CN116053845A - 一种气密封电缆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气密封电缆装置，包括：插座和转接座，插座和转接座相对设置；波纹管组件，波纹管组件包括上端盖、下端盖和金属波纹管，插座通过下端盖与金属波纹管的一端连接，转接座通过上端盖与金属波纹管的另一端连接；导线束，导线束设置在波纹管组件中。插座与波纹管组件、转接座与波纹管组件分别连接，使电缆装置一体化，并提高电缆装置整体强度，可保证飞机导线束对接的可靠性。金属波纹管具有耐高低温、耐老化性能，通过波纹管组件的金属波纹管为导线束提供防护。波纹管组件的上端盖与金属波纹管、波纹管组件的下端盖与金属波纹管分别连接可保证电缆装置的密封性。

Description

一种气密封电缆装置

技术领域

本说明书涉及电缆技术领域，具体涉及一种气密封电缆装置。

背景技术

电缆装置作为飞机的主要应用结构，所应用的领域越来越广泛，尤其是在飞机电缆防护技术领域，常规防波套加热缩管的电缆外护套结构，已经无法在高温、高压环境下正常工作，护套会有损坏现象，急需一种可经受高压、高温、气密性要求高的电缆组件，填补该技术方向空白。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种气密封电缆装置，以达到通过气密封电缆装置对电气线路进行有效防护，实现在高温、高压、气密性要求高等复杂严苛环境下的电气信号稳定传输目的。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种气密封电缆装置，包括：

插座和转接座，插座和转接座相对设置；

波纹管组件，波纹管组件包括上端盖、下端盖和金属波纹管，插座通过下端盖与金属波纹管的一端连接，转接座通过上端盖与金属波纹管的另一端连接；

导线束，导线束设置在波纹管组件中。

进一步地，上端盖朝向金属波纹管的一端设置有第一凸台结构，下端盖朝向金属波纹管的一端设置有第二凸台结构，上端盖与金属波纹管通过第一凸台结构焊接，下端盖与金属波纹管通过第二凸台结构焊接。

进一步地，上端盖与金属波纹管、下端盖与金属波纹管均通过氩弧焊的方式焊接。

进一步地，金属波纹管为内部中空的薄壁管状结构，导线束设置在薄壁管状结构内部。

进一步地，金属波纹管的薄壁外侧沿径向设置有连续的波纹结构。

进一步地，金属波纹管的最大爆破压力P的计算公式为P＝2·σ_b·h/d，其中，σ_b为金属波纹管的材料抗拉强度，h为金属波纹管的管壁厚度，d为金属波纹管的内径。

进一步地，插座、转接座、上端盖、下端盖和金属波纹管均为不锈钢材料。

进一步地，不锈钢材料为022Cr17Ni12Mo2不锈钢。

进一步地，波纹管组件的一端与插座、波纹管组件的另一端与转接座均通过激光焊接的方式焊接。

进一步地，导线束的一端与插座的焊接杯焊接、导线束的另一端与转接座的焊接杯焊接。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

插座与波纹管组件、转接座与波纹管组件分别连接，使电缆装置一体化，并提高电缆装置整体强度，可保证飞机导线束对接的可靠性。金属波纹管具有耐高低温、耐老化性能，通过波纹管组件的金属波纹管为导线束提供防护。波纹管组件的上端盖与金属波纹管、波纹管组件的下端盖与金属波纹管分别连接可保证电缆装置的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的气密封电缆装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的气密封电缆装置的波纹管结构示意图；

