一种屏蔽双绞导体连接器转让专利
申请号 : CN202011353779.7
文献号 : CN112531381B
文献日 : 2022-05-06
发明人 : 邱新媛 , 王广金 , 陈青 , 周天 , 周缘 , 赵雨恒 , 王江武 , 周寒 , 侯睿 , 王新宇
申请人 : 中国核动力研究设计院
摘要 :
权利要求 :
1.一种屏蔽双绞导体连接器,包括插头和接头,其特征在于,所述插头包括插头外壳II(8)、插针接触件(3)、插头绝缘子(5)、插头绝缘安装板(7)和插头密封件;所述插头外壳II(8)内沿轴向,依次设置插针接触件(3)、插头绝缘子(5)、插头绝缘安装板(7)和插头密封件;
所述插头用于安装柔性屏蔽双绞电缆(14)的一端;所述柔性屏蔽双绞电缆(14)的一端穿过插头密封件后,柔性屏蔽双绞电缆(14)的一端的各股芯线间隔固定在插头绝缘安装板(7)上,且芯线的自由端与插针接触件(3)焊接连接;所述芯线的自由端与插针接触件(3)的焊接部位包容在插头绝缘子(5)内;且柔性屏蔽双绞电缆(14)的一端外壁通过插头密封件与插头外壳II(8)内壁密封连接;
所述接头包括接头外壳(17)、插孔接触件(16)、接头绝缘子(15)、接头绝缘安装板(23)和接头密封件,所述接头外壳(17)内沿轴向,依次设置接头绝缘子(15)、接头绝缘安装板(23)和接头密封件,接头绝缘子(15)内设有插孔接触件(16);
所述接头用于安装刚性屏蔽双绞导体(20)的一端;所述刚性屏蔽双绞导体(20)的一端穿过插头接头密封件后,刚性屏蔽双绞导体(20)的一端的各股芯线间隔固定在接头绝缘安装板(23)上,且芯线的自由端与插孔接触件(16)焊接连接;所述芯线的自由端与插孔接触件(16)的焊接部位包容在接头绝缘子(15)内;且刚性屏蔽双绞导体(20)的一端外壁通过接头密封件密封固定在接头外壳(17)上;
所述接头与插头之间通过插孔接触件(16)和插针接触件(3)弹性接触连接实现电性连接;
所述插头密封件包括衬套I(9)和衬套II(10);在插头外壳II(8)内沿轴向、且远离插头绝缘安装板(7)的方向上,依次设置衬套I(9)和衬套II(10);位于插头绝缘安装板(7)外的芯线贯穿衬套I(9)和衬套II(10)、且通过衬套I(9)和衬套II(10)反压紧固定;所述插头密封件还包括垫圈II(11)、垫圈III(12)和轴套(13);在插头外壳II(8)内沿轴向、且远离衬套II(10)的方向上,依次设置垫圈II(11)和垫圈III(12),且轴套(13)与插头外壳II(8)的端口螺纹连接;通过旋紧轴套(13),轴套(13)挤压垫圈II(11)和垫圈III(12),通过垫圈II(11)和垫圈III(12)的弹性变形进行填充,实现柔性屏蔽双绞电缆外屏蔽层与接头密封和屏蔽连接;
所述接头密封件包括轴套I(18)和密封垫圈(22);所述轴套I(18)的一端螺纹连接套设在接头外壳(17)的端口内;且轴套I(18)的端面与接头外壳(17)内的台阶端面之间设置密封垫圈(22)密封;所述接头密封件还包括弹性线夹(21)和轴套II(19);所述轴套II(19)的一端螺纹连接套设在轴套I(18)的自由端端口内;且弹性线夹(21)压紧在轴套I(18)内的台阶端面与轴套II(19)的端面之间;所述弹性线夹(21)采用镀银线夹;且在沿接头外壳(17)轴向上,弹性线夹(21)呈锥形结构;
