герметичный электрический разъем

Формула изобретения

ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ, состоящий из вилки и розетки с контактными элементами, корпус розетки выполнен с полостью и снабжен герметизирующим элементом, отличающийся тем, что с целью повышения надежности при работе в морской воде, он снабжен мембраной и диэлектрической жидкостью, а герметизирующий элемент выполнен в виде набора шайб из эластичного диэлектрического материала, каждая из которых имеет центральное осевое отверстие, и втулки с внутренним металлическим ершом, при этом внутренний диаметр центрального отверстия каждой шайбы меньше внешнего диаметра контактного элемента вилки, указанные шайбы расположены в полости корпуса розетки, упомянутая втулка размещена между шайбами, а мембрана установлена между входным отверстием полости корпуса и одной из шайб, при этом весь внутренний объем корпуса розетки заполнен диэлектрической жидкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для однократной коммутации электрических цепей в морской воде.

На практике часто встречаются задачи осуществления связи корабля с автономным подводным устройством, длительное время находящимся под водой, например, снятие информации, зарядка аккумуляторных батарей. При этом один из элементов электрического разъема - вилка - находится на корпусе подводного устройства. В этом случае происходит коррозия контакта вилки из-за взаимодействия с морской водой, поверхность его загрязняется различными морскими отложениями.

Изобретение решает задачу очистки контактной поверхности вилки и обеспечения надежного электрического контакта.

Известен штепсельный герметичный электрический разъем, состоящий из вилки и розетки, внутренняя полость которой заполнена электроизоляционной жидкостью, и содержащий герметизирующий узел [1]. Недостатками известного разъема являются невозможность производить стыковку и расстыковку под напряжением в воде и сложность конструкции.

Известен также электрический соединитель, содержащий гнездо и штеккер, причем гнездо выполнено полым с контактами на его внутренней поверхности, штеккер выполнен цилиндрическим с контактами на его наружной поверхности (авт. св. N 890493, кл. H 01 R 13/52, 1979). Недостатком данной конструкции является невозможность производить стыковку и расстыковку под напряжением в воде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является герметичный разъем [2]. Разъем содержит вилку с контактным элементом, розетку с контактным элементом, а также герметизирующую втулку, установленную подвижно в корпусе розетки. Однако данный герметичный разъем недостаточно удобен в эксплуатации, т.к. не может продолжительное время находиться под водой, сохраняя хорошие эксплуатационные характеристики из-за коррозии и обрастания своих контактов вилки и розетки, требует точной подгонки деталей при изготовлении и не может осуществлять стыковку под напряжением в вое.

Целью изобретения является повышение надежности электрического соединения.

Достигается это тем, что в кабельном разъеме, состоящем из двух частей - вилки и розетки, вилка выполнена в виде цилиндрического изолированного штыря, который имеет в одном конце контактную поверхность, а другим концом крепится к корпусу подводного устройства, розетка содержит корпус, в одном конце которого установлен контакт, в полости корпуса по всей его длине попеременно установлены шайбы из эластичного диэлектрического материала, например резины, имеющие отверстия по центру, и металлические щетки, представляющие собой втулку с внутренним металлическим ершом, передняя часть корпуса имеет воронкообразное отверстие, которое закрыто тонкой мембраной, полость корпуса розетки заполнена диэлектрической жидкостью.

При таком выполнении разъема повышается надежность электрического контакта: контактная поверхность штыря вилки, находящегося на корпусе подводного устройства, не защищена от морской воды и корродирует, проходя сквозь металлические щетки, установленные в полости корпуса, она защищается. Также обеспечивается герметичность соединения, так как при вводе штыря вилки в корпус происходит его обжатие внутренними поверхностями эластичных шайб, а диэлектрическая жидкость, выдавливаясь наружу, препятствует попаданию внутрь корпуса воды.

Анализ известных технических решений показал, что применение в качестве герметизирующих элементов эластичных шайб и заполнение корпуса розетки электроизоляционной жидкостью позволяет надежно герметизировать электрическое соединение в токопроводящей среде и обеспечить стыковку и расстыковку под напряжением.

Введение в конструкцию розетки металлических щеток, служащих для зачистки контактной поверхности штыря вилки, позволяет обеспечить надежный электрический контакт. Данное техническое решение соответствует критерию "существенных отличий".

На фиг. 1 изображен герметичный электрический разъем в расчлененном состоянии.

Разъем состоит из вилки 1, розетки 2. Вилка выполнена в виде цилиндрического изолированного штыря, имеющего контактную поверхность 3. Розетка состоит из корпуса, имеющего в передней части воронкообразное входное отверстие 4 для облегчения стыковки с вилкой. В полости корпуса в изоляционной втулке 5 установлен контакт 6, вплотную к контакту попеременно установлены шайбы из эластичного электроизоляционного материала 7 и металлические щетки 8, причем отверстия стоящих вплотную друг к другу шайб, щеток, выполненных в виде втулок с внутренним металлическим ершом и входное отверстие розетки соосны и образуют канал, проходя по которому штырь своей контактной поверхностью 3 взаимодействует с контактом 6 розетки. Все пустоты в полости корпуса залиты электроизоляционной жидкостью, например трансформаторным маслом. В исходном состоянии входное отверстие 4, через которое вводится штырь вилки, перекрыто мембраной 10, выполненной из тонкого материала, например металлической фольги, для предотвращения вытекания электроизоляционной жидкости.

Разъем работает следующим образом. Розетка 2 насаживается на вилку 1, установленную на корпусе подводного устройства, при этом острие штыря вилки, проходя через воронкообразный вход 4 в передней части корпуса розетки, прорывает тонкую мембрану 10 и входит в полость корпуса, в канал, образованный отверстиями стоящих вплотную друг к другу эластичных диэлектрических шайб 7 и щеток 8. Происходит стыковка вилки с контактом 6 розетки, причем контактная поверхность 3 штыря входит внутрь контакта 6, образуя тем самым электрическое соединение.

Во время прохождения штыря по каналу в полости розетки происходит зачистка его контактной поверхности металлическими щетками 8. При вводе штыря в канал происходит его обжатие внутренними поверхностями эластичных диэлектрических шайб, диаметр отверстий в которых меньше диаметра штыря, одновременно происходит вытеснение из корпуса диэлектрической жидкости 9, которая, вытекая, препятствует попаданию внутрь корпуса воды.

Таким образом, достигается герметизация электрического соединения. Разъем может быть использован повторно при смене электропроводной жидкости и замене мембраны.