CN110380278A - 一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，本发明包括公接头插件和母接头插件，所述的公接头插件包括第一电感组件、第一绝缘组件和公接头本体，所述的母接头插件包括第二电感组件、第二绝缘组件和母接头本体，第一电感组件包裹于第一绝缘组件内，且固定设置在公接头本体内，第二电感组件包裹于第二绝缘组件内，且固定设置在母接头本体内。本发明还涉及一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，在成对设置的公接头插件和母接头插件内均设置电磁感应线圈，并通过绝缘材料将电磁感应线圈进行防水密封隔离。本发明的对接装置能够有效避免在水下拔插对接时水中环境的影响，更加便于操作。

Description

一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置及方法

技术领域

本发明涉及线缆连接装置，具体涉及一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置及方法。

背景技术

在水利水电和海洋工程及其它项目的建设施工中，为了实时检测水下设备的运转情况，都有从控制室到水下设备上检测信号及其他信号的传输线缆，有时因施工条件的限制，传输线缆需要在水下插拔，而这些信号传输线缆及传感器的接头密封防水问题是非常重要的。密封防水做不好，很容易引起线路短路及传感器毁坏乃至烧毁设备，影响水下设备正常运行。传统的水下线缆连接方法应用不便，且其防水密封结构存在正常使用时间短、不稳定、耐水压差等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种便于连接的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，还提供一种工作稳定的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法。

为了解决上述问题，本发明的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，包括如下步骤：

S1、在成对设置的公接头插件和母接头插件内均设置电磁感应线圈，并通过绝缘材料将电磁感应线圈进行防水密封隔离；

S2、在公接头插件的电磁感应线圈内和母接头插件的电磁感应线圈内分别设置铁芯建立相应磁路；

S3、将公接头插件与母接头插件对接，使公接头插件的电磁感应线圈与母接头的电磁感应线圈之间存在电磁感应

作为优化，本发明定义公接头插件的电磁感应线圈为第一电磁感应线圈，铁芯为第一铁芯，定义母接头的电磁感应线圈为第二电磁感应线圈，铁芯为第二铁芯，第一电磁感应线圈直接或间接缠绕在第一铁芯上，第二感应线圈直接或间接缠绕在第二铁芯上，且第一电磁感应线圈与第二电磁感应线圈不存在电连接。

作为优化，本发明所述的第一铁芯和第二铁芯在公接头插件与母接头插件对接时，第一铁芯与第二铁芯拼接成一个整体，共同形成磁通回路。

作为优化，本发明所述的公接头插件和母接头插件的外壳均采用电磁屏蔽材料。

本发明还涉及一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，包括公接头插件和母接头插件，所述的公接头插件包括第一电感组件、第一绝缘组件和公接头本体，所述的母接头插件包括第二电感组件、第二绝缘组件和母接头本体，第一电感组件包裹于第一绝缘组件内，且固定设置在公接头本体内，第二电感组件包裹于第二绝缘组件内，且固定设置在母接头本体内，当公接头插件与母接头插件相对接时，第一电感组件与第二电感组件之间存在电感反应。

作为优化，本发明所述的第一电感组件包括第一功能模块、第一铁芯和第一线圈，所述的第一线圈通过引线与第一功能模块连接，所述的第一铁芯包括一端开口的芯筒和设置在芯筒中部的芯柱，芯筒的开口端设置有第一密封装置，所述的第一线圈套接在第一铁芯的芯柱上，所述的第一绝缘组件包括第一外绝缘体、第一内绝缘体和第一绝缘头，所述的第一外绝缘体包裹在第一铁芯的外侧，且第一功能模块和引线均位于第一外绝缘体内，所述的第二内绝缘体包裹在芯筒的内侧，所述的第一绝缘头包裹在芯柱上，且所述的第一线圈位于第一绝缘头内，第一外绝缘体、第一内绝缘体和芯筒上设置有相对应的泄水孔。

作为优化，本发明所述的第二电感组件包括第二功能模块、第二铁芯和第二线圈，所述的第二线圈通过引线与第二功能模块连接，所述的第二铁芯为与第一铁芯相配合的盖体，所述的第二绝缘组件包括第二绝缘头和第二外绝缘体，所述的第二绝缘头包裹住第二线圈，所述的第二外绝缘体包裹在第二铁芯上，且所述引线和第二功能模块均位于第二外绝缘体内，第二绝缘头的端部设置有第二密封装置，第二铁芯的中部设置有泄水孔，且第二外绝缘体上相应设置有与第二铁芯上的泄水孔相对应的泄水通道。