固定在插头绝缘安装板(7)上的各股芯线之间的间距大于柔性屏蔽双绞电缆(14)内各各股芯线之间的间距;
固定在接头绝缘安装板(23)上的各股芯线之间的间距大于刚性屏蔽双绞导体(20)内各各股芯线之间的间距。
2.根据权利要求1所述的一种屏蔽双绞导体连接器,其特征在于,所述插头的插头绝缘子(5)和插头绝缘安装板(7),和/或者所述接头的接头绝缘子(15)和接头绝缘安装板(23)是采用聚合物材料采用机加工或注塑制成;所述聚合物材料包括聚醚砜、聚醚醚酮或聚砜。
3.根据权利要求1所述的一种屏蔽双绞导体连接器,其特征在于,所述插头还包括插头外壳I(1)和垫圈I(4);所述插头外壳I(1)的一端套设在设置有插针接触件(3)的插头外壳II(8)的一端;设置有插孔接触件(16)的接头外壳(17)的一端嵌入插头外壳I(1)内,且插头外壳I(1)的端面与插头外壳II(8)的端面之间通过垫圈I(4)密封接触。
4.根据权利要求3所述的一种屏蔽双绞导体连接器,其特征在于,所述接头外壳(17)的外侧壁上沿周向设有多齿环形结构作为卡爪(24);所述插头外壳I(1)的内壁上设有与卡爪(24)卡接的锥形倒刺结构。
5.根据权利要求3所述的一种屏蔽双绞导体连接器,其特征在于,所述插头外壳I(1)的内壁上设有沿轴向延伸的键槽,所述接头外壳(17)的外壁上设有沿轴向延伸的导向键,所述导向键与键槽滑动适配。
说明书 :
一种屏蔽双绞导体连接器
技术领域
背景技术
导体组件之一,是一种广泛使用的传输媒质,其双绞结构能增加传输线的抗扰性以及阻止
传输信号的外泄,同时外部包裹的屏蔽层对较高频率的电磁场有较好的抑制作用,具有良
好的电气性能和电磁屏蔽性能。屏蔽双绞导体接头是安装在电气贯穿件屏蔽双绞导体两
端,用于实现壳体内外设备之间或线束之间电气连接的部件,作为屏蔽双绞导体组件与外
部电缆连接的关键部件,其性能优劣直接关系到屏蔽双绞导体组件的电气连接和信号传输
的稳定性。
器与屏蔽双绞导体组件机械接口匹配性欠佳,装配时需专门进行修配工作,装配难度大,成
品率较低;(2)现有连接器的针芯密度高,电气间隙小,因此屏蔽双绞导体线芯与连接器焊
接的操作空间小、附加绝缘安装难度大;(3)由于连接器的电气间隙小,加工过程中可能的
沾污对连接器的电气性能影响较大,因此连接器的安装过程对操作环境、操作工序要求严
格。
连接器》,该连接器设计了键齿、键槽等防错插结构,未考虑耐辐射、电磁屏蔽和与刚性导体
连接的接口匹配性等要求,不适用于在电气贯穿件等核设备上;另外如专利CN 207883997
U公布的《高效屏蔽的高压连接器》,虽然考虑了电磁屏蔽,但其采用的是塑料外壳内嵌金属
件结构,塑料存在热老化问题,一般不建议使用在核环境下。
发明内容
器,适用于核电站、工程试验堆和退役核设施用等电气贯穿件,用于实现屏蔽双绞电缆与屏
蔽双绞导体的连接,满足耐辐照和抗电磁辐射干扰能力强等功能要求,具有良好的电气性
能和密封性能。
接触件、插头绝缘子、插头绝缘安装板和插头密封件;所述插头用于安装柔性屏蔽双绞电缆
的一端;所述柔性屏蔽双绞电缆的一端穿过插头密封件后,柔性屏蔽双绞电缆的一端的各
股芯线间隔固定在插头绝缘安装板上,且芯线的自由端与插针接触件焊接连接;所述芯线
