CN105762594B - 一种穿壁线缆气密连接装置及气密连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机载光电吊舱、穿壁线缆气密连接装置及连接方法，采用特殊构造的印制电路板与O形圈的配合，实现了壁体开孔处的密封性，从而保证了负载仓的气密性，解决了现有技术中连接器不能用于内部空间结构紧凑的光电吊舱中的问题，能够实现内部空间结构紧凑的光电吊舱的气密连接，并能够保证穿壁线缆连接的可靠性与负载仓的气密性。

Description

一种穿壁线缆气密连接装置及气密连接方法
技术领域
本发明涉及机械领域，特别涉及一种机载光电吊舱、穿壁线缆气密连接装置及连接方法。
背景技术
机载光电吊舱随着光电探测技术的发展，其应用范围已经由最初的侦察监视，逐步向满足远程告警/预警、快速打击、无人作战等需求方向拓展，在抗灾搜救、海事救援、渔业资源保护、地理遥感等领域发挥重要作用。
对机载光电吊舱机械结构设计时，在确保电气连接性能与可靠性的同时，保证设备负载仓的气密性是关键工艺之一。目前常用的方法有采用穿壁连接器、采用气密式电气连接器和采用硅橡胶灌封几种。
采用穿壁连接器的方法是：在壁上预留连接器安装孔位，把穿壁连接器安装到预定孔位，旋松连接器，线缆从连接器内部穿过后，再旋紧连接器。通过压紧连接器与安装孔间以及连接器与线缆间的硅橡胶，从而堵塞壁体两侧气体交流通道，实现舱体气体的密封性。穿壁连接器通常装置的体积大，空间利用率低，线缆无法灵活布置，而且线缆内部存在微小缝隙，不能做到完全的气密。
采用气密式电气连接器的方法是：在壁上预留连接器安装孔位，把线缆通过焊接或压接的方法与连接器的插头和插座相连，再把插头安装到预定孔位，连接插头与插座。通过插座自身的气密性来实现舱体的气密性。气密式电气连接器的体积大，空间利用率低，可以实现完全气密，但不适合内部空间紧凑的机载光电吊舱。
采用硅橡胶灌封的方法是：在壁上预留穿线孔位，把线缆从孔内部穿过并使用橡胶圈固定，使得线缆不能在孔内随意摆动，在孔的两端灌入硅橡胶，确保硅橡胶填满线缆与壁体之间的间隙，采用多次灌注的工艺方法，待硅橡胶凝固后，壁体两侧的气体通道被完全堵塞，从而实现舱体气密性。该方法工艺复杂，可靠性差，且线缆内部金属丝与保护层间存在间隙，气体会从间隙间泄漏，因而无法实现设备负载仓的完全气密。
由此可见，现有的穿壁线缆气密连接器或不能做到完全气密，或工艺复杂，可靠性差，或不适合内部空间紧凑的机载光电吊舱，不能满足内部空间结构紧凑的光电吊舱的要求。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种机载光电吊舱、穿壁线缆气密连接装置及连接方法，以解决现有连接器不能应用于内部空间结构紧凑的光电吊舱中的问题，并且该气密连接装置能够保证穿壁线缆连接的可靠性与负载仓的气密性。
本发明提供了一种机载光电吊舱，在所述机载光电吊舱的壁体内侧设置有环形凹槽、所述环形凹槽内设置有与所述环形凹槽相配合的O形圈、在所述环形凹槽的外侧设置有与固定于壁体上的印制电路板的螺钉孔相配合的固定孔，在所述环形凹槽的内侧设置有用于穿过外部电缆的线缆孔，所述O形圈用于对所述印制电路板的线缆区域和所述线缆孔进行密封。
