CN119381808B - 一种插孔结构及水下密封连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插孔结构及水下密封连接器，插孔结构包括轴向顶接配合的活动顶杆、弹簧、插孔本体一、插孔本体二和插孔本体三，插孔本体三的前端部通过油囊与活动顶杆滑动密封配合，插孔本体二内固设有从插孔本体一的前端伸出的导向杆；弹簧包括位于活动顶杆与插孔本体一之间的弹簧一、位于插孔本体一与插孔本体二之间的弹簧三、套设在插孔本体一前端的弹簧二，弹簧二外套设有弹簧帽，弹簧帽、插孔本体一与导向杆之间设置有用于控制插孔本体一适时相对于导向杆后退的锁球；水下密封连接器采用所述插孔结构。本发明采用了组合式的插孔本体及与之装配的弹簧组，不仅能有效满足插孔结构的高寿命高和可靠性要求，而且能灵活调整弹簧插入力范围。

Description

一种插孔结构及水下密封连接器

技术领域

本发明涉及连接器的技术领域，特别是指一种插孔结构及水下密封连接器。

背景技术

目前湿插拔水下密封电连接器种类较多，应用范围广阔，广泛应用于防务、工业、养殖业等领域，相较于其他连接器，湿插拔水下密封电连接器的主要区别为需在水下执行连续插入、拔开等动作，是海底观测网、海底油气开采、海洋探测与通信网络等大型深海工程建设的关键部件，其性能直接决定了工程设施的性能、工作寿命以及可靠性。

湿插拔水下密封电连接器的插入、拔开等动作依靠插孔结构中的弹簧实现，当弹簧长度加长、且长期负载的情况下，容易引起弹簧疲劳，而由于湿插拔水下密封电连接器的独特结构，插孔结构内的弹簧无法拆卸替换。为提高插孔结构内的弹簧使用寿命，普通的弹簧、双弹簧结构无法满足产品的高寿命、高可靠性要求，而且在设计装配的过程中也无法灵活调整弹簧得插入力范围。

因此，如何提高连接器的插孔结构寿命和可靠性是亟待解决的技术问题。

需要特别说明的是，上述技术信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示上述技术信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出了一种插孔结构及水下密封连接器，用以解决水下密封连接器的插孔结构寿命短、可靠性差的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种插孔结构，包括轴向顶接配合的活动顶杆、弹簧、与油囊连通的插孔本体，所述插孔本体包括插孔本体一、插孔本体二和插孔本体三，插孔本体三滑动套设在活动顶杆、插孔本体一和插孔本体二外，插孔本体三的前端部通过油囊与活动顶杆滑动密封配合，插孔本体二内固设有导向杆，导向杆的前端从插孔本体一的前端伸出；所述弹簧包括位于活动顶杆与插孔本体一之间的弹簧一、位于插孔本体一与插孔本体二之间的弹簧三，弹簧还包括套设在插孔本体一前端的弹簧二，弹簧二外套设有弹簧帽，插孔本体一前端设有用于防止弹簧帽向前脱出的卡簧，弹簧二为弹簧帽提供向前的顶推力，插孔本体一上嵌设有能沿径向活动的锁球，锁球面向导向杆的一端置于导向杆上开设的让位槽一内，以限制插孔本体一相对于导向杆后退，弹簧帽内壁设有让位槽二，当弹簧帽受活动顶杆的顶推力而向后移动并使得让位槽二径向对准锁球时，锁球能进入让位槽二内以解除插孔本体一与导向杆的相对轴向锁定。

