CN110789057B - 一种海底光缆接续盒绝缘层模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海底光缆接续盒绝缘层模具。本发明能减小模具注模区内形成的气泡和间隙层，进而有效提高接续盒的绝缘并提高使用寿命。本发明的优点是：排气口加工量小，对模具的结构没有负面性的影响，能有效排出模具内部的气体，减少淤积在绝缘层和海光缆接续盒夹层间的气体量。我司的大量海光缆接续工作结果证明，在海光缆接续盒模具中使用本发明改进方案后海光缆加压注塑程序的一次性通过率达到97％，是完成注塑程序的可靠技术保证。

Description

一种海底光缆接续盒绝缘层模具

技术领域

本发明涉及一种改进的海底光缆接续盒绝缘模具。

背景技术

海底光缆由于其特殊的应用区域与陆地光缆有很大技术区别，需达到200 兆欧的绝缘要求。接续工序中的加压注塑程序就是完成对海光缆接续盒裸露部件的包覆以达到绝缘参数要求。

加压注塑程序中使用的绝缘层模具主体使用铜合金，具备良好的导热性，分为上下两个半片并通过设置在外围的贯穿螺栓连接夹紧。加压注塑程序中模具内的高纯度聚乙烯会达到215℃的高温和8兆帕的高压以形成致密的绝缘包覆层。程序中的高温导致膨胀会让模具的间隙堵塞，模具内部的气体无法逃逸，且光缆接续盒中需要包覆和填充的区域具有形状复杂，凹凸不平，型制不一的特点，容易形成气泡和间隙层进而影响绝缘，导致接续盒不能达到技术参数要求。

发明内容

本发明的目的是：对海底光缆的接续盒模具的结构提供可行的改进办法，有效控制和减小加压注塑程序中形成的气泡和间隙层大小，达到绝缘参数要求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，包括上、下扣合的上模及下模，上模及下模的结构相同，包括模具本体，在模具本体内设有用于成型海底光缆接续盒的半腔体，上模及下模扣合后，两个半腔体形成一个完整的腔体；半腔体的左、右两侧被放置在模具内的海光缆接续盒分隔为不相通的左注塑区和右注塑区，左注塑区或右注塑区在上模及下模扣合后形成不规则的半球形空腔让注入的高密度聚乙烯包裹模具内的海光缆接续盒裸露部件形成绝缘层；左注塑区和右注塑区分别包括后注塑区域及前注塑区域；每个后注塑区域与至少两个半排气通道相连通，每个半排气通道与一个半排气口相连通，上模及下模扣合后，位置相对应的两个半排气通道形成一个完整的排气通道，位置相对应的两个半排气口形成一个完整的排气口；每个前注塑区域与至少一个半注塑通道相连通，每个半注塑通道与一个设于模具本体前部的半注塑口相连通，上模及下模扣合后，位置相对应的两个注塑通道形成一个完整的注塑通道，位置相对应的两个半注塑口形成一个完整的注塑口。

优选地，所述半排气口有4个，4个所述半排气口的中心位置距离所述模具本体左侧或右侧端面向内35mm，并位于所述上模与下模模贴合面的4个交叉点。

优选地，每个所述排气口的前端为密封面。

优选地，在每个所述排气口内设有一个海光缆模具排气闷头，海光缆模具排气闷头包括本体及内六角螺栓，沿本体的轴向设有排气孔道，其中：

本体包括由下至上布置的密封段、外螺纹段、过渡段及排气开关段，其中，密封段的顶端设有用于与对应的所述排气口的密封面相接触的密封接触面，密封段的密封接触面与对应的所述排气口的密封面相接触后密封配合，密封段的末端与外螺纹段相接；外螺纹段的外圆周面设有外螺纹，所述排气闷头通过外螺纹安装在所述排气口内；排气开关段的末端设有内螺纹孔，内螺纹孔与排气孔道相连通；排气开关段的末端沿径向设有旁通排气孔，在内螺纹孔两侧各设有一个旁通排气孔，且旁通排气孔与内螺纹孔相连通；

内六角螺栓的螺柱部分设于本体末端的内螺纹孔内，且螺柱部分的高度大于内螺纹孔的深度。

优选地，所述密封面为斜锥面一，则所述密封接触面为与斜锥面一相配合的斜锥面二。

优选地，所述密封段的直径小于所述外螺纹段的直径，所述外螺纹段的直径小于所述排气开关段的最大直径。

优选地，在所述排气开关段的末端形成有缩径段，缩径段的外圆周面为便于扳手操作的平行面。

优选地，所述排气孔道为十字形排气孔道。

本发明能减小模具注模区内形成的气泡和间隙层，进而有效提高接续盒的绝缘并提高使用寿命。本发明的优点是：排气口加工量小，对模具的结构没有负面性的影响，能有效排出模具内部的气体，减少淤积在绝缘层和海光缆接续盒夹层间的气体量。我司的大量海光缆接续工作结果证明，在海光缆接续盒模具中使用本发明改进方案后海光缆加压注塑程序的一次性通过率达到97％，是完成注塑程序的可靠技术保证。