作为优化，本发明所述的公接头本体包括公头套筒和第一线缆密封圈，第一线缆密封圈通过第一压紧螺母固定在公头套筒的一端，公头套筒的另一端的内腔与第一外绝缘体的外轮廓相对应，且公头套筒与第一外绝缘体之间设置有卡簧，公头套筒上设置有与第一铁芯上相对应的排水孔，第一外绝缘体与公头套筒之间设置密封垫，所述的密封垫位于第一功能模块与第一铁芯之间的位置，公头套筒与第一外绝缘体之间还设置有止动螺钉。

作为优化，本发明所述的母接头本体包括母头套筒、套接在母头套筒一端的接头螺母和连接在母头套筒另一端的第二线缆密封圈，第二线缆密封圈通过第二压紧螺母固定在母头套筒上，母头套筒本体与第二外绝缘体之间设置有卡簧，母头套筒上设置有与第二外绝缘体上相对应的排水孔，第二外绝缘体与母头套筒之间设置有密封垫，所述的密封垫位于第二功能模块与第二铁芯之间的位置，母头套筒与第二外绝缘体之间也设置有止动螺钉，所述的接头螺母与公头套筒之间通过螺纹连接。

作为优化，本发明所述的第一密封装置包括套接在芯柱上的内密封圈和设置在芯筒内壁上的外密封圈，内密封圈与外密封圈相对应设置；所述的第二密封装置包括第二密封圈，所述的第二密封圈固定连接在第二绝缘头的端部。

本发明的有益效果是：本发明的公接头插件和母接头插件内均设置有电磁感应线圈，且两组插件内的电磁感应线圈均通过绝缘组件进行防水密封隔离，公接头插件与母接头插件插接连接后，通过电磁感应原理进行信息或电力输送。本发明的对接装置能够有效避免在水下拔插对接时避免水中环境的影响，更加便于操作。

附图说明

图1为本发明的整体连接示意图；

图2为公接头插件的结构示意图；

图3为第一电感组件的结构示意图；

图4为公接头本体的结构示意图；

图5为母接头插件的结构示意图；

图6为第二电感组件的结构示意图；

图7为母接头本体的结构示意图。

其中：1、第一电感组件，2、第二电感组件，3、公接头本体，4、母接头本体，5、线缆，6、第一铁芯，7、第一线圈，8、第一绝缘头，9、外密封圈，10、内密封圈，11、第一内绝缘体，12、第一外绝缘体，13、卡簧槽，14、泄水孔，15、引线，16、接线端子，17、第一功能模块，18、第二铁芯，19、第二线圈，20、第二绝缘头，21、第二密封圈，22、第二外绝缘体，23、引线，24、接线端子，25、第二功能模块，26、泄水孔，27、卡簧槽，28、公头套筒，29、第一压紧螺母，30、第一线缆密封圈，31、密封垫，32、止动螺钉，33、排水孔，34、卡簧槽，35、卡簧，36、接头螺母，37、母头套筒，38、第二线缆密封圈，39、第二压紧螺母，40、密封垫，41、止动螺钉，42、卡簧槽，43、卡簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，包括公接头插件和母接头插件，所述的公接头插件包括第一电感组件1、第一绝缘组件和公接头本体3，所述的母接头插件包括第二电感组件2、第二绝缘组件和母接头本体4，第一电感组件1包裹于第一绝缘组件内，且固定设置在公接头本体3内，第二电感组件2包裹于第二绝缘组件内，且固定设置在母接头本体4内，当公接头插件与母接头插件相对接时，第一电感组件与第二电感组件之间存在电感反应。

如图2-5所示，本实施例所述的第一电感组件2包括第一功能模块17、第一铁芯6和第一线圈7，第一功能模块17为电路板，电路板上可内置驱动电路。所述的第一线圈7通过引线15与第一功能模块17连接，所述的第一铁芯6包括一端开口的芯筒和设置在芯筒中部的芯柱，芯筒的开口端设置有第一密封装置，所述的第一密封装置包括套接在芯柱上的内密封圈10和设置在芯筒内壁上的外密封圈9，内密封圈10与外密封圈9相对应设置。所述的第一线圈7套接在第一铁芯6的芯柱上，所述的第一绝缘组件包括第一外绝缘体12、第一内绝缘体11和第一绝缘头8，所述的第一外绝缘体12包裹在第一铁芯6的外侧，且第一功能模块17和引线15均位于第一外绝缘体12内，所述的第二内绝缘体11包裹在芯筒的内侧，所述的第一绝缘头8包裹在芯柱上，且所述的第一线圈7位于第一绝缘头8内，第一外绝缘体12、第一内绝缘体11和第一铁芯6的芯筒上设置有相对应的泄水孔14。所述的公接头本体包括公头套筒28和第一线缆密封圈30，第一线缆密封圈30通过第一压紧螺母29固定在公头套筒28的一端，公头套筒28的另一端的内腔与第一外绝缘体12的外轮廓相对应，且公头套筒28上设置有卡簧槽34，第一外绝缘体上设置有卡簧槽13，当公头套筒28与第一外绝缘体12之间连接时，卡簧槽34与卡簧槽13之间设置有卡簧35，公头套筒28上设置有与第一铁芯6上相对应的排水孔33，第一外绝缘体12与公头套筒28之间设置密封垫31，所述的密封垫31位于第一功能模块17与第一铁芯6之间的位置，密封垫31主要为了防止液体进入线缆与第一功能模块17的连接处。公头套筒28与第一外绝缘体12之间还设置有止动螺钉32，避免第一外绝缘体12转动。在连接线缆5时，先将线缆5穿过第一线缆密封圈30，线缆5的端部通过接线端子16连接在第一功能模块17上，连接完成后，将包裹有第一密封组件的第一电感元件1推入到公头套筒28内，并通过卡簧35限位，连接止动螺钉32，最后旋紧第一压紧螺母29完成公接头插件与电缆5的连接。