本技术方案对传统的插孔结构进行了重新设计，采用了组合的插孔本体及与之装配的弹簧组，改变了原由一根长弹簧长期处于最大负载的情况。在本技术方案中，初始状态下，锁球通过弹簧帽将插孔本体一锁定在导向杆上，弹簧三隔离在插孔本体一与插孔本体二之间；在活动顶杆向后运动的过程中，所述活动顶杆先压缩所述弹簧一至活动顶杆接触弹簧帽，然后弹簧帽随活动顶杆同步向后运动而压缩弹簧二，直至弹簧帽上的让位槽二到达锁球的位置，则锁球从让位槽一中脱离而进入让位槽二，则插孔本体一与导向杆之间解除锁定状态，插孔本体一压缩弹簧三而沿着导向杆而向后运动，同时插孔本体一带动插孔本体三同步运动，直至插孔本体一与所述插孔本体二轴向接触。即插孔本体一与插孔本体三在不同的时域下处于不同的位置，而弹簧一、弹簧二和弹簧三在不同的时域和空域下处于不同的负载状态。因此，本技术方案不仅能提升插孔结构中弹簧的寿命，进而保证插孔结构的使用寿命及整个连接器的使用寿命，而且还能够借助于活动顶杆、弹簧一、弹簧帽、弹簧二、插孔本体一、弹簧三、插孔本体二、插孔本体三之间的组合关系，进而灵活调整插孔结构中的弹簧插入力范围。同时，插孔本体三既能对活动顶杆、弹簧一、弹簧三和插孔本体一起到导向作用，又能通过装配余量的设计，在弹簧一、弹簧二和弹簧三的作用下实现插孔本体一、插孔本体二、插孔本体三及活动顶杆之间的自动校正对中。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述插孔本体三的后端部与所述插孔本体一的后端部在弹簧压缩方向上挡止配合，所述插孔本体三的前端部与所述活动顶杆的后端部在弹簧伸长方向上挡止配合。本技术方案提供了优选的挡止配合结构，用于实现插孔本体三的随动动作。即在初始状态时，由于弹簧一的支撑作用，插孔本体一与插孔本体三即处于在弹簧压缩方向上挡止配合的状态，当插孔本体一与导向杆之间解除锁定状态后，活动顶杆通过所述弹簧一、弹簧帽、弹簧二而顶压插孔本体一向插孔本体二运动，所述插孔本体三随所述插孔本体一向所述插孔本体二运动。而当活动顶杆复位时，即活动顶杆反方向运动时，所述插孔本体三随所述活动顶杆复位，具体为：插孔本体一在弹簧三的作用下相对插孔本体二和插孔本体三滑动，活动顶杆在弹簧二的作用下相对插孔本体一滑动，当活动顶杆运动至与插孔本体三挡止配合的位置时，活动顶杆带动插孔本体三相对插孔本体一和插孔本体二滑动。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆与插孔本体三之间、活动顶杆与所述弹簧帽之间、插孔本体三与插孔本体二之间、导向杆与插孔本体一之间均设置有相互适配的导向结构。在本技术方案中，由于插孔本体二为插孔结构中固定不动的结构件，而插孔本体一、插孔本体三及活动顶杆、弹簧帽及各个弹簧均为活动件，因此为了消除相邻活动件间隙配合而带来的误差，进而保证活动顶杆运动的可靠性，可将插孔本体二作为位置基准。则插孔本体三通过与插孔本体二之间的导向结构而实现准确定位，则活动顶杆通过与插孔本体三之间的导向结构而实现准确定位，弹簧帽通过与活动顶杆之间的导向结构而实现准确定位，而插孔本体一通过弹簧帽而实现准确定位；同时，由于导向杆与插孔本体二相对固定，则插孔本体一又可通过自身的通孔与导向杆滑动配合，而实现更加精准的定位。即通过插孔本体二与插孔本体三、插孔本体三与插孔本体一之间的导向结构而实现外部导向，且通过导向杆与插孔本体一的通孔适配、插孔本体一上的弹簧帽与活动顶杆之间的导向结构而实现内部导向，而活动顶杆与插孔本体三之间又具有导向结构，进而使外部导向与内部导向相互关联。通过这种外部导向与内部导向的相互结合，能够提供更多的装配及动作余量设计，进一步降低零部件的加工精度、装配精度，同时在活动顶杆轴向移动过程中，又保证了活动顶杆、插孔本体一、插孔本体二之间的装配精度。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆与插孔本体三之间的导向结构为插孔本体三前端部的导向孔一与活动顶杆的前端部；活动顶杆与所述弹簧帽之间的导向结构包括相互适配的锥面一和锥面二，锥面一为设置在活动顶杆后端部的内凹面，锥面二为设置在弹簧帽前端部的外凸面；插孔本体三与插孔本体二之间的导向结构为插孔本体三后端部的第一密封件与插孔本体二的前端部，插孔本体三通过第一密封件与插孔本体二滑动密封配合。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆与插孔本体一之间、活动顶杆与所述导向杆之间、插孔本体一与插孔本体二之间均设置有相互匹配的插装结构。本实施例中的插装结构不仅可以为上述技术方案中的导向结构提供动作空间，增强活动顶杆与插孔本体一之间、插孔本体一与插孔本体二之间的整体性，而且能够与上述技术方案中的导向结构联合使用而增强导向及对中效果，同时还能为各个弹簧提供安装空间，进而缩小整个插孔结构的长度。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆与插孔本体一之间的插装结构为活动顶杆后端部的导向孔四与插孔本体一的前端部，活动顶杆与所述导向杆之间的插装结构为活动顶杆后端部的导向孔三与导向杆的前端部，插孔本体一与插孔本体二之间的插装结构为插孔本体一后端部的导向孔六与插孔本体二的前端部。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆的锥面一与所述导向孔三、导向孔四同轴设置。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述插孔本体三的前端部与活动顶杆之间设置有第一线簧孔，第一线簧孔用于适配连接器的插针与插孔结构的电性连接，所述插孔本体一的后端部与插孔本体二的前端部之间设置有第二线簧孔，第二线簧孔用于插孔本体一与插孔本体二之间的弹性接触导通。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述弹簧一的一端与所述活动顶杆的端面顶接、另一端与所述插孔本体一外周的台阶面顶接，所述弹簧三的一端与所述插孔本体一内腔的台阶面顶接、另一端与所述插孔本体二内腔的台阶面顶接。本技术方案提供了弹簧一和弹簧三优选的布置形式，通过端面顶接与台阶面顶接的结构设计，不仅能够稳定地对弹簧一和弹簧三进行定位，而且还能有效地提高空间利用率，在不增大结构尺寸的前提下，使整体尺寸本就不大的连接器及尺寸较小的插孔结构能够布置更多弹簧及导向结构，同时各个弹簧支撑在对应的台阶面上，使弹簧自身也具备了导向功能，进一步提升了导向对中效果。