的自由端与插针接触件的焊接部位包容在插头绝缘子内;且柔性屏蔽双绞电缆的一端外壁
通过插头密封件与插头外壳II内壁密封连接;所述接头包括接头外壳、插孔接触件、接头绝
缘子、接头绝缘安装板和接头密封件,所述接头外壳内沿轴向,依次设置接头绝缘子、接头
绝缘安装板和接头密封件,接头绝缘子内设有插孔接触件;所述接头用于安装刚性屏蔽双
绞导体的一端;所述刚性屏蔽双绞导体的一端穿过插头接头密封件后,刚性屏蔽双绞导体
的一端的各股芯线间隔固定在接头绝缘安装板上,且芯线的自由端与插孔接触件焊接连
接;所述芯线的自由端与插孔接触件的焊接部位包容在接头绝缘子内;且刚性屏蔽双绞导
体的一端外壁通过接头密封件密封固定在接头外壳上;所述接头与插头之间通过插孔接触
件和插针接触件弹性接触连接实现电性连接。
器与屏蔽双绞导体组件机械接口匹配性欠佳,装配时需专门进行修配工作,装配难度大,成
品率较低;(2)现有连接器的针芯密度高,电气间隙小,因此屏蔽双绞导体线芯与连接器焊
接的操作空间小、附加绝缘安装难度大;(3)由于连接器的电气间隙小,加工过程中可能的
沾污对连接器的电气性能影响较大,因此连接器的安装过程对操作环境、操作工序要求严
格。
插头的插针接触件焊接连接)、接头与刚性屏蔽双绞导体通过焊接实现电性能连接(具体
地,刚性屏蔽双绞导体的剥离屏蔽层后的芯线与插孔接触件焊接连接),然后插头和接头通
过插孔接触件和插针接触件弹性接触连接实现电性连接。
头绝缘子内;对于接头,绝缘层分为接头绝缘子和接头安装板,刚性屏蔽双绞导体的芯线固
定在接头安装板上,焊点包容在接头绝缘子内。通过安装板的设置将双绞芯线单独隔开,可
解决双绞导体芯线折弯难度大,芯线间隙小,焊接相互影响干扰的问题。绝缘子将焊点包容
在绝缘层内,可有效增加接触件之间的爬电距离,提高导体接头的绝缘性能,确保其稳定的
电气性能。
站、工程试验堆和退役核设施用等电气贯穿件上,实现屏蔽双绞导体和线缆的连接。此外还
可以用在其他环境和性能要求较高的屏蔽双绞线缆连接领域。
聚醚砜、聚醚醚酮或聚砜。
衬套I和衬套II、且通过衬套I和衬套II反压紧固定。
纹连接;通过旋紧轴套,轴套挤压垫圈II和垫圈III,通过垫圈II和垫圈III的弹性变形进行
填充,实现柔性屏蔽双绞电缆外屏蔽层与接头密封和屏蔽连接。
屏蔽双绞电缆屏蔽层外壁与垫圈II和垫圈III的间隙、以及填充屏蔽双绞电缆屏蔽层外壁
与衬套II的间隙,进而确保柔性屏蔽双绞电缆外屏蔽层与插头的紧固密封和屏蔽。
封。
之间。
隙,有效夹持刚性导体,实现屏蔽双绞接头与导体之间致密的周向连接,确保良好的电磁性
能。
I内,且插头外壳I的端面与插头外壳II的端面之间通过垫圈I密封接触。
件的快速插拔,有效防止对插过程中的错插和斜插;两对接外壳内设置有导向键与键槽,实
现两外壳的快速连接和解锁。
结构简单易于插拔;本发明提供的连接器主要用于核电站、工程试验堆和退役核设施用等
电气贯穿件上,实现屏蔽双绞导体和线缆的连接;此外还可以用在其他环境和性能要求较
高的屏蔽双绞线缆连接领域。具体地,本发明主要具有如下有益效果:
包容于绝缘子内,可有效增加爬电距离,提高屏蔽双绞导体连接器的绝缘性能。
的屏蔽层与插头的良好密封,确保屏蔽的连续性。
构缩小了接头整体尺寸,便于电气贯穿件总成总装。
附图说明
11‑垫圈II,12‑垫圈III,13‑轴套,14‑柔性屏蔽双绞电缆;
