CN114788108A - 电缆固定头 - Google Patents

Abstract

一种套筒(19)经布置以可滑动地接纳于在电缆固定头(1)的主体中界定的通道(9)内，所述套筒(19)经布置以接纳可固化密封材料用于形成对行进穿过所述套筒的电缆的密封，其中所述套筒(19)包括：环形侧壁(79)，其沿着轴向长度延伸且具有第一端及第二端；及端壁(100)，其罩盖所述环形侧壁(79)的所述第一端，其中所述环形侧壁(79)及所述端壁(100)在其内界定可固化密封材料可接纳于其中的空隙(106)。

Description

电缆固定头

本发明涉及电缆固定头。

电缆固定头通常用于在行进穿过墙壁或隔板中的开口的电缆或导管周围进行密封。例如，电缆固定头组合件可用于在进入容纳电气设备的外壳(例如接线盒)的电缆周围进行密封，以防止流体进入外壳或爆炸力离开外壳。在一些情况中，电缆固定头可用于恶劣环境中，例如水下、高温中或恶劣的化学环境中。

通常来说，电缆固定头包含电缆行进穿过其中的主体。主体由若干部分形成，所述若干部分经固定在一起以组装固定头。每一接头可能提供泄漏源。在主体中提供用于夹持电缆且防止其被拉出固定头的夹具以及若干密封件。

在许多实例中，夹具还用作密封件中的一者，或密封件可需要拧紧夹具和/或主体的部分。然而，在夹具失效或松动或主体过紧或不够紧的情况下，这意味着密封件也失效或变弱。此外，重要的是夹具不损坏电缆。此外，在压缩力下，可发生电缆的冷变形，其中电缆表面移动远离压缩元件，从而进一步存在损失夹紧力或进入保护的风险。

通常来说，密封件中的一者可由被引入电缆行进穿过其中的套筒(或罐(pot))中的可固化密封材料形成。接着在主体中接纳套筒。在组装期间，允许可固化材料在套筒中固化。接着将套筒滑出主体以允许检验形成于电缆周围的密封件，且接着在继续组装之前将套筒滑回。

期望提供一种电缆固定头，其易于组装及检验且可防止电缆被拉出而不损坏电缆。

根据本发明的第一方面，提供一种套筒，其经布置以可滑动地接纳于在电缆固定头的主体中界定的通道内，所述套筒经布置以接纳可固化密封材料用于形成对行进穿过所述套筒的电缆的密封，

其中所述套筒包括：

环形侧壁，其沿着轴向长度延伸且具有第一端及第二端；及

端壁，其罩盖所述环形侧壁的所述第一端，

其中所述环形侧壁及所述端壁在其内界定可固化密封材料可接纳于其中的空隙。

因而，在电缆插入第二端中的情况下，端壁允许可固化材料在套筒在任何定向的情况下被引入套筒中；其不需要第一端向上。

因而，端壁可具有电缆的芯可行进穿过其中的至少一个孔口。通常来说，由孔口构成的端壁的比例可小于75％、50％、25％或10％。

端壁可与环形侧壁不成一体；通常来说，可在侧壁上移除或替换端壁而无需破坏形成环形侧壁或端壁的任何材料。因而，在这种情况中，端壁可取决于电缆中的芯的数目及/或大小而在一系列端壁之间进行交换。

