一种带有贯通式补偿通道的耐高压型水密电缆接插件的制作方法

电气元件制品的制造及其应用技术1.本发明涉及水密接插件技术领域，尤其是一种带有贯通式补偿通道的耐高压型水密电缆接插件。背景技术：2.大量的海洋油气生产、深海采矿装备、水下施工机械、载人潜水器、无人潜水器等各种海洋作业平台的水下活动中均需要各类水下设备提供保障，这些设备一般通过可承压的水密电缆接插件实现设备水压环境下的供能。3.现有技术中，主流使用的水密电缆接插件是橡胶型水密电缆接插件，采用橡胶硫化技术实现插头金属件与橡胶尾缆的水密连接，此类水密电缆接插件在水下环境承受的水压大小有一定极限，且由于国内橡胶硫化技术的不成熟和该技术本身的局限性，此类水密电缆接插件可靠性较差，尤其面对深海，其承受的海水压力更高，所面临的失效风险也更高。如果在水下工作时如果出现短路、断路、渗漏等故障就会对水下设备造成极大的破坏，对人员、设备的安全带来极大的隐患。4.现有水下装备领域所使用的水密电缆接插件严重依赖进口，尤其应用于数千米乃至万米水深的各深海装备，水密电缆接插件被进口产品垄断，价格极其高昂，单件价格数千至数万不等；即便如此，其在超高水压环境下的可靠性依然较低，经常发生漏水事故。技术实现要素：5.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的带有贯通式补偿通道的耐高压型水密电缆接插件，从而极大地助力于保证水下超高压环境的电力传输，安全性和可靠性高。6.本发明所采用的技术方案如下：7.一种带有贯通式补偿通道的耐高压型水密电缆接插件，包括相向插装相配的插座组件和插头组件，轴向贯穿插座组件安装有插座阀，轴向贯穿插头组件安装有插头阀；在插座组件中公插针和插头组件中母插针插装到位时，插座组件和插头组件相向的端部存在间距，同时插座阀和插头阀均由阻断转换至连通状态，液体在插座组件轴向、间距处、插头组件轴向流通。8.作为上述技术方案的进一步改进：9.所述插座组件安装于轴向贯通的插座外壳内孔的中部，插头组件安装于轴向贯通的插头外壳内孔的端部，插装时插头外壳端部伸至插座外壳内孔中；所述插座组件外壁面与插座外壳内壁面贴合并共同压装有密封件二，插头组件外壁面与插头外壳内壁面贴合并共同压装有密封件四，插头外壳外壁面与插座外壳内壁面贴合并共同压装有密封件三。10.所述插座组件和插头组件均为周向回转结构，插座组件和插座外壳之间共同设置有阻止周向相对转动的限位结构，插头组件和插头外壳之间共同设置有阻止周向相对转动的另一组结构相同的限位结构。11.背离插头组件的插座组件端部设置有与插座外壳相配的台阶限位结构，位于插座组件另一端处的插座外壳内壁面上嵌装有插座挡圈；所述插头外壳内孔端部处嵌装有防止插头组件脱出的插头挡圈，插头组件另一端设置有与插头外壳相配的另一组台阶限位结构。12.所述插头外壳外壁面沿着圆周向外延伸有凸块，插头外壳端部伸至插座外壳内孔中至插装到位时，凸块逐渐靠近并贴合于插座外壳端头；位于插座外壳端头外部的插头外壳外壁面上沿周向嵌装有螺套挡圈，螺套挡圈和凸块之间存在间隔；还包括旋转螺套，旋转螺套一端向内收缩并嵌装于螺套挡圈和凸块之间，旋转螺套另一端套装于插座外壳外壁面上并螺纹配装。13.背离插头组件的插座外壳端部外壁面通过螺纹结构配装至充油设备壁面上，插座外壳与充油设备外壁面之间还压装有密封件一；背离插座外壳的插头组件端部套装有软管，软管端部通过抱箍相对于插头组件套装紧固。14.所述插头组件套装有软管的端部处沿周向内凹形成内凹部，内凹部一端边缘与插头组件外壁面之间设置有斜面结构的过渡，内凹部另一端边缘与插头组件端头之间形成周向外凸的挡边；所述挡边位于软管内部，抱箍套装于插头组件的内凹部处。15.所述插座组件包括有插座芯，贯穿插座芯沿着周向插装有相互平行的多个公插针，位于多个公插针内侧的插座芯上还贯穿安装有插座阀；16.