如图5-7所示，本实施例所述的第二电感组件2包括第二功能模块25、第二铁芯18和第二线圈19，第二功能模块25为电路板，电路板上可内置驱动电路。所述的第二线圈19通过引线23与第二功能模块25连接，所述的第二铁芯18为与第一铁芯6相配合的盖体，所述的第二绝缘组件包括第二绝缘头20和第二外绝缘体22，所述的第二绝缘头20包裹住第二线圈19，所述的第二外绝缘体22包裹在第二铁芯18上，且所述引线23和第二功能模块25均位于第二外绝缘体22内，第二绝缘头20的端部设置有第二密封装置，所述的第二密封装置包括第二密封圈21，所述的第二密封圈21固定连接在第二绝缘头20的端部。第二铁芯18的中部设置有泄水孔26，且第二外绝缘体22上相应设置有与第二铁芯18上的泄水孔26相对应的泄水通道。所述的母接头本体包括母头套筒37、套接在母头套筒37一端的接头螺母36和连接在母头套筒37另一端的第二线缆密封圈38，第二线缆密封圈38通过第二压紧螺母39固定在母头套筒37上，母头套筒37上设置有卡簧槽42，第二外绝缘体上设置有卡簧槽27，卡簧槽42与卡簧槽27之间通过卡簧43连接，母头套筒37上设置有与第二外绝缘体22上相对应的排水孔，第二外绝缘体22与母头套筒37之间设置有密封垫40，所述的密封垫40位于第二功能模块25与第二铁芯18之间的位置，设置密封垫40主要为了避免线缆5与第二功能模块25的连接处，母头套筒37与第二外绝缘体22之间也设置有止动螺钉41，所述的接头螺母36与公头套筒28之间通过螺纹连接。在连接线缆5时，先将线缆5穿过第二线缆密封圈38，线缆5的端部通过接线端子24连接在第二功能模块25上，连接完成后，将包裹有第二密封组件的第二电感元件2推入到母头套筒37内，并通过卡簧43限位，连接止动螺钉41，最后旋紧第二压紧螺母39完全母接头与插件与电缆5的连接。

本实施例还涉及一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，包括如下步骤：

S1、在成对设置的公接头插件和母接头插件内均设置电磁感应线圈，并通过绝缘材料将电磁感应线圈进行防水密封隔离；公接头插件机和母接头插件的电磁感应线圈不直接接触联接，每个接头组件内电磁线圈的匝数根据传输电力或信号情况分别计算确定。为降低电力或信号传输过程中接头处的能量损失，所述的公接头插件和母接头插件的外壳均采用电磁屏蔽材料。

S2、在步骤S1中的两个电磁感应线圈内分别设置铁芯和衔铁，建立磁路；所述的两级电磁线圈及铁芯和衔铁以绝缘材料包覆并塑型成接插结构，通过接插可实现两级线圈共用铁芯。所述的铁芯和衔铁分别设置在公接头插件和母接头插件内，当公接头插件与母接头插件插接时，铁芯和衔铁共同组成磁通回路。

S3、将公接头插件的电磁感应线圈插接到母接头的电磁感应线圈内。所述的线缆通过电磁感应线圈通电后产生的电磁场，电磁场对下一级线缆联接的电磁感应线圈产生作用，使下一级的电磁感应线圈产生电磁感应电流，通过电缆进行传递信号或电能。所述电磁线圈前端可根据传输信号或电力的不同而设置放大、磁场共振、数模转换、调制等功能性电路模块。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在成对设置的公接头插件和母接头插件内均设置电磁感应线圈，并通过绝缘材料将电磁感应线圈进行防水密封隔离；