一种水下密封连接器，包括连接器壳体及设置在连接器壳体内的插孔结构，所述插孔结构为上述任一项技术方案所述的插孔结构，连接器壳体的插入口处设置有与活动顶杆适配的端口密封件。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本发明对传统的插孔结构进行了重新设计，采用了组合式的插孔本体及与之装配的弹簧组，形成多级联动的插孔结构，改变了原由一根长弹簧长期处于最大负载的情况。本发明不仅能有效满足插孔结构的高寿命高和可靠性要求，而且能灵活调整弹簧插入力范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为常规插孔结构的剖视图；

图2为本发明所提供的插孔结构的剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明提供的水下密封连接器在密封测压时的剖视图。

附图标号说明：

100-常规活动顶杆；200-常规弹簧；300-常规插孔本体；

1-活动顶杆、1-1-锥面一；2-弹簧一；3-弹簧二；4-弹簧帽、4-1-锥面二；5-弹簧三；6-插孔本体一、6-1-通孔；7-插孔本体二；8-插孔本体三；9-导向杆；10-连接器壳体；

11-导向孔一；12-导向孔二；13-导向孔三；14-导向孔四；15-导向孔五；16-导向孔六；17-导向孔七；

21-台阶面一；22-台阶面二；23-台阶面三；24-台阶面四；25-台阶面五；26-台阶面六；

30-端口密封件；31-油囊；32-第一密封件；33-第一线簧孔；34-第二线簧孔；35-卡簧；36-锁球；37-让位槽一；38-让位槽二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的核心构思及以下实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供这些实施例是为了使本申请透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本申请的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本申请使用的所有术语与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，对应的技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，为常规插孔结构，包括常规活动顶杆100、常规弹簧200和常规插孔本体300，常规插孔本体300开设有内腔，常规弹簧200布置在内腔中且两端分别与常规活动顶杆100和常规弹簧200相抵，常规活动顶杆100的一端与所述内腔滑动配合。为了满足使用要求，当常规弹簧200长度加长，且长期负载的情况下，不仅容易引起常规弹簧200疲劳，而且常规弹簧200无法拆卸替换，同时在设计装配的过程中也无法灵活调整弹簧得插入力范围。

如图2所示，为了解决上述问题，本发明提供了一种插孔结构， 包括轴向顶接配合的活动顶杆1、弹簧、与油囊31连通的插孔本体。

所述插孔本体包括插孔本体一6、插孔本体二7和插孔本体三8，插孔本体三8滑动套设在活动顶杆1、插孔本体一6和插孔本体二7外。其中插孔本体一6分别与插孔本体二7和插孔本体三8滑动插装配合、插孔本体三8分别与插孔本体一6和插孔本体二7滑动插装配合，插孔本体三8的前端部通过油囊31与活动顶杆1滑动密封配合，插孔本体三8的后端部通过第一密封件32与插孔本体二7滑动密封配合。

所述插孔本体二7内固设有导向杆9，导向杆9的前端从插孔本体一6的前端伸出，活动顶杆1的后端部设置有与导向杆9适配的让位孔，以使活动顶杆1可以相对导向杆9而向后运动。

所述弹簧包括位于活动顶杆1与插孔本体一6之间的弹簧一2、位于插孔本体一6与插孔本体二7之间的弹簧三5。弹簧还包括套设在插孔本体一6前端的弹簧二3，弹簧二3外套设有弹簧帽4，插孔本体一6前端设有用于防止弹簧帽4向前脱出的卡簧35，弹簧二3为弹簧帽4提供向前的顶推力。

所述插孔本体一6上嵌设有能沿径向活动的锁球36，锁球36面向导向杆9的一端置于导向杆9上开设的让位槽一37内，以限制插孔本体一6相对于导向杆9后退，弹簧帽4内壁设有让位槽二38，当弹簧帽4受活动顶杆1的顶推力而向后移动并使得让位槽二38径向对准锁球36时，锁球36能进入让位槽二38内以解除插孔本体一6与导向杆9的相对轴向锁定。

