專利名稱：一種可旋轉(zhuǎn)水密接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水下測量儀器，具體地說是一種可旋轉(zhuǎn)水密接觸器。
背景技術(shù)：
在海洋考察，江、河、湖、泊水文調(diào)查中，需通過多種功能的水下測量儀器的觀測來獲得水文的有關(guān)參數(shù)。在很多情況下，測量儀器須懸掛水中或坐與其它載體上使用，由于受流向變化或載體移動的影響，測量儀器通常要隨流向變化或載體移動而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，受其影響，連接儀器的電纜由于儀器的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生纏繞現(xiàn)象，這種由于儀器轉(zhuǎn)動而引起的電纜纏繞問題將直接影響儀器的測量精度，重者造成電纜斷裂使儀器無法工作。
水下測量儀器在水下轉(zhuǎn)動而引起電纜的纏繞一直沒有很好的解決辦法；目前能看到的類似裝置(一般稱滑環(huán))大部分用在路地上，部分用在水下的類似裝置大都采用密封圈或密封環(huán)的接觸式密封方式，摩擦力大，不適用旋轉(zhuǎn)的水下測量儀器使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種既確保水下測量儀器的供電和測量信號暢通又防止由于水下測量儀器轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電纜纏繞的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.無電纜纏繞問題產(chǎn)生。本發(fā)明應(yīng)用時在上部電纜隨測量儀器轉(zhuǎn)動的同時，下部電纜并不轉(zhuǎn)動。
2.安全性好。本發(fā)明是一種用于水下測量儀器與電纜連接的裝置；利用虹吸現(xiàn)象原理，從而使關(guān)鍵部件電刷和電環(huán)始終處于變壓器油體的保護(hù)中。
3.測量精度高。本發(fā)明采用在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下的無接觸旋轉(zhuǎn)水密封，從而使裝置的轉(zhuǎn)動更加靈活，摩擦力更小，大大提高了水下轉(zhuǎn)動測量儀器的測量精度4.使用水深范圍大。本發(fā)明使用前先在裝置內(nèi)充滿油體，從而做到在水下工作過程中裝置內(nèi)的油體和裝置外的水體始終處于內(nèi)外等壓，從原理上講，本裝置可以工作在任意水深。
5.提高工作性能。本發(fā)明為既可保證測量儀器在水下正常工作，又能保證儀器自由轉(zhuǎn)動，為了保證電刷和電環(huán)的接觸可靠，本發(fā)明可采用雙電刷、四觸點(diǎn)的接觸方式，并在電刷和電環(huán)的所用材料上進(jìn)行優(yōu)化選擇，從而可大大提高了觸點(diǎn)的接觸可靠性，使接觸器的工作性能得到提高。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A剖面示意圖。
圖3為圖1中B區(qū)放大圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳述本發(fā)明。
如圖1～3所示，本實(shí)例裝置包括的器件如下導(dǎo)線1、水密環(huán)2(防銹鋁)、中軸套3、軸承4、中部殼體5(防銹鋁)、電環(huán)6(黃銅)、隔圈7(膠木棒)、插頭體8、上部殼體9(防銹鋁)、上固定螺圈10(防銹鋁)、O型圈11(防銹鋁)、電纜壓圈12(防銹鋁)、電纜座13(防銹鋁)、上壓蓋14(防銹鋁)、上部電纜15、壓帽16(防銹鋁)、墊片17(黃銅)、密封墊18(橡膠)、注油螺栓19(防銹鋁)、橡膠墊20、注油孔21、螺栓22(防銹鋁)、高能橡膠墊23、螺圈24(黃銅)、心軸25(銅棒)、螺釘26(黃銅)、接線座27(有機(jī)玻璃)、外軸套28(防銹鋁)、變壓器油29、插頭座30(膠木棒)、引線柱31(膠木棒)、羅圈32(黃銅)、螺帽33(黃銅)、下部殼體34(防銹鋁)、下固定螺圈35(黃銅)、下壓蓋36(防銹鋁)、放油螺栓37(防銹鋁)、焊片38(青銅)、電刷39(鈹青銅)、下部電纜40；中軸套3外側(cè)從下向上依次套設(shè)有下部殼體34的內(nèi)止