图3是本发明实施例的气密封电缆装置插座的轴向剖视图；

图4是本发明实施例的气密封电缆装置插座的径向剖视图；

图5是本发明实施例的气密封电缆装置转接座轴向剖视图；

图6是本发明实施例的气密封电缆装置转接座径向剖视图；

图7是本发明实施例的气密封电缆装置的上端盖结构示意图；

图8是本发明实施例的气密封电缆装置的下端盖结构示意图；

图9是本发明实施例的气密封电缆装置的波纹管组件结构示意图。

附图标记说明：1、插座；2、转接座；3、上端盖；4、下端盖；5、金属波纹管；6、导线束。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1所示，本发明实施例的气密封电缆组件包括插座1、转接座2、波纹管组件和导线束6。如图9所示，波纹管组件包括上端盖3、下端盖4和金属波纹管5，插座1通过下端盖4与金属波纹管5的一端连接，转接座2通过上端盖3与金属波纹管5的另一端连接。导线束6设置在波纹管组件中。导线束6最外层的波纹管组件起到保护导线束6的作用。

上端盖3和下端盖4分别与金属波纹管5的两端通过氩弧焊组成波纹管组件。波纹管组件的一端与插座1、波纹管组件的另一端与转接座2均通过激光焊接的方式焊接在一起并实现端接的功能。导线束6的一端与插座1的焊接杯焊接、导线束6的另一端与转接座2的焊接杯焊接。波纹管组件作为的导线束6的最外层防护和端接的枢纽采用不锈钢材料，对氧化性酸有很强的耐腐蚀性能且具有良好的焊接性能。

如图2所示，金属波纹管5为内部中空的薄壁管状结构，导线束6设置在薄壁管状结构内部。金属波纹管5的薄壁外侧沿径向设置有连续的波纹结构。由于金属波纹管5的波纹结构，能依靠波纹的弹性变形来使金属波纹管5具有挠性，承受一定的弯曲变形，同时，金属波纹管5还具有耐高低温、耐老化性能，能保证密封性。通过以上结构使金属波纹管5具有防护导线束6的功能。

如图3、图4所示，插座1的结构示意图。如图5、图6所示，转接座2的结构示意图。按照对电缆装置的气密封要求，插座1和转接座2的结构保证内外压差为5MPa时，插座1和转接座2不漏气。插座1和转接座2作为接口的输出端，应具有良好气密性，并保证信号的可靠传输。插座1和转接座2的壳体材料使用不锈钢材料，可承受240h酸性盐雾、28d酸性大气的侵蚀，实现了耐腐蚀防护设计。为了便于气密封电缆装置的安装，在插座1和转接座2上的安装位置用激光刻字机进行标记，实现了精准定位。

如图7所示，上端盖3朝向金属波纹管5的一端设置有第一凸台结构。图8所示，下端盖4朝向金属波纹管5的一端设置有第二凸台结构。上端盖3与金属波纹管5通过所述第一凸台结构焊接，下端盖4与金属波纹管5通过所述第二凸台结构焊接。第一凸台结构和第二凸台结构增大了与金属波纹管焊接时的对接面积，保证了焊接后密封性能。插座1、转接座2分别与波纹管组件通过激光焊接方式实现端接与密封功能。焊接是电缆装置的关键工艺，金属波纹管5的一端与上端盖3、金属波纹管5的另一端与下端盖4、上端盖3与插座1、上端盖3与转接座2均使用焊接工艺连接。由于金属波纹管5是薄壁、有横向波纹的管壳零件，采用纵缝自动氩弧焊焊接，避免了金属波纹管烧穿、收缩、凹陷或变形，提升焊接质量，对焊缝进行射线、渗透等无损检测，保证产品质量可靠。

上端盖3、金属波纹管5和下端盖4均采用不锈钢材料，不锈钢材料具有良好的加工成形性能、抗氧化性能和耐高温性能。对氧化性酸有很强的耐腐蚀性能且具有良好的焊接性能，同时，不锈钢材料经济性、通用性较好。

在一些实施方式中，插座1、转接座2、上端盖3、下端盖4和金属波纹管5均采用022Cr17Ni12Mo2不锈钢材料，适用于长期在在-55℃～200℃(有气密要求时)，-55℃～500℃(无气密要求时)的温度环境中使用，并且，通过核辐照试验等相关试验考核，022Cr17Ni12Mo2不锈钢材料可满足当前的高温环境要求。