替代地，每一孔口可被提供为端壁的压出部分，由此每一孔口的圆周形成于端壁中，使得端壁在每一圆周内的部分可由用户推出以形成孔口。

在进一步替代例中，端壁可已由可固化材料形成，在芯被放置于套筒中时，可固化材料在每一芯周围被压制及/或模制。

套筒可具有外表面，所述外表面可包含锥形部分，使得套筒的外径在锥形部分中变宽；套筒的外表面可经布置以与电缆固定头主体一起形成密封。

锥形套筒确保易于在包含套筒的电缆固定头的组装期间将套筒滑出主体以检验可固化密封材料之间的密封。锥形形状还有助于形成套筒与主体之间的良好密封。

外表面可包含邻近锥形部分的圆柱形部分。锥形部分可远离圆柱形部分变宽。

套筒可从经布置以邻近电缆固定头主体的端接纳的第一端延伸到与第一端相对的经布置以接纳于电缆固定头的通道内的第二端。锥形部分可朝向套筒的第二端变宽。

套筒的内表面可包含在与外表面的锥形部分相同的方向上成锥形的锥形部分。外表面的锥形部分及内表面的锥形部分可以不同角度及/或在不同轴向长度内成锥形。

套筒可为透明的。这允许易于检验形成于可固化密封材料与电缆之间的密封。

通常来说，套筒将由聚合物材料(通常弹性材料，例如弹性体)形成。

根据本发明的第二方面，提供一种电缆固定头，其包括：主体，其具有界定在轴向方向上从第一端延伸到第二端的通道的壁，所述电缆固定头的所述通道经布置以接纳电缆；根据第一方面的电缆固定头密封部件，其邻近所述电缆固定头主体的所述第一端接纳于所述电缆固定头的所述通道内。

电缆固定头的通道可包括内表面。内表面的至少部分可形成经布置以接纳密封部件的接纳部分。接纳部分可具有匹配套筒的外表面上的锥形的锥形。

电缆固定头密封部件可包含在套筒的第二端处形成于套筒的外表面中的边缘，且其中电缆固定头的通道的内表面包括经布置以接合边缘以防止套筒在轴向方向上的撤出的突出部。间隔可形成于边缘与突出部之间以适应套筒在压缩下的变形或移动。

密封部件可延伸出通道的第二端或可与第二端齐平。然而，在替代实施例中，密封部件可不延伸远到第二端，使得存在密封部件与通道的第二端之间的间隙。这可确保无密封材料无意地沉积在电缆固定头的外部部分上。

电缆固定头可包括用于在电缆固定头主体的第一端与电缆固定头主体的第二端之间施加压缩的拧紧构件。在电缆固定头主体的第一与第二端之间施加压缩可压缩密封部件。密封部件的外表面可在压缩下与电缆固定头主体一起形成密封。

电缆固定头可包含接纳于电缆固定头的通道中的插口(spigot)。电缆固定头还可包括用于在电缆固定头的通道中固定插口，使得插口经布置以定位套筒的构件，且其中电缆固定头密封部件及插口包含经布置以将套筒连接到插口的对应钩状突部。插口可包含密封件以防止可固化密封材料从套筒逸出。

在套筒由金属材料形成的情况下，插口可具备用于套筒的外表面的锥形部分的底座。此外，可在电缆固定头的通道的内表面与套筒的外部圆柱形表面之间提供间隙；这可用作火焰路径。电缆固定头的通道可具有第一端处的直径的阶状减小以保持套筒。

套筒固定头可包含：电缆，其行进穿过电缆固定头主体及密封部件；及固化密封材料，其接纳于套筒中，从而在套筒与电缆之间形成密封。

电缆固定头可包含：电缆固定头夹具，其接纳于电缆固定头的通道中，且经布置以夹持行进穿过电缆固定头的通道的电缆以防止电缆的轴向移动。

夹具可包括经布置以接纳并夹持电缆的绝缘外护套的绝缘套筒。夹具可进一步包括布置在套筒周围的夹紧部件。夹紧部件可包括由绝缘材料形成的主体。夹紧部件主体可具有：内表面，其界定在轴向方向上从第一端延伸穿过夹紧部件主体到第二端的通道，夹紧部件通道经布置以接纳电缆且通过绝缘套筒对电缆的绝缘外护套施加夹持力；及外表面，其经布置以接合电缆固定头主体以防止夹具在轴向方向上从电缆固定头主体的移动。

