《一種同軸導體接頭》是中國核動力研究設計院於2008年11月26日申請的發明專利，該專利的申請號為2008101476819，公布號為CN101414721，公布日為2009年4月22日，發明人是羅志遠、王廣金、周天、鄭蘭疆。
《一種同軸導體接頭》由同軸插座與插頭組成。同軸插座，由插座壓緊螺母、壓緊螺母卡套、卡套螺母、外禁止套、內置“O”形密封圈、外置“O”形密封圈、剛性導體絕緣包層、插芯絕緣包層及金屬插芯構成；同軸插頭，由連線螺母、金屬插針、內層絕緣插針座、外層插針座、連線套筒、壓緊螺栓、壓緊螺栓卡套和插頭壓緊螺母構成；絕緣包層採用高性能聚醚醚酮塑膠，用金屬卡套和密封圈實現同軸插座密封，用插芯與插針配合實現同軸電纜至剛性導體的電氣連線。
2014年11月6日，《一種同軸導體接頭》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種同軸導體接頭》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種同軸導體接頭
- 公布號：CN101414721
- 公布日：2009年4月22日
- 申請號：2008101476819
- 申請日：2008年11月26日
- 申請人：中國核動力研究設計院
- 地址：四川省成都市一環路南三段28號
- 發明人：羅志遠、王廣金、周天、鄭蘭疆
- 分類號：H01R24/02（2006.01）I、H01R13/533（2006.01）I
- 代理機構：成都九鼎天元智慧財產權代理有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：劉世權
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
同軸連線器與其它同軸元器件連線起來構成射頻同軸傳輸線，一般用於信號傳輸和電氣裝置的連線，是射頻同軸傳輸系統的主要組成部分。要求其在各種裝配和使用環境中保持電氣性能的有效性、一致性和穩定性，且在各種套用條件下能夠方便地裝配和維護。通常，同軸連線器要滿足安裝與使用環境的要求，對其材料的選擇和結構設計往往比對電氣性能要求的選擇更為重要，因為首先要滿足這些要求，才能考慮在這種環境下的電性能。
反應堆安全殼電氣貫穿件作為各種電纜貫穿安全殼的通道，既要滿足相關電氣性能的要求，還必須保證可靠的密封性能，既使在各種事故工況（包括失水、地震等）下，仍能維持安全殼壓力邊界的完整性和電氣連續性。因此，作為用於核電站及研究型反應堆安全殼電氣貫穿件上連線剛性同軸導體與柔性同軸電纜的同軸接頭，不僅需要優良的電性能、機械性能，還需要具有較好的密封性和耐輻照能力。如中國專利CN2138843Y公開的一種“三重同軸連線器”，就是一種用在核反應堆電氣貫穿件上的同軸導體接頭，它採用陶瓷材料作為絕緣材料，通過套封焊接工藝來保證整體的密封性能，由於各個部分之間大多採用焊接工藝進行連線，從而導致其互換性較差，工藝複雜，增加了產品的成本；再一個問題是對三重同軸連線器使用較少，逐漸被淘汰。
發明內容
專利目的
《一種同軸導體接頭》的目的在於：提供一種結構優良、密封性能好、抗干擾能力強、易於更換和安裝，並能滿足耐輻照、耐火、耐老化等特殊要求的同軸導體接頭。
技術方案
《一種同軸導體接頭》由同軸插座與同軸插頭通過螺紋連線組成一體，其特徵在於：所述同軸插座，由插座壓緊螺母、壓緊螺母卡套、卡套螺母、外禁止套、內置“O”形密封圈、外置“O”形密封圈、剛性導體絕緣包層、插芯絕緣包層及金屬插芯各組件構成；其中：壓緊螺母卡套裝在卡套螺母的腔體內，並通過套插在該卡套螺母端部腔體中的插座壓緊螺母，將壓緊螺母卡套壓緊在卡套螺母的腔體內；該卡套螺母的另一端，對接剛性導體絕緣包層，並使該絕緣包層的內腔與卡套螺母的內腔對中貫通；該絕緣包層的另一端對接金屬插芯；該金屬插芯的中心部位為實體，其兩側為直柱狀腔體，其中一側腔體容裝與該實體焊連的剛性導體的線芯，另一側腔體裝放金屬插針；金屬插芯的外面套裝有插芯絕緣包層，該插芯絕緣包層與剛性導體絕緣包層的結合端為緊密套插結構；在插芯絕緣包層與剛性導體絕緣包層的外面，套裝有外禁止套；裝有壓緊螺母卡套和壓緊螺母的卡套螺母，套插於外禁止套的腔體內，實現與剛性導體絕緣包層的對接；
