安装和维修时需要进行水下插拔操作，有些设备长期在水下工作，需要周期性的进行充电。现有的湿插拔电连接器插针裸露在海水中，在湿插拔操作时需要切断电源，使整个传输网络停止工作，不满足需求。

2、实用新型专利cn214754388u，一种深海水密湿插拔连接器，公开了一种深海水密湿插拔连接器，包括主体，主体的内腔从右到左依次设置有输送腔、压制腔与出料腔，压制腔的底部与出料腔相连通，输送腔的顶部与压制腔的中段之间连通有输送口，主体的右侧壁底部设置有进料口，输送腔的内腔顶部设置有吸风机构，输送腔上方的主体开设有出气口，压制腔内腔顶部滑动连接有滑动压块，滑动压块的内腔固定连接有液压气缸，液压气缸的顶端与压制腔的顶部固定连接，压制腔内腔右侧壁底部开设有推动槽，推动槽的内腔固接有电动伸缩杆。进一步提高了密封性，同时插头外壳体与设备上的水密接线盒连接，使得插头外壳体的大部分结构藏匿与水密接线盒内部，壳体裸露在外部的部分与插座内壳体形成一个整体。

3、在现有技术的基础上，需要进一步提高插头、插座单独以及连接后的水密性，同时进一步提高可靠性，满足深水0～6000m使用的要求。满足体积小，耐电压等级高，传输电流大，可靠性高，可在水下进行带电热插拔，适用于水下机器人、潜水器、水下观测平台、水下工程机械等需要在水下进行电能传输的场合的要求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，我们发明了一种高压大电流湿插拔电连接器。连接器为插头插座式连接器，插座一端配有插针接触件，插头一端配有插孔接触件，连接器插针接触件主体采用peek包覆，端部露出一段金属芯体与插孔导通，插孔接触件内部可通过冠簧或线簧结构与插针端部露出的金属芯体接触/分离实现电流的通断；连接器内部填充绝缘油，连接器的插针与插孔接触件在连接器分离、配接以及对接过程中全程处在绝缘油内使连接器的插针和插孔接触件与海水隔离的方法实现连接器在6000米水下的带电对接及分离功能。

2、技术方案如下：一种高压大电流湿插拔电连接器，所述连接器包括插头和插座，插座中安装有插针，插头中安装有插孔，插头插座内部均充满绝缘油，并安装有橡胶平衡囊与海水进行压力平衡；所述插头和插座均有两层壳体，其中插座的内层壳体和插头的外层壳体分为前后两节，并用弹簧在前后两节间支撑，在对接时前端一节能够回退，与对位的内、外层不可移动的壳体相互嵌套，在插头插座进行水下对接和分离时交叉动态密封，保证连接器对接时内部与外部隔离，实现湿插拔功能。

3、进一步的，所述插座一端配有插针接触件，所述插头一端配有插孔接触件，所述插针接触件主体采用绝缘包覆，端部露出一段金属芯体，插孔接触件内部冠簧结构与插针接触件端部露出的金属芯体接触或分离实现电流的通断。

4、进一步的，所述插头通过法兰盘ⅰ安装在设备ⅰ上，使用o型圈ⅰ密封，所述插座通过法兰盘ⅱ安装在设备ⅱ上，使用o型圈ⅺ密封，设备一和设备二内部充满绝缘油且通过壳体和o型圈与外界保持密封，所述设备一安装在导轨上，能够沿导轨轴向移动，设备二固定在导轨一端。

5、进一步的，所述法兰盘ⅰ通过螺纹安装插孔尾柄，插孔尾柄通过螺纹与插头内壳体连接，插头内壳体右边内孔安装有冠簧，右边外部通过螺纹安装有限位内壳体；在插头内壳体的内部，插孔尾柄的右边台阶处，伸缩杆的左边安装有弹簧；限位外壳体安装在伸缩杆外侧和限位内壳体右侧，限位内壳体右侧初始状态为直圆筒，限位外壳体左边台阶装入限位内壳体后，限位内壳体右边外圈滚压凹进限位外壳体左边台阶，限位内壳体与限位外壳体连接在一起；限位内壳体与限位外壳体之间有弹簧ⅲ；插头壳体通过螺纹固定在安装壳体上，伸缩外壳体安装在安装壳体右边，与安装壳体用过滚压连接，伸缩外壳体内部与插头壳体之间安装有弹簧ⅰ。

6、进一步的，所述法兰盘ⅱ上通过螺纹安装插针，插针为金属接触件，外部部位注塑有插针套，插针右边为油道和焊杯，左边端部安装有非金属绝缘帽；滑动壳体用紧定螺钉ⅱ安装在插针套上，滑动壳体和插针套之间安装有弹簧ⅳ，插座底座安装在插针套上，插座外壳体使用紧定螺钉ⅱ安装在插座底座上，插座内壳体安装在插座外壳体上。

7、进一步的，所述插头内壳体外部安装有平衡囊ⅰ，左端被安装壳体和插孔尾柄压紧固定，右端被插头内壳体和伸缩外壳体压紧固定。

8、进一步的，所述插座外壳体内部安装平衡囊ⅱ，一端固定在插座外壳体和插座内壳体组成的空腔内，另一端固定在插座外壳体和插座底座组成的空腔内。

9、进一步的，所述插针和插孔的尾柄有油道分别与设备ⅰ和设备ⅱ相连，在连接器对接时，充油腔体体积减少多余的油流入设备ⅰ和设备ⅱ，在连接器分离时，油腔体体积增加所需的油由设备ⅰ和设备ⅱ提供。