电缆固定头可包含：防进入密封件，其经布置以在电缆固定头主体与行进穿过其中的电缆之间进行密封。防进入密封件可与夹具分开。

防进入密封件可包括环形保持部分，所述环形保持部分经布置以密封地固定到电缆固定头主体的壁的端，使得密封件配装在电缆固定头主体外部。防进入密封件还可包括环形保持部分内的密封部分。防进入密封件可进一步包括形成于密封部分中的孔隙，所述孔隙由密封部分中的嘴部界定，经布置以接合并夹持行进穿过孔隙的电缆以形成密封。

电缆固定头可包含接纳于电缆固定头主体内的防爆密封件。

电缆固定头主体可包含：第一主体部分，其并入电缆固定头主体的第一端；及第二主体部分，其固定到第一主体部分且并入电缆固定头主体的第二端。夹具及防爆密封件可接纳于电缆固定头的通道内。电缆固定头可进一步包括：铠装夹具(armour clamp)，其在电缆固定头的通道内，经配置以夹持行进穿过固定头的电缆的接地屏蔽件。

电缆固定头具有单个外部接头，且因此可能泄漏点的数目及因此所需密封件的数目减少。此外，固定头的表面上可用的表面积增加，从而为表面标记提供更多面积且改良美观性。

根据本发明的第三方面，提供一种用于电缆固定头的密封装置，其包括：

根据本发明的第一方面的套筒；及

空心部件，其用于将可固化材料输送到空隙中。

因而，空心针可提供用于可固化密封材料的导管。

通常来说，空心部件可经布置以刺穿套筒的材料以便行进穿过套筒以将可固化密封材料输送到空隙中。因而，空心部件可具有锋利的尖端。所述空心部件可呈针的形式。

装置可进一步包括用于从空隙排出空气的进一步空心部件。此还可经布置以刺穿套筒的材料以便行进穿过套筒以允许空隙内的空气被排出。因而，进一步空心部件可具有锋利的尖端且可呈针的形式。因此，进一步空心部件可允许空隙内的空气逸出，此将需要被置换以允许空隙填充有可固化密封材料。

装置可包括套筒的多个端壁，每一端壁在其中所界定的孔口的数目或大小上不同。因而，用户可取决于将要密封电缆而决定正确的端壁。

根据本发明的第四方面，提供一种在根据本发明的第二方面的电缆固定头中安装具有至少一个芯的电缆的方法，所述方法包括：

使所述电缆至少部分行进穿过所述电缆固定头；

在所述电缆的端处暴露所述电缆的至少一个芯；

在所述电缆的所述端处将所述套筒放置于每一芯上方；

使用可密封固化材料填充所述套筒；及

将所述电缆固定头组装于所述套筒上方以便将所述电缆固定头密封于所述电缆上方。

因此，填充步骤现在可在任何定向上发生，且实际上可在套筒的第一端在垂直向下的90度内进行。

通常来说，填充步骤可包括使用空心部件及/或进一步空心部件刺穿套筒，且使用空心部件引入可固化密封材料及/或允许空隙内的空气通过进一步空心部件排出。

将套筒放置于每一芯上方的步骤可包括从多个端壁中选择一个端壁，及将所述端壁放置于环形侧壁上以形成套筒。因此，用户可(例如)取决于电缆中的芯的数目及所述芯的大小而从选择中选择适当端壁。

在进一步替代例中，所述方法可包括由在每一芯周围被压制及/或模制的可固化材料形成端壁。

仅举例来说，现接着进行参考附图描述的本发明的实施例的描述，且其中：

图1A是根据本发明的实施例的电缆固定头的示意性截面图；

图1B是图1A的电缆固定头的透视分解图；

图1C是与电缆组装在一起的图1A的电缆固定头的透视图；

图2以截面图展示图1A的电缆固定头的其中第一及第二主体部分结合的区域；

图3A以截面图展示图1A的电缆固定头的复合罐的区域；

图3B展示图1A的电缆固定头的复合罐的透视图；及

图4展示被填满的图1A的电缆固定头的复合罐的透视图。

在以下实施例的描述中，仅在理解每一实施例所需的程度上描述构造及/或布置及/或功能及/或操作且因此，可不重复在不同实施例中相同或类似的特征的描述，这是因为这些将从其它实施例中的其描述理解。因此，不应孤立地阅读及解释实施例且在特定实施例中描述的任何特征将被理解为适用于其它实施例，除非通过描述明确排除。

