CN110707631B - 一种燃油箱用线束密封穿墙件及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封穿墙件，包括壳体、密封芯和夹紧螺母，其中，壳体包括大致圆筒形的本体部分和法兰部分，该本体部分具有内表面和外表面，内表面轴向穿过壳体，外表面的一端设有与夹紧螺母的内螺纹匹配的外螺纹，法兰部分位于本体部分的外表面上，并从外表面径向向外延伸，密封芯是大致圆筒形的并设有用于线束穿过的中心开口，密封芯的外径与壳体的内表面的直径相匹配。使用本发明的密封穿墙件达到了很好的密封效果，满足了线束穿过油箱之间的密封要求，能适应不同的线束外径和不同的安装面板厚度，便于灌胶操作并易于安装、拆卸和后期维护，降低了密封胶的使用量，增加了安装可靠性并降低了操作时间和成本。

Description

一种燃油箱用线束密封穿墙件及其安装方法

技术领域

本发明属于电气线束安装设计领域，具体涉及一种燃油箱用带密封芯的线束密封穿墙件，更具体地说，涉及一种用于飞行器的燃油箱用带密封芯的线束密封穿墙件。本发明还涉及该线束密封穿墙件的安装方法。

背景技术

在航空领域中，基于不同的飞行器燃油系统设计，中央翼油箱和外翼油箱之间需严格密封，以防止燃油在中央翼油箱和外翼油箱之间互相渗漏，否则会影响飞行器平衡，影响飞行器飞行安全。

由于中央翼油箱与外翼油箱之间有线缆穿过，故需对线束穿墙位置进行严格密封处理。由于传统的密封穿墙件都是气密的，对于液体密封效果差，故对于不同油箱之间的密封需要设计一种可用于油箱密封(液体密封)，适用于油箱安装环境的穿墙件。

传统的穿墙件100由具有法兰30和卡槽的壳体、挡圈50(安装在壳体上的卡槽中)以及垫圈40(按需)组成，具体参见图1。穿墙件100安装在安装面板200上时，通过专用工具把挡圈卡在壳体上的卡槽中来实现固定，当安装面板厚度小于法兰到卡槽之间的距离时，需通过垫圈40来适应增加的壁厚，垫圈的数量和厚度根据安装面板200的厚度选用，当安装面板厚度大于法兰30到卡槽之间的距离时，穿墙件将无法安装。

在由本申请人于2010年9月28日提交的题为“一种密封穿墙件”、授权公告号为CN10241811B的发明专利中公开了穿墙件的另一个示例，具体见图2。该密封穿墙件100包括圆柱形的本体和挡圈，本体设有用于电气线束穿过的中心孔15，并包括：固定部20，其位于本体的一端，并设有至少一个灌胶孔21，灌胶孔21与中心孔15相通；法兰盘30，其位于本体的外周面上，并设有至少一个出胶孔，出胶孔与中心孔15相通；连接部40，其位于本体的另一端，并设有用于放置挡圈的挡圈凹槽41和用于固定电气线束的屏蔽套的屏蔽凹槽42，挡圈凹槽41比屏蔽凹槽42更邻近法兰盘30。

综上所述，传统的密封穿墙件在实现了不需要断开电气线束，也不需要将电气线束一根根地穿过密封穿墙件，就能够使飞行器电气线束方便地穿越气密隔板的同时，也存在一些明显的不足之处，包括但不限于：

a)产品尺寸规格有限，最小尺寸规格的穿墙件内径比油箱线束外径大一倍以上，过大的间隙将导致密封不严，涂胶不牢的情况发生，导致密封效果不佳。

b)在油箱内安装该穿墙件时，由于受空间限制，线缆与线缆之间的缝隙无法得到完全彻底地灌胶和密封，燃油会顺着线缆之间的缝隙在不同油箱之间渗透。

c)由于穿墙件的卡槽与法兰之间的间距是一定的，而安装面板厚度却是变化的，其空隙需要不同垫圈组合去填补，安装后金属卡夹和垫圈之间会有缝隙，金属件之间的搭接性能不佳，安装可靠性不佳。