10、进一步的，所述各零件之间的接缝处通过o型圈进行密封，使连接器内部的油和外部的海水形成隔离，保证连接器内部出狱绝缘状态。-

11、和现有技术相比，本发明具有以下优点：1）独立密封的接触件设计有双层壳体，在对接时壳体会有序回退，插孔的中间壳体会嵌入到插针壳体中，使接触件导电部位一直处于多重充油舱的密封之中，可实现连接器大电流、高电压水下热插拔传输的需求。2）连接器插针和插孔尾柄设计有油道与尾部设备相连，在连接器对接时充油腔体体积减少时多余的油可以流入尾部设备，在连接器分离时油腔体体积增加所需的油可以由尾部设备提供，以实现压力平衡，保证连接器密封密封可靠性。3）连接器在插针和插孔接触件周围均设计有充油腔，使插针和插孔都一直浸没在绝缘油中。同时对壳体进行了设计，将接触件的充油腔与连接器的外充油舱进行了物理隔离，这样在连接器外充油舱不可避免的进水的情况下，独立密封的接触件充油腔内的绝缘油仍处于纯净状态，可以为连接器提供可靠的密封保障。连接器为单芯连接器，插针和插孔在静止、对接、分离时均浸没在高压绝缘油中，可在承受10kv/250a电流情况下进行水下热插拔。

技术特征：

1.一种高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述连接器包括插头和插座，插座中安装有插针，插头中安装有插孔，插头插座内部均充满绝缘油，并安装有橡胶平衡囊与海水进行压力平衡；所述插头和插座均有两层壳体，其中插座的内层壳体和插头的外层壳体分为前后两节，并用弹簧在前后两节间支撑，在对接时前端一节能够回退，与对位的内、外层不可移动的壳体相互嵌套，在插头插座进行水下对接和分离时交叉动态密封，零件之间采用o型圈进行密封，保证连接器对接时内部与外部隔离，实现湿插拔功能。

2.根据权利要求1所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述插座一端配有插针接触件，所述插头一端配有插孔接触件，所述插针接触件主体采用绝缘包覆，端部露出一段金属芯体，插孔接触件内部冠簧结构与插针接触件端部露出的金属芯体接触或分离实现电流的通断。

3.根据权利要求1所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述插头通过法兰盘ⅰ安装在设备ⅰ上，所述插座通过法兰盘ⅱ安装在设备ⅱ上，设备ⅰ和设备ⅱ内部充满绝缘油且与外界保持密封，所述设备ⅰ安装在导轨上，能够沿导轨轴向移动，设备ⅱ固定在导轨一端。

4.根据权利要求3所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述法兰盘ⅰ通过螺纹安装插孔尾柄，插孔尾柄通过螺纹与插头内壳体连接，插头内壳体右边内孔安装有冠簧，右边外部通过螺纹安装有限位内壳体；在插头内壳体的内部，插孔尾柄的右边台阶处，伸缩杆的左边安装有弹簧；限位外壳体安装在伸缩杆外侧和限位内壳体右侧，限位内壳体右侧初始状态为直圆筒，限位外壳体左边台阶装入限位内壳体后，限位内壳体右边外圈滚压凹进限位外壳体左边台阶，限位内壳体与限位外壳体连接在一起；限位内壳体与限位外壳体之间有弹簧ⅲ；插头壳体通过螺纹固定在安装壳体上，伸缩外壳体安装在安装壳体右边，与安装壳体用过滚压连接，伸缩外壳体内部与插头壳体之间安装有弹簧ⅰ。

5.根据权利要求3所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述法兰盘ⅱ上通过螺纹安装插针，插针为金属接触件，外部部位注塑有插针套，插针右边为油道和焊杯，左边端部安装有非金属绝缘帽；滑动壳体用紧定螺钉ⅱ安装在插针套上，滑动壳体和插针套之间安装有弹簧ⅳ，插座底座安装在插针套上，插座外壳体使用紧定螺钉ⅱ安装在插座底座上，插座内壳体安装在插座外壳体上。

6.根据权利要求4所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述插头内壳体外部安装有平衡囊ⅰ，左端被安装壳体和插孔尾柄压紧固定，右端被插头内壳体和伸缩外壳体压紧固定。

7.根据权利要求5所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述插座外壳体内部安装平衡囊ⅱ，一端固定在插座外壳体和插座内壳体组成的空腔内，另一端固定在插座外壳体和插座底座组成的空腔内。

8.根据权利要求1所述的高压大电流湿插拔电连接器，其特征在于，所述插针和插孔的尾柄有油道分别与设备ⅰ和设备ⅱ相连，在连接器对接时，充油腔体体积减少多余的油流入设备ⅰ和设备ⅱ，在连接器分离时，油腔体体积增加所需的油由设备ⅰ和设备ⅱ提供。

技术总结
本发明公开了一种高压大电流湿插拔电连接器，属于连接器技术领域，连接器为插头插座式连接器，一端有插针，一端有插孔，插针采用PEEK包覆，端部露出金属芯体与插孔导通，插孔内部通过冠簧或线簧结构与插针端部露出的金属芯体接触/分离实现通断；插头与插座分别采用双层壳体密封结构保证对接过程中的密封，双层壳体在对接前端部处于同一平面实现静态密封，对接的中会互相交叉使插芯完全处在绝缘油内，分离的过程中壳体会在弹簧作用下回弹到初始状态。尾部设计有油道，使连接器在插合分离过程中实现绝缘油与海水的动态平衡，实现连接器在6000米水下的对接及分离功能。

技术研发人员：周晓楠,洪进,陈宏超,吴其亮
受保护的技术使用者：南京全信传输科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8