S2、在公接头插件的电磁感应线圈内和母接头插件的电磁感应线圈内分别设置铁芯建立相应磁路；

S3、将公接头插件与母接头插件对接，使公接头插件的电磁感应线圈与母接头的电磁感应线圈之间存在电磁感应。

2.根据权利要求1所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，其特征在于：定义公接头插件的电磁感应线圈为第一电磁感应线圈，铁芯为第一铁芯，定义母接头的电磁感应线圈为第二电磁感应线圈，铁芯为第二铁芯，第一电磁感应线圈直接或间接缠绕在第一铁芯上，第二感应线圈直接或间接缠绕在第二铁芯上，且第一电磁感应线圈与第二电磁感应线圈不存在电连接。

3.根据权利要求2所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，其特征在于：所述的第一铁芯和第二铁芯在公接头插件与母接头插件对接时，第一铁芯与第二铁芯拼接成一个整体，共同形成磁通回路。

4.根据权利要求3所述的信息及电力传输线缆湿拔插对接方法，其特征在于：所述的公接头插件和母接头插件的外壳均采用电磁屏蔽材料。

5.一种水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，其特征在于：包括公接头插件和母接头插件，所述的公接头插件包括第一电感组件、第一绝缘组件和公接头本体，所述的母接头插件包括第二电感组件、第二绝缘组件和母接头本体，第一电感组件包裹于第一绝缘组件内，且固定设置在公接头本体内，第二电感组件包裹于第二绝缘组件内，且固定设置在母接头本体内，当公接头插件与母接头插件相对接时，第一电感组件与第二电感组件之间存在电感反应。

6.根据权利要求1所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，其特征在于：所述的第一电感组件包括第一功能模块、第一铁芯和第一线圈，所述的第一线圈通过引线与第一功能模块连接，所述的第一铁芯包括一端开口的芯筒和设置在芯筒中部的芯柱，芯筒的开口端设置有第一密封装置，所述的第一线圈套接在第一铁芯的芯柱上，所述的第一绝缘组件包括第一外绝缘体、第一内绝缘体和第一绝缘头，所述的第一外绝缘体包裹在第一铁芯的外侧，且第一功能模块和引线均位于第一外绝缘体内，所述的第二内绝缘体包裹在芯筒的内侧，所述的第一绝缘头包裹在芯柱上，且所述的第一线圈位于第一绝缘头内，第一外绝缘体、第一内绝缘体和芯筒上设置有相对应的泄水孔。

7.根据权利要求2所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，其特征在于：所述的第二电感组件包括第二功能模块、第二铁芯和第二线圈，所述的第二线圈通过引线与第二功能模块连接，所述的第二铁芯为与第一铁芯相配合的盖体，所述的第二绝缘组件包括第二绝缘头和第二外绝缘体，所述的第二绝缘头包裹住第二线圈，所述的第二外绝缘体包裹在第二铁芯上，且所述引线和第二功能模块均位于第二外绝缘体内，第二绝缘头的端部设置有第二密封装置，第二铁芯的中部设置有泄水孔，且第二外绝缘体上相应设置有与第二铁芯上的泄水孔相对应的泄水通道。

8.根据权利要求3所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，其特征在于：所述的公接头本体包括公头套筒和第一线缆密封圈，第一线缆密封圈通过第一压紧螺母固定在公头套筒的一端，公头套筒的另一端的内腔与第一外绝缘体的外轮廓相对应，且公头套筒与第一外绝缘体之间设置有卡簧，公头套筒上设置有与第一铁芯上相对应的排水孔，第一外绝缘体与公头套筒之间设置密封垫，所述的密封垫位于第一功能模块与第一铁芯之间的位置，公头套筒与第一外绝缘体之间还设置有止动螺钉。

9.根据权利要求4所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，其特征在于：所述的母接头本体包括母头套筒、套接在母头套筒一端的接头螺母和连接在母头套筒另一端的第二线缆密封圈，第二线缆密封圈通过第二压紧螺母固定在母头套筒上，母头套筒本体与第二外绝缘体之间设置有卡簧，母头套筒上设置有与第二外绝缘体上相对应的排水孔，第二外绝缘体与母头套筒之间设置有密封垫，所述的密封垫位于第二功能模块与第二铁芯之间的位置，母头套筒与第二外绝缘体之间也设置有止动螺钉，所述的接头螺母与公头套筒之间通过螺纹连接。

10.根据权利要求2所述的水下信息及电力传输线缆湿拔插对接装置，其特征在于：所述的第一密封装置包括套接在芯柱上的内密封圈和设置在芯筒内壁上的外密封圈，内密封圈与外密封圈相对应设置；所述的第二密封装置包括第二密封圈，所述的第二密封圈固定连接在第二绝缘头的端部。