小型化通缆式双极供电及信号传输接头

摘要

一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头，包括通讯接头组件、仪器双线接头组件和外电极连接头三部分，所述仪器双线接头组件和外电极连接头设于通讯接头组件内部，所述通讯接头组件包含通讯接头内极、通讯接头外极以及中间绝缘层，所述通讯接头内级的后部伸入通讯接头外级内，所述中间绝缘层设置于通讯接头内极和通讯接头外极之间，所述仪器双线接头组件连接通讯接头内极导通，所述外电极连接头连接并导通通讯接头外极；由此，本发明重量轻、抗震性能优越、防漏水性能优越；并且可以提高随钻测斜测井的信号传输稳定可靠，且安装过程操作简单，抗震性能提高，电路连接及测量信号更可靠。

权利要求

1.一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头，包括通讯接头组件、仪器双线接头组件和外电极连接头三部分，其特征在于：

所述仪器双线接头组件和外电极连接头设于通讯接头组件内，所述通讯接头组件包含通讯接头内极、通讯接头外极以及中间绝缘层，所述通讯接头内极的后部伸入通讯接头外极内，所述中间绝缘层设置于通讯接头内级极和通讯接头外极之间，所述仪器双线接头组件连接通讯接头内极，所述外电极连接头连接通讯接头外极，所述通讯接头内极前端内设有锥形孔，后端设有半圆连接凹缘，所述通讯接头外极内为通孔且设为台阶状；

所述仪器双线接头组件包含滑环、圆柱螺旋压缩弹簧、仪器连线极和尼龙档头，所述滑环内设有三级台阶通孔，所述仪器连接极的半圆头部从第一级台阶孔伸出并能伸入所述通讯接头内极的半圆连接凹缘以实现相互连接，所述仪器连接极的半圆头部后侧设有凸缘以进行定位，尼龙档头套合于仪器连接极的后部且定位于第三级台阶孔内，所述圆柱螺旋压缩弹簧位于第二级台阶孔且两端抵靠于尼龙档头和仪器连接级的凸缘之间，所述仪器连接极的后端内设有内螺纹孔。

2.如权利要求1所述的小型化通缆式双极供电及信号传输接头，其特征在于：所述外电极连接头的前端伸入滑环和通讯接头外极之间，后端设有螺纹孔。

3.如权利要求1所述的小型化通缆式双极供电及信号传输接头，其特征在于：所述中间绝缘层在模具注塑时根据通讯接头内极、通讯接头外极内外形状及之间的间隙自然成型，其材料为白色的尼龙66。

4.如权利要求1所述的小型化通缆式双极供电及信号传输接头，其特征在于：所述通讯接头内极的中部周缘设有防止轴向移动的至少两个凹槽，后部直径缩小以形成台阶部且在后部轴向铣有三个防径向转动的直槽口，所述通讯接头内极的表面设有网纹滚花以更好的防止在注塑后零件间的相对转动及移动。

5.如权利要求1所述的小型化通缆式双极供电及信号传输接头，其特征在于：所述通讯接头外级的前端设有阶梯部，台阶状通孔前端的直径较小部的内缘设有横向线切割直槽，所述阶梯部设置有外螺纹。

说明书

小型化通缆式双极供电及信号传输接头

技术领域

[0001] 本发明涉及煤矿井下随钻测量仪器的技术领域，尤其涉及一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头。

背景技术

[0002] 目前煤矿井下钻孔随钻测斜及随钻测井产品结构中，一部分产品采用测量仪器自身带有供电电池，一部分产品采用测量仪器自身不带有供电电池，而采用孔口对孔内测量仪器进行供电；对于孔内随钻测量仪器，若采用软线从孔口延伸到测量仪器，那么对煤矿井下钻进来说是不可能实现钻进的，因为会出现绞线、断线等现象，导致无法实现实时通讯。因此出现本发明的小型化通缆式双极供电及信号传输接头与通缆钻杆共同实现，即实现从孔口对孔内测量仪器实时进行供电并进行信号实时测量。另外，本发明的一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头在实际煤矿井下钻进或开新孔时无需对测量探管进行拆卸，抗震能力强，密封性好无漏水，信号传输稳定可靠，不存在出现绞线、断线或短路等现象。

[0003] 为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头，以克服上述缺陷。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头，以解决现有技术中存在的随钻测斜测井等产品中信号连接不可靠、抗震效果差、体积大及防水性能差等问题。

[0005] 为解决上述问题，本发明公开了一种小型化通缆式双极供电及信号传输接头，包括通讯接头组件、仪器双线接头组件和外电极连接头三部分，其特征在于：

[0006] 所述仪器双线接头组件和外电极连接头设于通讯接头组件内，所述通讯接头组件包含通讯接头内极、通讯接头外极以及中间绝缘层，所述通讯接头内极的后部伸入通讯接头外极内，所述中间绝缘层设置于通讯接头内极和通讯接头外极之间，所述仪器双线接头组件连接通讯接头内极，所述外电极连接头连接通讯接头外极，所述通讯接头内极前端内设有锥形孔，后端设有半圆连接凹缘，所述通讯接头外极内为通孔且设为台阶状。

