CN114976749A - 一种水下插拔连接器光电复合结构 - Google Patents

一种水下插拔连接器光电复合结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水下插拔连接器光电复合结构，包括公头和母头，公头内设置有电连接公接头，母头内设置有电连接母接头，公头和母头相互插接，电连接公接头和电连接母接头相互插接，母头包括母头内芯和滑动密封套设于母头内芯外侧的母头外壳体，母头外壳体与母头内芯之间形成密闭的母头光纤腔体，母头光纤腔体内设置有至少一个光纤母接头，公头包括公头内芯和滑动密封套设于公头内芯外侧的公头移动壳体，公头移动壳体与公头内芯之间形成密闭的公头光纤腔体，公头光纤腔体内设置有光纤公接头，本发明将光纤接头与海水隔绝，防止海水影响光纤对接。

Description

一种水下插拔连接器光电复合结构
技术领域
本发明关于一种水下连接器，尤其是一种水下插拔连接器光电复合结构。
背景技术
水下连接器用于将公头和母头两端的光纤接头或电接头在水下湿式环境中进行连接并导通，并通过密封的方式隔绝海水，以进行电力传输、数据传输，是海底设备能够进行智能控制的核心设备。
光纤接头不同于电接头，由于光纤自身的性质，其对于对接的精度要求较高，并且光纤在水下对接过程中，由于光纤的折射角与海水折射角不同，若对接时光纤连接处存在海水，将造成光纤对接后的较大的传输损耗而无法使用，现有的水下连接器的光纤接头在未进行对接时，大多数都与海水直接接触，在对接时又难以将海水完全排净，从而造成传输损耗，影响使用效率。
发明内容
为解决现有的水下连接器的光纤接头对接之后存在较大的传输损耗，影响使用效率，且国内没有光电复合连接器的问题，本发明提供一种水下插拔连接器光电复合结构。
本发明全文所述方向性或其近似用语，例如前、后、左、右、上（顶）、下（底）、内、外、侧面等，主要是参考附加图式的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，并非用以限制本发明。
一种水下插拔连接器光电复合结构，包括公头和母头，所述公头内设置有电连接公接头，所述母头内设置有电连接母接头，所述公头和所述母头相互插接，所述电连接公接头和所述电连接母接头相互插接，所述母头包括母头内芯和滑动密封套设于所述母头内芯外侧的母头外壳体，所述母头外壳体与所述母头内芯之间形成密闭的母头光纤腔体，所述母头光纤腔体内设置有光纤母接头，所述公头包括公头内芯和滑动密封套设于所述公头内芯外侧的公头移动壳体，所述公头移动壳体与所述公头内芯之间形成密闭的公头光纤腔体，所述公头光纤腔体内设置有与所述光纤母接头对接的光纤公接头，连接器对接时，所述母头外壳体与所述公头移动壳体密封抵接，所述母头内芯与所述公头内芯密封抵接，所述母头光纤腔体与所述公头光纤腔体连通，在整个对接过程中，公头光纤腔体与母头光纤腔体相对于海水一直处于密封状态，有效隔绝海水，避免海水与光纤接头接触，影响对接后的传输效率。
进一步地，所述电连接公接头设置于所述公头内芯的靠近所述母头的一端，所述电连接母接头设置于所述母头内芯的靠近所述公头的一端，电连接的两个接头首先对接，对整个连接器起到导向和定位的作用，电连接的接头位于光纤接头的内侧，完成连接之后，光纤接头处的密封结构同时对电连接起到密封效果。
进一步地，所述母头外壳体与所述母头内芯的靠近所述公头一端的抵接处设置有第一密封圈，所述第一密封圈与所述母头外壳体固定连接，所述母头内芯靠近所述第一密封圈的一端圆周边缘设置有用于与所述第一密封圈密封抵接的凸出挡圈，所述第一密封圈的内径大于所述凸出挡圈的端面内径，小于所述凸出挡圈与所述第一密封圈抵接的端面外径，所述公头移动壳体与所述公头内芯靠近所述母头一端的抵接处设置有第二密封圈，所述第二密封圈与所述公头内芯固定连接，所述第一密封圈的内径大于等于所述第二密封圈的外径，所述第二密封圈的外径小于所述公头移动壳体与所述第二密封圈抵接端面的外径，大于所述公头移动壳体与所述第二密封圈抵接端面的内径，第二密封圈与母头内芯密封抵接后，母头外壳体相对于母头内芯向公头方向继续移动，通过第一密封圈推动公头移动外壳，同时与公头移动外壳形成密封结构，防止海水侵入光纤接头。