通過卡套螺母的外螺紋與外禁止套腔體端部段的內螺紋連線，使上述各組件形成同軸插座整體件；所述同軸插頭，由連線螺母、金屬插針、內層絕緣插針座、外層插針座、連線套筒、壓緊螺栓、壓緊螺栓卡套和插頭壓緊螺母各組件構成；其中：金屬插針，裝放固定在內層絕緣插針座的腔體中；內層絕緣插針座（12）的尾部段，插於外層插針座（13）的腔體中；內層絕緣插針座尾部段，插於外層插針座的腔體中；外層插針座，通過其外壁螺紋套裝在帶有內壁螺紋的連線套筒的腔體中，外層插針座的端頭，套卡在連線螺母的尾端內、並夾緊固定內層絕緣插針座，實現金屬插針的軸向定位與固定；壓緊螺栓，通過其外壁螺紋與連線套筒尾端段的內壁螺紋，被固連在連線套筒的尾部腔體內；插頭壓緊螺母，通過其腔體壁面上的內螺紋，被套裝固定在連線套筒的外壁上；壓緊螺栓卡套，裝在插頭壓緊螺母腔體的尾部，其一端頂壓在壓緊螺栓尾部的端面上，另一端緊卡在插頭壓緊螺母尾部的收縮腔壁面上。
附加技術特徵是：
①在外禁止套與卡套螺母尾端的結合部，設定有外置“O”形密封圈；在卡套螺母尾端與剛性導體絕緣包層的結合部，設定有內置“O”形密封圈。
②在金屬插芯中心實體的一側直柱狀腔體內，設定有容裝、對中、固定剛性導體線芯的固定卡件；
該固定卡件，由內腔直徑與剛性導體線芯直徑相適配、外直徑與剛性導體絕緣包層尾端內腔直徑適配的直柱段，以及在該直柱段表面中心部位具有垂直於其外表面的圓形卡片而一體構成；
該圓形卡片的外徑與剛性導體絕緣包層尾端外表直徑尺寸相適配，該圓形卡片的厚度與剛性導體絕緣包層尾端至插芯絕緣包層之間的間隙大小相適配。
③所述套插於金屬插芯直柱狀腔體中的固定卡件，與金屬插芯的該腔體實現一體化。
④在容裝金屬插針的金屬插芯腔體的端部壁面上，制有夾緊金屬插針的彈性接觸豁口。
改善效果
1.由於該發明具有良好的絕緣性能、耐輻照性能、電性能和密封性能，可長期在核環境下使用，特別適用於在核電站和各種研究型反應堆安全殼電氣貫穿件上使用；
2.由於該發明採用螺紋緊配合連線進行裝配，結構簡單，製造方便，便於進行零件的維修和互換；
3.該發明利用壓緊螺母卡套、壓緊螺栓卡套、“O”形密封圈以及壓緊措施來保證同軸導體接頭的密封性能，工藝成熟，可靠性好；
4.由於採用插芯與插針的彈性配合，用螺紋連線方式進行同軸插頭與同軸插座的連線，具有結構簡單、緊湊的突出優點。
附圖說明
圖1是《一種同軸導體接頭》的同軸導體接頭立體剖面結構示意圖。
圖2是同軸插座的立體剖面結構示意圖。
圖3是同軸插頭的立體剖面結構示意圖。
圖4是該發明同軸導體接頭與反應堆安全殼電氣貫穿件剛性導體及同軸電纜連線的裝配圖。
圖中標記：1為插座壓緊螺母，2為壓緊螺母卡套，3為卡套螺母，4為外禁止套，5為內置“O”形密封圈，6為外置“O”形密封圈，7為剛性導體絕緣包層，8為插芯絕緣包層，9為金屬插芯，10為連線螺母，11為金屬插針，12為內層絕緣插針座，13為外層插針座，14為連線套筒，15為壓緊螺栓，16為壓緊螺栓卡套，17為插頭壓緊螺母，18為插座壓緊螺母與卡套螺母間的連線螺紋，19為設定在金屬插芯一側腔體內的固定卡件，20為容裝固定卡件及剛性導體線芯的金屬插芯的一側腔體，21為容裝金屬插針的金屬插芯的另一側腔體，22為外禁止套與連線螺母間的連線螺紋，23為金屬插針尾端安裝柔性同軸電纜線的插孔，24為壓緊螺栓卡套尾端上的開槽，25為電氣貫穿件剛性導體，26為柔性同軸電纜。
權利要求
