[發明專利]電連接器拉脫力試驗裝置及其方法

有效

• 申請號: 201710547388.0
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107355433B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 張超;靳曉陽;付凱
• 申請（專利權）人: 杭州華泰電液成套技術有限公司
• 主分類號: F15B11/04
• 分類號: F15B11/04;F15B11/028;F15B19/00;F15B1/02;F15B20/00;F15B21/00;F15B21/08;G01M13/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰;張法高

本發明提供了一種電連接器拉脫力試驗裝置及其方法，由液壓系統、水壓控制系統、測控系統三部分組成。液壓系統由齒輪泵、電磁換向閥、先導式溢流閥、蓄能器、比例節流閥、油缸、風冷卻器、過濾器、壓力表組成；水壓控制系統由試壓泵、變頻電機、截止閥、蓄能器、壓力表、壓力傳感器、壓力筒、電機變頻器、PLC、觸摸屏組成；測控系統由壓力傳感器、位移傳感器、工控機、數據采集卡，繼電器模塊、隔離模塊組成。該試驗裝置為電連接器拉脫建立0MPa～6MPa的水壓環境，且保證在電連接器拉脫過程中壓力波動范圍在5％以內，提供0m/s～1m/s范圍的拉脫速度和不小于5000N的最大拉脫力，計算出電連接器脫開瞬間拉脫力。

技術領域

本發明涉及電連接器拉脫力試驗裝置及其方法，屬于液壓控制測試系統技術領域。

背景技術

水下連接器是海洋等水下工程及武器裝備系統中不可缺少的電子元器件，其發展可追溯到20世紀50年代，并在二次世界大戰后迅速發展推動著商業和軍事工程領域中水下電氣設備的不斷應用。目前，隨著海洋石油開發以及武器戰斗系統的不斷向深海區域發展，水下連接器更顯用武之地。以海洋石油開發為例，2013-2017年內，深水石油開發的投入占海上油氣開發總投入的比例將超過50％，各大石油公司紛紛將目光轉向開發與探測程度還很低的深海領域，促使了水下連接器的日益備受關注以及學術界的研究熱潮。

在水下連接器領域中，有一類具有特定功能的電連接器一一水下分離電連接器，能夠在水下環境中安全可靠地工作，實現電連接器插頭插座的水下自動分離，并對電連接器接插面和焊線端的信號接點具有斷電保護作用，即使電連接器接插面的信號接點遇海水短路，其焊線端的信號接點亦不會短路。水下分離電連接器廣泛應用于國家海洋防衛各武器型號系統、深海海洋通信與調查、潛艇、導彈發射、魚雷、海洋商用以及軍用工程水下電氣裝置中，如現代導彈、制導魚雷在發射前需將各種導航數據、攻擊目標參數實時加載在導彈、魚雷上，實現與潛艇設備的連接和斷開功能，這其中的加載通道即為水下分離電連接器，它們是潛艇、魚雷等水下戰斗系統必不可少的元器件。

現有的水下密封電連接器只能在空氣中進行插拔操作，連接好后再放入水中，當水下設備需要進行維修、更換、增減時，必須使設備浮出水面才能進行電連接器的分離和連接，這種操作方式費時費力、成本高。在水下作業場合，如脫落電纜、潛水設備、水下攝像機、海上油田上的電器設備、高壓水閥門、壓力變送器、水下電話、快速搶修設備等裝備上，電氣接口往往希望能夠在水下進行插拔，以實現在水下快速、經濟地進行設備的組裝、增減、更換等工作，這一市場對水下插拔密封電連接器有迫切的需求，水下電連接器的使用量非常大，而連接器的可靠性對水下電網、水下通訊、水下設備及水下資源運輸的影響巨大。因此水下電連接器測試設備的研制也勢在必行。

我國海洋裝備制造業起步于上世紀七八十年代，并且由于材料科學等相關學科的薄弱，耐高壓材料，浮力材料等成為深海開發領域的限制，只能通過外購國外材料支持深海技術的研究。目前國內水下電纜插拔連接技術處于起步階段，僅有部分企業單位和科研院所進行了初步研究，且暫無這方面的經驗積累，相應的配套測試裝置更是無從說起。目前國際上在水下連接器這一領域發展較好的、知名的公司主要有FMC、Oil States、Cameron等，但其測試設備均為水下管道連接測試裝置，尚無用來測試電連接器瞬態拉脫力試驗裝置，而且不能測試連接器脫開瞬間拉脫力。

水下元件的廣泛應用使得水下元件的測試越來越重要。一般由于成本問題，水下元件的測試試驗均采用陸上模擬的方法，即在一個密閉壓力容腔內進行試驗。而現有水下連接器測試裝備具有以下缺點：

1.國內連接器拉脫力測試裝置不涉及水壓環境，不適用于水下電連接器測試；

2.國內拉力測試多為靜載拉力的測試，只有少數測試裝置涉及到以一定速度拉脫，但是測試速度范圍較小，然而拉脫速度對拉脫力有較大影響，在水下武器等拉脫速度較大的場合并不能滿足測試要求；

3.國內拉脫力試驗裝置可以測量2500N以內的連接器拉脫力，不能滿足拉脫力較大的實際工況；