具体实施方式
为对本发明的限定。
轴向,依次设置插针接触件3、插头绝缘子5、插头绝缘安装板7和插头密封件。插头用于安装
柔性屏蔽双绞电缆14的一端;柔性屏蔽双绞电缆14的一端穿过插头密封件后,柔性屏蔽双
绞电缆14的一端的各股芯线间隔固定在插头绝缘安装板7上,且芯线的自由端与插针接触
件3焊接连接;芯线的自由端与插针接触件3的焊接部位包容在插头绝缘子5内;且柔性屏蔽
双绞电缆14的一端外壁通过插头密封件与插头外壳II8内壁密封连接。
23和接头密封件,接头绝缘子15内设有插孔接触件16。接头用于安装刚性屏蔽双绞导体20
的一端;刚性屏蔽双绞导体20的一端穿过插头接头密封件后,刚性屏蔽双绞导体20的一端
的各股芯线间隔固定在接头绝缘安装板23上,且芯线的自由端与插孔接触件16焊接连接;
芯线的自由端与插孔接触件16的焊接部位包容在接头绝缘子15内;且刚性屏蔽双绞导体20
的一端外壁通过接头密封件密封固定在接头外壳17上。
采用聚醚砜聚合物材料采用机加工或注塑制成。
缘安装板7外的芯线贯穿衬套I9和衬套II10的中心部位、且通过衬套I9和衬套II10反压紧
固定。在插头外壳II8内沿轴向、且远离衬套II10的方向上,依次设置垫圈II11和垫圈
III12,且轴套13与插头外壳II8的端口螺纹连接;通过旋紧轴套13,轴套13挤压垫圈II11和
垫圈III12,通过垫圈II11和垫圈III12的弹性变形进行填充,实现柔性屏蔽双绞电缆外屏
蔽层与接头密封和屏蔽连接。设计垫圈II11的轴向两端均为锥形凸起结构,对应的衬套
II10朝向垫圈II11的轴向一端端面为锥形凹槽结构,垫圈III12朝向垫圈II11的一端端面
为锥形凹槽结构,垫圈II11的轴向两端的锥形凸起结构嵌入两侧的锥形凹槽结构内适配。
最终实现插头与柔性屏蔽双绞电缆屏蔽层的周向密封。
的小径段自由端口的外壁设有外螺纹,接头外壳17上远离接头绝缘子15的一端端口内壁设
有内螺纹,轴套I18通过外螺纹与内螺纹适配套设在接头外壳17的端口内,且轴套I18的小
径端自由端口的端面与接头外壳17内的台阶端面之间设置密封垫圈22密封。轴套I18的大
径段的端口内壁处设有内螺纹,轴套II19的一端端口外壁设有外螺纹,弹性线夹21同轴套
设在轴套I18的大径段内,且弹性线夹21的外壁与轴套I18的大径段内壁过盈配合接触、弹
性线夹21的内壁与屏蔽双绞导体20的屏蔽层过盈配合接触。轴套II19的外螺纹端通过螺纹
连接套设在轴套I18的大径段的自由端端口内;且弹性线夹21压紧在轴套I18内的台阶端面
与轴套II19的端面之间。弹性线夹21采用镀银线夹;且在沿接头外壳17轴向上,弹性线夹21
呈锥形结构。最终实现接头与刚性屏蔽双绞导体外屏蔽层的周向密封。
壳17的一端嵌入插头外壳I1内,且插头外壳I1的端面与插头外壳II8的端面之间通过垫圈
I4密封接触。接头外壳17的外侧壁上沿周向设有多齿环形结构作为卡爪24;所述插头外壳
I1的内壁上设有与卡爪24卡接的锥形倒刺结构2。插头外壳I1的内壁上设有沿轴向延伸的
键槽,接头外壳17的外壁上设有沿轴向延伸的导向键,所述导向键与键槽滑动适配。
的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含
在本发明的保护范围之内。