CN104538788B - 一种光纤水听器阵列光电复合缆快速接驳装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤水听器阵列光电复合缆的快速接驳装置，包括上密封筒、下密封筒、紧固螺环、密封O型圈、两个复合缆密封螺母、两个密封垫圈、两套复合缆夹持组件、两个光纤盘纤盒、铜导体电连接器组件、复合缆，上密封筒和下密封筒内分别安装有一光纤盘纤盒，上密封筒与下密封筒通过紧固螺环和两个密封O型圈连接成一密封筒，铜导体电连接器组件安装在密封筒内，上密封筒和下密封筒内的复合缆分别通过复合缆夹持组件固定并与铜导体电连接器组件相连，上密封筒和下密封筒端部分别通过一复合缆密封螺母和密封垫圈将复合缆与密封筒密封固定。本发明具有体积小、快速方便、承压水密、光电复合连接等优点，是海洋资源勘探、水下目标探测阵列必不可少的装置。

Description

一种光纤水听器阵列光电复合缆快速接驳装置

技术领域

本发明属于水下探测领域，涉及一种水下探测光纤水听器阵列用的铠装光电复合缆的接驳装置，特别是一种可以在水下承压密封、光纤和铜导体复合缆的快速接驳装置。

背景技术

光纤水听器阵列是一种新型的基于光纤水听器的水下目标探测技术，通常包括水下的湿端设备和船上或岸上的干端设备，以及互相连接的传输复合缆。基于光纤水听器的水下目标探测系统和传统的基于压电式水听器的声呐系统最主要的区别是其传感器是基于光纤的光传感器，信号传输系统是全光纤的，具有灵敏度高、信噪比优良，通讯带宽大、速度快、需要的信道线路数量少等优点。但由于其传输的是模拟的光调制信号，要求传输缆的光插入损耗小、反射回波干扰小，因而光纤连接尽可能采用熔接方式连接，同时还要考虑辅助的水下设备供电等，从而对传输用的复合缆接驳装置提出了较高的要求。

传统的海底光缆和电缆接驳盒主要考虑长期稳定连接以及密封防水等需求，无需经常拆装，一般采用一次性固定连接。基于压电水听器的水下探测系统一般为电连接和数字光通信，接驳盒大多采用常见的水下密封接插件形式连接，无需考虑高可靠的快速光纤熔接等问题。目前尚无可直接用于新型光纤水听器阵列系统的铠装光电复合缆快速接驳的装置。

本发明提出了一种针对光纤水听器阵列用的双层铠装光电复合缆的快速接驳方法和装置，具有体积小、拆装快速方便、承压水密、熔接光纤和铜导体复合连接等优点，可广泛用于基于光纤水听器的海底平面探测阵、海底固定线列阵、海洋拖曳探测阵等水听器探测阵列的铠装光电复合缆延伸连接、与船上干端设备的连接等用途，是基于光纤水听器的海洋资源勘探、水下目标探测阵列必不可少的装置。

发明内容

本发明的目的是：针对新型的光纤水听器阵列用的双层铠装光电复合缆的快速可靠接驳需求，提出一种体积小、拆装快速方便、承压水密、熔接光纤和铜导体复合连接的铠装复合缆接驳装置，解决光纤水听器阵列用于海底平面探测阵、海底固定线列阵、海洋拖曳探测阵等用途的铠装光电复合缆延伸连接、与船上干端设备的连接问题。

本发明为实现上述目的而采用的技术方案是：

一种光纤水听器阵列光电复合缆的快速接驳装置，包括上密封筒、下密封筒、紧固螺环、密封O型圈、两个复合缆密封螺母、两个密封垫圈、两套复合缆夹持组件、两个光纤盘纤盒、铜导体电连接器组件、复合缆，其特征在于：上密封筒和下密封筒内分别安装有一光纤盘纤盒，上密封筒与下密封筒通过紧固螺环和两个密封O型圈连接成一密封筒，铜导体电连接器组件安装在密封筒内，上密封筒和下密封筒内的复合缆分别通过复合缆夹持组件固定并与铜导体电连接器组件相连，上密封筒和下密封筒端部分别通过一复合缆密封螺母和密封垫圈将复合缆与密封筒密封固定。

