Герметичный разъем Советский патент 1992 года по МПК H01R13/52 

Фиг.г

Изобретение относится к электротехнике, а именно к герметичным разъемам, предназначенным для работы втокопроводящих средах, и может быть использовано для коммутации непосредственно под водой высокочастотных цепей управления, съема информации подводных аппаратов и телевизионного наблюдения за обстановкой, ок.- ружающей подводный аппарат.

Цель изобретения - расширение функциональных и эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 изображен герметичный разъем в расчлененном положении, продольный разрез: на фиг. 2 - узел защиты токонесущих контактов герметичного разъема в сочлененном положении, продольный разрез; на фиг. 3 - узел штыря, поперечный разрез; на фиг. 4 - узел ориентации элементов разъема.

В корпусе вилки 1 (см. фиг. 1 и 2) размещены один или несколько контактных штырей 2, закрепленных через изолирующую втулку 3 на подвижном штоке 4. Подвижный шток 4 перемещается в неподвижной втулке 5 и в изолирующей втулке 6, закрепленных в корпусе 1 вилки, причем изолирующая втулка 6 служит для электрической изоляции штыря 2 от корпуса 1 вилки и обеспечения точности ориентации штыря 2 пере стыковкой. Внутренние полости подвижного штока 4, неподвижной втулки 5 и изолирующей втулки б, образующее внутреннюю полость корпуса 1 вилки и заполненные изоляционной жидкостью 7 с высоким пробивным напряжением, защищены от воздействия внешней среды диафрагмой 8, выполненной из изоляционного упругого материала с отверстием для прохождения контактного штыря 2 вилки, В корпусе 1 вилки размещены устройства 9, компенсирующие изменение внутреннего объема корпуса 1 при сочленении разъема, вызванное перемещением штока 4 со штырем 2 в направлении розетки, в качестве которых могут быть использованы мембраны, силь- фоны и т.д. К подвижному штоку 4 жестко крепится корпус 10 герметичного ввода 11 кабеля питания. В корпусе 10 размещена пробка 12 для заливки изоляционной жидкости 7 во внутреннюю полость корпуса 1 вилки, и имеется фланец 13 для крепления накидной гайки 14, предназначенной для соединения вилки и розетки. Накидная гайка 14 свободно закреплена на цилиндре 15, к которому жестко крепится шпонка 16, перемещающаяся в шпоночной канавке корпуса вилки. Электрическое соединение герметичного ввода 14 со штырем 2 осуществляется с помощью проводника 17, расположенного во внутренней полости штока 4 и изоляционной втулки 3. Возврат штока 4 в исходное положение осуществляется с помощью пружины 18, размещенной во внутренних полостях неподвижной втулки 5 и изолирующей втулки 6. Штырь 2 окружен двумя концентрическими электрически соединенными внутренними 19 и внешними 20

экранами, в которых выполнены П-образ- ные сквозные продольные пазы 21 и 22 соответственно, образующие перемычки 23 и 24 соответственно (см. фиг. 3). При этом пазы 21 на внутреннем экране 19 ориентированы между пазами 22 на внешнем 20 экране,центральный угол а дуги щели 21 меньше центрального угла /3 перемычки 24, т.е. стенки одного экрана перекрывают пазы другого. В корпусе розетки 25 размещены одно или несколько контактных гнезд 26, закрепленных в изолирующей втулке 27, жестко крепящейся в корпусе розетки 25, пробка 28 для заливки изоляционной жидкости 7 во внутреннюю полость корпуса розетки 25, устройства 29, компенсирующие изменения внутреннего объема жидкости 7 корпуса 25 при сочленении разъема, вызванное перемещением штыря 2 и перемычки 23 и 24 внутрь корпуса 25 розетки,

и корпус 30 герметичного ввода 31 кабеля питания 32. К корпусу 25 розетки также крепится диафрагма 33, защищающая внутренние полости корпуса 25 розетки от внешней среды при помощи фланца 34. Диафрагма

33 выполнена аналогично диафрагме 8, при этом оптимальным является вариант, когда формы контактирующих поверхностей диафрагм 8 и 33 выпуклые, но в любом случае, по меньшей мере, одна из них должна быть

выпуклой. Электрическое соединение герметичного ввода 31 с гнездом 26 осуществляется с помощью проводника 35, расположенного во внутренней полости корпуса 25 розетки. Гнездо 25 окружено

концентрическим экраном 36, сопряженным с экраном 24 штыря 2. На передней торцовой поверхности корпуса вилки 2 (см. фиг. 4) закреплен конус 37 с помощью пружины 38 и шпонки 39, исключающей поворачивание конуса относительно корпуса вилки. В передней части конуса выполнен паз 40 с заходным конусом 41. На передней торцовой поверхности корпуса розетки выполнен конус 42, сопрягаемый с конусом

37, при этом на конусе 42 жестко закреплен фиксатор 43, плотно входящий в паз 40.