本发明还提供了一种穿壁线缆气密连接装置，用于将外部线缆与机载光电吊舱的内部线缆进行气密连接，所述穿壁线缆气密连接装置包括：印制电路板，在所述印制电路板的线缆区域内设有多个小孔，所述外部线缆通过所述小孔穿过所述印制电路板，在所述线缆区域的外围设置有多个螺钉孔，用于配合螺钉将所述印制电路板固定于所述机载光电吊舱的内侧壁体，在所述印制电路板的内表面上设有焊盘，用于焊接固定穿过小孔的外部线缆，所述焊盘通过印制电路板的内部线路与外部线缆电气接插件相连，所述外部线缆电气接插件用于接插内部线缆电气接插件，将外部线缆与内部线缆相连接，所述内部线缆电气接插件位于机载光电吊舱的内部线缆的末端，所述印制电路板的内表面为印制电路板未与所述壁体接触的表面。
本发明进一步提供了一种穿壁线缆气密连接方法，用于通过前述的穿壁线缆气密连接装置将外部线缆与前述的机载光电吊舱的内部线缆进行气密连接，包括以下步骤：
将所述外部线缆穿过印制电路板上的多个小孔，对穿过所述外部线缆的小孔使用密封材料进行密封，并将穿过所述小孔的外部线缆焊接固定于所述印制电路板上的焊盘内，外部线缆通过焊盘和印制电路板内部的线路接入外部线缆电气接插件中；
将O形圈压入所述机载光电吊舱壁体上的环形凹槽中，通过机载光电吊舱壁体上的线缆孔将印制电路板外表面的外部线缆置于所述机载光电吊舱负载仓的外部，通过所述机载光电吊舱壁体内侧的固定孔和所述印制电路板上的螺钉孔将所述印制电路板压紧固定于所述壁体上；
将内部线缆电气接插件插入所述外部线缆电气接插件中，通过内部线缆电气接插件和外部线缆电气接插件将外部线缆与内部线缆相连接。
本发明有益效果如下：
通过采用特殊构造的印制电路板与O形圈的配合，实现了壁体开孔处的密封性，从而保证了负载仓的气密性，解决了现有技术中连接器不能用于内部空间结构紧凑的光电吊舱中的问题，能够实现内部空间结构紧凑的光电吊舱的气密连接，并能够保证穿壁线缆连接的可靠性与负载仓的气密性。
附图说明
图1为本发明装置实施例一的机载光电吊舱的结构示意图；
图2为本发明装置实施例二的穿壁线缆气密连接装置的结构示意图；
图3为本发明装置实施例一的机载光电吊舱与本发明装置实施例二的穿壁线缆气密连接装置装配后的剖面图；
图4为本发明装置实施例一的机载光电吊舱与本发明装置实施例二的穿壁线缆气密连接装置装配后的主视图；
图5为本发明方法实施例的一种穿壁线缆气密连接方法的流程图；
在图中：外部线缆电气接插件1-1、外部线缆电气接插件1-2、外部线缆电气接插件1-3、外部线缆电气接插件1-4、螺钉孔2、小孔3、固定孔4、印制电路板5、环形凹槽6、外部线缆7、内部线缆8、沉头螺钉9、O形圈10、机载光电吊舱的壁体11、线缆孔12、焊盘13-3、焊盘13-4。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
装置实施例一
根据本发明的实施例，提供了一种机载光电吊舱，图1为本发明装置实施例一的机载光电吊舱的结构示意图，如图1所示，根据本发明装置实施例一的机载光电吊舱，在所述机载光电吊舱的壁体内侧设置有环形凹槽6、所述环形凹槽6内设置有与所述环形凹槽相配合的O形圈、在所述环形凹槽6的外侧设置有与固定于壁体上的印制电路板的螺钉孔相配合的固定孔4，在所述环形凹槽6的内侧设置有用于穿过外部电缆的线缆孔12，所述O形圈用于对所述印制电路板的线缆区域和所述线缆孔12进行密封。
优选地，所述O形圈的高度大于所述环形凹槽的高度。
装置实施例二
