[发明专利]低分离力水密连接器

说明书

技术领域

本发明涉及水下连接器领域，尤其涉及一种低分离力水密连接器。

背景技术

水下无线传感器网络（UWSN）能够实现对海洋的立体、实时、连续观测，在水环境监测、海洋数据收集、海底探测、灾害预报等方面具有重要的应用。水下传感器网络节点是水下传感器网络的基本单元，节点通过一定的拓扑结构形成网络，实现对目标海区的观测。因水下环境的特殊性，水下传感器网络节点一般通过蓄电池供电，而水声换能器能耗较高，为实现较为长期的观测，网络节点需要配备大容量的电池，因此将大量电池和其他设备布置在同一耐压舱体困难较大，需要将电池舱与其他设备分开布置。同时，水下传感器网络节点的布放和回收工作在较浅海区可由潜水员完成，当水深增加时，一般通过ROV协助完成，经济成本高。设计能够自动回收的节点很有必要，占节点大部分重量的电池舱与其他设备舱体（可回收舱）的分开布置为节点除电池外的设备的自动回收提供了可能性。当工作时限到达，可回收舱与电池舱间的机械连接断开，可回收舱依靠正浮力回到水面，通过定位系统由母船进行回收。因此，在可回收舱与电池舱间的电源线缆在机械装置脱开后也必须实现断开，为此需要设计这样的一个电水密连接器来实现电源线缆间的脱开。

发明内容

本发明克服插针插孔式水密连接器的上述缺陷，提供一种低分离力水密连接器。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种低分离力水密连接器，用于连接可回收式水下传感器网络节点的电源舱与可回收舱体；它包括上安装体和下安装体，所述上安装体安装在可回收舱体上，下安装体安装在电池舱的支架上；所述上安装体包括上压紧螺栓、上压紧螺栓弹垫、上安装法兰密封圈、上安装法兰、上压紧片、上线缆密封盘、导体铜帽、导体铜帽绝缘座；其中，上安装法兰与可回收舱体固定联接，两者之间通过上安装法兰密封圈实现密封；上压紧螺栓与上安装法兰通过螺纹联接，两者间安装有上压紧螺栓弹垫；上压紧螺栓和上线缆密封盘之间设置有上压紧片；上压紧螺栓轴线方向开有线缆通道孔，线缆依次穿过上压紧螺栓的线缆通道孔、上压紧片和上线缆密封盘后与导体铜帽固定联接；导体铜帽安装在导体铜帽绝缘座内，导体铜帽绝缘座与上安装法兰紧密配合连接；

所述下安装体包括连接密封圈、导体铜锥、导体铜锥绝缘套、弹簧下绝缘座、下线缆密封盘、下压紧螺栓、下压紧螺栓弹垫、下安装法兰、下压紧片、预紧弹簧、弹簧上绝缘座；其中，下安装法兰与电池舱支架固定联接；下压紧螺栓与下安装法兰通过螺纹联接，两者之间安装有下压紧螺栓弹垫；下压紧螺栓和下线缆密封盘之间设置下压紧片；下压紧螺栓轴线方向开有线缆通道孔，线缆依次穿过下压紧螺栓的线缆通道孔、下压紧片、下线缆密封盘后与导体铜锥固定联接；导体铜锥外壁套有弹簧上绝缘座和导体铜锥绝缘套，导体铜锥绝缘套嵌入到弹簧上绝缘座孔内，从而限制导体铜锥绝缘套一个方向的轴向运动；弹簧上绝缘座和弹簧下绝缘座的外壁均与下安装法兰的孔相配合；在弹簧上绝缘座和导体铜锥绝缘套之间设置有预紧弹簧；预紧弹簧的上部与导体铜锥绝缘套相连，预紧弹簧的下部与弹簧下绝缘座相连；

所述下安装法兰嵌入到上安装法兰孔内，两者之间采用过盈配合，并通过连接密封圈进行密封。

进一步地，所述的上压紧螺栓、上安装法兰、下压紧螺栓、下安装法兰采用均采用316不锈钢。

进一步地，所述的导体铜帽绝缘座、弹簧下绝缘座、弹簧上绝缘座、导体铜锥绝缘套均采用尼龙材料制作，用于隔离电源正极与作为地线的整个节点结构。

进一步地，所述的上安装法兰密封圈、连接密封圈、上线缆密封盘、下线缆密封盘采用氯丁橡胶制作，线缆的密封是通过螺栓挤压橡胶材质的线缆密封盘产生变形来实现的。

进一步地，所述的导体铜帽、导体铜锥采用黄铜制作，铜锥与铜帽间锥面配合实现电连接，接触面间涂有导电润滑脂以减小接触电阻，导体铜锥下方的预紧弹簧保证铜锥与铜帽的可靠接触。

进一步地，连接密封圈安装位置的下方处上安装法兰开有锥形倒角，用于减小安装阻力，同时减小了分离时的分离行程和分离力，使得快速实现分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、连接器处于连接状态时，预紧弹簧保证导体铜锥与导体铜帽之间可靠的电连接，这种非刚性连接又使得断开时无需破断线缆。

2、上下安装体连接处的密封圈产生的轴向摩擦阻力是分离时需要克服的主要阻力，密封圈边缘的锥形倒角进一步减小了分离力。