图1A到1C说明根据本发明的实施例的电缆固定头1的实例。图1A以截面侧视图说明无电缆的呈组装形式的电缆固定头1，且图1B以分解图说明电缆固定头1。图1C说明其中电缆3行进穿过其中的呈组装形式的电缆固定头1。电缆3通常包含若干导电芯110(图4中展示)，每一导电芯110具有其自身的绝缘夹套(未展示)。芯由内护套(未展示)包围。这又由绝缘外护套(未展示)包围。接地屏蔽件(例如编织物或铠装)提供于内护套与外护套之间。

电缆固定头1包含由环形壁7形成的主体5。壁7界定在轴向方向A上延伸穿过主体5的通道9。通道9从主体5的第一端11延伸到第二端13。邻近于第一端11，外部凸缘15形成于主体上用于将电缆固定头1安装到电缆3行进穿过其中的墙壁、隔板或外壳(未展示)。在使用中，穿过隔板中的开口提供电缆固定头1的第一端11，且第二端13在外部环境中。

在通道9内，在第一端11附近，套筒状密封部件17形成于复合罐19中。用于夹持到电缆3的外部绝缘盖上的夹具21也在通道9内。夹具21提供于复合罐19与第二端13之间。在第二端13处，防进入密封件23提供于通道9的开口上方。进一步防爆密封件(未展示)也可接纳于通道9中，且外部橡胶密封件提供于主体5的外部上。复合罐19、夹具21及防进入密封件23将在下文进一步详细讨论。

主体5由第一部分25及第二部分27形成。部分25、27中的每一者形成主体5的轴向部分，使得部分25、27中的每一者围绕通道9的圆周且沿着长度的部分延伸。

第一主体部分25(也称为入口)并入第一端11及外部凸缘15并接纳复合罐19。在第一端11与外部凸缘15之间，第一主体部分25包含圆柱形部分29。这可包含螺纹或类似者31用于接纳螺母以将固定头固定到电缆行进穿过其中的隔板。

第一主体部分25在凸缘15之后远离第一端11向外成锥形。进一步圆柱形区段33相对于主体5的第一端11提供。在经组装固定头1中，进一步圆柱形区段33接纳于第二主体部分27内。图2说明其中第一主体部分25延伸到第二27中的区域。

进一步圆柱形区段33的邻近锥形的第一区域35包含第一螺纹37。第一区域35的宽度使得第一螺纹37与第二部分27的内表面39上的对应螺纹41啮合以将主体部分25、27结合在一起。拧紧螺纹在第一端11与第二端13之间施加压缩。

在第一主体部分25的与第一端11相对的端处的进一步圆柱形区段33的第二区域43具有窄于第一区域35的直径。第二区域43包含外部螺纹45以将插口锁紧螺母47固定到第一主体部分25的端。插口锁紧螺母47轴向延伸以继续进一步圆柱形区段33的第二区域43。

在插口锁紧螺母47结合第一主体部分25的插口锁紧螺母47的第一轴向面49上，形成延伸到通道9中的径向延伸突出部51。突出部51形成用于经布置以夹持电缆的接地屏蔽件且将接地屏蔽件电耦合到固定头1的主体5的铠装夹具53的底座。

插口(或环形保持部件)55定位于形成于第一主体部分25的内表面59中的突出部57与铠装夹具53的端之间。插口55包含形成于在铠装夹具53内部延伸的锥形表面上的沟槽61，及接合第一主体部分25中的突出部57且径向向内延伸以形成用于复合罐19的底座的环形边缘63。插口55由一个面上的突出部57以及另一面上的铠装夹具53及锁紧螺母47保持于适当位置。

