CN104078795A - 地震监测设备井下密封连接装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的地震监测设备井下密封连接装置，包括电缆和仪器连接头；所述仪器连接头内设有用于固定与地震监测连接铜针的固定密封块，固定密封块将仪器连接头内腔分成上下两个独立的空腔；所述仪器连接头后端连接有对电缆端部进行密封及连接固定的连接保护套；所述连接保护套内设有线缆定位架筒，线缆定位架筒中心设有固定电缆端部的定位孔；线缆定位架筒的定位孔内连接固定有的护套密封环；所述连接保护套内腔封注满用于密封压紧电缆端部的聚氨酯软胶；所述仪器连接头安装有固定密封块后形成的空腔内封注有用于密封接头缝隙的环氧树脂硬胶；本发明还提供一种地震监测设备井下密封连接装置的装配方法。

Description

地震监测设备井下密封连接装置及其装配方法

【技术领域】

本发明涉及深井地震监测技术，尤其涉及一种地震深井观测中仪器与线缆防水密封连接的地震监测设备井下密封连接装置。

【背景技术】

随着城市化进程的加快，地表地震观测的环境越来越恶劣，尤其是大城市，地铁、铁路等轨道交通的建立严重影响了地震监测仪器的背景噪声。所以，越来越多的设备选择安装在井下，直接与基岩刚性连接在一起。

这样就遇到一个难题，由于基岩一般在地下几十米到几百米，设备及连接的遥测电缆要承受几兆帕的水压，容易造成井下仪器进水的问题，所以，防水密封成为了一个必须解决的难题。

目前，用于地质状况勘探的井下检波器信号传输电缆与传输电缆线间连接均在检波器壳体腔外进行连接，连接处一般采用锡焊后，用胶布缠绕包封，用密封胶涂封后，放置阴凉处通风晾干后使用。这种连接存在以下问题，一是连接处容易松动、脱落、开裂，尤其在水下高压状况下更易产生上述情况，由于检波器多在井下有水环境中使用，极易产生漏水、漏电等情况，严重影响检测结果，甚至根本无法使用；二是电缆连接处抗拉强度低；三是器材再次使用时，必须重新连接，包封、涂胶、干燥，严重影响工作效率。

【发明内容】

本发明提供一种结构简单、连接处抗拉强度大、埋置方便可靠，便于维修、使用方便，防水、绝缘性能好，不产生漏水、漏电情况，灵敏度高，可以有效的保证地震波的正常接收，而且体积小，重量轻的地震监测设备井下密封连接装置及其装配方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

地震监测设备井下密封连接装置，包括电缆和仪器连接头；所述仪器连接头内设有用于固定与地震监测连接铜针的固定密封块，固定密封块将仪器连接头内腔分成上下两个独立的空腔；所述仪器连接头后端连接有对电缆端部进行密封及连接固定的连接保护套；所述连接保护套内设有定位固定电缆端部且截面呈“H”状的线缆定位架筒，线缆定位架筒中心设有固定电缆端部的定位孔；线缆定位架筒的定位孔内连接固定有便于电缆的线芯穿过焊接于固定密封块上铜针的后端且密封压紧电缆端部的护套密封环；所述连接保护套内腔封注满用于密封压紧电缆端部的聚氨酯软胶；所述仪器连接头安装有固定密封块后形成的空腔内封注有用于密封接头缝隙的环氧树脂硬胶。

进一步地，所述连接保护套上端还螺纹连接有对电缆进行抗拉保护且中空的不锈钢管，不锈钢管内壁与电缆外围之间还形成一密封腔，密封腔内填充有压紧密封电缆的环氧树脂硬胶。

进一步地，所述连接保护套与仪器连接头在轴向方向上还设有螺钉连接孔，连接保护套与仪器连接头通过螺钉连接固定。

进一步地，所述连接保护套采用不锈钢材料制成。

进一步地，所述线缆定位架筒的定位孔下侧还设有与护套密封环下端配合的条状支撑片，在定位孔两侧设有用于固定条状支撑片的螺钉孔；在定位孔周边还设有便于连接保护套内腔注胶的通孔。

