坚固耐用型连接器的定制注意事项

运输、化工、离散部件制造和航运等众多行业都需要坚固耐用型部件。随着电子电路逐渐进入发动机、变速箱以及重型和越野车、卡车和公共汽车、工程车辆和军事装备的其他各种部件中，对能够承受恶劣环境的坚固耐用型连接器的需求也随之产生。2023 年，全球坚固耐用型电子产品的市场价值为 147.5 亿美元，预计 10 年后将增长到 337.2 亿美元，而连接器便是其中的一部分。

下文概述了影响坚固耐用型连接器选型的因素，以及如何为具体的应用定制连接器。

选择坚固耐用型特种连接器

连接器在工业设备中发挥着关键作用；它们可确保电源、电子信号和数据在产品内部的各组件之间，或两个部件或多个部件之间安全可靠地传输。

选择坚固耐用型连接器时，应考虑以下关键因素：

• 连接器耐受恶劣条件的能力，包括振动、测试抗冲击性的高负荷或突加负荷、冲击、极端温度和灰尘。
• 符合如密封等级（IP67、IP69K）等标准，确保性能完整。根据不同的应用，零件可能会接触到汽油、柴油、液压油、传动液、制动液和润滑油。例如，有些连接器需要承受压力清洗，这就要求达到 IP69K 等级。即使长期暴露在腐蚀性或恶劣的流体环境中，密封件也能防止泄漏并保持功能。
• 如额定电压和电流等电气规格，确保连接器在正常运行过程中能够承受预期的电气负载和波动。
• 不会损害连接器完整性的外壳材料。
• 使用方便，可快速组装、插接和拆卸的连接器，不会干扰电子信号。

ITT Cannon 生产一系列结构紧凑、重量轻、适用于极端恶劣环境的连接器。具体来说，ITT Cannon APD 系列（图 1）是一套针对恶劣环境的全塑连接器解决方案，专为额定电压高达 48 V/500 V、额定电流高达 240 A 的应用而设计。该系列提供多种选择，包括 1 路和 2 路大功率、VDE 认证型 4 路高电压解决方案以及 51 路高密度连接器。

图 1：ITT Cannon 的 APD 系列连接器是一种全塑料选件，采用卡口连接机制，可实现紧密密封。这种连接器可承受各种恶劣的工作条件。（图片来源：ITT Cannon）

APD 连接器系列采用卡口连接机制，可快速旋转 120 度，确保达到 IP67/IP69K 标准规定的可靠密封性。该系列可承受 -40°C 至 +125°C（-40°F 至 +257°F）的极端温度，适用从 AWG 22 到 AWG 0 的不同线径导线，并提供大功率和高电压型号。该系列结构紧凑、重量轻、易于组装，提供多种变体—1 路、2 路、4 路、6/7 路、19 路、37 路和 51 路，以及全面的配件和工具解决方案选择，以满足不同的应用需求。

该系列还包括模块化 APD 板（图 2），可使连接器用于多种配置。

图 2：APD 模块化接口有多种配置方式，有助于减少装配和维护时间。（图片来源：ITT Cannon）

该接口用于有效管理机舱到底盘和集中互连应用中的连接器。APD 板可确保 APD 互连的安装、重新配置、插接和拆卸操作简单快捷，这也是防止 APD 过早失效的方法之一。此外，模块化 APD 板还能使维护工作更轻松，并更有效地利用狭窄空间。标准化解决方案可轻松跨越不同的组件和系统进行传输。

连接器的失效机制

设备在恶劣条件下运行时，最关键的因素之一是确保部件在正常运行时不会出现故障。这就需要仔细评估连接器可能出现故障的各种方式，具体如下：

腐蚀和污染：持续或频繁接触刺激性液体、泥浆和湿气会腐蚀连接器部件，最终导致信号衰减。ITT APD 系列的塑料外壳耐腐蚀、防潮，即使在最恶劣环境下也易于维护。

振动和冲击： 在未铺设路面的道路和类似的崎岖地形下不断颠簸，会增加越野车的震动和冲击。路况并不是造成连接器磨损和最终故障的唯一因素。圆形 APD 系列连接器采用卡口连接设计，特别适合应对剧烈振动。

装配和维护不当：需要采用精确的方式装配连接器，忽视规程可能会导致部件扭曲和弯曲，从而影响性能。易于装配和拆卸，有助于确保连接器的使用寿命。

电气过载导致过热：连接器具有额定电流或电压，可承受一定程度的浪涌。一旦超过这些限制，就会发生熔毁，导致系统组件损坏和信号丢失。

鉴于连接器可能出现故障的方式多种多样，在复杂系统中使用连接器需要了解具体的应用和工作条件。

为特殊应用定制坚固耐用型连接器

有时，广泛的连接器套件可作为定制的起点。

ITT Cannon 提供的三个定制解决方案示例说明了 APD 连接器对各种特定用例的适合性。

例如，一家发动机制造公司需要为船舶和火车的大型柴油发动机定制连接器解决方案。在此类设备中，连接器可确保高效的动力传输，实现变速箱和螺旋桨等各种系统的集成。该解决方案必须考虑的主要条件如下：暴露于发动机油、剧烈振动以及发动机舱内的有限空间。要应对这些挑战，就必须从 APD 系列的 7 路连接器入手。最终的解决方案增加了一个 O 形环，以确保密封的严密性，并提高抗振和抗压能力。不锈钢弹簧夹将连接器牢牢固定到位。为了有效利用有限的空间，定制解决方案的封装只有标准解决方案的一半。

再例如，一家农业和建筑设备制造商需要为拖拉机传动系统的双离合变速箱定制连接器解决方案。这种变速箱在换挡时转换平稳、轻松，这一特点在高速赛车和拖拉机上尤为突出。连接器系统需要克服的一个特殊挑战是变速箱的独特形状，这就要求重新配置连接器的形状和外形。过度暴露在齿轮油环境下和高电阻也是一个问题。最终的解决方案需要六种不同的连接方式：两个较大的基于 APD 19 路接口的 6 路电源连接器（图 3）和四个较小的基于 APD 4 路接口的信号传输连接器。采用两个定制 O 形圈以满足抗振要求。

图 3：ITT Cannon 的 APD 19 路连接器是拖拉机传动系统的双离合变速箱解决方案的基础。（图片来源：ITT Cannon）

最后，连接器会接触选择性催化还原 (SCR) 泵中的柴油废液，是一家商用车制造商面临的主要挑战。要求连接器既能承受腐蚀性环境，又能在狭小的空间内工作。具体解决方案包括对 APD 37 路连接器的外形尺寸进行重大修改，这是定制连接器的起点。采用不锈钢托架将连接器组件固定到位，确保不会因振动造成密封失效。

结语

从接触油类和极端温度，到突发的冲击和振动，达到坚固耐用需满足的条件很多、很广。除了这些因素外，许多使用案例还需要定制连接器。APD 系列连接器是各种应用的首选。大量的可选项不仅适合许多最终用途，而且在需要进行特定改装时也很容易进行定制。无论是在军事行动、航空、卡车运输还是农业领域，APD 系列连接器都能承受恶劣的工作条件，而不会丢失信号、数据，损坏连接完整性。