1.《一種同軸導體接頭》由同軸插座與同軸插頭通過螺紋連線組成一體，其特徵在於：所述同軸插座，由插座壓緊螺母（1）、壓緊螺母卡套（2）、卡套螺母（3）、外禁止套（4）、內置“O”形密封圈（5）、外置“O”形密封圈（6）、剛性導體絕緣包層（7）、插芯絕緣包層（8）及金屬插芯（9）各組件構成；其中：壓緊螺母卡套（2）裝在卡套螺母（3）的腔體內，並通過套插在該卡套螺母（3）端部腔體中的插座壓緊螺母（1），將壓緊螺母卡套（2）壓緊在卡套螺母（3）的腔體內；該卡套螺母（3）的另一端，對接剛性導體絕緣包層（7），並使該絕緣包層（7）的內腔與卡套螺母（3）的內腔對中貫通；該絕緣包層（7）的另一端對接金屬插芯（9）；該金屬插芯（9）的中心部位為實體，其兩側為直柱狀腔體，其中一側腔體（20）容裝與該實體焊連的剛性導體（25）的線芯，另一側腔體裝放金屬插針（11）；金屬插芯（9）的外面套裝有插芯絕緣包層（8），該插芯絕緣包層（8）與剛性導體絕緣包層（7）的結合端為緊密套插結構；在插芯絕緣包層（8）與剛性導體絕緣包層（7）的外面，套裝有外禁止套（4）；裝有壓緊螺母卡套（2）和壓緊螺母（1）的卡套螺母（3），套插於外禁止套（4）的腔體內，實現與剛性導體絕緣包層（7）的對接；通過卡套螺母（3）的外螺紋與外禁止套（4）腔體端部段的內螺紋連線，使上述各組件形成同軸插座整體件；
所述同軸插頭，由連線螺母（10）、金屬插針（11）、內層絕緣插針座（12）、外層插針座（13）、連線套筒（14）、壓緊螺栓（15）、壓緊螺栓卡套（16）和插頭壓緊螺母（17）各組件構成；其中：金屬插針（11），裝放固定在內層絕緣插針座（12）的腔體中；內層絕緣插針座（12）的尾部段，插於外層插針座（13）的腔體中；外層插針座（13），通過其外壁螺紋套裝在帶有內壁螺紋的連線套筒（14）的腔體中，外層插針座（13）的端頭，套卡在連線螺母（10）的尾端內、並夾緊固定內層絕緣插針座（12），實現金屬插針（11）的軸向定位與固定；壓緊螺栓（15），通過其外壁螺紋與連線套筒（14）尾端段的內壁螺紋，將壓緊螺栓（15）固連在連線套筒（14）的尾部腔體內；插頭壓緊螺母（17），通過其腔體壁面上的內螺紋，被套裝固定在連線套筒（14）的外壁上；壓緊螺栓卡套（16），裝在插頭壓緊螺母（17）腔體的尾部，其一端頂壓在壓緊螺栓（15）尾部的端面上，另一端緊卡在插頭壓緊螺母（17）尾部的收縮腔壁面上。
2、按照權利要求1所述的同軸導體接頭，其特徵在於：在外禁止套（4）與卡套螺母（3）尾端的結合部，設定有外置“O”形密封圈（6）；在卡套螺母（3）尾端與剛性導體絕緣包層（7）的結合部，設定有內置“O”形密封圈（5）。
3、按照權利要求1所述的同軸導體接頭，其特徵在於：在金屬插芯（9）中心實體的一側直柱狀腔體（20）內，設定有容裝固定剛性導體（25）線芯的固定卡件（19）；該固定卡件（19），由內腔直徑與剛性導體（25）線芯直徑相適配、外直徑與剛性導體絕緣包層（7）尾端內腔直徑適配的直柱段，以及在該直柱段表面中心部位具有垂直於其外表面的圓形卡片而一體構成；該圓形卡片的外徑與剛性導體絕緣包層（7）尾端外表直徑尺寸相適配，該圓形卡片的厚度與剛性導體絕緣包層（7）尾端至插芯絕緣包層（8）之間的間隙大小相適配。
4、按照權利要求3所述的同軸導體接頭，其特徵在於：所述套插於金屬插芯（9）的直柱狀腔體（20）中的固定卡件（19），與金屬插芯（9）的該腔體（20）實現一體化。
5、按照權利要求1或3或4所述的同軸導體接頭，其特徵在於：在容裝金屬插針（11）的金屬插芯（9）的腔體（21）的端部壁面上，制有夾緊金屬插針（11）的彈性接觸豁口。
6、按照權利要求1-3之一所述的同軸導體接頭，其特徵在於：所述同軸插座中的剛性導體絕緣包層（7）、插芯絕緣包層（8）及同軸插頭中的內層絕緣插針座（12）均為聚醚醚酮製件，而金屬插芯（9）為具有彈性的青銅製件。
