CN116722403A - 水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,包括光电接头母头和光电接头公头;所述光电接头公头上设置有插针,当光电接头公头的插接孔包裹在光电接头母头上,所述插针插入所述针孔内,使光电接头公头与光电接头母头实现对接;在光电接头公头上与光电接头母头上设置相对应的顶压结构和压缩弹簧,使光电接头对接后内部预留一定压力,并在光电接头母头上设置水压平衡结构,使光电接头在压缩弹簧的作用力下分离后,露出水压平衡结构,使海水从水压平衡结构进入光电接头母头和光电接头公头之间,平衡光电接头内部和外部的水压,使光电接头母头与光电接头公头更容易分离。
Description
技术领域
本发明涉及水下机器人线缆技术领域,具体而言涉及一种水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头。
背景技术
水下机器人以及水下机器人配套设施是多种现代高技术及其系统集成的产物,对于我国海洋经济、海洋产业、海洋开发和海洋高科技具有特殊的重要意义。水下机器人在执行水下任务时利用光电复合线缆为其提供能源及通讯信息。线缆与水下机器人之间一般通过光电复合接头进行连接。
因线缆长度较长,容易与水下障碍物发生缠绕、打结,从而影响水下机器人正常工作,常规水下光电复合接头安装紧密在出现缠绕、打结时不能自动分离,因此只能采用切断线缆的方式达到线缆脱困的目的,但是这种方式会导致线缆内部进水而无法使用。
因此,亟需水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头能够在遇到障碍物缠绕、打结时能够自动分离的光电复合接头。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的缺陷,提供一种水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,包括:
光电接头母头,尾端与线缆连接,首端开设有针孔;
光电接头公头,尾端与线缆连接,首端开设有插接孔,所述插接孔包裹在光电接头母头上;
所述光电接头公头上设置有插针,当光电接头公头的插接孔包裹在光电接头母头上,所述插针插入所述针孔内,使光电接头公头与光电接头母头实现对接;
其中,所述光电接头公头首端设有弹压结构,所述光电接头母头首端设置有凸出所述针孔外缘的顶压结构,当所述光电接头公头与所述光电接头母头对接时,所述顶压结构插入至安装槽内并沿线缆长度方向挤压所述弹压结构,使光电接头公头内部预留将所述光电接头母头向所述弹压结构反方向顶出的压力。
进一步的,所述光电接头公头首端开设有安装槽,所述安装槽截面为圆形,所述弹压结构包括压缩弹簧,所述压缩弹簧被设置在所述安装槽内。
进一步的,所述顶压结构包括凸出所述针孔外缘的圆形凸起,所述圆形凸起的外径与所述安装槽的内径相匹配,以使所述圆形凸起可在光电接头对接时插入所述安装槽内挤压所述压缩弹簧。
进一步的,所述光电接头母头上设置有用于平衡光电接头内部与外部水压的水压平衡结构,所述水压平衡结构包括沿所述光电接头母头径向方向由外壁向内延伸至所述光电接头母头前端面的间隙,当所述光电接头公头与所述光电接头母头在所述压缩弹簧的压力作用下分离时,所述间隙暴露在外部。
进一步的,所述光电接头母头上设置有密封件,所述密封件包括第一密封圈和第二密封圈,所述第一密封圈与所述第二密封圈分设在所述水压平衡结构的两侧。
进一步的,所述光电接头母头上开设有两个环形凹槽,两个所述环形凹槽分设在所述水压平衡结构的两侧,用于安装所述第一密封圈与所述第二密封圈。
进一步的,所述第一密封圈与所述第二密封圈均被设置成截面为O形。
进一步的,所述光电接头公头的首端外缘设置有微型倒孔。
进一步的,所述光电接头公头上设置有限位结构,所述限位结构包括可拆卸安装在所述光电接头公头上的轴套,所述轴套靠近所述光电接头母头的端部呈轴对称分布设置有多个凸出所述轴套外壁的支耳,所述支耳上开设有轴孔。
进一步的,还包括与所述限位结构相配合的外部结构,所述外部结构包括套设在所述光电接头母头上的壳体,所述壳体靠近所述光电接头公头的一端设有销轴,当所述光电接头公头与所述光电接头母头对接时,所述销轴能插入所述轴孔内与所述轴孔实现过盈配合。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
在光电接头公头上与光电接头母头上设置相对应的顶压结构和压缩弹簧,使光电接头对接后内部预留一定压力,在失去限位结构的固定后,通过压缩弹簧的弹压力自动分离光电接头,并在光电接头母头上设置水压平衡结构,使光电接头在压缩弹簧的作用力下分离后,露出水压平衡结构,使海水从水压平衡结构进入光电接头母头和光电接头公头之间,平衡光电接头内部和外部的水压,使光电接头母头与光电接头公头更容易分离。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1是本发明实施例所示的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头的轴视结构示意图;
图2是本发明实施例所示的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头的分离结构示意图;