口、帶凸臺的水密環(huán)2、軸承4，兩端采用下固定螺圈35和上固定螺圈10固定；外軸套28的上下兩端分別與軸承4的內(nèi)圈接觸，起到支撐上下兩個軸承的作用；軸承4的外圈套設(shè)有中部殼體5，中部殼體5的上止口與上部殼體9固接，其間設(shè)有O型圈11；中部殼體5的下部為倒凹形環(huán)狀開口，并與水密環(huán)2的凸臺油密封接觸；在中軸套3的下部內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有插頭座30，插頭座30上設(shè)有引線柱31，外部帶有螺圈32；插頭座30上設(shè)有由電環(huán)6和隔圈7間隔構(gòu)成的插頭體8；在插頭座30與插頭體8中間貫穿有心軸25，通過插頭體8頂部的內(nèi)螺紋與插頭座30下部的螺帽33用心軸25將插頭座30和插頭體8固定于一體；插頭體8的外部套設(shè)有圓筒狀接線座27，接線座27上端通過螺圈24固定于上部殼體9中部；接線座27上設(shè)有電刷39，電刷39通過螺釘26和焊片38固定于接線座27上，電刷39與電環(huán)6滑動接觸，在此采用雙電刷、四觸點(diǎn)的接觸方式；電環(huán)6通過導(dǎo)線與下部電纜40連接；電刷39通過導(dǎo)線與上部電纜15連接；在由下部殼體34、上部殼體9、中部殼體5構(gòu)成的空腔內(nèi)裝有變壓器油29，下部電纜40通過下部殼體34的側(cè)壁引入空腔內(nèi)，上部電纜15通過上部殼體9的側(cè)壁引入空腔內(nèi)；在電纜的引入孔處依次通過壓帽16、墊片17、密封墊18固定，并且在上部殼體9與下部殼體34上分設(shè)有帶電纜壓圈12的電纜座13，用于固定電纜；
上壓蓋14上設(shè)有注油孔21，通過注油螺栓19和橡膠墊20密封，下壓蓋36上設(shè)有放油孔，通過放油螺栓37和橡膠墊密封；上壓蓋14和下壓蓋36分別通過螺栓22和高能橡膠墊23固定于殼體上。
該裝置在工作時串接于測量儀器和電纜之間，安裝于該裝置上部的測量儀器通過該裝置的上部電纜15、電刷39和電環(huán)6連接到裝置的下部電纜40上，測量儀器的電能供應(yīng)和測量信號通過電刷和電環(huán)進(jìn)行交換傳遞。
本發(fā)明利用虹吸現(xiàn)象原理，并巧妙的利用水、油兩種介質(zhì)比重不同的物理特性，當(dāng)將注滿油的接觸器置于水面以上的空氣中時，由于受大氣壓力的影響，接觸器內(nèi)部的油不能溢出凸臺內(nèi)邊的上部(見圖3所示)，從而使油不能流出接觸器；當(dāng)接觸器放置于水下工作時，由于受水的壓力和水油兩種介質(zhì)比重不同的特性，使接觸器內(nèi)部的油不能溢出凸臺外邊下部(見圖3所示)，從而使關(guān)鍵部件電刷和電環(huán)始終處于變壓器油體的保護(hù)中。
在使用時首先進(jìn)行如下操作首先將注油螺栓19擰出，選用一個250毫升的注射器，在注射器前的注射嘴處連接一根直徑Φ4長200毫米的塑料軟管，將抽滿油的注射器軟管一頭插入裝置的注油孔21內(nèi)，慢慢將變壓器油注入裝置內(nèi)；注滿油后，拔出注油管，擰上注油螺栓19；將測量儀器裝于該裝置的上壓蓋14上，上部電纜15一端和測量儀器相連，裝置的下壓蓋36和測量載體連接(如測量架體)，下部電纜的一端和數(shù)據(jù)采集器相連，或?qū)㈦娎|接到岸上或船上的二次儀表。
可將安裝好的測量體放置于海底面上，在工作過程中，測量儀器受流向等影響產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(尤其是帶尾翼的測流儀器等)，轉(zhuǎn)動的測量儀器帶動裝置的上壓蓋14，上部殼體9、上部電纜15、中部殼體5、接線座27、電刷39和軸承4的外圈產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的電刷39和非轉(zhuǎn)動的電環(huán)6相接觸，并通過連接電環(huán)6的下部電纜40將電能傳給測量儀器，同時將測量儀器的測量信號傳送到數(shù)據(jù)采集器中，或傳到岸上和船上的二次儀表上。
測量工作完成后，①將儀器及載體提出水面，并將測量儀器和裝置分離；②擰開注油螺栓19，再依次擰開放油螺栓37，將裝置內(nèi)的油放出，并放入一容器內(nèi)，以備下次使用。
