(07)圆形电连接器

圆形电连接器

1 概述

在电连接器系列产品中，圆形电连接器在军用电连接器中占有重要地位。圆形电连接器是其基本结构为圆柱形，并具有圆形插合面的一类电连接器。圆形电连接器的圆柱形结构具有科学的坚固性，比其它任何形状都具有更高的强度-重量比，它易于用通用机床加工，较容易密封、插合和卸开，有简便牢固的锁紧机构。经过几十年的发展，使它具有完整合理的工艺和较高的可靠性。因此，在使用多种连接器实现部件与电缆、电缆与电缆之间互连的场合，圆形电连接器是第一选择。在七十年代初期，以MIL-C-26482为代表的圆形系列电连接器应用最广，现逐步被更高性能的符合美军标MIL-C-38999规范的产品所替代。

圆形电连接器总的发展趋势是小型化、高密度、高性能和高可靠。军用装备的需求是圆形电连接器技术和市场发展的主要动力。

2 圆形电连接器的典型结构特点

2.1 基本结构

按上述分类，军用圆形电连接器通常指军事装备用低频圆形电连接器，即使用频率在3MHz以下的圆形电连接器，又分通用和特种圆形电连接器，通用圆形电连接器是无特殊功能要求的空气电连接器；特种圆形电连接器，一般都指有特殊功能要求的电连接器（像滤波、抗电磁干扰、光纤、高温、高压、水下、超低温、高气密等），这里以介绍通用圆形电连接器为主。

通用的圆形电连接器基本结构由接触件、壳体件、绝缘件及附件组成。

a. 接触件

连接器完成电连接功能的核心零件。一般由阳性接触件和阴性接触件（即插针、插孔）组成接触对，通过阴、阳接触件的插合完成电连接，是电连接器的关键零件。

阳性接触件通常分为刚性和弹性二种：刚性接触件其形状为圆柱形（圆插针）；弹性接触件（麻花针）其形状为鼓形；接触件一般由铜材制成。前端是实现插针与插孔有效接触的部位，后端是用于与导线、印制板等连接的部位，称为端接部位。

阴性接触件即插孔，是接触对的关键零件，它依靠弹性结构在与插针插合时发生弹性变形而产生弹性力与阳性接触件形成紧密接触，完成连接。插孔的结构种类很多，

有切槽收口式、单簧片式以及双曲面线簧插孔、栅栏式管簧孔和刚性圆孔等形式。

根据接触件在绝缘安装板中能被移出，分为不可拆卸和可拆卸两种接触件。

b. 绝缘安装板

绝缘安装板也常称为基座或绝缘体，它的作用是使接触件按所需要的位置和间距排列，并保证接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘性能。良好的绝缘电阻、耐电压性能以及易加工性是选择绝缘材料加工成绝缘体的基本要求，绝缘体材料通常由电性能较好的塑料和硅橡胶、灌封胶组成。塑料件一般采用热塑性和热固性二种塑料。

c. 壳体

也称外壳，是连接器的外罩，由插头、壳体、锁紧机构、尾罩等四部分组成，为内装的绝缘安装板和插针提供支撑及机械保护。通常插头壳体或插座壳体的结构上，具有多条定位键和槽，为插头和插座插合时提供正确定位；多数圆形电连接器有锁紧机构：提供插头与插座连接时连接、锁紧、防松装置；同时插座（固定电连接器）还提供固定装置，将连接器固定到设备上。壳体材料通常由铝、铜、不锈钢组成，根据不同的使用环境和场合，分别采用不同比重和性能的材料。用于航天、航空的电连接器由于对电连接器提出重量轻的要求，外壳一般都采用易加工、重量轻的铝材加工而成。海防型号用的电连接器由于有较高的耐盐雾性能，大多数采用铜材或不锈钢材料，而长期在水下环境使用的水下电连接器，由于要长期抗海水的腐蚀，因此绝大多数外壳都采用不锈钢材料。

d. 附件

附件分结构附件和安装附件。结构附件如卡圈、定位键、定位销、导向销、连接环、电缆夹、垫圈、波形弹簧、屏蔽簧片、密封圈、密封垫等。安装附件如螺钉、螺母、螺杆、弹簧圈等。附件大都为标准件和通用件。