本技术方案对传统的插孔结构进行了重新设计，采用了组合的插孔本体及与之装配的弹簧组，改变了原由一根长弹簧长期处于最大负载的情况。在本技术方案中，初始状态下，锁球36通过弹簧帽4将插孔本体一6锁定在导向杆9上，弹簧三5隔离在插孔本体一6与插孔本体二7之间；在活动顶杆1向后运动的过程中，所述活动顶杆1先压缩所述弹簧一2至活动顶杆1接触弹簧帽4，然后弹簧帽4随活动顶杆1同步向后运动而压缩弹簧二3，直至弹簧帽4上的让位槽二38到达锁球36的位置，则锁球36从让位槽一37中脱离而进入让位槽二38，则插孔本体一6与导向杆9之间解除锁定状态，插孔本体一6压缩弹簧三5而沿着导向杆9而向后运动，同时插孔本体一6带动插孔本体三8同步运动，直至插孔本体一6与所述插孔本体二7轴向接触。

本实施例中，活动顶杆1先压缩所述弹簧一2，直至所述活动顶杆1接触插孔本体一6上的弹簧帽4后，所述弹簧二3才被活动顶杆1和插孔本体一6压缩至目标压缩量，直至锁球36解除对插孔本体一6与导向杆9的锁止。即本实施例通过弹簧一2、弹簧二3、弹簧三5而与活动顶杆1、插孔本体一6、插孔本体二7及插孔本体三8形成三级弹性支撑，充分提升插孔结构中弹簧的寿命，保证了插孔结构的使用寿命及整个连接器的使用寿命，还可更加灵活地调整弹簧插入力范围。

即插孔本体一6与插孔本体三8在不同的时域下处于不同的位置，而弹簧一2、弹簧二3和弹簧三5在不同的时域和空域下处于不同的负载状态。因此，本技术方案不仅能提升插孔结构中弹簧的寿命，进而保证插孔结构的使用寿命及整个连接器的使用寿命，而且还能够借助于活动顶杆1、弹簧一2、弹簧帽4、弹簧二3、插孔本体一6、弹簧三5、插孔本体二7、插孔本体三8之间的组合关系，进而灵活调整插孔结构中的弹簧插入力范围。同时，插孔本体三8既能对活动顶杆1、弹簧一2、弹簧三5和插孔本体一6起到导向作用，又能通过装配余量的设计，在弹簧一2、弹簧二3和弹簧三5的作用下实现插孔本体一6、插孔本体二7、插孔本体三8及活动顶杆1之间的自动校正对中。

优选地，如图3所示，在导向杆9前端部的外周设置让位槽一37，弹簧帽4上的锁球36穿过弹簧帽4与让位槽一37适配，弹簧帽4的内壁设置有与锁球36适配的让位槽二38。当弹簧帽4未被活动顶杆1顶压时，所述锁球36挤压在弹簧帽4的内壁与让位槽一37中，此时插孔本体一6与导向杆9相对轴向静止；当弹簧帽4被活动顶杆1顶压发生位移后，锁球36脱离让位槽一37及弹簧帽4的内壁，而进入让位槽二38及导向杆9的外壁之间，此时插孔本体一6能相对于导向杆9后退。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述插孔本体三8的后端部与所述插孔本体一6的后端部在弹簧压缩方向上挡止配合，所述插孔本体三8的前端部与所述活动顶杆1的后端部在弹簧伸长方向上挡止配合。

本技术方案提供了优选的挡止配合结构，用于实现插孔本体三的随动动作。即当活动顶杆1顶压插孔本体一6运动时，所述插孔本体三8随所述插孔本体一6向所述插孔本体二7运动；即在图2所示的上下方向上，插孔本体一6能够带动插孔本体三8由下至上移动，进而插孔本体一6、插孔本体三8同步靠近插孔本体二7。当活动顶杆1复位时，所述插孔本体三8随所述活动顶杆1复位；即在图2所示的上下方向上，活动顶杆1能够带动插孔本体三8由上至下移动，在弹簧的弹力作用下，使插孔本体三8逐步远离插孔本体二7。

具体运动过程如下：

即在初始状态时，由于弹簧一2的支撑作用，插孔本体一6与插孔本体三8即处于在弹簧压缩方向上挡止配合的状态，当插孔本体一6与导向杆9之间解除锁定状态后，活动顶杆1通过所述弹簧一2、弹簧帽4、弹簧二3而顶压插孔本体一6向插孔本体二7运动，所述插孔本体三8随所述插孔本体一6向所述插孔本体二7运动。