插口锁紧螺母47的第二轴向面65形成用于夹具21的底座，如下文将更详细讨论。电缆3行进穿过插口锁紧螺母47、铠装夹具53及插口55。接地屏蔽件(未展示)由铠装夹具与插口55的表面上的沟槽61协作夹持。

第二主体部分27形成电缆固定头1的后螺母。夹具21接纳于由后螺母27形成的通道9的部分内。第二主体部分27包含跨第二端13延伸的环形突出部67。环形环69提供于通道9内，搁置在突出部67上，且提供用于夹具21的第二底座，使得夹具21接纳于环69与插口锁紧螺母47之间。

图3A更详细说明复合罐19的区域，其中图3B展示复合罐19自身。

复合罐19由从第一端87延伸到第二端89的透明聚合物圆柱形壁79形成。壁79的第一端87接纳于固定头的第一端11处，且壁的第二端89在通道9内。

壁79具有：外表面71，其与第一主体部分25的内表面59接合；及内表面75，其在经组装固定头1中形成电缆3延伸穿过其中的贯穿通道77。

外表面71包含形成于第二端89处的边缘83中的突出部81，所述突出部81与形成于第一主体部件25的内表面75中的阶状部85啮合以保持抵靠在朝向第一端11的方向上被拉出的罐19。间隔沿着轴向方向A且任选地也在径向方向上形成于突出部81与阶状部85之间。外表面71从边缘83到第一端87向内成锥形以形成锥形区域95。第一主体部分25的内表面75包含匹配的锥形部分97。

圆柱形壁79的内表面75包含邻近第一端87的圆柱形部分91，其中锥形部分93从第二端89到圆柱形部分91向内成锥形。

复合罐还具有罩盖壁79的第一端87的端壁100。端壁密封第一端以与芯110的孔口101分开。端壁100可移除且夹持到壁79上以允许多个不同端壁(例如，仅具有两个孔口101而非端壁100的三个孔口101的替代端壁102)放置于壁79上。因此，这允许安装者取决于芯110的数目及/或大小来创建适当复合罐19。

在替代实施例中，端壁可由在每一芯110周围被压制及/或模制的可固化材料形成。

在使用中，罐19提供于第一主体部分25中，且电缆行进穿过固定头1的组件部分而不将主体部分25、27螺合在一起。第一部分可暂时被移除或滑出。

可将可固化密封材料(未展示)注入罐19中，如图4中展示，且允许其固化以形成插塞。这是使用两个空心针完成的，所述空心针中的每一者用于刺穿壁79以进入复合罐内的空隙106。第一针103连接到充满可固化密封材料的注射器105。泵送注射器105使可固化密封材料流动穿过第一针103到形成于罐19内的空隙106中(及芯周围)。第二个针允许原本在空隙106中的空气通过排气口107逸出。因此，可密封固化材料可在芯周围流动以填充空隙且抵着插口55密封。

因而，不同于我们在之前的PCT/GB2019/051382PCT专利申请案中描述的复合罐，填充可在复合罐处于任何定向的情况下发生；端壁100将防止可固化密封材料漏出。复合罐的透明材料允许视觉检验以确保可密封固化材料填充空隙106，而不留下任何空隙，因此罐被适当地填充且插塞适当地形成于电缆5周围。罐19接着滑回第一主体部分25中。

当第一及第二主体部分25、27被螺合在一起时，罐19及插塞被压缩。即使在压缩下，在复合罐19中的突出部81处与第一主体部件25的内表面75中的阶状部85间隔，以确保锥形区域95、97而非突出部81及阶状部85接合。因此，密封件沿着锥形区域95、97的长度形成于罐19与第一主体部件25的内表面59之间。