图3是本发明实施例所示的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头连接结构示意图;
图4是本发明实施例所示的光电接头公头的剖面结构示意图。
图中,10、光电接头母头;101、针孔;102、环形凹槽;11、顶压结构;20、光电接头公头;201、插接孔;202、安装槽;203、微型倒孔;21、插针;22、弹压结构;23、限位结构;231、支耳;2311、轴孔;30、水压平衡结构;40、密封件。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
结合图1-4所示,一种水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,包括光电接头公头20和光电接头母头10,光电接头母头10上开设有针孔101,光电接头公头20上设置有插针21,光电接头母头10和光电接头公头20通过针孔101和插针21实现电连接。其中,光电接头母头10上设置有密封件40、水压平衡结构30以及顶压结构11;光电接头公头20上设置有限位结构23和弹压结构22。
进一步的,光电接头公头20包裹在光电接头母头10上,光电接头公头20的首端(插接端)具有插接孔201,光电接头母头10的首端(插接端)位于插接孔201内。
具体的,插针21位于插接孔201内中间位置处,针孔101位于光电接头母头10的中间位置处,与光电接头公头20上的插针21相对应,当光电接头母头10的首端插入插接孔201内时,光电接头公头20上的插针21能够插入光电接头母头10上的针孔101内,实现光电接头公头20和光电接头母头10的对接。
进一步的,为了使弹压结构22与顶压结构11在光电接头公头20和光电接头母头10对接时,可以相互抵触。如图2和图3所示,在光电接头公头20的插接孔201内侧还开设有安装槽202,安装槽202被设置在插针21的外周,弹压结构22被设置在安装槽202内;光电接头母头10的首端(插接端)还设有凸出针孔101外缘的顶压结构11。
具体的,顶压结构11被设置成当光电接头公头20和光电接头母头10对接时,可插入至安装槽202内向光电接头公头20尾端挤压弹压结构22,使弹压结构22收缩形变,使光电接头公头20和光电接头母头10对接后,在光电接头内部预留一定压力。
在一种可选的实施例中,安装槽202被设置成圆形槽孔,弹压结构22采用压缩弹簧,压缩弹簧安装在圆形槽孔内,顶压结构11被设置成凸出针孔101外缘一定长度的圆形凸起,圆形凸起的凸出长度小于圆形槽孔的深度,且外径小于圆形槽孔的内径。
如此,当光电接头公头20和光电接头母头10对接后,圆形凸起可插入至圆形槽孔内,向内(由光电接头公头20首端向光电接头公头20尾端的方向)挤压压缩弹簧,使压缩弹簧产生收缩形变,利用压缩弹簧的弹性变量,使光电接头公头20和光电接头母头10对接后,在光电接头内部预留一定压力,从而在失去外部限位结构23连接时,利用内部预留的压力实现光电接头公头20和光电接头母头10的自动分离。
应当理解,除本实施例中提出的压缩弹簧和圆形凸起,弹压结构22和顶压结构11还可采用其他形状结构或材质。
另外,本实施例中提出的安装槽202可起到接头对接时对压缩弹簧限位以及对圆形凸起定位的作用,使光电接头公头20和光电接头母头10对接时,圆形凸起能够插入安装槽202内,与压缩弹簧相互抵触,避免在光电接头公头20和光电接头母头10对接时,顶压结构11与弹压结构22相互错位,导致光电接头公头20和光电接头母头10对接后,光电接头内部不能预留一定压力。
应当理解,实现弹压结构22的对接限位和顶压结构11的对接定位,并不局限于本实施例中提出的安装槽202。
可选的,压缩弹簧的数量可设置为多个,呈轴对称分布在光电接头公头20上。本实施例中,压缩弹簧的数量为四个,呈轴对称分布设置于光电接头公头20首端。具体的,被安装在光电接头公头20首端内侧的安装槽202内并与光电接头母头10外缘处于同一水平面上;以保持合适的弹压作用力,在光电接头公头20和光电接头母头10对接后,在光电接头内部预留能够使光电接头自动分离的压力,使光电接头公头20和光电接头母头10实现自动分离。
进一步的,为了减小光电接头公头20和光电接头母头10之间的分离阻力,使光电接头公头20和光电接头母头10更容易自动分离。如图2和图3所示,在光电接头母头10首端(插接端)设置有水压平衡结构30,用于平衡光电接头内部与外部水压,使光电接头更易分离。
具体的,水压平衡结构30包括设置于光电接头母头10首端(插接端)沿光电接头母头10径向方向开设,并延伸至光电接头母头10内部直至通向光电接头母头10首端端面,形成如图所示的呈“L”形截面的间隙,间隙延伸至当光电接头公头20和光电接头母头10对接后与光电接头公头20的安装槽202相连通,并设置成当光电接头公头20和光电接头母头10自动分离后能被暴露出来。
如此,当光电接头公头20和光电接头母头10失去限位结构23的连接后,在压缩弹簧预留的压力作用力下发生分离后,间隙被暴露出来,此时,海水在水压的作用下通过间隙渗入至光电接头公头20和光电接头之间,平衡光电接头公头20和光电接头母头10内部与外部水压,使光电接头公头20和光电接头母头10更容易分离。
进一步的,如图所示,为了增强光电接头公头20和光电接头母头10对接端的密封性,在光电接头母头10上设有密封件40。