发明内容

本发明的目的克服上述现有技术的穿墙件的缺陷，并提供一种改进的燃油箱用线束密封穿墙件，实现燃油箱内线束的密封穿墙，防止燃油在不同油箱之间相互渗漏。

根据本发明的一个方面，提供了一种密封穿墙件，其包括壳体、密封芯和夹紧螺母。其中，壳体包括大致圆筒形的本体部分和法兰部分，该本体部分具有内表面和外表面，内表面轴向穿过壳体，外表面的一端设有与夹紧螺母的内螺纹匹配的外螺纹；法兰部分位于本体部分的外表面上，并从外表面径向向外延伸。密封芯是大致圆筒形的并设有用于线束穿过的中心开口，密封芯的外径与壳体的内表面的直径相匹配。

在本发明的范围内，为了便于密封穿墙件的安装、拆卸、使用及后期维护，较佳地，壳体、密封芯和夹紧螺母中的一个、两个或全部分别可以包括两个能够互相配合的半体。由于整个密封穿墙件为分体式设计，既方便安装，又便于拆卸。缝隙小，故灌胶量少，且拆卸时无需去除过多的密封胶。

更佳地，为了使相互配合的两个半体或实体之间的精确配合，壳体或密封芯的两个半体上设有相互配合的定位机构，例如，两个半体的一个上设有一个或多个定位销和/或定位孔，而两个半体中的另一个上设有与上述一个或多个定位销和/或定位孔配合的一个或多个定位孔和/或定位销。

根据本发明的一个较佳实施例，在壳体和夹紧螺母上设有一个或多个保险丝孔，用于插入相应的保险丝以防止夹紧螺母松动并防止夹紧螺母的两个半体错位。

在本发明的范围内，为了增强密封穿墙件的灌胶密封效果，密封芯还可包括用于注胶的注胶孔，该注胶孔与中心开口流体连通。较佳地，将注胶孔设置在密封芯的两侧上，以便于注入密封胶并有助于过多的密封胶流出。

在本发明的范围内，根据本发明的密封穿墙件的壳体和夹紧螺母可由金属材料或非金属材料构成，较佳地由铝合金材料构成。另外，考虑到具体的使用环境，较佳地，密封穿墙件的密封芯由耐燃油橡胶材料构成。

在本发明的范围内，取决于穿过中心开口的线束的直径，根据本发明的密封穿墙件的密封芯的中心开口的直径可具有多个尺寸规格。由于壳体内径是一定的，通过增加密封芯，既可以起到调节线束外径的作用(即，根据实际线束外径可以选用合适尺寸的密封芯)，又能很好地实现线束的灌胶密封。

通过使用根据本发明的密封穿墙件，既可以减少线束与壳体之间的间隙，通过密封芯压紧线束，又可以在地面完成线缆之间的灌胶操作。在地面进行灌胶操作的好处是：线缆或线缆之间可以充分灌胶，再用密封芯抹胶后压紧线束，待胶干以后，线束带密封芯一起安装在飞行器上，避免了在飞行器上进行灌胶操作。降低了价格昂贵的密封胶的使用量，节省了安装和维护时间。

根据本发明的一个实施例，夹紧螺母是六角夹紧螺母。较佳地，该六角夹紧螺母是两件组合式结构，由两个大致相同的半体组成，安装时，通过两个半体上的凹槽和凸块互相协配，组成完成的六角夹紧螺母，并通过相应的工具固定穿墙件。夹紧螺母分成两个半体的设计避免了线束带着夹紧螺母过孔。通过使用根据本发明的夹紧螺母，安装和拆卸方便，使用普通安装工具就能固定，而无需使用专用工具安装卡夹。且本发明无需额外使用金属垫圈用于填满卡夹与安装面板之间的间隙，安装更加方便可靠。

根据本发明的另一方面，提供了一种安装根据本发明的密封穿墙件的方法，该方法可包括以下步骤：

a)在飞行器的安装面板上开通孔，通孔的直径与本体部分的外直径相匹配；

d)将密封穿墙件处的线束松散开，在待安装的线缆间灌封密封胶并确保线束内的每一根线缆的灌胶段的外表面均粘有密封胶，较佳地，使线束灌胶段的长度大于密封穿墙件的轴向长度；

f)在密封穿墙件的密封芯的内表面涂抹密封胶，然后将密封芯固定在线束外侧；

上述步骤d)和f)可在地面完成。

g)在飞行器上安装密封后的线束，在密封穿墙件安装处，将密封穿墙件壳体固定在密封芯的外表面上，将法兰部分的靠近本体部分的外螺纹的一侧抵靠安装面板，然后将夹紧螺母旋拧到本体部分的外螺纹；

