CN105356407B - 浅水区电缆防水接头及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浅水区电缆防水接头及连接方法，它包括壳体，且在结合面处设置密封胶垫和密封胶，其中，壳体包括球形部、法兰部和穿管部；球形部和法兰部为冲压件，在球形部的顶部设有冲孔，在穿管部的外端口设置有螺纹结构和锥形收口，锥形收口的锥度控制在5度至20度之间，且有效的斜面长度不小于5厘米，密封套包括锥形段和圆柱段，圆柱段的硬度大于圆锥段的硬度；螺纹套内部螺纹与穿管处的外螺纹进行配合。并公开了连接方法，本发明综合防水性能优良，在法兰连接处、穿管连接处均形成了良好的配合效果，完全满足浅水区域的使用要求，尤其是能够满足深度不超过5米、浸泡时间不超过1年的电缆的接头问题。

Description

浅水区电缆防水接头及连接方法

技术领域

该发明涉及一种电缆接头结构领域，具体地说是一种浅水区电缆防水接头及连接方法。

背景技术

我国江河湖泊较多，其中在一些特殊的地理环境下涉及浅水区域铺设电缆的问题，目前的铺设过程中，尽量选用整根的电缆进行铺设，造成铺设费用较高。

尤其是，当水底的电缆破坏后，由于目前的修复工具和手段不足以保证重新接头的部分长期不渗水，因此，需要更换时，通常是进行整体的更换。

另外，在航海、水上航行器等领域中，电缆接头的问题也比较突出，例如在电缆修复过程中，也需要性能良好的密封接头进行连接，以保证使用的可靠性能。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种专用电缆接头，用于水压不大，一般满足深度不超过5米的潜水区域的电缆接头，整体性能上要满足10年、20年不渗水的问题，且要连接可靠。同时，本发明还公布了该种接头进行连接的连接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

浅水区电缆防水接头，其特征在于：包括

一对对称设置并通过对接形成一用于容纳接头部位的壳体，且在结合面处设置密封胶垫和密封胶，其中，所述壳体整体为半球形，包括球形部、法兰部和穿管部；所述球形部和法兰部采用耐腐蚀的金属板材一体冲压成型，

在所述法兰部的周向均匀的布置有螺栓孔，并在相邻的螺栓孔之间冲压并形成向外突出的筋状构造，弧形的筋状构造朝向壳体的膨大侧，

在球形部的顶部设有一个圆形的冲孔，并在冲孔对应的球形部外侧设有一个穿管部，其中穿管部的壁厚至少为1厘米，在电缆穿过的过程中，穿管部的自膨胀量小于1微米；并在穿管部的外侧设有加强筋，

在穿管部的外端口设置有螺纹结构和锥形收口，其中螺纹结构设置在外表面位置，用于和锁紧的螺纹套进行配合，锥形收口设置在通孔端部，其中，所述锥形收口的锥度控制在5度至20度之间，且有效的斜面长度不小于5厘米，

采用橡胶材质或者硅胶材质的密封套，包括锥形段和圆柱段，其中，锥形段外表面为光滑的表面，锥度与所述锥形收口相等，并在内表面为带有至少两个同心环，其中，圆柱段的硬度大于圆锥段的硬度；

用于安装在穿管部外端口的螺纹套，螺纹套内部螺纹与穿管处的外螺纹进行配合，外侧为六角形操作区，并在靠近外端的一侧设置有一个阶梯状的收口，收口内径大小与电缆的直径相适应。

