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M系列深海通用水密电连接器

技术简介

       国外的金属外壳系列的深水水密连接器已形成各行业领域工程化应用的稳定产业。从80年代起国内连接器生产厂家陆续从国外厂家引进了符合美军标和俄罗斯标准的系列连接器生产线,这些生产线主要以生产航空用多芯连接器为主。我国近年来研制开发的水下连接器,大多工作在500m水深,只有少数工作在1000m水深,与国外先进水平仍存在相当大的差距。水密连接器的发展趋势是朝着耐高水压、接触件高密集度、光电混合、重量轻、使用方便的方向发展。比较我们与国外产品的差距主要还是存在于涉及的水下深度方面,以及批量生产的工艺和能力。因此,随着水下通讯、勘探系统的发展,对可深水长期使用连接器的需求将越来越大,急需在这方面进行设计、工艺技术的研制,以及加工能力的提升。本课题,立足深海大洋的开发,解决深海通用型系列连接器的国产化、工程化应用问题,增强我国的国际竞争力。为深潜器、水下机器人等深海通用设备提供稳定可靠的动力传输、信号采集及良好的水密性能。

       为突破深海水密电缆接插件工程化技术,提高产品的可靠性、稳定性,形成多种不同规格水密电缆接插件产品。解决深海水密连接器设计、加工、封装、测试和验证等关键技术;形成掌握水密连接器研发关键技术、具备快速研发同类产品能力的人才梯队;建立完善的质量保证体系,建立齐套、完备、能有效指导产品研发的文件资料体系;形成货架产品;实现多用户应用,满足产品的持续稳定供货要求。

       本项目水密连接器由插头和法兰插座组成,水密插头与电缆连接后可直接暴露在海水里,插座为穿墙式一端直接接触海水,另一端则通过设备面板入舱内,经过头座的插合后完成舱内外输送信号、电源的作用。在水下工作期间必须能够保持电气性能的正常,以及机械连接的可靠。而且一旦与电缆连接的插头组件发生失效,连接器头座之间必须保证密封的可靠性,从而确保内部设备的安全性,更不能让外界高水压的海水通过连接器进入设备舱内。

本项目以理论计算与实际产品设计相结合,攻克工艺难关为重点,充分利用积累的研究成果,对各种密封结构进行研究和试验。对现有密封机理进行理论研究并进行系列试验,利用ANSOFT分析软件和SolidWorks设计软件,科学高效地对连接器内部的密封结构设计进行优化和完善,建立理论模型,并进行系统分析。研制出能承受高水压作用的结构形式,完成能够在深海7000米长期使用的,5个壳体号10个典型品种的标准化水密连接器的整体设计。




技术指标

        1) 5个外壳号,芯数2220

        2) 绝缘电阻:≥5000MΩ(500V

        3) 接触电阻:<0.01Ω

        4) 耐电压:1500VAC/2300VAC

        5) 工作水深:1000米~7000

        6) 机械寿命:500

        7) 工作温度:-40+85

        8) 盐雾:500h

        9) 振动:10500Hz0.75mm/100m/s2

       10) 冲击:100g

       11) 温度冲击:-40+85

       12) 低温贮存:(-40±2)℃,96h

       13) 高温贮存:(85±2)℃,96h

       14) 稳态湿热:(40±2)℃,相对湿度9095%240h

       15) 静水压力—静态、循环:高低水压间25次循环


技术特点

       技术主要技术特点有连接时,密封圈无压力,一起处于静态,不会受到损坏;锥体设计,极耐机械环境(振动、冲击、拉力);压力越大,防水性能越好;2个密封圈,双重安全;现场可修理;高工作电压。    此外,系列产品型号及接触件种类多、覆盖全面、形成系列,水密性能好,可根据不同的使用环境和深度自行选择装配,更换维修便捷;用于海洋及水下设备中,起机械连接和电信号传输的作用。


预期效果

       本研究成果主要可应用于深海海底长期观测网络总体系统中,另外还可以拓展到水下机器人、石油、天然气勘探、水利部、电力部、声纳、舰艇、潜艇等需要光电水下插拔连接器的相关行业。对相关产业的技术进步具有关键性的作用,经济效益非常可观。

预期新增销售收入:1000万元/年;利润:25%(250万元);税金:17%(170万万)。投资回收期:35年。

该项目能极大地便于深海资源的探查、开发和施工作业,并将拓展水下设备、仪器的使用范围,大大提高设备的灵活性。由于此类连接器目前我国不能自主生产,国外厂商售价极高,目前具有能在水下即插即用的光电连接器,大部分又用于国家重点项目中,一旦国际形势发生变化,该连接器就成为了禁运品。因此,该项目的研制成功,社会效益将非常明显。