При стыковке разъема под водой в условиях низкой прозрачной воды передний

торец корпуса вилки вводится в соприкосновение с передним торцом корпуса розетки и, вращая корпус вилки в ту или иную сторону, вводят фиксатор 43 в заходный конус 41 и паз 40 до соприкосновения конусов 42 и 37, а затем наворачивают накидную гайку 17 на резьбовую часть корпуса розетки. Дальнейшая стыковка осуществляется поступательным перемещением вилки разъема с помощью гайки 14, которая обеспечи- вается скольжением шпонки 16, в шпоночной канавке корпуса вилки. При этом сцентрированные конусами 42 и 37 и сориентированные системой ориентации, состоящей из паза 40, фиксатора 43 и шло- нок 16 и 39, диафрагмы 8 м 33 соприкасаются и выжимают морскую воду из зоны отверстий к периферии. Так как упругость пружины 18 больше суммарной упругости диафрагм 8 и 33, шток 4 со штырем 2 нами- нает перемещаться по направлению к розетке только после того, как торцовые сферические поверхности диафрагм 8 и 33 оказываются полностью прижатыми друг к другу и обеспечивающими выдавливание морской воды из зоны отверстий. Шток 4, двигаясь в сторону, гнезда 36, приводит в движение штырь 2. Штырь 2 и перемычки 23, 24 проходят через диафрагмы 8, 33, образуя щели, которые при разомкнутом со- стоянии упругими силами материала сжимают и не пропускают воду внутрь корпусов 1, 25, обеспечивают электрический контакт штыря 2 с гнездом 26 и экраном 20 и 36. Прорезание диафрагм 33, 8 перемыч- ками 23 и 24, расположенных на разных уровнях, исключает образование в диафрагмах 8 и 33 незатягивающегося отверстия. Конструкция экранов 19 и 20 позволяет обеспечить надежную защиту штыря 2 от внешних излучений. Так как при движении штока вперед внутренний обьем корпуса вилки уменьшается, изоляционная жидкость 7, заполняющая внутренний объем корпуса, переходит в компенсаторы 9, обес- печивается надежная защита подвижного соединения от внешней среды. При расстыковке разъема гайка 14 вращается в обратную сторону, при этом штырь 2 выходит из контакта с гнездами 26, не образуя искры в случае аварийной расстыковки, так как размыкание контактов осуществляется в изоляционной жидкости 7. Для расстыковки разъема гайка 14 вращается в обратную сторону, при этом пружина 18, воздействуя од-

ной стороной через втулку 6 на диафрагму 8, удерживает ее в плотном соприкосновении с диафрагмой 33, обеспечивая предохранения штыря 2 и экранов 19, 20 от соприкосновения с морской водой. В то же время другим концом пружина 18, упругость которой больше упругости диафрагм 8 и 33, взаимодействует с фланцем экрана 20, в результате чего штырь 2 и экраны 19, 20 выходят из щелей диафрагм 8,33, возвращаясь в первоначальное положение. Дальнейшее перемещение гайки 14 приведет к освобождению диафрагм 8, 33, щели в которых плотно сомкнутся упругостью материала диафрагм. Наличие жидкости 7 внутри корпусов 1, 25 обеспечит сохранение формы, т.е. предохранит конструкцию от механического повреждения при использовании под водой, а также исключит попадание морской воды внутрь корпусов 1, 25.

Такое выполнение герметичного штепсельного разъема позволяет повысить допу- стимую рабочую частоту сигналов, передаваемых по радиочастотным кабелям, которые коммутируются в морской воде, т.е. расширяются функциональные и эксплуатационные возможности, т.к. с помощью этого разъема можно наращивать кабели, имеющие коаксиальные цепи за счет обеспечения коммутирования высокочастотных цепей, в том числе и телевизионных, выполнив экран штыря в виде двух концентрических элементов;

-повышение безопасности работы с разъемом, т.е. все токонесущие цепи и экраны изолированы от внешней среды;

-возможность выполнения операций стыковки и расстыковки высокочастотного разъема под водой.

Формула изобретения Герметичный разъем по авт. св. № 792381 .отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных и эксплуатационных возможностей, разъем снабжен тремя экранами, выполненными в виде полых цилиндров, два из которых концентрич- но установлены, электрически соединены между собой и охватывают штырь, а третий охватывает гнездо, при этом экраны, охватывающие штырь, выполнены с П-образны- ми сквозными продольными пазами, причем стенки одного экрана перекрывают пазы другого, а в сочлененном положении разъема экран, охватывающий гнездо, взаимодействует с одним из экранов штыря.

tl

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение функциональных и эксплуатационных возможностей. Герметичный разъем содержит вилку 1 и розетку 25, в герметичных, заполненных изоляционной жидкостью, корпусах которых расположены штырь 2 и гнездо 26, а на торцовых сопрягаемых стенках корпусов неподвижно закреплены диафрагмы 8 и 33 из упругого материала с отверстиями для прохода штыря 2. Указанная цель достигается тем, что разъем снабжен тремя экранами, выполненными в виде полых цилиндров, два из которых концентрично установлены, электрически соединены между собой и охватывают штырь 2, а третий охватывает гнездо 26. Экраны, окружающие штырь 2, выполнены с П-образными сквозными продольными пазами, причем стенки одного экрана перекрывают пазы другого, в сочлененном положении разъема экран, охватывающий гнездо, взаимодействует с одним из экранов штыря. 4 ил.

SUWIl

23

Фигэ Эд 39б Я

Фиг Л