进一步地，所述锥形收口的最佳角度为10度。

进一步地，在穿管部的中部位置还设置一个六边形的凸台，形成扳手操作的部位。

进一步地，同心环的突起高度控制在1至2毫米，可以套置在电缆上形成迷宫式密封。

进一步地，所述圆锥段的硬度在肖氏硬度80，圆柱段的硬度在肖氏硬度100。

进一步地，其中在圆柱段和圆锥段之间的结合部位使用硬度为，并在连接部位内表面设置一个圆弧形的凹槽。

进一步地，在法兰部的外侧形成一个环形的外翻边。

进一步地，所述金属板材为铜板、不锈钢板或复合金属板。

进一步地，所述法兰部的有效宽度为3厘米。

浅水区电缆防水接头连接方法，准备防水接头，然后进行如下操作：

首先将电缆自外向内依次螺纹套、密封套、穿管部，然后进行电缆的接线、焊接工作，此时的连接点位于两个壳体相对的空间之内；

然后进行合拢，首先将两个壳体合拢，并在空腔内投放潮气吸附剂，然后在连个法兰盘处设置密封胶垫，并在胶垫的两侧打密封胶，使用螺栓进行紧固，多余的胶填充在筋状构造之中，并外溢形成环状的密封环，其中螺栓的预应力设置在100至150N.m之间；

再将两侧的密封套塞入到穿管的端部锥形套筒中，使用扳手将一侧的螺纹套与穿管部紧固，同理，进行另一组螺纹套的紧固；

养护数小时，待密封胶完全干透后，在整个接头的外侧覆盖一层橡胶包覆膜即可，即完成相关的工作。

本发明的有益效果是，至少具有如下特性：

1、综合防水性能优良，在法兰连接处、穿管连接处均形成了良好的配合效果，完全满足浅水区域的使用要求，尤其是能够满足深度不超过5米、浸泡时间不超过1年的电缆的接头问题。

2、整体强度高，其中在法兰处、穿管处等易膨胀的部位使用特殊的加强、强化处理，保证长期的密封性能。

3、内部填充吸水剂，保证内部处于一个干燥的环境中，尤其是电缆接头处于一个干燥的环境中，保证电缆的使用安全，使得使用环境更佳。

4、不同金属的应用，使得电化学反应产生的腐蚀点位于穿管外侧，避免壳体部位的损坏。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为图1的主视图。

图3为侧视图。

图4为图3中A--A剖视图。

图5为密封套的立体图。

图6为图1的进一步演化示意图。

图中：1壳体，11球形部，12法兰部，121螺栓孔，122筋状构造，13穿管部，131锥形收口，132螺纹结构，2密封套，21锥形段，211同心环，22圆柱段，23凹槽，3螺纹套，4密封胶垫，5潮气吸附剂，6密封环，7电缆。

具体实施方式

如图1至图6所示，针对现有缺陷，本发明的保护主体如下：

开发的是一种针对浅水区的电缆维修、维护过程中使用的电缆接头问题，用于解决这一过程中出现的渗水问题，保证至少20年的使用寿命。

其基本的原理是，使用一个承压的钢制外壳制作，并综合应用迷宫密封、粘接剂密封、机械密封等手段，对该接头进行全方位的防护，满足使用要求。

基于上述的描述，具体的实现方式如下：

两对对称设置的壳体1，其中该壳体整体为半球形，包括球形部11、法兰部12和穿管部13。其中，球形部和法兰部一体冲压成型，由于在水底，一般采用铜板、不锈钢板或者其他不宜腐蚀的钢板进行制作，可以适应水底复杂的环境，也可以采用复合金属板制作。法兰部12的有效宽度为3厘米，在周向均匀的布置有螺栓孔121，其中螺栓孔的精度较高，且不允许出现毛刺。在相邻的螺栓孔之间冲压并形成向外突出的筋状构造122，筋状构造122朝向壳体的膨大端，且为弧形，沿法兰周向布置，至少有两个方面的作用，一是形成强化结构，即，在法兰处形成强化，提高整体强度，防止形成大规模的臌胀，并在密封阶段起到特殊的效果，实现长期的密封性能。