本发明具有包含(但不限于)以下的应用

-用于铠装电缆或光纤电缆或管道或导管的固定头组合件；

-用于非铠装电缆或光纤电缆或管道或导管的固定头组合件；

-用于电缆或光纤电缆或管道或导管的屏障固定头组合件；及

-用于电缆或光纤电缆或管道或导管的非屏障固定头组合件。

虽然已参考示范性实施例描述本发明，但应理解，我们不期望将本发明限于此且可在不脱离本发明的原理及概念的情况下进行各种修改及改变。

可在不脱离本文中描述的原理及概念的情况下进行的其它修改及改变将对于所属领域的技术人员显而易见且涵盖在本文中。

还将理解，本发明扩展到且包含本文中描述的任何新颖特征或新颖特征的组合。

Claims (17)

1.一种套筒，其经布置以可滑动地接纳于在电缆固定头的主体中界定的通道内，所述套筒经布置以接纳可固化密封材料用于形成对行进穿过所述套筒的电缆的密封，其中所述套筒包括：

环形侧壁，其沿着轴向长度延伸且具有第一端及第二端；及

端壁，其罩盖所述环形侧壁的所述第一端，

其中所述环形侧壁及所述端壁在其内界定可固化密封材料可接纳于其中的空隙。

2.根据权利要求1所述的套筒，其中所述端壁具有所述电缆的芯可行进穿过其中的至少一个孔口。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的套筒，其中所述端壁与所述环形侧壁不成一体。

4.根据权利要求3所述的套筒，其中可在所述侧壁上移除或替换所述端壁而无需破坏形成所述环形侧壁或端壁的任何材料。

5.根据任一前述权利要求所述的套筒，其中每一孔口可被提供作为所述端壁的压出部分，由此每一孔口的圆周形成于所述端壁中，使得所述端壁在每一圆周内的部分可由用户推出以形成所述孔口。

6.根据任一前述权利要求所述的套筒，其中所述端壁由可固化材料形成。

7.根据任一前述权利要求所述的套筒，其是透明的。

8.一种电缆固定头，其包括：主体，其具有界定在轴向方向上从第一端延伸到第二端的通道的壁，所述电缆固定头的所述通道经布置以接纳电缆；根据任一前述权利要求所述的电缆套筒，其邻近所述电缆固定头主体的所述第一端接纳于所述电缆固定头的所述通道内。

9.一种用于电缆固定头的密封装置，其包括：

根据权利要求1到7中的任一权利要求所述的套筒；及

空心部件，其用于将可固化材料输送到所述空隙中。

10.根据权利要求9所述的密封装置，其中所述空心部件经布置以例如通过具有锋利的尖端而刺穿所述套筒的材料以便行进穿过所述套筒以将所述可固化密封材料输送到所述空隙中。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的密封装置，其包括进一步空心部件，所述进一步空心部件用于从所述空隙排出空气。

12.根据权利要求11所述的密封装置，其中所述进一步空心部件还经布置以例如通过具有锋利的尖端而刺穿所述套筒的所述材料以便行进穿过所述套筒以允许所述空隙内的空气被排出。

13.根据权利要求9到12中任一权利要求所述的密封装置，其包括所述套筒的多个端壁，每一端壁在其中所界定的孔口的数目或大小上不同。

14.一种在根据权利要求8所述的电缆固定头中安装具有至少一个芯的电缆的方法，所述方法包括：

使所述电缆至少部分行进穿过所述电缆固定头；

在所述电缆的端处暴露所述电缆的至少一个芯；

在所述电缆的所述端处将所述套筒放置于每一芯上方；

使用可密封固化材料填充所述套筒；及

将所述电缆固定头组装于所述套筒上方以便将所述电缆固定头密封于所述电缆上方。

15.根据权利要求14所述的方法，其使用根据权利要求9所述的密封装置，其中所述填充步骤包括使用所述空心部件刺穿所述套筒且使用所述空心部件引入所述可固化密封材料。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其使用根据权利要求13所述的密封装置，其中将所述套筒放置于每一芯上方的所述步骤包括从多个端壁中选择一个端壁，及将所述端壁放置于环形侧壁上以形成所述套筒。

17.根据权利要求14到16中任一权利要求所述的方法，其包括由在每一芯周围被压制及/或模制的可固化材料形成所述端壁。

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