h)将密封穿墙件安装好后，对密封穿墙件安装处进行填角密封，并在两侧线束出口处做密封处理。

较佳地，在步骤d)之前可以增加以下步骤：

b)选择与待安装的线束直径匹配的密封芯，其内径小于充分灌胶后的线束外径。

这样可以使密封芯与线束之间的配合更紧密，且使用的密封胶更少。

可选地，取决于具体安装情况下所用的线束的自身情况，在步骤d)之前可以还增加以下步骤，以达到更好地密封效果：

c)在穿过密封穿墙件处，如果线束外有保护套，则将保护套剪开，同样地，如果线束上有绑扎绳或缠绕带，需一并去除，使保护套剪开的长度大于密封穿墙件的长度。

同样可选地，在步骤d)之后可以增加以下步骤：

e)在线束灌胶段两端，用紧固件紧固线束，以防止线缆松散或密封胶脱落，用紧固件紧固剪开的线缆外护套的末端以防止保护套松散，用卡带扎紧裸露的线束以防止线束松散。

以便使待安装到飞行器的安装密封穿墙件与线束的组合更为整齐，并便于操作和有助于美观。

本发明对现有技术的穿墙件的缺陷相应地做出了改进，针对穿墙件内径与线束间缝隙过大，在飞行器上涂胶不便且不充分的缺陷，创造性地提出了设计一种密封芯，使密封芯与充分灌胶后的线束外径完全匹配，经在飞行器上实际检验，该设计思路达到了很好的密封效果，满足中央翼油箱和机翼油箱之间的密封要求。

同时节约了昂贵的密封剂的使用量并有助于降低飞行器总重量，并且降低了飞行器制造、测试和维护期间的操作时间和成本。

附图说明

为了进一步说明根据本发明的用于飞行器的密封穿墙件的结构及其安装方法，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，其中：

图1和图2是现有技术的密封穿墙件的示意图；

图3示出了根据本发明的密封穿墙件的分解立体图；

图4示出了用于根据本发明的密封穿墙件的夹紧螺母的示意图；

图5示出了根据本发明的密封穿墙件的安装程序示意图；以及

图6示出了根据本发明的密封穿墙件的在安装后的状态图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的用于飞行器的密封穿墙件结构及其安装方法，其中，相同的部件由相同的附图标记予以标注。

首先参考图3，图3示意性地示出了根据本发明较佳实施例的密封穿墙件100，其包括壳体10、密封芯20和六角夹紧螺母30。

较佳地，它们中的至少一个包括两个相互配合的半体或实体。

更佳地，如图3中所示，它们中的每一个都包括两个相互配合的半体。

其中，壳体10包括大致圆筒形的本体部分9和法兰部分8，本体部分9具有内表面和外表面，内表面轴向穿过壳体10，外表面的一端设有与六角夹紧螺母30的内螺纹匹配的外螺纹；法兰部分8位于本体部分9的外表面上，并从外表面径向向外延伸。密封芯20也是大致圆筒形的并设有用于线束40穿过的中心开口21，密封芯20的外径与壳体10的内表面的直径相匹配。

应当理解，在本发明的范围内，虽然将本体部分描述为大致圆筒形的，但是其包括但不限于：圆筒形、圆柱形或者与圆筒形接近的多边形等其它形状；同样地，虽然将密封芯描述为大致圆筒形的，但是其包括但不限于：圆筒形、圆柱形或者与圆筒形接近的多边形等其它形状。

壳体10的每个半体上设有一个或多个定位孔7、一个或多个定位销4以及一个或多个保险丝孔5。上述一个或多个定位销与一个或多个定位孔配合以实现了两个半体之间的精确的配合。壳体10可由金属材料或非金属材料构成，较佳地由铝合金材料构成。

同样地，密封芯20的每个半体上可以设有一个或多个定位孔7、一个或多个定位销4以及一个或多个注胶孔6。上述一个或多个定位销与一个或多个定位孔配合以实现了两个半体之间的精确的配合。一个或多个注胶孔6可设置在在密封芯20的两侧，用于在将密封芯20套在线束40上以后的灌胶操作。该注胶孔6与中心开口21流体连通。密封芯20可由耐燃油橡胶材料构成。