进一步地，如图6，在法兰(部)的外侧形成一个环形的外翻边，其有两个作用，一是增强法兰的强度，二是在密封阶段起到特殊的效果，实现长期的密封性能。

在球形部11的顶部设有一个圆形的冲孔，该冲孔是一体成型的，并焊接一个穿管，形成上述的穿管部13，并在穿管部的外侧设有加强筋，穿管采用与球形部材质一致的结构，例如铜管、不锈钢管等，通过焊接的工艺形成一体，其中穿管的壁厚至少为1厘米，以保证足够的强度，保证在电缆穿过的过程中，穿管的自膨胀量小于1微米。上述的焊接点应该均匀一致，并保证足够的焊接强度。

在穿管(部)的外端口设置有螺纹结构132和锥形收口131，其中螺纹结构设置在外表面位置，用于和锁紧的螺纹套进行配合，锥形收口131设置在端部，其中该锥形收口131的锥度控制在5度至20度之间，最佳的角度，例如10度，且有效的斜面长度不小于5厘米，通过延长路径，可以达到最佳的密封效果。

在穿管(部)的中部位置还设置一个六边形的凸台，该凸台的作用在于形成扳手操作的部位。考虑到在施工时的方便性能，进行上述设置。

密封套2，其中密封套的结构如下：采用橡胶材质或者硅胶材质，整体上为圆锥形，包括锥形段21和圆柱段22，其中，锥形段21外表面为光滑的表面，锥度与上面的穿管锥形收口相等，并在内表面为带有多个同心环211的结构，其中，同心环211均匀分布，同心环的突起高度控制在1至2毫米，可以套置在电缆上，并与电缆的外皮形成配合，形成迷宫式密封，保证此处不渗水。圆柱段22为压实部位，其中，圆柱段的硬度大于圆锥段的硬度，也就是说，该密封套是一个复合结构，圆锥段21的硬度在肖氏硬度80，圆柱段22的硬度在肖氏硬度100，通过不同的硬度形成较好的密封效果，其中圆锥段有足够的柔性保证密封性能。

进一步地，其中在圆柱段和圆锥段之间的结合部位使用硬度在70(肖氏硬度)左右，并在连接部位内表面设置一个圆弧形的凹槽23，形成一个应力缺口，在外界压力下，此处发生局部的变形，使得密封套与电缆的配合面更加致密，形成较好的密封效果。

螺纹套3，内部螺纹与穿管处的外螺纹进行配合，外侧为六角形，并在靠近外端的一侧设置有一个阶梯状的收口，收口处为光滑的内表面和断面，内径大小与电缆的直径相适应，预先套置在电缆上，在使用时可以压紧在密封套端面上，形成预紧，并防止两者之间出现松动。

使用方法如下：首先将螺纹套3、密封套2、穿管中依次穿过电缆7，然后进行电缆7的接线、焊接工作，形成连接点，此时的连接点位于两个壳体相对的空间之内，然后进行合拢，首先将两个壳体合拢，并在空腔内投放潮气吸附剂5(常应用于真空玻璃的制作中)，然后在连个法兰盘处设置密封胶垫4，并在胶垫的两侧打密封胶，使用螺栓进行紧固，在紧固的过程中，密封胶会在两者之间形成密封效果，多余的胶填充在筋状构造之中，并外溢形成环状的密封环6，如图6所示的样子，然后使用螺栓进行紧固形成一体，其中螺栓的预应力设置在100至150N.m左右，预紧时，使用两只扳手，一只扳手固定住穿管上的六角凸台，另一扳手作用于螺纹套，双手进行操作，然后风干，再将两侧的密封套塞入到穿管的端部锥形套筒中，使用扳手将一侧的螺纹套与穿管紧固，同理，进行另一组螺纹套的紧固。

养护数小时，待密封胶完全干透后，在整个接头的外侧覆盖一层橡胶包覆膜即可，即完成相关的工作。

上述的橡胶包覆膜，满足长期不渗水的要求，并减轻水流对接头部位的冲击。

实施例二，作为进一步地演化，上述的壳体采用复合合金板进行制作，提高整体的强度。

例如，壳体部分采用铜、不锈钢复合板，其中铜板位于外侧，不锈钢板位于内侧。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.浅水区电缆防水接头，其特征在于：包括