金属波纹管5的最大爆破压力P的计算公式如下：

P＝2·σ_b·h /d                (a)；

其中，σ_b为金属波纹管5的材料抗拉强度，h为金属波纹管5的管壁厚度，d为金属波纹管5的内径。

在一些实施方式中，当使用022Cr17Ni12Mo2不锈钢制造金属波纹管5时，σ_b为570MPa，h为0.16mm，d为6mm的时候，通过上述公式(a)计算得出爆破压力p为30.4MPa。通过改变金属波纹管5的材料以及参数来满足实际工程需求。

与现有技术相比，本发明实施例的气密封电缆组件具有如下有益效果：

插座与波纹管组件、转接座与波纹管组件分别通过激光焊接连接，使电缆装置一体化，并提高电缆装置整体强度，保证飞机导线束对接的可靠性。波纹管组件的金属波纹管为导线束提供防护，金属波纹管具有耐高低温、耐老化性能。波纹管组件的上端盖与金属波纹管、波纹管组件的下端盖与金属波纹管分别纵缝焊接能保证电缆装置的密封性。本发明实施例的气密封电缆装置具有耐高温、耐高压气密性、耐腐蚀、精准定位和可靠连接等优点，优化了气密封电缆组件结构且结构新颖、应用广泛，提升了管线产品的密封性能，解决了现有航空工业领域管线产品，在高温高压下可能形成气密性缺陷的问题。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气密封电缆装置，其特征在于，包括：

插座(1)和转接座(2)，插座(1)和转接座(2)相对设置；

波纹管组件，所述波纹管组件包括上端盖(3)、下端盖(4)和金属波纹管(5)，插座(1)通过下端盖(4)与金属波纹管(5)的一端连接，转接座(2)通过上端盖(3)与金属波纹管(5)的另一端连接；

导线束(6)，导线束(6)设置在所述波纹管组件中。

2.根据权利要求1所述的气密封电缆装置，其特征在于，上端盖(3)朝向金属波纹管(5)的一端设置有第一凸台结构，下端盖(4)朝向金属波纹管(5)的一端设置有第二凸台结构，上端盖(3)与金属波纹管(5)通过所述第一凸台结构焊接，下端盖(4)与金属波纹管(5)通过所述第二凸台结构焊接。

3.根据权利要求2所述的气密封电缆装置，其特征在于，上端盖(3)与金属波纹管(5)、下端盖(4)与金属波纹管(5)均通过氩弧焊的方式焊接。

4.根据权利要求1所述的气密封电缆装置，其特征在于，金属波纹管(5)为内部中空的薄壁管状结构，导线束(6)设置在所述薄壁管状结构内部。

5.根据权利要求4所述的气密封电缆装置，其特征在于，金属波纹管(5)的所述薄壁外侧沿径向设置有连续的波纹结构。

6.根据权利要求1所述的气密封电缆装置，其特征在于，金属波纹管(5)的最大爆破压力P的计算公式为P＝2·σ_b·h/d，其中，σ_b为金属波纹管(5)的材料抗拉强度，h为金属波纹管(5)的管壁厚度，d为金属波纹管(5)的内径。

7.根据权利要求1所述的气密封电缆装置，其特征在于，插座(1)、转接座(2)、上端盖(3)、下端盖(4)和金属波纹管(5)均为不锈钢材料。

8.根据权利要求7所述的气密封电缆装置，其特征在于，所述不锈钢材料为022Cr17Ni12Mo2不锈钢。

9.根据权利要求1所述的气密封电缆装置，其特征在于，所述波纹管组件的一端与插座(1)、所述波纹管组件的另一端与转接座(2)均通过激光焊接的方式焊接。

10.根据权利要求1所述的气密封电缆装置，其特征在于，导线束(6)的一端与插座(1)的焊接杯焊接、导线束(6)的另一端与转接座(2)的焊接杯焊接。

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