CN102360104A

CN102360104A - 一种水下光缆连接器

Info

Publication number: CN102360104A
Application number: CN2011103081810A
Authority: CN
Inventors: 吴元亮; 罗旭辉
Original assignee: SHANGHAI FANGAO COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI FANGAO COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2031-10-12
Also published as: CN102360104B

Abstract

本发明涉及一种光缆连接器。所要解决的技术问题是提供一种水下光缆连接器，在满足水密以及抗拉的性能要求的前提下，能提供一种可拆卸的活动连接。其特征在于：插头外壳和插座外壳上分别设有互相配合的锥体结构可插合形成无间隙的密封连接；插头与光缆之间设有密封连接结构，在插头外壳与抗拉锥套之间，使用“O”型密封圈密封；光缆与整个插头尾部零件之间使用常温聚氨酯进行整体模铸成密封尾套密封。本发明的插头与插座之间为活动式的密封连接结构，两壳体之间采用锥体连接，内、外锥体之间可做到无间隙，锥体之间还采用“O”型密封圈密封，内外锥体之间用连接螺母紧锁，结构简单，性能可靠，具有很高的耐水压性能，连接拆卸方便。

Description

一种水下光缆连接器

技术领域

本发明所涉及的是一种光缆连接器，尤其涉及主要应用于水下设施与光缆之间的连接的特殊场合使用的光缆连接器。

技术背景

到目前为止，世界各国都在重视海洋开发，在海洋开发中，一定要使用光纤信号传输设施，另外在江河湖海中也需要大量应用光纤通信，例如水下机器人，用于对各种水库大坝进行勘察检验，也用于对海底、湖底等地形的勘察，对于沉没在湖底或海底的沉船或其他设施的打捞，有时也要使用水下机器人进行工作，在军事应用中，例如：光纤水听器，水下鱼雷、水雷等试验应用都需要用水下光缆连接器。

现有技术中水下光缆连接器多采用钛合金等材料制成外壳体的封闭结构，如专利号为02219665.X的中国发明专利《海底光缆连接器》；公开了一种带封闭结构的光缆连接器，该连接器采用光缆外铠终端法兰座与斜契的夹紧结构，将海底光缆外铠钢丝紧紧固定；在海底光缆聚乙烯护套终端部位与连接器内芯体表面之间注塑模制一层同材质的聚乙烯护层；该护层的外缘设置一层与内芯体两端外侧安装的光缆外铠终端法兰座联接固接的外壳体；另外，连接器两端封装耐海水腐蚀的锥形弯曲限制器。这种结构较为笨重，往往采用焊接等固定联接方式将光缆连接器封闭在外壳体内；一旦封闭完成就不能轻易打开；不适用于需要经常拆卸连接的光纤通信场合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为克服现有技术的不足，提供一种水下光缆连接器，在满足水密以及抗拉的性能要求的前提下，能提供一种可拆卸的活动连接，适用于水密光缆或零漂浮水密光缆与沉于水下静止或活动的设施之间的光纤通信。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种水下光缆连接器，所述连接器包括互相插合的插座和插头；插头和光缆之间设有抗拉结构，所述抗拉结构光缆中的抗拉元件胶合在抗拉锥套中；其特征在于：所述插头外壳3和插座外壳22上分别设有互相配合的锥体结构可插合形成无间隙的密封连接；所述锥体结构由设在插头外壳3前端的外锥体结构和设在插座外壳22前端的内锥体结构组成，所述外锥体结构和内锥体结构的锥度相同，为7°～10°；在所述内锥体结构和外锥体结构的插合面上设有“O”型密封圈；在插合后的内锥体和外锥体的外面采用连接螺母2拧紧，并用锁紧螺钉6锁定连接螺母2；保证使用中连接螺母2不松动。

所述插座后端设有用于与水下设施之间连接的安装法兰结构，所述安装法兰结构与设备的装配面上设有“O”型密封圈；

所述插头与光缆之间设有密封连接结构，在所述插头外壳3与抗拉锥套18之间，使用“O”型密封圈密封；光缆与整个插头尾部零件之间使用常温聚氨酯进行整体模铸成密封尾套密封。

在所述密封尾套81的前端设有加固密封用的不锈钢螺母811，后端设有一道不锈钢金属圈812加固用于提高密封尾套的端部密封性。

最优实施例，所述内锥体结构和外锥体结构的锥度相同，为8°。

本发明可带来以下有益效果：

本发明分成插座和插头两大部分，插座水密地安装在水下设施上；插头与水密光缆组装在一起，水密光缆与插头之间具有一定的耐拉力，还具有一定的耐水压力；插头与插座之间为活动式的密封连接结构，两壳体之间采用锥体连接，内、外锥体之间可做到无间隙，锥体之间还采用“O”型密封圈密封，内外锥体之间用连接螺母紧锁，其结构简单，性能稳定可靠，不仅能达到一定的光学性能及力学性能要求，还具有很高的耐水压性能，并能在现场进行连接，在收起时拆卸亦方便。