一对对称设置并通过对接形成一用于容纳接头部位的壳体(1)，且在两壳体结合面处设置密封胶垫和密封胶，其中，所述壳体整体为半球形，包括球形部(11)、法兰部(12)和穿管部(13)；所述球形部和法兰部采用耐腐蚀的金属板材一体冲压成型，

在所述法兰部的周向均匀的布置有螺栓孔(121)，并在相邻的螺栓孔之间冲压并形成向外突出的筋状构造(122)，弧形的筋状构造(122))朝向壳体的膨大侧，

在球形部(11)的顶部设有一个圆形的冲孔，并在冲孔对应的球形部外侧设有一个穿管部，其中穿管部的壁厚至少为1厘米，并在穿管部的外侧设有加强筋，在电缆穿过的过程中，穿管部的自膨胀量小于1微米；

在穿管部的外端口设置有螺纹结构(132)和锥形收口(131)，其中螺纹结构设置在外表面位置，用于和锁紧的螺纹套进行配合，锥形收口(131)设置在外端口的端部，其中，所述锥形收口(131)的锥度控制在5度至20度之间，且有效的斜面长度不小于5厘米，

采用橡胶材质或者硅胶材质的密封套(2)，包括锥形段(21)和圆柱段(22)，其中，锥形段(21)外表面为光滑的表面，锥度与所述锥形收口(131)相等，并在内表面带有至少两个同心环(211)，其中，圆柱段的硬度大于锥形段的硬度：

用于安装在穿管部外端口的螺纹套(3)，螺纹套(3)内部螺纹与穿管部的外螺纹进行配合，所述的螺纹套的外侧为六角形操作区，并在靠近其外端的一侧设置有一个阶梯状的收口，收口内径大小与电缆的直径相适应。

2.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，所述锥形 收口的内锥度最佳角度为10度。

3.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，在穿管部的中部位置还设置一个六边形的凸台，形成扳手操作的部位。

4.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，同心环的突起高度控制在1至2毫米，套置在电缆上形成迷宫式密封。

5.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，所述锥形段(21)的硬度在肖氏硬度80，圆柱段(22)的硬度在肖氏硬度100。

6.根据权利要求5所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，其中在圆柱段和锥形段之间的结合部位使用硬度为70，并在结合部位内表面设置一个圆弧形的凹槽(23)。

7.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，在法兰部的外侧形成一个环形的外翻边。

8.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，所述金属板材为铜板、不锈钢板或复合金属板。

9.根据权利要求1所述的浅水区电缆防水接头，其特征在于，所述法兰部(12)的有效宽度为3厘米。

10.浅水区电缆防水接头连接方法，其特征在于，准备一套权利要求1至9中任意一项所述的防水接头，然后进行如下操作：

首先将电缆自外向内依次穿过螺纹套(3)、密封套(2)、穿管部，然后进行电缆(7)的接线、焊接工作，此时的电缆连接点位于两个壳体相对的空间之内；

然后进行合拢，首先将两个壳体合拢，并在两壳体之间的空腔内投放潮气吸附剂(5),然后在两个法兰部处设置密封胶垫(4)，并在密封胶垫的两侧打密 封胶，使用螺栓进行紧固，多余的密封胶填充在筋状构造之中，并外溢形成环状的密封环6，其中螺栓的预应力设置在100至150N.m之间；

再将两侧的密封套塞入到穿管部的端部锥形收口中，使用扳手将一侧的螺纹套与穿管部紧固，同理，进行另一组螺纹套的紧固；

养护数小时，待密封胶完全干透后，在整个接头的外侧覆盖一层橡胶包覆膜即可，即完成相关的工作。