进一步地，所述线缆定位架筒下端还形成有与仪器连接头后端内腔壁配合的凸台环。

进一步地，所述不锈钢管顶端还螺纹连接有便于电缆对中定位的线缆对中环。

地震监测设备井下密封连接装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)、将线缆对中环、不锈钢管依次穿套于深井电缆上并置于后侧；

b)、将深井电缆穿过连接保护套；

c)、将深井电缆的防水护套前端剥掉5厘米，露出3根线芯，电缆的线芯穿过护套密封环，通过条状支撑片和两颗M4的内六角螺钉将电缆端部张紧连接的护套密封环固定在线缆定位架筒的定位孔处；

d)、对仪器连接头后侧的空腔充注环氧树脂硬胶，并保证固定密封块上的铜针顶端露出，放置半个小时固化；

e)、将电缆的线芯分别与仪器连接头内固定密封块上铜针后端焊接连接；

f)、将固定有电缆的线缆定位架筒旋紧在仪器连接头上，套上不锈钢材料制成的连接保护套；用4颗M10的内六角螺钉将连接保护套固定在仪器连接头上；

g)、从连接保护套顶端向其内腔注满聚氨酯软胶，充满整个线缆定位架筒上定位孔的上下两侧，放置半个小时充分固化；

h)、将不锈钢管螺纹连接于连接保护套顶端，在不锈钢管内壁与电缆外围之间的密封腔内充注环氧树脂硬胶；

i)、静置等待24小时，封胶完成；

j)、将线缆对中环旋紧在不锈钢管顶端对正深井电缆。

本发明的有益效果是：

本发明与传统的防水密封结构相比，不锈钢管内充注有环氧树脂硬胶、连接保护套的内腔注满聚氨酯软胶、仪器连接头后侧的空腔充注环氧树脂硬胶，这种结构所能承受的水压更大，可以达到10兆帕，和现有陆上地震勘探遥测电缆相比具有耐水压、防腐蚀、耐磨损特点；整个连接装置结构简单、连接处抗拉强度大、埋置方便可靠，便于维修；与深海防水密封相比，具有强度高，可同时传输较宽频带的地震数据采集信号和供电特点，又由于使用的材料为环氧树脂硬胶、聚氨酯软胶，防水、绝缘性能好，不产生漏水、漏电情况，不锈钢管和连接保护套均采用304不锈钢，这些材料使用普遍，价格上也比较便宜，从而达到很高的性价比。

【附图说明】

图1是本发明的结构示意图。

【具体实施方式】

地震监测设备井下密封连接装置，如图1所示，地震监测设备井下密封连接装置，包括电缆1和仪器连接头2；仪器连接头2内设有用于固定与地震监测连接铜针3的固定密封块4，固定密封块4将仪器连接头2内腔分成上下两个独立的空腔；仪器连接头2后端连接有对电缆端部进行密封及连接固定的连接保护套5，该连接保护套5采用不锈钢材料制成；在连接保护套5内设有定位固定电缆端部且截面呈“H”状的线缆定位架筒6，线缆定位架筒6中心设有固定电缆端部的定位孔60；线缆定位架筒6的定位孔60内连接固定有便于电缆的线芯穿过焊接于固定密封块4上铜针3的后端且密封压紧电缆1端部的护套密封环7，在线缆定位架筒6的定位孔60下侧还设有与护套密封环7下端配合的条状支撑片8，在定位孔60两侧还设有用于固定条状支撑片8的螺钉孔，通过两个M4的内六角螺钉80将护套密封环7及电缆1端部有效的固定于线缆定位架筒6的定位孔60内；在定位孔60周边还设有便于连接保护套5内腔注胶的通孔(图中未示)；其中，连接保护套5的内腔封注满用于密封压紧电缆端部的聚氨酯软胶9；仪器连接头2安装有固定密封块4后形成的空腔内封注有用于密封接头缝隙的环氧树脂硬胶10。

继续如图1所示，在连接保护套5上端还螺纹连接有对电缆进行抗拉保护且中空的不锈钢管11，不锈钢管11内壁与电缆1外围之间还形成一密封腔，密封腔内填充有压紧密封电缆的环氧树脂硬胶12，不锈钢管顶端还螺纹连接有便于电缆对中定位的线缆对中环13。另外，连接保护套5与仪器连接头2在轴向方向上还设有螺钉连接孔，连接保护套5与仪器连接头2通过4颗M10的内六角螺钉14连接固定；在线缆定位架筒6下端还形成有与仪器连接头2后端内腔壁配合的凸台环61。