[0007] 其中：所述仪器双线接头组件包含滑环、圆柱螺旋压缩弹簧、仪器连线极和尼龙档头，所述滑环内设有三级台阶通孔，所述仪器连接极的半圆头部从第一级台阶孔伸出并能伸入所述通讯接头内极的半圆连接凹缘以实现相互连接，所述仪器连接极的半圆头部后侧设有凸缘以进行定位，尼龙档头套合于仪器连接极的后部且定位于第三级台阶孔内，所述圆柱螺旋压缩弹簧位于第二级台阶孔且两端抵靠于尼龙档头和仪器连接级的凸缘之间，所述仪器连接极的后端内设有内螺纹孔。

[0008] 其中：所述外电极连接头的前端伸入滑环和通讯接头外极之间，后端设有螺纹孔。

[0009] 其中：所述中间绝缘层在模具注塑时根据通讯接头内极、通讯接头外极内外形状及之间的间隙自然成型，其材料为白色的尼龙66。

[0010] 其中：所述通讯接头内极的中部周缘设有防止轴向移动的至少两个凹槽，后部直径缩小以形成台阶部且在后部轴向铣有三个防径向转动的直槽口，所述通讯接头内级的表面设有网纹滚花以更好的防止在注塑后零件间的相对转动及移动。

[0011] 其中：所述通讯接头外级的前端设有阶梯部，台阶状通孔前端的直径较小部的内缘设有横向线切割直槽，所述阶梯部设置有外螺纹。

[0012] 通过上述结构可知，本发明的小型化通缆式双极供电及信号传输接头具有如下效果：

[0013] 1、体积小、重量轻、抗震性能优越、防漏水性能优越；

[0014] 2、并且可以提高随钻测斜测井的信号传输稳定可靠，且安装过程操作简单，抗震性能提高，电路连接及测量信号更可靠。

[0015] 本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

[0016] 图1显示了本发明的小型化通缆式双极供电及信号传输接头的结构示意图。

[0017] 图2A、2B、2C显示了本发明的通讯接头内极的结构示意图；

[0018] 图3显示了本发明的通讯接头外极的结构示意图；

[0019] 图4显示了本发明的通讯接头组件的结构示意图；

[0020] 图5显示了图4中的剖视图；

[0021] 图6显示了本发明中滑环的结构示意图；

[0022] 图7显示了本发明的仪器连线极的结构示意图；

[0023] 图8A和图8B显示了本发明的外电极连接头的结构示意图；

[0024] 图9A和图9B显示了本发明的尼龙档头的结构示意图；

[0025] 图10A和图10B显示了本发明中仪器双线接头组件的结构示意图。

[0026] 附图标记：

[0027] 1-通讯接头内极，2-中间绝缘层，3-通讯接头外极，4-滑环，5-仪器连接极，6-圆柱螺旋压缩弹簧，7-尼龙档头，8-M4X10十字槽盘头黄铜螺钉，9-外电极连接头，10-M4X5十字槽盘头黄铜螺钉。

具体实施方式

[0028] 参见图1至图10B，显示了本发明的小型化通缆式双极供电及信号传输接头。

[0029] 所述小型化通缆式双极供电及信号传输接头包括通讯接头组件、仪器双线接头组件和外电极连接头三部分，所述仪器双线接头组件和外电极连接头设于通讯接头组件内，其中，参见图1、图4和图5，所述通讯接头组件包含通讯接头内极1、通讯接头外极3以及中间绝缘层2，所述通讯接头内极1的后部伸入通讯接头外极3内，其为整个传输接头的中心导电或通讯轴，所述通讯接头外极3为传输接头的外极导电或外通讯极，所述中间绝缘层2设置于通讯接头内极1和通讯接头外极3之间，所述仪器双线接头组件连接通讯接头内极1，所述外电极连接头连接通讯接头外极3。

[0030] 所述中间绝缘层2优选通过模具在注塑时根据通讯接头内极1、通讯接头外极3的内外形状及之间的间隙通过填充白色尼龙66材料来形成注塑一体的整体零件，从图可以看出，所述中间绝缘层2将通讯接头内级1整体包覆，从而通过白色尼龙66的材料来将内外层两个零件进行绝缘形成两极并且密封，而通过间隙进行整体成型能有效防止水从注塑间隙中渗透，且优选的，所述通讯接头外极3的内表面及端部外表面与中间绝缘层2之间能承受12MPa水压密封，所述通讯接头内极1的外表面与中间绝缘层2内表面之间能承受12MPa水压密封。