2.2 连接与锁紧

圆形电连接器一般由插头和插座组成，其中插头也称自由端连接器，插座也称固定连接器。通过插头、插座的插合和分离来实现电路的连接和断开，因此就产生了插头和插座的各种连接方式。

对圆形连接器来说，主要有螺纹式连接，卡口式连接和直插式连接、卡锁连接四种方式。

a. 螺纹式连接最常见，它具有加工工艺简单、制造成本低、适用范围广等优点，

但连接速度较慢不适宜于需频繁插拔和快速连接的场合，耐力学环境性能差，为防止螺纹连接在长期较强振动条件下的松动，往往打保险。

b. 卡口式连接由于其三条卡口槽的导程较长，因此连接的速度较快，能实现快速插合和分离。

c. 直插式连接是四种连接方式中连接速度最快的一种，它不需进行旋转运动，只需进行直线运动就能实现连接、分离和锁紧的功能。由于它属于直线推拉式连接方式，所以仅适用于总分离力不大的连接器。直插式连接器，占据的空间较小，易实现高密度多个连接器的安装。

d. 卡锁式连接具有卡锁（类似高压锅的盖与锅体之间的连接）和多头螺纹连接结构；具有快速连接和分离、耐力学环境性能较高、抗电磁干扰性能好、盲插等优点；但它具有加工工艺复杂、制造成本高、外形较大，使用范围受限等缺点。

各种连接方式的特点对比如下：

螺纹式连接：不适用于快速插拔，无到位警示声（见图2-1）。

卡口式连接：操作空间小，快速插拔，有到位警示声（见图2-2）。

直插式连接：操作空间小，可实现快速插拔；不适用于连接、分离力较大的电连接器（见图2-3）。

卡锁式连接：快速插拔，有到位警示声（见图2-4）。

图2-1 螺纹连接电连接器图

图2-2 卡口连接电连接器图

图2-3 直插连接电连接器图图2-4 卡锁连接电连接器图

2.3 端接方式

端接方式是指电连接器的接触对与电线或电缆的连接方式。

焊接式接触件—导线是焊接在接触件焊槽内的。

压接式接触件—导线是压接在接触件压接筒内；可通过接触件拆卸工具，将其与电连接器分离。可拆卸接触件既可以是前卸式，也可以是后卸式，这取决于接触件的拆卸是需要插入到电连接器的前部还是后部，推荐采用后卸式较好。

圆形电连接器的接触件端接方式通常有焊接式及压接式。在选用时，可考虑电连接器的使用环境及对现场维修的要求，来决定电连接器的端接方式。

2.4 防误插结构

任何结构的电连接器在接触件啮合前，壳体必需准确定位，电连接器在完成外壳定位后，

插针接触件才能触到插孔接触件或绝缘安装板的表面，保证接触件得到正确导向，不受损伤；否则在插合过程中易出现插针折弯的现象。

电连接器的防误插或防错插的功能一直是用户比较关注的问题，它能防止由于人员疏忽或环境限制（盲插场合）等造成的误操作产生错插的情况，造成的后果：轻则“采集不到参数或产生错误的数据，严重的将装置或仪器烧坏。

用户在使用电连接器过程中的误操作主要有以下二方面：

a. 同一装置面板相邻的地方采用相同型号、规格、品种的电连接器（例相邻二只产品均选用Y11X-1419TK/ZJ），在使用时二只插头互相交换，导致错插。

b. 同一装置面板相邻的地方采用相同规格、不同品种的电连接器（例相邻二只产品一只选用头孔/座针Y11X-1419TK/ZJ、另一只选用头针/座孔Y11X-1419TJ/ZK），在使用时；误将头针Y11X-1419TJ插入座针Y11X-1419ZJ导致误插。