而当活动顶杆1复位时，即活动顶杆1反方向运动时，所述插孔本体三8随所述活动顶杆1复位，具体为：插孔本体一6在弹簧三5的作用下相对插孔本体二7和插孔本体三8滑动，活动顶杆1在弹簧二3的作用下相对插孔本体一滑动，当活动顶杆1运动至与插孔本体三8挡止配合的位置时，活动顶杆1带动插孔本体三8相对插孔本体一6和插孔本体二7滑动。

需要特别说明的是，当活动顶杆1通过所述弹簧一2、弹簧二3顶压插孔本体一6运动时，所述插孔本体三8直接随所述插孔本体一6向所述插孔本体二7运动；而当活动顶杆1复位时，插孔本体一6和插孔本体三8之间具有相对运动，即活动顶杆1未运动至与插孔本体三8挡止配合的位置前，插孔本体一6先在弹簧三5的作用下相对插孔本体二7和插孔本体三8滑动，活动顶杆1先在弹簧二3和弹簧三5的作用下相对插孔本体二7和插孔本体三8滑动，当活动顶杆1运动至与插孔本体三8挡止配合的位置后，活动顶杆1带动插孔本体三8相对插孔本体一6和插孔本体二7滑动。

本实施例所提供的这种插孔本体三8的随动设计，在进一步提升对活动顶杆1、弹簧一2、弹簧三5和插孔本体一6的导向效果的同时，也将上述实施例中所述的装配余量耦合至这种随动设计内，即不仅活动顶杆1、插孔本体一6能够相对插孔本体三8主动移动，而且所述插孔本体三8也能相对活动顶杆1、插孔本体一6和插孔本体二7主动移动。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆1与插孔本体三8之间、活动顶杆1与所述弹簧帽4之间、插孔本体三8与插孔本体二7之间、导向杆9与插孔本体一6之间均设置有相互适配的导向结构。

在本技术方案中，由于插孔本体二7为插孔结构中固定不动的结构件，而插孔本体一6、插孔本体三8及活动顶杆1、弹簧帽4及各个弹簧均为活动件，因此为了消除相邻活动件间隙配合而带来的误差，进而保证活动顶杆1运动的可靠性，可将插孔本体二7作为位置基准。则插孔本体三8通过与插孔本体二7之间的导向结构而实现准确定位，则活动顶杆1通过与插孔本体三8之间的导向结构而实现准确定位，弹簧帽4通过与活动顶杆1之间的导向结构而实现准确定位，而插孔本体一6通过弹簧帽4而实现准确定位；同时，由于导向杆9与插孔本体二7相对固定，则插孔本体一6又可通过自身的通孔6-1与导向杆9滑动配合，而实现更加精准的定位。

即通过插孔本体二7与插孔本体三8、插孔本体三8与插孔本体一6之间的导向结构而实现外部导向，且通过导向杆9与插孔本体一6的通孔6-1适配、插孔本体一6上的弹簧帽4与活动顶杆1之间的导向结构而实现内部导向，而活动顶杆1与插孔本体三8之间又具有导向结构，进而使外部导向与内部导向相互关联。通过这种外部导向与内部导向的相互结合，能够提供更多的装配及动作余量设计，进一步降低零部件的加工精度、装配精度，同时在活动顶杆1轴向移动过程中，又保证了活动顶杆1、插孔本体一6、插孔本体二7之间的装配精度。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆1与插孔本体三8之间的导向结构为插孔本体三8前端部的导向孔一11与活动顶杆1的前端部。

优选地，如图2所示，插孔本体三8的前部设置与所述活动顶杆1的小径段滑动配合的导向孔一11，插孔本体三8的中部设置与所述活动顶杆1的大径段及弹簧一2适配的导向孔二12。当活动顶杆1顶压弹簧一2在导向孔二12内压缩而逐渐靠向插孔本体二7，同时活动顶杆1的小径段与导向孔一11滑动配合，活动顶杆1的大径段与导向孔二12间隙配合。当活动顶杆1反方向运动至导向孔一11时，活动顶杆1的小径段与导向孔一11滑动配合，活动顶杆1的大径段与导向孔二12间隙配合。

如图3所示，所述活动顶杆1与所述弹簧帽4之间的导向结构包括相互适配的锥面一1-1和锥面二4-1，锥面一1-1为设置在活动顶杆1后端部的内凹面，锥面二4-1为设置在弹簧帽4前端部的外凸面。当活动顶杆1压缩弹簧一2直至接触弹簧帽4时，锥面一1-1会自动套住锥面二4-1，进而实现活动顶杆1与弹簧帽4的精准对接。