进一步地，所述母头内芯的外侧套设有母头弹簧，所述母头弹簧位于所述母头外壳体内，所述母头弹簧的一端与所述凸出挡圈抵接，所述母头弹簧的另一端与所述母头外壳体沿所述母头弹簧的轴向方向抵接，所述公头内芯的外侧套设有公头弹簧，所述公头弹簧位于所述公头移动壳体内，所述公头弹簧的一端与所述公头移动壳体沿所述公头弹簧的轴向方向抵接，所述公头弹簧的另一端与所述公头内芯沿所述公头弹簧的轴向方向抵接。
进一步地，所述母头外壳体内侧固定设置有用于固定所述光纤母接头的限位环，所述光纤母接头与所述光纤公接头连接的一端向所述母头内芯的中心轴线方向倾斜，所述限位环内侧面设置有倾斜的滑道，所述滑道与所述光纤母接头的倾斜方向相同，所述光纤公接头的远离所述光纤母接头的一端设置有光纤复位棒，在没有外力的情况下，所述光纤复位棒使所述光纤公接头的与所述光纤母接头连接的一端向远离所述公头内芯中心轴线的方向倾斜。
进一步地，所述母头外壳体外侧面设置有导向块，所述公头移动壳体的外侧设置有与所述公头内芯固定连接的公头内壳体，所述公头内壳体与所述公头移动壳体之间设置有壳体密封圈，所述公头内壳体上开设有排水孔，所述公头内壳体上还开设有与所述导向块滑动配合的导向槽，所述导向槽的方向与所述公头内芯的中心轴线方向平行。
进一步地，所述公头内壳体的外侧固定设置有公头外壳体，所述母头外壳体的外侧固定设置有固定壳体，所述固定壳体的靠近所述公头内壳体的一侧开设有用于所述公头外壳体插入的插接槽。
本发明的有益效果在于：
本发明的电连接完成对接之后，再进行光纤连接，电连接对连接器整体的连接过程起到定位作用；
第一密封圈和第二密封圈交替配合，阶梯式的密封形式，既方便排水，又保证光纤接头处的密封效果；
光纤公接头在对接过程中，在光纤复位棒的作用下向上倾斜，逐步进入滑道的范围，在滑道的导向作用下与光纤母接头准确对接。
附图说明
图1：本发明的公头和母头的剖面结构示意图；
图2：本发明的母头的剖面结构示意图；
图3：本发明的公头的剖面结构示意图；
图4：本发明的第一密封圈与第二密封圈接触时的剖面结构示意图；
图5：本发明的光纤公接头与光纤母接头对接过程的剖面结构示意图；
图6：本发明的公头和母头对接完成后的剖面结构示意图。
附图标记说明
1、固定壳体；101、插接槽；2、光纤母接头；5、电连接母接头；6、公头外壳体；8、电连接公接头；9、公头内壳体；91、导向槽；92、排水孔；93、壳体密封圈；10、公头移动壳体；11、光纤公接头；13、光纤复位棒；14、公头内芯；16、母头外壳体；161、导向块；17、母头内壳体；18、母头内芯；21、母头弹簧；22、限位环；221、滑道；23、第一密封圈；25、第二密封圈；26、公头光纤腔体；27、母头光纤腔体；28、公头弹簧。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