本发明还包括弹簧圈，弹簧圈固定在紧固螺环上，止退紧固螺环。

所述的由复合缆夹持组件由外套、中套、内套组成，复合缆夹持紧固通过内套、中套、外套锥套方法实现紧固。

所述的铜导体电连接器组件由两个电连接器基座、电连接器插孔和电连接器插针组成，一个电连接器基座上安装连接器插孔，另一个电连接器基座上安装电连接器插针，两个电连接器基座通过连接器定位销连接固定成一体，并且电连接器插针插入对应的连接器插孔内。

密封筒中复合缆的光纤连接采用熔接方式，以减少插入损耗和回波干扰，熔接光纤应预留一定长度的光纤，光纤盘纤盒内盘放余长的复合缆的光纤。

本发明从密封筒、复合缆密封、铠装钢丝承力夹持、熔接光纤盘纤盒、铜导体电连接等5个方面解决接驳问题。

1)首先设计一个用于容纳光纤和铜导体连接器的水密接驳盒筒体结构组件。水密接驳盒筒体组件包括上密封筒、下密封筒，两个密封筒连接处密封采用双O型圈的径向密封结构，上下密封筒之间采用螺环连接结构，为防止螺环脱落，螺环止退采用一个弹簧圈结构方法。

2)为防止海水从复合缆与与密封筒结合处渗漏，复合缆穿进密封筒的结合处采用填料密封结构的方法，由复合缆密封螺母(1)和密封垫圈(2)组成，通过拧紧密封螺母挤压密封垫圈，填充复合缆和密封筒缆孔间隙达到密封目的。

3)铠装复合缆的缆芯是非承力组件，其抗拉承力主要依靠复合缆的铠装钢丝加强件受力，因此需对铠装钢丝进行牢固可靠的夹持和紧固，通过采用三层锥套方法实现，复合缆受拉力时其夹持力愈拉愈紧。

4)复合缆光纤连接：接驳盒中的光纤连接采用熔接方式，为便于光纤熔接操作，熔接光纤应预留一定长度的光纤，熔接后的光纤盘成圈，放置于存放余长光纤的盘纤盒中，盘纤盒腔体应大于光纤最小弯曲半径。

5)复合缆铜导体电连接：接驳盒密封筒内设有两个电连接器基座，每个基座上根据铜导体电线数量设有相应数量的安装孔，分别安装电连接器插孔以及电连接器插针，接驳盒对连时插针插入对应的插孔实现铜导体电连接。

本发明的有益效果是：本发明解决了针对光纤水听器阵列用的双层铠装光电复合缆的快速可靠接驳问题，具有体积小、拆装快速方便、承压水密、熔接光纤和铜导体复合连接等优点，可广泛用于基于光纤水听器的海底平面探测阵、海底固定线列阵、海洋拖曳探测阵等水听器探测阵列的铠装光电复合缆延伸连接、与船上干端设备的连接等用途，是基于光纤水听器的海洋资源勘探、水下目标探测阵列必不可少的装置，克服了现有产品在操作使用方式方面的不足，具有良好的实用价值和意义。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明的水密接驳盒筒体示例图；

图3为本发明的复合缆与筒体密封结构示例图；

图4为本发明的铠装复合缆夹持结构示例图；

图5为本发明的复合缆熔接光纤盘纤盒示例图；

图6为本发明的复合缆铜导体电连接结构示例图。

图中各标号名称分别是：

1－复合缆密封螺母；2－复合缆密封垫圈；3－接驳盒上密封筒；4－复合缆夹持套外套；5－复合缆夹持套中套；6－复合缆夹持套内套；7—止退弹簧圈；8—接驳盒密封筒紧固螺环；9—光纤盘纤盒；10—铜导体电连接插孔；11—接驳盒密封O型圈；12—铜导体电连接器基座；13—接驳盒下密封筒；14—铜导体电连接插针；15—连接器定位销。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明内容做进一步说明，本实施例针对外径φ25mm、双层铠装钢丝、24芯光纤、4芯铜导体的复合缆制作对应的接驳装置。但本发明的实际制作材料和结构尺寸并不仅限于图示的实施例。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明包括上密封筒3、下密封筒13、紧固螺环8、密封O型圈11、两个复合缆密封螺母1、两个密封垫圈2、两套复合缆夹持组件、两个光纤盘纤盒9、铜导体电连接器组件、复合缆、弹簧圈7，每套复合缆夹持组件由外套4、中套5、内套6组成，所述的铜导体电连接器组件由两个电连接器基座12、电连接器插孔10和电连接器插针14组成，一个电连接器基座12上安装连接器插孔10，另一个电连接器基座12上安装电连接器插针14，两个电连接器基座12通过连接器定位销15连接固定成一体，并且电连接器插针14插入对应的连接器插孔10内；上密封筒3和下密封筒13内分别安装有一光纤盘纤盒9，上密封筒3与下密封筒13通过紧固螺环8和两个密封O型圈11连接成一密封筒，弹簧圈7固定在紧固螺环8上，止退紧固螺环8；连接固定成一体电连接器基座12安装在密封筒内，上密封筒3和下密封筒13内的复合缆分别通过通过内套6、中套5、外套4锥套方法实现紧固，且复合缆与铜导体电连接器组件的电连接器插针14相连，上密封筒3和下密封筒3端部分别通过一复合缆密封螺母1和密封垫圈2将复合缆与密封筒密封固定。