应当理解，虽然将根据本发明的较佳实施例的壳体、密封芯和夹紧螺母中的一个或多个描述为包括两个相互配合的半体，但是本领域普通技术人员可以根据具体的应用场景选用两个以上的半体，例如三个、四个或以上，而不脱离本发明的范围。并且，应当理解，上述壳体10和密封芯20可以采用除定位销/定位孔之外的其它定位机构或位置保证机构来确保两个半体之间的精确配合，例如定位槽、定位块等。

在密封芯20的外径保持不变的情况下，取决于穿过中心开口的线束40的直径，密封芯20的中心开口的直径可具有多个尺寸规格。这样，通过根据实际线束外径可以选用合适尺寸的密封芯，既可以起到调节线束40外径的作用，又能很好地实现线束40的灌胶密封。

现在参考图4详细描述六角夹紧螺母30，六角夹紧螺母30较佳地可包括两个半体31、32，并且两个半体上可设有一个或多个保险丝孔5，用于插入相应的保险丝以防止六角夹紧螺母30松动，并防止六角夹紧螺母30的两个半体错位。在安装时，通过两个半体上的凹槽和凸块互相扣住，组成完整的六角夹紧螺母，并通过安装工具选定到壳体的外螺纹以紧固穿墙件。夹紧螺母的两个半体形式的设计避免了线束40带着夹紧螺母过孔。六角夹紧螺母30可由金属材料或非金属材料构成。

应当理解，本领域普通技术人员可以根据具体的应用场景选用合适的壳体、夹紧螺母和密封芯的材料而不脱离本发明的范围。

现在参考图5详细描述密封穿墙件的安装方法，可包括以下步骤：

a)在安装面板200上开孔，使其外径与密封穿墙件100的壳体10外径相匹配；

b)选择与线束直径匹配的圆筒形密封穿墙件的密封芯20(一般情况下，密封芯的内径需略小于充分灌胶后的线束外径)，此处示出的密封穿墙件为包括两个半体的两件式结构，以便于安装；

c)在穿过密封穿墙件处，如线束40外有保护套41，则把外层保护套41剪开(线束上如果有绑扎绳或缠绕带，需一并去除)，剪开长度略大于密封穿墙件100的长度，并将剪开的保护套41末端修剪整齐；

d)将密封穿墙件100处的线束40完全松散开，在线缆间灌封耐燃油密封胶50，需确保线束40内的每一根线缆的表面(灌胶段)均粘有密封胶50，且线束灌胶段60的长度不低于密封穿墙件的轴向长度；

e)在线束灌胶段60两端，用卡带70扎紧防止线缆松散、密封胶脱落；用卡带70扎紧剪开的电缆外护套41的末端以防止外护套编制物松散；用卡带70扎紧裸露的线束40以防止线缆松散；

f)在密封穿墙件密封芯200的内侧涂抹密封胶50，然后把密封芯200固定在线束40外侧(此处以两个半体示出)，需贴合完好，然后用卡带或密封带把两块密封芯20绑扎好。

上述步骤b)至f)均可在地面完成，并且步骤b)、c)及e)根据具体的安装情况可以裁减。

g)在完成上述步骤后，密封后的线束40在飞行器上进行安装，在密封穿墙件安装处，密封穿墙件壳体10固定在线束40外侧(去掉密封芯上的卡带或密封带，密封芯与壳体间需进行贴合面密封)，法兰部分紧贴安装面板200，另一侧用六角夹紧螺母30紧固固定，并与壳体通过保险丝连接；

h)密封穿墙件安装好后，需对穿墙件安装处使用密封胶50进行填角密封，并在两侧线束出口处做密封处理。

燃油箱用线束密封穿墙件100安装后状态在图6中示出，其中未示出填角密封。

通过参考附图描述的本发明的较佳实施例可以看出，与由两片密封穿墙件壳体和一个挡圈组成的传统的密封穿墙件相比，本发明的密封穿墙件在壳体内部增加了圆柱状或圆筒状密封芯(在实施例中示出为包括两个半体的两件式结构)，密封芯的内径可根据实际线束外径选用，而不需要更换密封穿墙件，本发明的密封穿墙件的壳体上具有外螺纹，通过夹紧螺母拧紧在该外螺纹上来实现将其固定在安装面板上。与挡圈固定相比，使用夹紧螺母固定能够适用不同的安装面板厚度，而且能够紧密贴合，不会留下缝隙，实现良好的紧固。而传统密封穿墙件是通过挡圈卡住壳体上的凹槽来实现固定的，由于穿墙件上卡槽位置是固定的，而不同安装面板厚度却是变化的，所以挡圈很难与安装面板紧密贴合，即使在挡圈和安装面板之间增加垫圈，也会存在缝隙，挡圈和垫圈均为金属结构，如果接触不严实，会存在搭接电阻过大的问题，一旦安装面板厚度大于密封穿墙件法兰到凹槽之间的距离，密封穿墙件挡圈将无法安装。而使用根据本发明的密封穿墙件可以克服上述缺陷。