现有的水下连接器包括公头和母头，在使用过程中公头和母头相互插接，从而实现电力传输、数据传输等，本实施例中，一种水下插拔连接器光电复合结构，如图1及图2所示，母头包括滑动套设在母头内芯18外侧的母头外壳体16，母头外壳体16的右部套设有第一密封圈23，母头内芯18位于第一密封圈23的左侧，母头内芯18的右端圆周边缘设置有凸出挡圈，凸出挡圈与第一密封圈23密封抵接，第一密封圈23的内径大于凸出挡圈的内径，小于凸出挡圈的外径，母头内芯18的外侧套设有母头弹簧21，母头弹簧21的右端与凸出挡圈抵接，母头外壳体16的内侧面左部设置有台阶，母头弹簧21的左端与母头外壳体16的台阶抵接，母头外壳体16与母头内芯18之间形成封闭的母头光纤腔体27，母头光纤腔体27内部设置有光纤母接头2，母头外壳体16内侧壁固定设置有限位环22，限位环22将光纤母接头2固定，限位环22的内壁为圆锥面，从左往右朝向母头内芯18的中心轴线倾斜，沿该圆锥面的母线方向设置有滑道221，光纤母接头2的倾斜方向与滑道221的方向相同，母头外壳体16右部的外侧面设置有导向块161，当公头和母头对接时，导向块161沿导向槽91滑动，使对接过程更加顺畅，母头外壳体16的外侧固定设置有固定壳体1，固定外壳体的右部开设有插接槽101，公头和母头的对接之后，公头外壳体6进入插接槽101内，便于之后的固定，母头内芯18内部设置有电连接母接头5。
如图1及图3所示，公头还包括密封滑动套设在公头内芯14外侧的公头移动壳体10，公头移动壳体10呈圆柱筒状，公头内芯14的左部外侧固定设置有第二密封圈25，公头移动壳体10位于第二密封圈25右部，并与其密封抵接，第二密封圈25的外径小于公头移动壳体10的外径，大于公头移动壳体10的内径，公头移动壳体10与公头内芯14之间形成密闭的公头光纤腔体26，公头光纤腔体26内部设置有光纤公接头11，光纤公接头11的右部设置有光纤复位棒13，光纤复位棒13为弹性材料，连接器断开的情况下，光纤复位棒13被公头移动壳体10和公头内芯14限制在公头光纤腔体26内，公头内芯14外侧套设有公头弹簧28，公头弹簧28的一端抵接公头内芯14，另一端抵接公头移动壳体10，即公头内芯14的外侧面右部设置台阶，公头移动壳体10的内侧面左部设置台阶，公头弹簧28的左端与公头移动壳体10的台阶抵接，公头弹簧28的右端与公头内芯14的台阶抵接，从而使公头移动壳体10的左端在公头弹簧28的挤压下与第二密封圈25密封抵接，公头移动壳体10外侧滑动套设有公头内壳体9，公头内壳体9与公头内芯14固定连接，公头内壳体9与公头移动壳体10之间设置有壳体密封圈93，公头内壳体9上沿母头和公头的插接方向设置有导向槽91，公头内壳体9上还开设有排水孔92，公头内壳体9外侧固定设置有公头外壳体6，公头内芯14左端还设置有电连接公接头8，电连接母接头5和电连接公接头8的具体结构为现有技术，在此不再赘述。
本实施例的具体工作原理如下：
如图1所示，公头和母头准备对接，对接过程中，电连接公接头8首先接入电连接母接头5内，对整个连接器起到定位和导向的作用，当公头和母头移动至图4所示位置时，电连接公接头8和电连接母接头5完成对接，第一密封圈23的内侧面和第二密封圈25的外侧面抵接，第一密封圈23右端与公头移动壳体10密封抵接，将公头和母头内部与海水隔绝，第二密封圈25与凸出挡圈密封抵接，此时继续推动母头外壳体16向右移动，移动过程中，公头光纤腔体26和母头光纤腔体27相通，整个过程中，光纤腔体与海水一直处于隔绝状态，可以减小光纤母接头2和光纤公接头11对接后海水对其的影响，移动至图5所示位置时，光纤公接头11在光纤复位棒13的作用下向上倾斜并与滑道221接触，在滑道221的导向作用下平行进入光纤母接头2内，最终移动至图6所示位置，完成对接，对接完成后将公头和母头的相对位置固定，固定件可选用卡簧等，固定之后即可通电。
需要断开公头和母头时，断电后，将上述固定件取下，母头外壳体16在母头弹簧21的作用下复位，公头移动壳体10在公头弹簧28的作用下复位。
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (7)