所述插头组件包括有插头芯，贯穿插头芯沿着周向插装有相互平行的多个母插针，位于多个母插针内侧的插头芯上还贯穿安装有插头阀；17.多个公插针与多个母插针一一对应插装。18.所述插座阀的轴向与插头阀的轴向平行设置并相互错开；插装时，插座阀受到插头组件端面的挤压施力而状态切换，插头阀受到插座组件端面的挤压施力而状态切换。19.所述插座阀与插头阀的结构相同，所述插座阀的具体结构为：包括沿轴向活动插装在插座组件内的阀杆，阀杆一端伸出插座组件并朝向插头组件，阀杆另一端在直径方向收缩形成细杆部，细杆部位于插座组件内部并在端部固定衔接有挡头；所述细杆部上套装有弹性件，弹性件一端贴合于阀杆收缩成细杆部的台阶处，弹性件另一端贴合于阀座上；所述阀座固定于阀杆圆周外部的插座组件孔壁上，位于细杆部外侧的阀座端部沿圆周周向与挡头侧面贴合；所述挡头圆周方向与插座组件孔壁之间存在间隙，阀杆端部受到插头组件的施力而向着插座组件内部移动，阀座与挡头之间脱离。20.本发明的有益效果如下：21.本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过阀的状态切换在接插件插装后形成贯通式的补偿通道，通过水油压力补偿的原理，极大地助力于保证水下超高压环境的电力传输，安全性和可靠性高，尤其适用于充油水下设备的使用；22.本发明采用贯通式补偿通道的结构设计，实现了水密电缆接插件和水下充油设备的内外压力平衡，规避了承压失效的风险，可应用于超高水压环境；23.本发明采用双阀的结构设计，实现了水密电缆接插件插合装配时补偿通道的自动打开、以及拔开分离时补偿通道的自动关闭功能，在有效保证高水压下的可靠使用基础上，有效避免油液的渗漏。附图说明24.图1为本发明的结构示意图。25.图2为图1中a处的局部放大图。26.图3为图1中b处的局部放大图。27.图4为本发明插座外壳与插座组件的结构示意图。28.图5为本发明插头外壳与插头组件的结构示意图。29.图6为本发明插座阀的结构示意图(阻断状态)。30.图7为图6中c处的局部放大图。31.图8为本发明插座阀的结构示意图(连通状态)。32.图9为图8中d处的局部放大图。33.图10为本发明插座组件的结构示意图。34.图11为图10的侧视图。35.其中：1、充油设备；11、密封件一；36.21、电缆一；22、电缆二；37.3、插座外壳；38.4、插座组件；41、公插针；42、插座芯；43、密封件二；44、插座阀；45、插座挡圈；421、通孔；422、外台阶结构；423、凸棱；39.441、阀杆；442、弹性件；443、细杆部；444、阀座；445、挡头；4441、内台阶结构；40.5、插头组件；51、插头挡圈；52、密封件三；53、插头芯；54、密封件四；55、母插针；56、插头阀；41.6、旋转螺套；61、螺套挡圈；62、凸边；42.7、插头外壳；71、凸块；72、挡圈槽；73、斜面结构；74、内凹部；75、挡边；43.8、软管；81、抱箍；44.k、间距。具体实施方式45.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。46.如图1和图2所示，本实施例的一种带有贯通式补偿通道的耐高压型水密电缆接插件，包括相向插装相配的插座组件4和插头组件5，轴向贯穿插座组件4安装有插座阀44，轴向贯穿插头组件5安装有插头阀56；在插座组件4中公插针41和插头组件5中母插针55插装到位时，插座组件4和插头组件5相向的端部存在间距k，同时插座阀44和插头阀56均由阻断转换至连通状态，液体在插座组件4轴向、间距k处、插头组件5轴向流通。47.本实施例中，通过阀的状态切换在接插件插装后形成贯通式的补偿通道，再结合水油压力补偿的原理，来保证水下超高压环境的电力传输，尤其适用于充油水下设备的使用。48.