根据本发明的实施例，提供了一种穿壁线缆气密连接装置，图2为本发明装置实施例二的穿壁线缆气密连接装置的结构示意图，如图2所示，根据本发明装置实施例一的穿壁线缆气密连接装置，用于将外部线缆与机载光电吊舱的内部线缆进行气密连接，所述穿壁线缆气密连接装置包括：印制电路板5，在所述印制电路板5的线缆区域内设有多个小孔3，所述外部线缆通过所述小孔3穿过所述印制电路板5，在所述线缆区域的外围设置有多个螺钉孔2，用于配合螺钉将所述印制电路板5固定于所述机载光电吊舱的内侧壁体，在所述印制电路板5的内表面上设有焊盘，用于焊接固定穿过小孔的外部线缆，所述焊盘通过印制电路板5的内部线路与外部线缆电气接插件1相连，所述外部线缆电气接插件1用于接插内部线缆电气接插件，所述内部线缆电气接插件位于机载光电吊舱的内部线缆的末端，所述印制电路板5的内表面为印制电路板未与所述壁体接触的表面。
具体的，所述外部线缆电气接插件1根据传输信号的不同有不同的形式，包括图2中的1-1、1-2、1-3、1-4四种形式。在本发明中焊盘的数量与外部线缆的数量、小孔的数量一致，如图2所示，与外部线缆电气接插件1-1、外部线缆电气接插件1-2对应的焊盘分别集中于外部线缆电气接插件1-1和外部线缆电气接插件1-2附近的白色的方框内，与外部线缆电气接插件1-3、外部线缆电气接插件1-4对应的焊盘为外部线缆电气接插件1-3、外部线缆电气接插件1-4附近用线连接的黑点，图2中分别表示了与外部线缆电气接插件1-3对应的一个焊盘13-3，与外部线缆电气接插件1-4对应的一个焊盘13-4。
优选地，所述线缆区域为圆形区域，设置于所述印制电路板的中心。
优选地，在所述印制电路板的外表面上设有环形凹槽，与所述机载光电吊舱的壁体上的环形凹槽相配合，所述印制电路板的外表面为印制电路板与所述壁体接触的表面。优选地，所述O形圈的高度大于机载光电吊舱壁体上环形凹槽的高度与印制电路板外表面环形凹槽的高度之和。
优选地，所述印制电路板为长方形，电气接插件设置在长方形的四个角。
具体的，本发明装置实施例采用2.5mm厚90mm×170mm的印制电路板，
具体的，本发明装置实施例采用截面直径2毫米内径60毫米的O形圈。
装配实施例
本发明装置实施例一的机载光电吊舱与本发明装置实施例二的穿壁线缆气密连接装置装配后的剖面图如图3所示，其中图3的左侧代表机载光电吊舱的壁体的外面，图4的右侧代表机载光电吊舱的壁体的里面。
本发明装置实施例一的机载光电吊舱与本发明装置实施例二的穿壁线缆气密连接装置装配后的主视图如图4所示，即从机载光电吊舱内向外看。
由图3和图4可知，螺钉9通过印制电路板上的螺钉孔和壁体上的固定孔将印制电路板5压紧固定于机载光电吊舱的壁体11上，通过外部线缆电气接插件1和内部线缆电气接插件实现外部线缆7与内部线缆8的连接，进而实现电源与信号的可靠稳定连接。优选地，所述螺钉为十字沉头螺钉。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种穿壁线缆气密连接方法，图5为本发明方法实施例的一种穿壁线缆气密连接方法的流程图，如图5所示，根据本发明实施例的一种穿壁线缆气密连接方法，用于通过所述的穿壁线缆气密连接装置将外部线缆与所述的机载光电吊舱的内部线缆进行气密连接，具体包括如下处理：
步骤501：将所述外部线缆穿过印制电路板上的多个小孔，对穿过所述外部线缆的小孔使用密封材料进行密封，并将穿过所述小孔的外部线缆焊接固定于所述印制电路板上的焊盘内，并涂覆热溶胶固定，外部线缆通过焊盘和印制电路板内部的线路接入外部线缆电气接插件中。
具体的，外部线缆穿过印制电路板上的多个小孔后可以捆扎成束。
具体的，对穿过所述外部线缆的小孔使用密封材料进行密封具体包括以下步骤：
在印制电路板的外表面，对穿过所述外部线缆的小孔使用热溶胶进行密封，在印制电路板的内表面，对穿过所述外部线缆的小孔使用硅橡胶进行密封。所述印制电路板的内表面为印制电路板未与所述壁体接触的表面，所述印制电路板的外表面为印制电路板与所述壁体接触的表面。