优选地，如图2所示，所述插孔本体三8与插孔本体二7之间的导向结构为插孔本体三8后端部的第一密封件32与插孔本体二7的前端部，插孔本体三8通过第一密封件32与插孔本体二7滑动密封配合。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆1与插孔本体一6之间、活动顶杆1与所述导向杆9之间、插孔本体一6与插孔本体二7之间均设置有相互匹配的插装结构。本实施例中的插装结构不仅可以为上述技术方案中的导向结构提供动作空间，增强活动顶杆1与插孔本体一6之间、插孔本体一6与插孔本体二7之间的整体性，而且能够与上述技术方案中的导向结构联合使用而增强导向及对中效果，同时还能为各个弹簧提供安装空间，进而缩小整个插孔结构的长度。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆1与插孔本体一6之间的插装结构为活动顶杆1后端部的导向孔四14与插孔本体一6的前端部。优选地，在轴向方向上，导向孔四14与插孔本体一6同轴；在径向方向上，导向孔四14的直径大于插孔本体一6前端部的直径，即当插孔本体一6的前端部插入导向孔四14时，两者在径向方向上间隙配合。

所述活动顶杆1与所述导向杆9之间的插装结构为活动顶杆1后端部的导向孔三13与导向杆9的前端部。优选地，在轴向方向上，导向孔三13与导向杆9同轴；在径向方向上，导向孔三13的直径大于导向杆9的直径，即当导向杆9的前端部插入导向孔三13时，两者在径向方向上间隙配合。

所述插孔本体一6与插孔本体二7之间的插装结构为插孔本体一6后端部的导向孔六16与插孔本体二7的前端部，所述插孔本体二7的前端部始终与插孔本体一6的导向孔六16滑动插接配合。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述活动顶杆1的锥面一1-1与所述导向孔三13、导向孔四14同轴设置。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述插孔本体三8的前端部与活动顶杆1之间设置有第一线簧孔33，第一线簧孔33用于适配连接器的插针与插孔结构的电性连接，所述插孔本体一6的后端部与插孔本体二7的前端部之间设置有第二线簧孔34，第二线簧孔34用于插孔本体一6与插孔本体二7之间的弹性接触导通。

优选地，所述第一线簧孔33位于上述技术方案中的导向孔一11与导向孔二12之间；所述第二线簧孔34位于所述插孔本体二7前端部的外周面上，且第二线簧孔34与上述技术方案中插孔本体一6的导向孔六16适配，即第二线簧孔34的外周面与导向孔六16的内壁弹性接触。

在上述技术方案的基础上，作为所述插孔结构优选的技术方案，所述弹簧一2的一端与所述活动顶杆1的端面顶接、另一端与所述插孔本体一6外周的台阶面顶接，所述弹簧三5的一端与所述插孔本体一6内腔的台阶面顶接、另一端与所述插孔本体二7内腔的台阶面顶接。

本技术方案提供了弹簧一2和弹簧三5优选的布置形式，通过端面顶接与台阶面顶接的结构设计，不仅能够稳定地对弹簧一2和弹簧三5进行定位，而且还能有效地提高空间利用率，在不增大结构尺寸的前提下，使整体尺寸本就不大的连接器及尺寸较小的插孔结构能够布置更多弹簧及导向结构，同时各个弹簧支撑在对应的台阶面上，使弹簧自身也具备了导向功能，进一步提升了导向对中效果。

优选地，所述插孔本体一6朝向所述插孔本体二7的一端设置有导向孔五15，所述插孔本体二7朝向所述插孔本体一6的一端设置有导向孔七17，所述弹簧三5的两端分别位于所述导向孔五15和导向孔七17内。

优选地，插孔本体一6朝向活动顶杆1的一端设置台阶面一21，所述弹簧二3的一端与台阶面一21相连，弹簧二3的另一端用于顶接所述活动顶杆1。

优选地，如图3所示，所述插孔本体一6朝向活动顶杆1的一端设置台阶面二22，当所述弹簧二3未负载时，所述台阶面二22与所述弹簧帽4轴向间隔相对，当所述弹簧二3负载逐渐增大后，所述弹簧帽4逐渐靠近台阶面二22，且通过台阶面二22而顶压所述插孔本体一6向插孔本体二7运动。

优选地，插孔本体一6朝向活动顶杆1的一端设置台阶面三23，所述弹簧一2的两端分别与台阶面三23、活动顶杆1的端面顶接。

优选地，所述台阶面一21、台阶面二22、台阶面三23为插孔本体一6朝向活动顶杆1一端的三个台阶面，且台阶面一21、台阶面二22、台阶面三23的直径依次增大。

优选地，插孔本体一6朝向插孔本体二7的一端设置台阶面四24，插孔本体二7朝向插孔本体一6的一端设置台阶面六26，所述弹簧三5的两端分别与台阶面四24、台阶面六26顶接。