插座组件4安装于轴向贯通的插座外壳3内孔的中部，插头组件5安装于轴向贯通的插头外壳7内孔的端部，插装时插头外壳7端部伸至插座外壳3内孔中，使得插头组件5逐渐靠近插座组件4直至母插针55与公插针41对应插装到位；插座组件4外壁面与插座外壳3内壁面贴合并共同压装有密封件二43，插头组件5外壁面与插头外壳7内壁面贴合并共同压装有密封件四54，插头外壳7外壁面与插座外壳3内壁面贴合并共同压装有密封件三52，通过内外壁之间密封件的设置，使得形成的贯通式补偿通道是相对密闭、可靠的，有效保证了使用过程中的可靠性。49.本实施例中，将插座组件4布设于插座外壳3内孔中部，从而能够在插装到位后，在插座组件4端部和插头组件5端部之间由间距k形成相对密闭的内部流通空间，助力于贯通式补偿通道的形成。50.插座组件4和插头组件5均为周向回转结构，插座组件4和插座外壳3之间共同设置有阻止周向相对转动的限位结构，插头组件5和插头外壳7之间共同设置有阻止周向相对转动的另一组结构相同的限位结构。51.本实施例中，插座组件4与插座外壳3之间、插头组件5与插头外壳7之间的阻止周向相对转动的限位结构的结构相同，以插座组件4与插座外壳3之间的限位结构为例，在插座组件4的插座芯42圆周壁面端部沿着轴向延伸有凸棱423，插座外壳3内孔壁面上开设有与凸棱423相对应的凹槽，通过凸棱423与凹槽的相配插装，来实现插座组件4与插座外壳3之间的配装后的周向限位，可靠实用，如图10和图11所示。52.本实施例中，插座组件4和插头组件5均设置为周向回转结构，比如圆柱形结构，便利于与相应插座外壳3、插头外壳7装配时的可靠密封；当然，插座组件4和插头组件5也可以设置为非周向回转结构，比如截面为正方形或矩形的柱形结构，其与插座外壳3、插头外壳7适配安装并且相贴合的壁面可靠密封即可，非周向回转结构的设置，也便利于安装时的插装导向，可以替代甚至升力上述阻止周向相对转动的限位结构的设置。53.背离插头组件5的插座组件4端部设置有与插座外壳3相配的台阶限位结构，位于插座组件4另一端处的插座外壳3内壁面上嵌装有插座挡圈45；插头外壳7内孔端部处嵌装有防止插头组件5脱出的插头挡圈51，插头组件5另一端设置有与插头外壳7相配的另一组台阶限位结构。54.本实施例中，插座组件4与插座外壳3之间、插头组件5和插头外壳7之间的台阶限位结构的结构相同，以插座组件4与插座外壳3之间的台阶限位结构为例进行说明；如图10和图11所示，插座组件4中的插座芯42端部直径方向内缩形成外台阶结构422，插座外壳3内孔中设置有与该外台阶结构422相配的内部台阶，在插座组件4从插座外壳3孔口处向内插装过程中，外台阶结构422逐渐靠近并接触、贴合于内部台阶，则插装到位，而后在插座外壳3孔口处嵌装插座挡圈45来防止插座组件4的脱出，从而完成插座组件4在插座外壳3内的插装和限位。55.本实施例中，上述阻止周向相对转动的限位结构中的凸棱423、凹槽可以设置于外台阶结构422和相应的内部台阶上，在插座组件4相对于插座外壳3插装到位时，进行轴向插装方向和周向转动方向的限位，使其最终插装可靠。56.如图3所示，插头外壳7外壁面沿着圆周向外延伸有凸块71，插头外壳7端部伸至插座外壳3内孔中至插装到位时，凸块71逐渐靠近并贴合于插座外壳3端头；位于插座外壳3端头外部的插头外壳7外壁面上沿周向嵌装有螺套挡圈61，螺套挡圈61和凸块71之间存在间隔；还包括旋转螺套6，旋转螺套6一端向内收缩并嵌装于螺套挡圈61和凸块71之间，旋转螺套6另一端套装于插座外壳3外壁面上并螺纹配装。57.本实施例中，位于凸块71远离插座外壳3侧面外部的插头外壳7壁面上沿着周向开设有挡圈槽72，螺套挡圈61嵌装于挡圈槽72中，对旋转螺套6端部形成阻挡。58.