步骤502：将O形圈压入所述机载光电吊舱壁体上的环形凹槽中，通过机载光电吊舱壁体上的线缆孔将印制电路板外表面的外部线缆置于所述机载光电吊舱负载仓的外部，通过所述机载光电吊舱壁体内侧的固定孔和所述印制电路板上的螺钉孔将所述印制电路板压紧固定于所述壁体上。优选地，O形圈用截面直径2毫米内径60毫米的O形圈，在压入所述机载光电吊舱壁体上的环形凹槽之前需要用酒精棉擦去表面的灰尘和污物。
步骤503：将内部线缆电气接插件插入所述外部线缆电气接插件中，通过内部线缆电气接插件和外部线缆电气接插件将外部线缆与内部线缆相连接。具体的，内部线缆电气接插件相当于一个插头，外部线缆电气接插件相当于一个插座，插头和插座是相互对应的，可以插接在一起，实现外部线缆与内部线缆的电气连接。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种穿壁线缆气密连接方法，用于通过穿壁线缆气密连接装置将外部线缆与机载光电吊舱的内部线缆进行气密连接，其特征在于，
在所述机载光电吊舱的壁体内侧设置有环形凹槽、所述环形凹槽内设置有与所述环形凹槽相配合的O形圈、在所述环形凹槽的外侧设置有与固定于壁体上的印制电路板的螺钉孔相配合的固定孔，在所述环形凹槽的内侧设置有用于穿过外部线缆的线缆孔，所述O形圈用于对印制电路板的线缆区域和所述线缆孔进行密封；
所述穿壁线缆气密连接装置包括：印制电路板，在所述印制电路板的线缆区域内设有多个小孔，所述外部线缆通过所述小孔穿过所述印制电路板，在所述线缆区域的外围设置有多个螺钉孔，用于配合螺钉将所述印制电路板固定于所述机载光电吊舱的内侧壁体，在所述印制电路板的内表面上设有焊盘，用于焊接固定穿过小孔的外部线缆，所述焊盘通过印制电路板的内部线路与外部线缆电气接插件相连，所述外部线缆电气接插件用于接插内部线缆电气接插件，将外部线缆与内部线缆相连接，所述内部线缆电气接插件位于机载光电吊舱的内部线缆的末端，所述印制电路板的内表面为印制电路板未与所述壁体接触的表面；
将所述外部线缆与所述机载光电吊舱的内部线缆进行气密连接包括以下步骤：
将所述外部线缆穿过印制电路板上的多个小孔，对穿过所述外部线缆的小孔使用密封材料进行密封，并将穿过所述小孔的外部线缆焊接固定于所述印制电路板上的焊盘内，外部线缆通过焊盘和印制电路板内部的线路接入外部线缆电气接插件中；
将O形圈压入所述机载光电吊舱壁体上的环形凹槽中，通过机载光电吊舱壁体上的线缆孔将印制电路板外表面的外部线缆置于所述机载光电吊舱负载仓的外部，通过所述机载光电吊舱壁体内侧的固定孔和所述印制电路板上的螺钉孔将所述印制电路板压紧固定于所述壁体上；
将内部线缆电气接插件插入所述外部线缆电气接插件中，通过内部线缆电气接插件和外部线缆电气接插件将外部线缆与内部线缆相连接。
2.如权利要求1所述的气密连接方法，其特征在于，对穿过所述外部线缆的小孔使用密封材料进行密封具体包括以下步骤：
在印制电路板的外表面，对穿过所述外部线缆的小孔使用热溶胶进行密封，在印制电路板的内表面，对穿过所述外部线缆的小孔使用硅橡胶进行密封。
3.如权利要求1所述的气密连接方法，其特征在于，所述线缆区域为圆形区域，设置于所述印制电路板的中心。
4.如权利要求1所述的气密连接方法，其特征在于，在所述印制电路板的外表面上设有环形凹槽，与所述机载光电吊舱的壁体上的环形凹槽相配合，所述印制电路板的外表面为印制电路板与所述壁体接触的表面。
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