该地震监测设备井下密封连接装置的装配方法，包括以下步骤：

a)、将线缆对中环13、不锈钢管11依次穿套于深井电缆1上并置于后侧；

b)、将深井电缆1穿过不锈钢材料制成的连接保护套5；

c)、将深井电缆1的防水护套前端剥掉5厘米，露出3根线芯，电缆的线芯穿过护套密封环7，通过条状支撑片8和两颗M4的内六角螺钉80将电缆端部张紧连接的护套密封环7固定在线缆定位架筒6的定位孔60处；

d)、对仪器连接头2后侧的空腔充注环氧树脂硬胶10，并保证固定密封块4上的铜针3顶端露出，放置半个小时固化；

e)、将电缆1的线芯分别与仪器连接头2内固定密封块4上铜针3后端焊接连接；

f)、将固定有电缆的线缆定位架筒6旋紧在仪器连接头2上，套上不锈钢材料制成的连接保护套5；用4颗M10的内六角螺钉14将连接保护套5固定在仪器连接头2上；

g)、从连接保护套5顶端向其内腔注满聚氨酯软胶9，充满整个线缆定位架筒6上定位孔60的上下两侧，放置半个小时充分固化；

h)、将不锈钢管11螺纹连接于连接保护套5顶端，在不锈钢管11内壁与电缆1外围之间的密封腔内充注环氧树脂硬胶12；

i)、静置等待24小时，封胶完成；

j)、将线缆对中环13旋紧在不锈钢管11顶端对中深井电缆1。

以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.地震监测设备井下密封连接装置，包括电缆和仪器连接头；其特征在于：

所述仪器连接头内设有用于固定与地震监测连接铜针的固定密封块，固定密封块将仪器连接头内腔分成上下两个独立的空腔；

所述仪器连接头后端连接有对电缆端部进行密封及连接固定的连接保护套；

所述连接保护套内设有定位固定电缆端部且截面呈“H”状的线缆定位架筒，线缆定位架筒中心设有固定电缆端部的定位孔；

线缆定位架筒的定位孔内连接固定有便于电缆的线芯穿过焊接于固定密封块上铜针的后端且密封压紧电缆端部的护套密封环；

所述连接保护套内腔封注满用于密封压紧电缆端部的聚氨酯软胶；

所述仪器连接头安装有固定密封块后形成的空腔内封注有用于密封接头缝隙的环氧树脂硬胶。

2.根据权利要求1所述的地震监测设备井下密封连接装置，其特征在于，所述连接保护套上端还螺纹连接有对电缆进行抗拉保护且中空的不锈钢管，不锈钢管内壁与电缆外围之间还形成一密封腔，密封腔内填充有压紧密封电缆的环氧树脂硬胶。

3.根据权利要求1所述的地震监测设备井下密封连接装置，其特征在于，所述连接保护套与仪器连接头在轴向方向上还设有螺钉连接孔，连接保护套与仪器连接头通过螺钉连接固定。

4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的地震监测设备井下密封连接装置，其特征在于，所述连接保护套均采用不锈钢材料制成。

5.根据权利要求1所述的地震监测设备井下密封连接装置，其特征在于，所述线缆定位架筒的定位孔下侧还设有与护套密封环下端配合的条状支撑片，在定位孔两侧设有用于固定条状支撑片的螺钉孔；在定位孔周边还设有便于连接保护套内腔注胶的通孔。

6.根据权利要求1所述的地震监测设备井下密封连接装置，其特征在于，所述线缆定位架筒下端还形成有与仪器连接头后端内腔壁配合的凸台环。

7.根据权利要求2所述的地震监测设备井下密封连接装置，其特征在于，所述不锈钢管顶端还螺纹连接有便于电缆对中定位的线缆对中环。

8.地震监测设备井下密封连接装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)、将线缆对中环、不锈钢管依次穿套于深井电缆上并置于后侧；

b)、将深井电缆穿过连接保护套；

c)、将深井电缆的防水护套前端剥掉5厘米，露出N根线芯(图1中只画出了3根，实际线芯可以根据需要而定)，电缆的线芯穿过护套密封环，通过条状支撑片和两颗M4的内六角螺钉将电缆端部张紧连接的护套密封环固定在线缆定位架筒的定位孔处；

d)、对仪器连接头后侧的空腔充注环氧树脂硬胶，并保证固定密封块上的铜针顶端露出，放置半个小时固化；

e)、将电缆的线芯分别与仪器连接头内固定密封块上铜针后端焊接连接；

f)、将固定有电缆的线缆定位架筒旋紧在仪器连接头上，套上不锈钢材料制成的连接保护套；用4颗M10的内六角螺钉将连接保护套固定在仪器连接头上；

g)、从连接保护套顶端向其内腔注满聚氨酯软胶，充满整个线缆定位架筒上定位孔的上下两侧，放置半个小时充分固化；

h)、将不锈钢管螺纹连接于连接保护套顶端，在不锈钢管内壁与电缆外围之间的密封腔内充注环氧树脂硬胶；

i)、静置等待24小时，封胶完成；

j)、将线缆对中环旋紧在不锈钢管顶端对正深井电缆。