附图说明

图1：是本发明优选实施例的插头结构剖视图；

图2：是本发明优选实施例的插头的左视图；

图3：是本发明优选实施例的插座结构剖视图；

图4：是本发明优选实施例的插座的右视图

图5(a)：是本发明优选实施例的插头的内芯体结构剖视图

图5(b)：是本发明优选实施例的插座的内芯体结构剖视图

图6：是本发明优选实施例的插头和插座插配后的剖视图

图7：是本发明优选实施例的插头尾部组件装配后示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

插头整体结构如图1，图2所示。图1、图2中，1为事先组装好的内芯体；2为连接螺母；3为插头外壳，插头外壳3上设有外锥体结构C，外锥体结构上设有两道“O”型密封圈31；4、5为定位销；6为锁紧螺钉；8为插头尾部组件；在未插合之前，插头上盖有防水帽9。

为装配及加工工艺过程方便容易，我们把插头内芯体1（结合参见图5（a））做成一个整体；在连接器插头装配时，最先把它组装起来。本实施例中它主要由基体10、陶瓷插芯11、弹簧12、弹簧座13、陶瓷插孔14、插孔外套筒15、后压板16、内芯接套17、抗拉锥套18、水密光缆19、密封圈181组成。

插座结构如图3、图4示。图3、图4中，21为事先组装好的内芯体；22为插座外壳；23为尾部接套、24为尾螺母、25为尾部光缆缩口套；在未插合之前，插头上盖有防水帽20。

为装配及加工工艺过程方便容易，我们把插座内芯体21（结合参见图5（b））做成一个整体；本实施例中主要由基体210、陶瓷插芯211、弹簧212、弹簧座213、后压板214、光缆215组成。

在插座后端的安装法兰结构上设置二道“O”型密封圈26与外部设施进行平面密封，并用不锈钢螺钉作固定密封连接。

插头与插座插合后的结构如图6所示。

先介绍一下本实施例的插头体与插座体之间的光路连接结构：

在插头的一侧安装有陶瓷插芯11、陶瓷插孔14、插孔外套筒15，陶瓷插芯11插入陶瓷插孔14中并一起置于插孔外套筒15中；插孔外套筒15后端外侧设有外螺纹，与基体10上设的台阶孔的前端面通过螺纹连接，形成可拆卸连接，连接后使插孔外套筒15的一半伸出基体10的端面之外，准备插入插座上基体210端面上的内孔B中；弹簧12套设在陶瓷插芯11的后部，陶瓷插芯11的后端台阶面与弹簧座13之间通过弹簧12弹性配合；用后压板16固定压紧装配在基体10台阶孔中部件。同样在插座的基体210的内孔B的中心上也安装有陶瓷插芯211，在陶瓷插芯211后面也装有弹簧212和弹簧座213，用后压板214压紧。

在连接时，处于B孔中的陶瓷插芯211与插孔外套筒15相互对插，使在插孔中二插芯端面相互接触，插芯后面的二只弹簧对插芯施压，使其接触更紧密，插入孔B中的插孔外套筒15，在连接过程中可以起到导向作用，也能起到保护陶瓷插孔14的作用，这使光路连接更稳定可靠。

本实施例仅示出了一种光路连接结构，本发明发明的活动式水密连接结构亦适用于其他不同的内芯体结构的光纤连接器。

下面详细描述一下本实施例的插座和插头之间的活动式水密连接结构。

如图6示，在插座外壳22上设置有一个内锥体结构，在插头外壳3上设置有一个外锥体结构，它们的锥体角度相同，可以取7°～10°之间某一锥度，本实施例中采用最优锥度8°；这种结构使得插座和插头相互插入后，内外锥体之间可达无间隙配合，在插头外壳3的外锥体结构上还设置二道“O”型密封圈31形成连接密封，这种锥度连接，当连接螺母2连接拧紧后，二锥体之间可达到无间隙，并用两只锁紧螺钉6锁定连接螺母2后，连接稳定，可靠。

在拆卸时，只要旋出锁紧螺钉6后，把连接螺母2用扳手拧开，由于锥体的结构内小外大，插头退出非常容易。

因本连接器都使用在海边，水边或舰船上，且现场使用条件十分恶劣，水下设施及光缆又十分笨重，一旦收起后，连接器分开后，才能装运，所以当插头、插座一旦拆开，必须立刻带好防水帽，该帽子同样也要防水密封，所以本防水帽9和20同样具有水密结构要求。故盖在插头上的防水帽9设计了与插座外壳相同的外锥体结构；盖在插座上的防水帽20设计了与插头外壳相同的内锥体结构。防水帽20，如图3所示，通过连接螺母201、锁紧螺钉202锁紧在插座上。