优选地，所述导向孔三13与所述导向孔四14为活动顶杆1内的阶梯孔，导向孔四14的直径大于导向孔三13的直径。

优选地，所述通孔6-1、导向孔五15、导向孔六16为插孔本体一内的阶梯孔，所述通孔6-1、导向孔五15、导向孔六16的直径依次增大。

优选地，所述导向孔三13的直径大于通孔6-1的直径且小于导向孔五15的直径，所述导向孔四14的直径大于导向孔五15的直径。

优选地，所述导向孔七17的直径大于导向孔五15的直径且小于导向孔六16的直径。

优选地，台阶面四24为通孔6-1与导向孔五15之间的结构面，所述台阶面五25为导向孔五15与导向孔六16之间的结构面，所述台阶面六26为导向孔七17与导向杆9的安装孔之间的结构面。

优选地，所述弹簧一2、弹簧二3、弹簧三5的螺旋直径依次减小。

优选地，所述弹簧二3、弹簧一2、弹簧三5的长度依次增长。

一种水下密封连接器，包括连接器壳体10及设置在连接器壳体10内的插孔结构，所述插孔结构为上述任一项技术方案所述的插孔结构，连接器壳体10的插入口处设置有与活动顶杆1适配的端口密封件30。

如图4所示，为水下密封连接器的实施例，包括连接器壳体10及设置在连接器壳体10内的插孔结构，所述插孔结构为上述任一项实施例所述的插孔结构，连接器壳体10的插入口处设置有与活动顶杆1适配的端口密封件30，所述插孔结构位于端口密封件30后方的腔体中。

由于本水下密封连接器中的插孔结构不同于常规的插孔结构，油囊31会随插孔本体三8而发生轴向位移，因此，在连接器壳体10的插入口处设置端口密封件30，适配于活动顶杆1及适配连接器中的插针，能够起到端部密封的作用。

另外需要说明的是：

活动顶杆1：作为插孔结构的重要组成部分，在插合过程中，适配连接器的插针顶住活动顶杆1执行插入动作。

弹簧一2：当插针插入连接器时，活动顶杆1压缩弹簧一2，弹簧一2给予一定的插入力。

弹簧二3：插针在插入连接器时，当活动顶杆1与弹簧帽4接触时，活动顶杆1推动弹簧帽4轴向运动，同时压缩弹簧二3。

弹簧帽4：当活动顶杆1运行一定距离后，活动顶杆1与弹簧帽4接触，活动顶杆1尾部顶住弹簧帽4压缩弹簧三5，推动插孔本体一6向后运动，继续进行插合。

弹簧三5：起到支撑插孔本体一6及提供一定的插入力的作用。

插孔本体一6、插孔本体二7及插孔本体三8均起到通流作用。

所述水下密封连接器的应用包括以下几个过程：

1.适配连接器的插针顶住活动顶杆1向内执行插入动作，活动顶杆1压缩弹簧一2而向插孔本体一6运动；

2.当活动顶杆1顶到弹簧帽4时，活动顶杆1推动弹簧帽4向后运动，弹簧二3压缩，锁球36从让位槽一37移动至让位槽二38中时将解除插孔本体一6与导向杆9 的轴向锁定关系，插孔本体一6与导向杆9能够相对轴向滑动；

3.当弹簧帽4运动至与插孔本体一6轴向接触后，由于已经解除了插孔本体一6和导向杆9的轴向锁定，故而插孔本体一6能够后退，则推动插孔本体一6与弹簧三5同时向插孔本体二7运动，同时插孔本体一6带动插孔本体三8同步相对于插孔本体二7向后运动；