本实施例中，螺套挡圈61为筒型结构，其内壁开设有螺纹结构并螺旋套设于插座外壳3外壁面上，螺套挡圈61端部内收形成凸边62，在螺套挡圈61沿着螺纹结构旋转至插座外壳3上时，凸边62逐渐靠近并贴合于凸块71侧面，阻止螺套挡圈61的进一步旋入，并且在凸边62远离凸块71的侧面外部装设螺套挡圈61，以阻止螺套挡圈61的反向旋出，从而对螺套挡圈61进行轴向的双向限位，通过螺套挡圈61的可靠安装保证了插头外壳7相对于插座外壳3插装后的轴向稳定和可靠性。59.背离插头组件5的插座外壳3端部外壁面通过螺纹结构配装至充油设备1壁面上，插座外壳3与充油设备1外壁面之间还压装有密封件一11，以助力于保障内外的隔离；背离插座外壳3的插头组件5端部套装有软管8，软管8端部通过抱箍81相对于插头组件5套装紧固。60.如图5所示，插头组件5套装有软管8的端部处沿周向内凹形成内凹部74，内凹部74一端边缘与插头组件5外壁面之间设置有斜面结构73的过渡，内凹部74另一端边缘与插头组件5端头之间形成周向外凸的挡边75；挡边75位于软管8内部，抱箍81套装于插头组件5的内凹部74处；通过挡边75和抱箍81对套装于插头组件5端部处的软管8进行内撑外紧，使得软管8稳定可靠贴合于插头组件5外壁面上，并通过套装处软管8的形变贴合助力于实现、保证相接处的密封性。61.如图4所示，插座组件4包括有插座芯42，贯穿插座芯42沿着周向插装有相互平行的多个公插针41，位于多个公插针41内侧的插座芯42上还贯穿安装有插座阀44；62.插头组件5包括有插头芯53，贯穿插头芯53沿着周向插装有相互平行的多个母插针55，位于多个母插针55内侧的插头芯53上还贯穿安装有插头阀56；63.多个公插针41与多个母插针55一一对应插装。64.本实施例中，插座芯42形成安装公插针41、插座阀44的基体，通过插座芯42外形的设置与插座外壳3插装相配；插头芯53形成安装母插针55、插头阀56的基体，通过插头芯53外形的设置与插头外壳7插装相配。65.本实施例中，为了贯穿安装公插针41、插座阀44，在插座芯42上均开设有轴向贯穿的孔，比如安装插座阀44的通孔421，公插针41在与插座芯42固定插装的同时两端均伸出相应的孔口，一端用于凸出后与母插针55插装相配，另一端用于与待连接的电缆一21相连；通孔421的设置，在实现插座阀44安装的同时，也可靠保证了插座阀44连通状态时插座组件4的轴向贯通；66.同样的，为了贯穿安装母插针55和插头阀56，插头芯53上也开设有相似的轴向贯穿的孔，母插针55一端与该孔齐平并设置有与公插针41插装的内盲孔，母插针55另一端则伸出孔口并与相应的电缆二22相连；从而在公插针41与母插针55插装后，实现电缆一21与电缆二22的电性连接。67.插座阀44的轴向与插头阀56的轴向平行设置并相互错开；插装时，插座阀44受到插头组件5端面的挤压施力而状态切换，插头阀56受到插座组件4端面的挤压施力而状态切换；通过插座阀44与插头阀56的错开设置，以保证插装时相应阀状态切换的可靠和稳定性。68.本实施例中，插座阀44和插头阀56的数量可以各为一组，或是根据实际需要设置为两组以上。69.在状态切换为流通状态时，插座阀44的阀杆441外端头与插头组件5贴合挤压，该阀杆441外端头与插座组件4通孔421孔口之间存在流通间隙；同样的，在流通状态时，插头阀56的阀杆441外端头与插头组件5通孔421孔口之间同样存在流通间隙。70.插座阀44与插头阀56的结构相同，如图6和图7所示，插座阀44的具体结构为：包括沿轴向活动插装在插座组件4内的阀杆441，阀杆441一端伸出插座组件4并朝向插头组件5，阀杆441另一端在直径方向收缩形成细杆部443，细杆部443位于插座组件4内部并在端部固定衔接有挡头445；细杆部443上套装有弹性件442，弹性件442一端贴合于阀杆441收缩成细杆部443的台阶处，弹性件442另一端贴合于阀座444上；阀座444固定于阀杆441圆周外部的插座组件4孔壁上，位于细杆部443外侧的阀座444端部沿圆周周向与挡头445侧面贴合；挡头445圆周方向与插座组件4孔壁之间存在间隙，阀杆441端部受到插头组件5的施力而向着插座组件4内部移动，阀座444与挡头445之间脱离，如图8和图9所示，使得阀座444内壁与挡头445处的插座组件4内孔贯通。