密封筒中复合缆的光纤连接采用熔接方式，以减少插入损耗和回波干扰，熔接光纤应预留一定长度的光纤，光纤盘纤盒内盘放余长的复合缆的光纤。

1)参见附图2，水密接驳盒的密封筒采用316L不锈钢材料制作，上密封筒3和下密封筒13内径为φ60mm，壁厚5mm，密封承压指标为水下300m。密封O型圈11为丁晴橡胶O型密封圈；弹簧圈7采用直径φ70、316L不锈钢开口弹簧圈；紧固螺环8采用黄铜材料，内径φ70mm。

2)参见附图3，复合缆密封螺母1采用黄铜材质，内径φ30mm；密封垫圈2采用丁晴橡胶，尺寸φ30mm，厚度8mm。

3)参见附图4，复合缆夹持组件采用316L不锈钢，内套6内径φ26mm，壁厚2mm，锥度8°，中套5和外套4壁厚2mm，内径和外径能相套就成。

4)参见附图5，复合缆熔接的光纤盘纤盒9采用聚四氟乙烯材料，腔体尺寸40mm×60mm×10mm，容纤量1000mm×24根。

5)参见附图6，铜导体电连接器组件采用4芯连接器插孔10和电连接器插针14结构，电连接器插针14为φ4mm香蕉插头结构铜导体、表面镀金，电连接器基座12采用聚四氟乙烯材料，外径φ60mm，与密封筒内径相匹配。连接器定位销15采用316L不锈钢材料，尺寸φ5mm×40mm，电连接器基座12对插时起导向和定位作用，同时可以防止插错。

6)按图1进行装配，其中复合缆夹持组件采用敲击砸紧方式装配，铜导体线缆与连接器采用锡焊方式连接。复合缆夹持组件和铜导体电连接器组件为一次性装配，不影响接驳盒快速连接和分离。

Claims (3)

1.一种光纤水听器阵列光电复合缆的快速接驳装置，包括上密封筒（3）、下密封筒（13）、紧固螺环（8）、密封O型圈（11）、两个复合缆密封螺母（1）、两个密封垫圈（2）、两套复合缆夹持组件、两个光纤盘纤盒（9）、铜导体电连接器组件、复合缆，其特征在于：上密封筒（3）和下密封筒（13）内分别安装有一光纤盘纤盒（9），上密封筒（3）与下密封筒（13）通过紧固螺环（8）和两个密封O型圈（11）连接成一密封筒，铜导体电连接器组件安装在密封筒内，上密封筒（3）和下密封筒（13）内的复合缆分别通过复合缆夹持组件固定并与铜导体电连接器组件相连，上密封筒（3）和下密封筒（13）端部分别通过一复合缆密封螺母（1）和密封垫圈（2）将复合缆与密封筒密封固定；所述的复合缆夹持组件由外套（4）、中套（5）、内套（6）组成。

2.根据权利要求1所述的光纤水听器阵列光电复合缆的快速接驳装置，其特征在于：还包括弹簧圈，弹簧圈固定在紧固螺环上，止退紧固螺环。

3.根据权利要求1所述的光纤水听器阵列光电复合缆的快速接驳装置，其特征在于：所述的铜导体电连接器组件由两个电连接器基座（12）、电连接器插孔（10）和电连接器插针（14）组成，一个电连接器基座（12）上安装连接器插孔（10），另一个电连接器基座（12）上安装电连接器插针（14），两个电连接器基座（12）通过连接器定位销连接固定成一体，并且电连接器插针插入对应的连接器插孔内。