4.当插孔本体一6运动至与插孔本体二7轴向接触时，停止运动，适配连接器的插针插入动作完成，水下密封连接器可通流工作。

5.当适配连接器的插针拔出时，弹簧三5、弹簧二3、弹簧一2为活动顶杆1、插孔本体一6的弹出提供弹出力，弹出过程与上述过程相反。

本发明提供的水下密封连接器可以应用于气态介质环境中，或液态介质环境中，或超临界介质环境中，或混合态介质环境中。需要说明的是，本实施例中所记载的气态介质环境、液态介质环境中、超临界介质环境、并不是与混合介质环境相对的绝对纯净介质环境，而是以一种介质为主的环境，例如掺杂有污染物的液态水、液态油、惰性气体、活性气体等纯净环境中，当然也可以是存在一种介质的多种状态的环境，如带有冰渣的冰水等，还可以是多种介质混合的环境，自然也可以是多种介质且介质存在不同物理状态的环境。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的有益效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种插孔结构，包括轴向顶接配合的活动顶杆（1）、弹簧、与油囊（31）连通的插孔本体，其特征在于：所述插孔本体包括插孔本体一（6）、插孔本体二（7）和插孔本体三（8），插孔本体三（8）滑动套设在活动顶杆（1）、插孔本体一（6）和插孔本体二（7）外，插孔本体三（8）的前端部通过油囊（31）与活动顶杆（1）滑动密封配合，插孔本体二（7）内固设有导向杆（9），导向杆（9）的前端从插孔本体一（6）的前端伸出；所述弹簧包括位于活动顶杆（1）与插孔本体一（6）之间的弹簧一（2）、位于插孔本体一（6）与插孔本体二（7）之间的弹簧三（5），弹簧还包括套设在插孔本体一（6）前端的弹簧二（3），弹簧二（3）外套设有弹簧帽（4），插孔本体一（6）前端设有用于防止弹簧帽（4）向前脱出的卡簧（35），弹簧二（3）为弹簧帽（4）提供向前的顶推力，插孔本体一（6）上嵌设有能沿径向活动的锁球（36），锁球（36）面向导向杆（9）的一端置于导向杆（9）上开设的让位槽一（37）内，以限制插孔本体一（6）相对于导向杆（9）后退，弹簧帽（4）内壁设有让位槽二（38），当弹簧帽（4）受活动顶杆（1）的顶推力而向后移动并使得让位槽二（38）径向对准锁球（36）时，锁球（36）能进入让位槽二（38）内以解除插孔本体一（6）与导向杆（9）的相对轴向锁定。

2.根据权利要求1所述的插孔结构，其特征在于：所述插孔本体三（8）的后端部与所述插孔本体一（6）的后端部在弹簧压缩方向上挡止配合，所述插孔本体三（8）的前端部与所述活动顶杆（1）的后端部在弹簧伸长方向上挡止配合。

3.根据权利要求1或2所述的插孔结构，其特征在于：所述活动顶杆（1）与插孔本体三（8）之间、活动顶杆（1）与所述弹簧帽（4）之间、插孔本体三（8）与插孔本体二（7）之间、导向杆（9）与插孔本体一（6）之间均设置有相互适配的导向结构。

4.根据权利要求3所述的插孔结构，其特征在于：所述活动顶杆（1）与插孔本体三（8）之间的导向结构为插孔本体三（8）前端部的导向孔一（11）与活动顶杆（1）的前端部；活动顶杆（1）与所述弹簧帽（4）之间的导向结构包括相互适配的锥面一（1-1）和锥面二（4-1），锥面一（1-1）为设置在活动顶杆（1）后端部的内凹面，锥面二（4-1）为设置在弹簧帽（4）前端部的外凸面；插孔本体三（8）与插孔本体二（7）之间的导向结构为插孔本体三（8）后端部的第一密封件（32）与插孔本体二（7）的前端部，插孔本体三（8）通过第一密封件（32）与插孔本体二（7）滑动密封配合。

5.根据权利要求4所述的插孔结构，其特征在于：所述活动顶杆（1）与插孔本体一（6）之间、活动顶杆（1）与所述导向杆（9）之间、插孔本体一（6）与插孔本体二（7）之间均设置有相互匹配的插装结构。

6.根据权利要求5所述的插孔结构，其特征在于：所述活动顶杆（1）与插孔本体一（6）之间的插装结构为活动顶杆（1）后端部的导向孔四（14）与插孔本体一（6）的前端部，活动顶杆（1）与所述导向杆（9）之间的插装结构为活动顶杆（1）后端部的导向孔三（13）与导向杆（9）的前端部，插孔本体一（6）与插孔本体二（7）之间的插装结构为插孔本体一（6）后端部的导向孔六（16）与插孔本体二（7）的前端部。

7.根据权利要求6所述的插孔结构，其特征在于：所述活动顶杆（1）的锥面一（1-1）与所述导向孔三（13）、导向孔四（14）同轴设置。

8.根据权利要求1-2、4-7任一项所述的插孔结构，其特征在于：所述插孔本体三（8）的前端部与活动顶杆（1）之间设置有第一线簧孔（33），第一线簧孔（33）用于适配连接器的插针与插孔结构的电性连接，所述插孔本体一（6）的后端部与插孔本体二（7）的前端部之间设置有第二线簧孔（34），第二线簧孔（34）用于插孔本体一（6）与插孔本体二（7）之间的弹性接触导通。

9.根据权利要求8所述的插孔结构，其特征在于：所述弹簧一（2）的一端与所述活动顶杆（1）的端面顶接、另一端与所述插孔本体一（6）外周的台阶面顶接，所述弹簧三（5）的一端与所述插孔本体一（6）内腔的台阶面顶接、另一端与所述插孔本体二（7）内腔的台阶面顶接。

10.一种水下密封连接器，包括连接器壳体（10）及设置在连接器壳体（10）内的插孔结构，其特征在于：所述插孔结构为权利要求1-9任一项所述的插孔结构，连接器壳体（10）的插入口处设置有与活动顶杆（1）适配的端口密封件（30）。