1.一种水下插拔连接器光电复合结构，包括公头和母头，所述公头内设置有电连接公接头，所述母头内设置有电连接母接头，所述公头和所述母头相互插接，所述电连接公接头和所述电连接母接头相互插接，其特征在于：所述母头包括母头内芯和滑动密封套设于所述母头内芯外侧的母头外壳体，所述母头外壳体与所述母头内芯之间形成密闭的母头光纤腔体，所述母头光纤腔体内设置有至少一个光纤母接头，所述公头包括公头内芯和滑动密封套设于所述公头内芯外侧的公头移动壳体，所述公头移动壳体与所述公头内芯之间形成密闭的公头光纤腔体，所述公头光纤腔体内设置有与所述光纤母接头对接的光纤公接头，连接器对接时，所述母头外壳体与所述公头移动壳体密封抵接，所述母头内芯与所述公头内芯密封抵接，所述母头光纤腔体与所述公头光纤腔体连通。
2.根据权利要求1所述的一种水下插拔连接器光电复合结构，其特征在于：所述电连接公接头设置于所述公头内芯的靠近所述母头的一端，所述电连接母接头设置于所述母头内芯的靠近所述公头的一端。
3.根据权利要求2所述的一种水下插拔连接器光电复合结构，其特征在于：所述母头外壳体与所述母头内芯的靠近所述公头一端的抵接处设置有第一密封圈，所述第一密封圈与所述母头外壳体固定连接，所述母头内芯靠近所述第一密封圈的一端圆周边缘设置有用于与所述第一密封圈密封抵接的凸出挡圈，所述第一密封圈的内径大于所述凸出挡圈的端面内径，小于所述凸出挡圈与所述第一密封圈抵接的端面外径，所述公头移动壳体与所述公头内芯靠近所述母头一端的抵接处设置有第二密封圈，所述第二密封圈与所述公头内芯固定连接，所述第一密封圈的内径大于等于所述第二密封圈的外径，所述第二密封圈的外径小于所述公头移动壳体与所述第二密封圈抵接端面的外径，大于所述公头移动壳体与所述第二密封圈抵接端面的内径。
4.根据权利要求3所述的一种水下插拔连接器光电复合结构，其特征在于：所述母头内芯的外侧套设有母头弹簧，所述母头弹簧位于所述母头外壳体内，所述母头弹簧的一端与所述凸出挡圈抵接，所述母头弹簧的另一端与所述母头外壳体沿所述母头弹簧的轴向方向抵接，所述公头内芯的外侧套设有公头弹簧，所述公头弹簧位于所述公头移动壳体内，所述公头弹簧的一端与所述公头移动壳体沿所述公头弹簧的轴向方向抵接，所述公头弹簧的另一端与所述公头内芯沿所述公头弹簧的轴向方向抵接。
5.根据权利要求4所述的一种水下插拔连接器光电复合结构，其特征在于：所述母头外壳体内侧固定设置有用于固定所述光纤母接头的限位环，所述光纤母接头与所述光纤公接头连接的一端向所述母头内芯的中心轴线方向倾斜，所述限位环内侧面设置有倾斜的滑道，所述滑道与所述光纤母接头的倾斜方向相同，所述光纤公接头的远离所述光纤母接头的一端设置有光纤复位棒，在没有外力的情况下，所述光纤复位棒使所述光纤公接头的与所述光纤母接头连接的一端向远离所述公头内芯中心轴线的方向倾斜。
6.根据权利要求5所述的一种水下插拔连接器光电复合结构，其特征在于：所述母头外壳体外侧面设置有导向块，所述公头移动壳体的外侧设置有与所述公头内芯固定连接的公头内壳体，所述公头内壳体与所述公头移动壳体之间设置有壳体密封圈，所述公头内壳体上开设有排水孔，所述公头内壳体上还开设有与所述导向块滑动配合的导向槽，所述导向槽的方向与所述公头内芯的中心轴线方向平行。
7.根据权利要求6所述的一种水下插拔连接器光电复合结构，其特征在于：所述公头内壳体的外侧固定设置有公头外壳体，所述母头外壳体的外侧固定设置有固定壳体，所述固定壳体的靠近所述公头内壳体的一侧开设有用于所述公头外壳体插入的插接槽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115421256A (zh) * 2022-09-30 2022-12-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 水下湿插拔自清洁光纤插针

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