[0031] 其中，所述通讯接头内极1、通讯接头外极3之间填充的中间绝缘层的轴封处可装有多个O型密封圈。

[0032] 其中，参见图2A至图2C，图2A为通讯接头内极1的正视图，图2B为正视图，图2C为后视图，由图可示，所述通讯接头内极1可为材质是C17200的中心导电或通讯轴，其前端内设有连接的锥形孔，后端内设有半圆连接凹缘，中部周缘设有防止轴向移动的至少两个凹槽，后部直径缩小以形成台阶部且在后部轴向铣有三个防径向转动的直槽口，而且，所述通讯接头内极1的表面设有网纹滚花，以更好的防止在注塑后零件间的相对转动及移动。

[0033] 参见图3，所述通讯接头外极3为材质可为C17200的导电或通讯外极零件，其前端设有阶梯部，内为通孔且设为台阶状，台阶状通孔前端的直径较小部的内缘设有横向线切割直槽，防止与中间绝缘层2的径向转动，并且所述阶梯部设置有外螺纹，更好的增加通讯接头外极3与中间绝缘层2的接触面积，以进一步增强通讯接头外极3与中间绝缘层2之间的密封性。

[0034] 其中，中间绝缘层2可在模具注塑时根据通讯接头内极1、通讯接头外极3内外形状及之间的间隙自然成型，其材料可为白色的尼龙66，功能是将内外层两个零件进行绝缘形成两极并且密封，防止水从注塑间隙中渗透；考虑到尼龙66的材质在冷却时的收缩率大于C17200材料的收缩率，因此在通讯接头外极2的外端采用中间绝缘层进行内外包裹，以杜绝从注塑零件间隙漏水的可能性，进一步提高此结构的密封可靠性能。

[0035] 参见图1和图10A、10B，所述仪器双线接头组件可包含滑环4、圆柱螺旋压缩弹簧6、仪器连线极5和尼龙档头7，同时参见图6，所述滑环4内设有三级台阶通孔，同时参见图7，所述仪器连接极5的半圆头部从第一级台阶孔伸出并可伸入所述通讯接头内极的半圆连接凹缘以实现相互连接，所述仪器连接极5的半圆头部后侧设有凸缘以对其半圆头部的伸出长度进行定位，同时参见图9A和图9B，尼龙档头7套合于仪器连接级5的后部且定位于第三级台阶孔内，所述圆柱螺旋压缩弹簧6位于第二级台阶孔且两端抵靠于尼龙档头7和仪器连接极5的凸缘之间，所述仪器连接极5的后端内设有内螺纹孔，以供一M4X10十字槽盘头黄铜螺钉8螺旋配合。

[0036] 参见图8A和图8B，显示了本发明的外电极连接头9，参见图1，所述外电极连接头9的前端伸入滑环4和通讯接头外极3之间，后端设有供M4X5十字槽盘头黄铜螺钉10螺旋固定的螺纹孔，优选的是，所述外电极连接头9的中部凸缘设有可与通讯接头外极3的内螺纹螺纹啮合的外螺纹，从而提高连接强度，避免影响信号传输。

[0037] 由此可见，本发明为三维空间的产品结构，将通讯接头内极1和通讯接头外极3利用模具在两者之间的间隙注塑尼龙66材质并形成中间绝缘层2，注塑成型后，在填充的尼龙66轴封处装有O型密封圈，以防通缆钻杆内高压水渗漏入通讯接头内极1的锥形孔内，导致通讯极无法对随钻测量探管进行实时供电和信号传输。将仪器双线接头组件进行装配，将导线与仪器连线极5通过M4X10十字槽盘头黄铜螺钉8拧紧固定，将已经连好导线的仪器双线接头组件通装入通讯接头组件内，以实现中心通讯极从接头外部引入接头内部的目的，同时实现通讯接头内极与通讯接头外极绝缘。将导线与外电极连接头9之间通过M4X5十字槽盘头黄铜螺钉10固定拧紧，再将已经连好导线的外电极连接头9通过标准公制螺纹装入通讯接头组件内，以实现将通讯外极信号引入随钻测量探管内部功能，同时实现引入随钻测量探管内部的通讯接头外极与通讯接头内极绝缘。仪器双线接头组件和外电极连接头在装入通讯接头组件内之前，需点上螺纹锁固胶，以防在煤矿井下随钻钻进时由于震动较大而导致仪器双线接头组件和外电极连接零件被震松，导致仪器双线接头组件内的仪器连线极5和通讯接头内极脱离，最终出现无法对随钻测量探管进行实时供电、也无法将测量探管的测量信号实时传输至孔口设备现象。

[0038] 由此可见，本发明的小型化通缆式双极供电及信号传输接头在煤矿井下实际应用上，通讯接头内部零部件连接稳定无震松，信号传输稳定可靠，通讯接头整体密封性能优越，安装及拆卸方便。此种结构对信号连接及抗震的可靠性有了大幅度的提高；通讯接头的密封措施对防12MPa的水压有着很好防漏效果。

[0039] 显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。