[发明专利]一种头座插合处使用球头锥面金属硬密封的电连接器

说明书

本发明涉及一种头座插合处使用球头锥面金属硬密封的电连接器，包括插头和插座，插座包括插座壳体，插座壳体内设置有绝缘体Ⅰ和接触件Ⅰ，插头包括插头壳体，插头壳体内设置有绝缘体Ⅱ和接触件Ⅱ；所述的插座壳体插合端外壁设置有外螺纹，插头壳体外设置有连接螺帽，连接螺帽内壁设置有内螺纹；插头壳体插合端外壁呈球头面或弧形面，插座壳体插合端内壁设置有内锥面用于和插头壳体插合端的球头面或弧形面配合实现金属硬密封。本发明的密封强度高，耐温性至少可满足‑200℃～500℃的密封要求，可以耐受几十兆帕以上的液压或气压载荷，耐酸碱化学介质腐蚀能力较强，优于高分子橡胶材料密封方式的电连接器，可在严苛环境要求中推广使用。

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，具体是一种头座插合处使用球头锥面金属硬密封的电连接器。

背景技术

电连接器作为军工、核电等领域仪控系统的重要环节，要求其具有良好、稳定的电气传输性能，必须具有可靠的边界密封结构，以便耐受各种严苛环境，如高温、低温、高液/气压、高辐照、饱和水蒸气、酸碱化学介质等条件。

作为电连接器的基本要求，插头连接器与插座连接器应具备可快速插合、分离的功能。在恶劣工作环境中，为保证电气信号的稳定传输，插头与插座插合界面处一般都设计有密封结构，大多数电连接器一般使用高分子橡胶材料进行弹塑性密封，举例如下：

航空航天领域电连接器在头座插合处一般使用一道轴向端面矩形胶圈进行密封，如图1所示。舰船领域电连接器在头座插合处一般使用一道径向O型圈与一道轴向端面矩形胶圈进行重复密封，如图2所示。深海领域电连接器在头座插合处一般使用2道径向O型圈进行重复密封，如图3所示。某核电设备用电连接器在头座插合处使用一道径向O型圈与一道轴向O型圈进行重复密封，如图4所示。另一核电设备用电连接器在头座插合处使用的是三道径向O型圈进行重复密封，如图5所示。

如上所述，目前的电连接器密封处一般都是高分子橡胶材料。高分子橡胶材料属于有机物质，耐高温一般不超过200℃，耐低温一般不超过-55℃，耐液/气压一般不超过10MPa，耐辐照老化能力不强，对湿热高压饱和水蒸气的耐受能力不高，整体可靠性不够，且高分子橡胶材料长时间使用时需要进行定期更换。

航空航天领域某关键加热设备用连接器要求高温达到450℃，某关键液体推进剂系统用连接器要求耐受低温-100℃～200℃左右。舰船、深海领域某关键设备用连接器要求满足几十兆帕以上的液压要求。核电领域关键设备的连接器及组件，耐高温指标目前一般要求226℃以上，耐高辐照指标一般要求0.85MGy(γ射线)及以上、高湿指标一般要求17天或更长时间的100％高温高压水蒸气试验环境。

以上严苛要求对插合密封处使用高分子橡胶材料的电连接器的电气信号传输安全稳定性、使用便利性提出了很大的挑战。

发明内容

为解决现有电连接器头座插合处高分子橡胶密封材料在耐高温、耐辐照、耐高湿方面的局限性，本发明提供一种头座插合处使用球头锥面金属硬密封的电连接器，插头和插座密封处采用球头锥面金属硬密封结构，密封强度高，耐温性至少可满足-200℃～500℃密封要求，可以耐受几十兆帕以上的液压或者气压载荷，耐酸碱化学介质腐蚀能力较强，耐辐照性能优于高分子橡胶材料密封方式的电连接器，可以在严苛环境要求的应用领域推广使用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种头座插合处使用球头锥面金属硬密封的电连接器，包括插头和插座，插座包括插座壳体，插座壳体内设置有绝缘体Ⅰ和接触件Ⅰ，插头包括插头壳体，插头壳体内设置有绝缘体Ⅱ和接触件Ⅱ；插座壳体插合端外壁设置有外螺纹，插头壳体外设置有连接螺帽，连接螺帽内壁设置有内螺纹；插头壳体插合端外壁呈球头面或弧形面，插座壳体插合端内壁设置有内锥面用于和插头壳体插合端的球头面或弧形面配合实现金属硬密封。