插头与水密光缆19之间的连接结构结合参见图1、图7。光缆19的抗拉元件芳纶191等置于插头尾部的抗拉锥套18中，二者之间用环氧树脂进行粘结固化，抗拉锥套18与插头外壳3通过尾套螺母32固定；使光缆与连接器之间具有很高的抗拉力。尾部的水密结构如下：在抗拉锥套18与插头外壳3内壁之间采用“O”型密封圈181密封。尾套81采用聚氨酯胶进行常温浇铸，还用二只不锈钢金属圈811和812浇铸在一起，使连接器尾部，光缆和尾套81三者之间形成一个密封整体。前端的不锈钢金属圈811为螺纹连接在插头外壳3上的不锈钢螺母，后端的一道不锈钢金属圈812用于加固、提高尾套81与光缆19之间的密封性能。

具体的实施过程如下：

首先对所有机加工零件进行检验，合格后，把所有的销子压入各自的销孔中，待用。

实施插头组装，首先在光缆上穿入不锈钢金属圈812、尾套螺母32、抗拉锥套18、内芯接套17、不锈钢螺母811、连接螺母2等零件，然后对光缆端头进行剥皮，呈裸光纤，在剥皮之前，在光纤上预先穿入弹簧座13、弹簧12，在陶瓷插芯11中注入胶水后，把裸光纤穿入陶瓷插芯11，待光纤需要长度最后确定后，放在加热固化台上，对插芯进行加热固化，使插芯牢牢的固定在光纤上，固化完成后，对所有陶瓷插芯11的端面进行镜面研磨、抛光、端面经检验合格，开始组装内芯体1，即把研抛合格的陶瓷插芯11插入内芯体1的台阶孔中，插芯头要插入陶瓷插孔14中，再固接后压板16，完成上述的装配工序后，再套上内芯接套17以及抗拉锥套18，形成如图5（a）所示的装配结构形式。

在抗拉锥套18中剪平光缆芳纶，并对陶瓷插芯11进行光功率检测，光学性能合格后在抗拉锥套18的后部用缩口钳缩紧，使锥套尾部紧缩光缆，最后把整体内芯体直立起来，对锥套18中的光缆芳纶191和加强筋等中注入环氧树脂进行常温固化，待环氧树脂凝固形成一个整体后，光缆与锥套18之间获得了很大的拉力，这样内芯体组装完成。

将完成组装的内芯体1（如图5（a）所示的结构），整体插入插头外壳3中，注意：销子4必须插入内芯体1的键槽中，密封圈181上稍微擦拭一些油脂，使插入容易，最后把连接螺母2，金属螺母811及尾套螺母32安装入位。

对插头尾部进行整体常温浇铸，首先把不锈钢螺母811和不锈钢金属圈812置于正确位置，并按要求把模壳36、37安装于需要模铸的位置，然后在模壳中注入调匀的聚氨酯常温固化胶，注意注入的胶中须无气泡，注入后的胶中气泡必须全部排出，待固化完成后把模壳36、37拆去，整个插头尾部组件的组装完成。

实施对插座的组装，插座的组装较为简单，首先对插座体的内芯体21（如图5（b）所示结构）进行安装，方法同插头体内芯体1安装一样，待整体测试合格后，装入插座外壳22中，注意销子221必须插入内芯体21键槽中，后面再安装尾部接套23，光缆缩口套25，拧上尾螺母24，调整好光缆位置后，用缩口钳缩紧光缆，使光缆达到一定的拉力，轻度拉伸光缆不影响内部的光学性能，对插座体的组装也就完成。

插座与插头需要连接时如图6示，一般是在用户进行，对插头和插座分别卸下防水帽9和20，然后把插头外壳3上的定位销5对准插座外壳22上键槽A，轻轻插入到底后，实现插头和插座之间的紧密插合，然后拧上连接螺母2，并用扳手拧紧，最后把连接螺母2上的锁紧螺钉6拧紧，牢牢锁住连接螺母2，不让它自行松动，达到在使用过程中连接稳定可靠，最终完成安装，下水使用。

Claims

1.一种水下光缆连接器，所述连接器包括互相插合的插座和插头；插头和光缆之间设有抗拉结构，所述抗拉结构光缆中的抗拉元件胶合在抗拉锥套中；其特征在于：所述插头外壳（3）和插座外壳（22）上分别设有互相配合的锥体结构可插合形成无间隙的密封连接；所述锥体结构由设在插头外壳（3）前端的外锥体结构和设在插座外壳（22）前端的内锥体结构组成，所述外锥体结构和内锥体结构的锥度相同，为7°～10°；在所述内锥体结构和外锥体结构的插合面上设有“O”型密封圈；在插合后的内锥体和外锥体的外面采用连接螺母（2）拧紧，并用锁紧螺钉（6）锁定连接螺母（2）；

所述插头与光缆之间设有密封连接结构，在所述插头外壳（3）与抗拉锥套（18）之间，使用“O”型密封圈密封；光缆与整个插头尾部零件之间使用常温聚氨酯进行整体模铸成密封尾套密封。

2.按照权利要求1所述的一种水下光缆连接器，其特征在于：在所述密封尾套（81）的前端设有加固密封用的不锈钢螺母（811），后端设有一道不锈钢金属圈（812）加固用于提高密封尾套的端部密封性。

3.按照权利要求1或2所述的一种水下光缆连接器，其特征在于：所述内锥体结构和外锥体结构的锥度相同，为8°。