實施方式
如圖1、圖4所示：《一種同軸導體接頭》由通過螺紋22連線的同軸插座與同軸插頭一體組成。
同軸插座，如圖2所示：由插座壓緊螺母1、壓緊螺母卡套2、卡套螺母3、外禁止套4、氟橡膠內置“O”形密封圈5、氟橡膠外置“O”形密封圈6、醚醚酮剛性導體絕緣包層7、醚醚酮插芯絕緣包層8及青銅金屬插芯9各組件構成。
同軸插座的具體結構如下：壓緊螺母卡套2裝在卡套螺母3的腔體內，並通過套插在該卡套螺母3端部腔體中的插座壓緊螺母1，將壓緊螺母卡套2壓緊在卡套螺母3的腔體內；在該卡套螺母3的另一端，對接有醚醚酮剛性導體絕緣包層7，並使該絕緣包層7的內腔與卡套螺母3的內腔對中貫通；在該絕緣包層7的另一端對接青銅金屬插芯9，該青銅金屬插芯9的中心部位為實體，其兩側為直柱狀腔體，其一側腔體20容裝固定卡件19，並使穿過該固定卡件19內腔的剛性導體25的線芯，焊接到金屬插芯9中部的該實體上，另一側腔體21內裝放金屬插針11，由於在該腔體21端部壁面上沿軸向方向開有彈性豁口，實現插針與插芯的緊密連線；在青銅金屬插芯9的外面，套裝有醚醚酮插芯絕緣包層8，該插芯絕緣包層8與醚醚酮剛性導體絕緣包層7的結合端為緊密套插結構；在醚醚酮插芯絕緣包層8與醚醚酮剛性導體絕緣包層7的外面，套裝有外禁止套4；裝有壓緊螺母卡套2和壓緊螺母1的卡套螺母3，套插於外禁止套4的腔體內，實現與剛性導體絕緣包層7的對接；在外禁止套4與卡套螺母3尾端的結合部，設定有氟橡膠外置“O”形密封圈6，在卡套螺母3尾端與剛性導體絕緣包層7的結合部，設定有氟橡膠內置“O”形密封圈5，保證連線的密封性能；通過卡套螺母3的外螺紋與外禁止套4腔體端部段的外螺紋連線，將上述各組件組合成為一體化的同軸插座。
同軸插頭，如圖3所示：由連線螺母10、金屬插針11、醚醚酮內層絕緣插針座12、外層插針座13、連線套筒14、壓緊螺栓15、壓緊螺栓卡套16和插頭壓緊螺母17各組件構成。
同軸插頭的具體結構如下：金屬插針11，裝放固定在醚醚酮內層絕緣插針座12的腔體中；醚醚酮內層絕緣插針座12的尾部段，插於外層插針座13的腔體中；外層插針座13，通過其外壁螺紋套裝在帶有內壁螺紋的連線套筒14的腔體中，外層插針座13的端頭，套卡在連線螺母10的尾端內、並夾緊固定醚醚酮內層絕緣插針座12，實現金屬插針11的軸向定位與固定；壓緊螺栓15，通過其外壁螺紋與連線套筒14尾端段的內壁螺紋，被固連在連線套筒14的尾部腔體內；插頭壓緊螺母17，通過其腔體壁面上的內螺紋，被套裝固定在連線套筒14的外壁上；壓緊螺栓卡套16，裝在插頭壓緊螺母17腔體的尾部，其一端頂壓在壓緊螺栓15尾部的端面上，另一端緊卡在插頭壓緊螺母17尾部的收縮腔壁面上。這些組件組合成為一體化的同軸插頭。
圖4給出了該發明同軸導體接頭與反應堆安全殼電氣貫穿件剛性導體25及同軸電纜26連線的裝配圖。
該發明同軸導體接頭與同軸電纜26連線時，將柔性同軸電纜26的線芯插在同軸插頭金屬插針11尾端的插孔23中，將該線芯與金屬插針11焊接實現同軸電纜26與金屬插針11的電氣連通；通過插頭壓緊螺母17與連線套筒14的不斷擰緊，使壓緊螺栓16與柔性同軸電纜26之間緊密貼合保證密封性能。
該發明同軸導體接頭與反應堆安全殼電氣貫穿件剛性導體25連線時，將剛性導體25套裝在由插座壓緊螺母1、壓緊螺母卡套2、卡套螺母3、醚醚酮剛性導體絕緣包層7對接所形成的腔體中，並使剛性導體25的線芯穿過青銅金屬插芯腔體20中的固定卡件19的內腔，直接焊接到青銅金屬插芯的實體上，使剛性導體25與青銅金屬插芯9實現電氣連通。
通過插座壓緊螺母1、卡套螺母3及壓緊螺母卡套2間的緊密配合，實現了對剛性導體組件25的定位與密封。
榮譽表彰
2014年11月6日，《一種同軸導體接頭》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