虽然以上结合了较佳实施例对本发明的密封穿墙件结构及其安装方法进行了说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本发明进行修改和变型，这些修改和变型都将落在本发明的权利要求书所要求的范围之内。

Claims (3)

1.一种密封穿墙件，其特征在于，所述密封穿墙件包括壳体、密封芯和夹紧螺母，其中：

所述壳体包括：

大致圆筒形的本体部分，所述本体部分具有内表面和外表面，所述内表面轴向穿过所述壳体，所述外表面的一端设有与所述夹紧螺母的内螺纹匹配的外螺纹；以及

法兰部分，所述法兰部分位于所述本体部分的所述外表面上，并从所述外表面径向向外延伸，

所述密封芯是大致圆筒形的并设有用于线束穿过的中心开口，所述密封芯的外径与所述壳体的所述内表面的直径相匹配，其中，所述线束包括灌封在所述线束内的每一根线缆外的密封胶，并且所述密封芯的所述中心开口的直径能够具有多个尺寸规格，使得经灌封密封胶的所述线束接纳在所述中心开口中，并且所述密封芯的内径小于充分灌胶后的所述线束的外径，

其中，所述壳体、所述密封芯和所述夹紧螺母分别包括两个能够互相配合的半体，并且其中，所述壳体和所述夹紧螺母上设有一个或多个保险丝孔，用于插入相应的保险丝，

其中，所述壳体或所述密封芯的所述两个半体上分别设有相互配合的定位机构，并且所述密封芯还包括用于注胶的注胶孔，所述注胶孔与所述中心开口流体连通，

其中，所述夹紧螺母是六角夹紧螺母，并且所述六角夹紧螺母的一个半体上设有凹槽或凸块，而另一个半体上设有相互配合的凸块或凹槽，所述两个半体上的所述凸块与所述凹槽协配以组成所述六角夹紧螺母。

2.如权利要求1所述的密封穿墙件，其特征在于，所述壳体和所述夹紧螺母由金属材料或非金属材料构成；和/或所述密封芯由耐燃油橡胶材料构成。

3.一种安装如权利要求1或2所述的密封穿墙件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a）在飞行器的安装面板上开通孔，所述通孔的直径与所述密封穿墙件的所述壳体的所述本体部分的外直径相匹配；

b）选择与待安装的线束直径匹配的所述密封芯，所述密封芯的内径小于充分灌胶后的所述线束的外径；

c）在穿过所述密封穿墙件处，如果所述线束外有保护套，则将所述保护套剪开，同样地，如果所述线束上有绑扎绳或缠绕带，需一并去除，使所述保护套剪开的长度大于所述密封穿墙件的长度；

d）将所述密封穿墙件处的所述线束松散开，在待安装的线缆间灌封密封胶并确保所述线束内的每一根所述线缆的灌胶段的外表面均粘有所述密封胶，使线束灌胶段的长度大于所述密封穿墙件的轴向长度；

e）在所述线束灌胶段两端，用紧固件紧固所述线束并用紧固件紧固剪开的所述线缆外护套的末端，然后用卡带扎紧裸露的所述线束；

f）在所述密封穿墙件的所述密封芯的所述内表面涂抹所述密封胶，然后将所述密封芯固定在所述线束外侧；

g）在所述飞行器上安装所述密封后的线束，在所述密封穿墙件安装处，将所述密封穿墙件的所述壳体固定在所述密封芯的外表面上，将所述法兰部分的靠近所述本体部分的所述外螺纹的一侧抵靠所述安装面板，将所述夹紧螺母旋拧到所述本体部分的所述外螺纹；

h）将所述密封穿墙件安装好后，在所述密封穿墙件安装处进行填角密封，并在两侧的线束出口处做密封处理。

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