附图说明

图1为本发明提供的一种海底光缆接续盒绝缘层模具中上模或者下模的结构示意图；

图2为本发明的模具中排气口尺寸示意图，图中：

W3-35mm、W4-35mm、β-40°、φ6-6mm；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明提供的一种海光缆模具排气闷头的正视图，图中：

H1-60mm、H2-30mm、H3-11mm、H4-2mm、H5-8mm、H6-25mm、A-M10×1.5mm、W1-12mm、∝-40°；

图5为本发明提供的一种海光缆模具排气闷头的侧视图，图中：

H7-20mm、H8-18mm、H9-25mm、φ1-5mm、φ2-20mm、B-M14×2mm、C- M10×1.5mm；

图6为本发明提供的一种海光缆模具排气闷头的俯视图，图中：

W2-16mm、φ3-7mm、φ4-20mm；

图7为图5中的A-A向剖视图，图中：

φ5-13mm。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

结合图1至图3，本发明提供一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，包括上、下扣合的上模1及下模2。上模1及下模2的结构相同，包括模具本体，在模具本体内设有用于成型海底光缆接续盒的半腔体3，上模1及下模2扣合后，两个半腔体3形成一个完整的腔体。半腔体3的左、右两侧被放置在模具内的海光缆接续盒分隔为不相通的左注塑区4-1和右注塑区4-2，注塑区在上模1及下模2扣合后形成不规则的半球形空腔让高密度聚乙烯包裹模具内的海光缆接续盒裸露部件形成绝缘层。由于模具内左右两个注塑区4被海光缆接续盒隔离不能互通以及在程序完成后不损伤接续盒的绝缘层的前提条件下便于脱模，针对性地在模具注塑口的对面加工出4个排气孔，在上模1及下模2对应位置加工出半圆孔，上模1及下模2安装闭合后形成排气圆孔。左注塑区4-1包括后注塑区域4-1-1及前注塑区域4-1-2；右注塑区4-2包括后注塑区域4-2-1及前注塑区域4-2-2。注塑口通过注塑区与两个半排气通道9相连通，每个半排气通道9与一个半排气口5相连通。上模1及下模2扣合后，位置相对应的两个半排气通道9形成一个完整的排气通道，位置相对应的两个半排气口5形成一个完整的排气口。前注塑区域4-1-2和前注塑区域4-2-2与对应侧的半注塑通道6相连通，每个半注塑通道6与一个设于模具本体前部的半注塑口相连通，上模1及下模2 扣合后，位置相对应的两个注塑通道6形成一个完整的注塑通道，位置相对应的两个半注塑口形成一个完整的注塑口。

如图2所示，中心位置距离所述模具本体左侧或右侧端面向内W3或 W4＝35mm，并上模1及下模2贴合面的4个交叉点位置处。排气孔的构成为两段式：模具外壳端的螺孔段为长度25mm的M16螺孔，用于安装排气闷头；斜锥段，为40°斜锥面一，用于配合排气闷头的锥形端面保证密封效果。排气孔与直径6毫米的排气通道相连通。

参照图4至图7，本发明中使用的排气闷头，包括使用与海光缆模具主体相同的材质加工出的高为60mm、最宽处直径为20mm的较复杂空心圆柱体，以下称为本体。本体内部具有十字形排气孔道，十字形排气孔道的前端直径φ3为7mm，十字形排气孔道与海光缆接续盒模具的排气孔道连接。本体包括由下至上布置的密封段、外螺纹段、过渡段及排气开关段。密封段的顶端具有∝＝40°的斜锥面二，与排气孔的斜锥面一接触作为密封接触面。外螺纹段外圆周面具有M16螺纹，M16螺纹用于将本发明提供的排气闷头紧密安装在排气孔内。排气开关段的末端设有M10内螺纹孔，M10内螺纹孔与十字形排气孔道相连通。M10内螺纹孔用于安装作为排气开关螺栓使用的M10内六角螺栓一枚。M10内六角螺栓的螺纹长度H9为25mm，用于将M10内六角螺栓安装在主体末端的M10内螺纹孔内。排气开关段的末端沿径向设有旁通排气孔，在内螺纹孔两侧各设有一个旁通排气孔，且旁通排气孔与内螺纹孔相连通。旁通排气孔的直径φ1为5mm，用于旁通排气。M10内六角螺栓末端的内六角沉孔用于安装8mm内六角扳手来控制旁通排气孔的开关。