為保證中部殼體5下部凹形環(huán)狀槽與水密環(huán)2凸臺配合縫隙均勻，兩部件選用材質(zhì)較輕、耐腐蝕性能良好、膨脹系數(shù)相同的LF12防銹鋁；為保證電刷39具有較高的彈性系數(shù)、好的導(dǎo)電性能，本部件選用直徑φ0.07的鈹青銅絲。
權(quán)利要求
1.一種可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，包括有帶下壓蓋(36)的下部殼體(34)、中部殼體(5)、帶上壓蓋(14)的上部殼體(9)、上部電纜(15)、下部電纜(40)，其特征在于一中軸套(3)，其外側(cè)從下向上依次套設(shè)有下部殼體(34)的內(nèi)止口、帶凸臺的水密環(huán)(2)、軸承(4)；中部殼體(5)套設(shè)在軸承(4)的外圈上，其上止口與上部殼體(9)連接，中部殼體(5)的下部為倒凹形環(huán)狀開口，并與水密環(huán)(2)的凸臺油密封接觸；在中軸套(3)的內(nèi)部縱向設(shè)有由電環(huán)(6)和隔圈(7)間隔構(gòu)成的插頭體(8)，其固定于中軸套(3)的下部；插頭體(8)的外部套設(shè)有圓桶狀接線座(27)，接線座(27)上端固定于上部殼體(9)中部；接線座(27)上設(shè)有電刷(39)，電刷(39)與電環(huán)(6)滾動接觸；電環(huán)(6)通過導(dǎo)線(1)與下部電纜(40)連接；電刷(39)通過導(dǎo)線與上部電纜(15)連接；在由下部殼體(34)、上部殼體(9)、中部殼體(5)構(gòu)成的空腔內(nèi)裝有變壓器油(29)，下部電纜(40)通過下部殼體(34)的側(cè)壁引入空腔內(nèi)，上部電纜(15)通過上部殼體(9)的側(cè)壁引入空腔內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述的上壓蓋(14)上設(shè)有注油孔(21)，下壓蓋(36)上設(shè)有放油孔。
3.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述中軸套(3)的外側(cè)兩端套設(shè)有固定螺圈。
4.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述插頭體(8)下部設(shè)有插頭座(30)，插頭座(30)與中軸套(3)的下部固連。
5.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述電刷(39)在接線座(27)上每組對稱設(shè)有2～6個。
6.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述軸承(4)為二支，其內(nèi)圈分別與外軸套(28)上下兩端連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述中部殼體(5)與水密環(huán)(2)的材料為防銹鋁。
8.按照權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，其特征在于所述電刷(39)的材料為鈹青銅。
全文摘要
本發(fā)明涉及水下測量儀器，具體地說是一種可旋轉(zhuǎn)水密接觸器，中軸套外從下向上依次套設(shè)有下部殼體內(nèi)止口、水密環(huán)、軸承；中部殼體套設(shè)在軸承外圈上，其上止口與上部殼體連接，中部殼體的下部為倒凹形環(huán)狀開口，并與水密環(huán)的凸臺油密封接觸；在中軸套的內(nèi)部縱向設(shè)有由電環(huán)和隔圈間隔構(gòu)成的插頭體，固定于中軸套的下部；插頭體外部套設(shè)有接線座，其上端固定于上部殼體中部；接線座上設(shè)有電刷，其與電環(huán)滾動接觸；電環(huán)通過導(dǎo)線與下部電纜連接；電刷通過導(dǎo)線與上部電纜連接；在上、中、下殼體構(gòu)成的空腔內(nèi)裝有變壓器油。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為無電纜纏繞問題產(chǎn)生，安全性好，測量精度高，提高工作性能。
文檔編號H01R35/00GK1536719SQ0311140
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者李思忍, 龔德俊, 朱素蘭, 徐永平 申請人:中國科學(xué)院海洋研究所