71.本实施例中，阀座444为轴向空心的筒状结构，其内置配装于插座芯42的通孔421中，一端与孔口齐平，另一端内凹收缩位于挡头445与弹性件442之间，从而实现对弹性件442的接触施力或者是与挡头445的贴合，并且安装方便、可靠，能够助力于保证阀座444在插座芯42内部安装位置的准确性；72.本实施例中，阀座444内凹收缩的端部外壁面形成朝向挡头445的锥面结构，在保证端头与挡头445周向接触的同时以减小接触面积，以提升状态切换的可靠和灵活性；阀座444内凹收缩的端部的内壁面则形成贴合弹性件442端部的内台阶结构4441，以保证阀杆441内收时弹性件442受力收缩的稳定均衡性；73.本实施例中，阀杆441两端贯穿阀座444，为了保证连通状态下的贯通性，阀杆441外壁面与阀座444内壁面之间存在间隙。74.本实施例中，阀杆441外端头可以衔接直径较大的受力端块，受力端块受到沿阀杆441轴向的力而带动其一起向着插座芯42缩进，受力端块沿着缩进方向的宽度尺寸小于流通状态下插座组件4与插头组件5之间的间距k。75.如图10和图11所示，为本实施例的一个优选例，以插座组件4为例，插座组件4中插座芯42设置为截面为圆形的柱形结构，沿着圆周方向间隔均匀安装有六组公插针41，在六组公插针41内侧的插座芯42上贯穿安装插座阀44；插座芯42其中一端端头处沿着周向内凹形成外台阶结构422，并在该外台阶结构422圆周的一处径向向外延伸有凸棱423，在插座组件4与插座外壳3安装时，外台阶结构422的设置形成安装方向的限位，凸棱423则实现了周向相对转动的限制，使得插座组件4与插座外壳3之间的安装可靠性好。76.本实施例中，采用贯通式补偿通道的结构设计，实现了水密电缆接插件和水下充油设备的内外压力平衡，规避了承压失效的风险，可应用于超高水压环境；77.本实施例中，采用双阀的结构设计，实现了水密电缆接插件插合装配时补偿通道的自动打开、以及拔开分离时补偿通道的自动关闭功能，在有效保证高水压下的可靠使用基础上，有效避免油液的渗漏。78.本实施例的实际使用方式为：79.在安装有插座组件4的插座外壳3螺纹结构端头内嵌安装密封件一11，将插座组件4中公插针41尾端与充油设备1的电缆一21连接，将插座外壳3的螺纹结构螺旋安装至充油设备1壁面上，直至插座外壳3端头与充油设备1外壁面相抵，密封件一11受挤压；80.将插头组件5中母插针55尾端与软管8中电缆二22连接，在安装有该插头组件5的插头外壳7端部套装软管8，并将软管8通过抱箍81固定；81.在插座外壳3内壁面上安装密封件三52，将插头外壳7伸至插座外壳3内直至公插针41与母插针55相互对应插装；82.将旋转螺套6从插头外壳7端向着插座外壳3端部进行螺旋锁装，直至旋转螺套6的凸边62与插头外壳7的凸块71相抵，并在凸边62另一侧的插头外壳7上嵌装螺套挡圈61进行限位，此时公插针41与母插针55插装到位，插座阀44和插头阀56各自阀杆441端部受到挤压力而回缩，从阻断状态转换为连通状态，弹性件442受压，从而在软管8内部、插头阀56、插头组件5与插座组件4的间距k、插座阀44和充油设备1之间形成贯通的油路通道。83.本发明基于阀的状态切换，在插装后的水密接插件内部形成贯通的补偿通道，极大地助力于保证水下超高压环境的电力传输，安全性和可靠性高，尤其适用于充油水下设备的使用。84.以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!