排气开关段的末端形成有缩径段，缩径段的外圆周面为便于扳手操作的18x12mm平行面，用于在海光缆接续盒模具上紧本发明提供的排气闷头确保密封效果。

排气闷头的工作原理是：将海光缆接续盒模具安装完毕后，在模具背面的4 个排气口安装本发明提供的排气闷头，由于使用与海光缆模具主体相同的材质，具备相同的热膨胀系数，且硬度一样，操作时不会伤及模具，并用16mm开口扳手卡在末端外壁的18x12mm平行面来拧紧排气闷头，闷头顶端的斜锥面二与排气口内的斜锥面一接触来获得可靠的密封效果并防止聚乙烯泄漏接触安装螺纹导致加压注塑程序完成后的脱模操作，然后将M10内六角螺栓拧入排气闷头 5～6圈，形成排气闷头内T型排气通道用于注塑程序中的排气，在模具内聚乙烯充满结束排气并在排气口目视观察到挤出的聚乙烯后使用8mm内六角扳手拧紧 M10内六角螺栓并关闭旁通排气孔，模具内形成高压完成后续的加压注塑程序。

本发明整体的工作原理是，在海光缆接续盒模具内的注塑区未被高纯度聚乙烯填充满前保持4个通气孔的开放状态，让模具内的气体由此通道被注入的聚乙烯挤压出模具，减少淤积在绝缘层和海光缆接续盒夹层间的残余气体，在通气孔出口观察到挤出的聚乙烯后拧紧对应的闷头，闷头顶端的斜锥面与排气口的中间斜锥段紧密接触得到可靠的密封效果，关闭所有4个排气口后没有压力损失，加压注塑程序中要求的最高8兆帕模具内部压力能达到并长时间维持。

本发明对海光缆接续盒模具的机加工要求一般，加压注塑程序过程中的排气操作简便，排气效果好，X光检查结果表明能有效控制模具内的气体残余，形成的气泡和间隙层形制均匀，高度低于1.5mm。500V绝缘测试结果大于200兆欧，最高可达到10,000兆欧,完全达到了设计要求。

Claims (6)

1.一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，包括上、下扣合的上模(1)及下模(2)，上模(1)及下模(2)的结构相同，包括模具本体，在模具本体内设有用于成型海底光缆接续盒的半腔体(3)，上模(1)及下模(2)扣合后，两个半腔体(3)形成一个完整的腔体；半腔体(3)的左、右两侧被放置在模具内的海光缆接续盒分隔为不相通的左注塑区(4-1)和右注塑区(4-2)，左注塑区(4-1)或右注塑区(4-2)在上模(1)及下模(2)扣合后形成不规则的半球形空腔让高密度聚乙烯包裹海光缆接续盒的裸露部件形成绝缘层；左注塑区(4-1)和右注塑区(4-2)分别包括后注塑区域(4-1-1、4-2-1)及前注塑区域(4-1-2、4-2-2)；每个后注塑区域(4-1-1、4-2-1)与至少两个半排气通道(9)相连通，每个半排气通道(9)与一个半排气口(5)相连通，上模(1)及下模(2)扣合后，位置相对应的两个半排气通道(9)形成一个完整的排气通道，位置相对应的两个半排气口(5)形成一个完整的排气口，每个排气口的前端为密封面；每个前注塑区域(4-1-2、4-2-2)与至少一个半注塑通道(6)相连通，每个半注塑通道(6)与一个设于模具本体前部的半注塑口相连通，上模(1)及下模(2)扣合后，位置相对应的两个半注塑通道(6)形成一个完整的注塑通道，位置相对应的两个半注塑口形成一个完整的注塑口，最终形成每个注塑口经过对应侧注塑区连接至两个排气口的流体通道；

在每个排气口内设有一个海光缆模具排气闷头，海光缆模具排气闷头包括本体及内六角螺栓，沿本体的轴向设有排气孔道，其中：

本体包括由下至上布置的密封段、外螺纹段、过渡段及排气开关段，其中，密封段的顶端设有用于与对应的所述排气口的密封面相接触的密封接触面，密封段的密封接触面与对应的所述排气口的密封面相接触后密封配合，密封段的末端与外螺纹段相接；外螺纹段的外圆周面设有外螺纹，所述排气闷头通过外螺纹安装在所述排气口内；排气开关段的末端设有内螺纹孔，内螺纹孔与排气孔道相连通；排气开关段的末端沿径向设有旁通排气孔，在内螺纹孔两侧各设有一个旁通排气孔，且旁通排气孔与内螺纹孔相连通；

内六角螺栓的螺柱部分设于本体末端的内螺纹孔内，且螺柱部分的高度大于内螺纹孔的深度。

2.如权利要求1所述的一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，所述半排气口(5)有4个，4个所述半排气口(5)的中心位置距离所述模具本体左侧或右侧端面向内35mm，并位于所述上模(1)与下模(2)模贴合面的4个交叉点。

3.如权利要求1所述的一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，所述密封面为斜锥面一，则所述密封接触面为与斜锥面一相配合的斜锥面二。

4.如权利要求1所述的一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，所述密封段的直径小于所述外螺纹段的直径，所述外螺纹段的直径小于所述排气开关段的最大直径。

5.如权利要求1所述的一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，在所述排气开关段的末端形成有缩径段，缩径段的外圆周面为便于扳手操作的平行面。

6.如权利要求1所述的一种海底光缆接续盒绝缘层模具，其特征在于，所述排气孔道为十字形排气孔道。

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