具体的,密封件40包括第一密封圈和第二密封圈,第一密封圈和第二密封圈间隔套设在光电接头母头10上。可选的,第一密封圈和第二密封圈均采用O形密封圈,采用O形双层密封,增强了光电接头公头20和光电接头母头10对接端的密封性。
进一步的,第一密封圈和第二密封圈分设于水压平衡结构30的两侧,使水压平衡结构30位于第一密封圈和第二密封圈之间。如此,降低了压缩弹簧分离光电接头公头20和光电接头母头10所需的压力,并能保持良好的密封性。
在可选的实施例中,为了在对接光电接头公头20和光电接头母头10时,密封件40在光电接头母头10上的位置更加稳定,不易产生位移松动。如图2所示,在光电接头母头10上开设有两个环形凹槽102,第一密封圈和第二密封圈被嵌设在环形凹槽102内,且能够被环形凹槽102固定并限制其沿光电接头母头10的长度方向产生位移松动,使第一密封圈和第二密封圈在光电接头母头10上的位置固定更加稳定,有助于增强密封效果并增加密封稳定性。
进一步的,为了防止光电接头在正常使用时出现自动分离,在光电接头公头20上设有限位结构23,限位结构23与外部结构采用过盈配合限制相对运动,从而达成限位固定,防止光电接头母头10与光电接头公头20在正常使用过程中产生自主分离的情况。
其中,如图1和图4所示,限位结构23被设置成截面为圆形的轴套,靠近光电接头母头10的一端设有支耳231,支耳231内设有轴孔2311,外部结构可被设置成包覆光电接头母头10的壳体,其上设有能够插入轴孔2311内的销轴,与轴孔2311形成过盈配合,实现光电接头之间的连接限位。
可选的,支耳231可设为多个,多个支耳231呈轴对称分布在轴套上,使限位结构23与外部结构的连接固定更加稳定。
进一步的,在光电接头公头20的外缘处设置有微型倒孔203,微型倒孔203的设置一方面可以让水流在分离时轻松进入水压平衡结构30,起到导流的作用,另一方面可保障光电接头的连接密封性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,包括:
光电接头母头(10),尾端与线缆连接,首端开设有针孔(101);
光电接头公头(20),尾端与线缆连接,首端开设有插接孔(201),所述插接孔(201)包裹在光电接头母头(10)上;
所述光电接头公头(20)上设置有插针(21),当光电接头公头(20)的插接孔(201)包裹在光电接头母头(10)上,所述插针(21)插入所述针孔(101)内,使光电接头公头(20)与光电接头母头(10)实现对接;
其中,所述光电接头公头(20)首端设有弹压结构(22),所述光电接头母头(10)首端设置有凸出所述针孔(101)外缘的顶压结构(11),当所述光电接头公头(20)与所述光电接头母头(10)对接时,所述顶压结构(11)插入至安装槽(202)内并沿线缆长度方向挤压所述弹压结构(22),使光电接头公头(20)内部预留将所述光电接头母头(10)向所述弹压结构(22)反方向顶出的压力。
2.根据权利要求1所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述光电接头公头(20)首端开设有安装槽(202),所述安装槽(202)截面为圆形,所述弹压结构(22)包括压缩弹簧,所述压缩弹簧被设置在所述安装槽(202)内。
3.根据权利要求2所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述顶压结构(11)包括凸出所述针孔(101)外缘的圆形凸起,所述圆形凸起的外径与所述安装槽(202)的内径相匹配,以使所述圆形凸起可在光电接头对接时插入所述安装槽(202)内挤压所述压缩弹簧。
4.根据权利要求3所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述光电接头母头(10)上设置有用于平衡光电接头内部与外部水压的水压平衡结构(30),所述水压平衡结构(30)包括沿所述光电接头母头(10)径向方向由外壁向内延伸至所述光电接头母头(10)前端面的间隙,当所述光电接头公头(20)与所述光电接头母头(10)在所述压缩弹簧的压力作用下分离时,所述间隙暴露在外部。
5.根据权利要求4所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述光电接头母头(10)上设置有密封件(40),所述密封件(40)包括第一密封圈和第二密封圈,所述第一密封圈与所述第二密封圈分设在所述水压平衡结构(30)的两侧。
6.根据权利要求5所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述光电接头母头(10)上开设有两个环形凹槽(102),两个所述环形凹槽(102)分设在所述水压平衡结构(30)的两侧,用于安装所述第一密封圈与所述第二密封圈。
7.根据权利要求5所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述第一密封圈与所述第二密封圈均被设置成截面为O形。
8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述光电接头公头(20)的首端外缘设置有微型倒孔(203)。
9.根据权利要求8所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,所述光电接头公头(20)上设置有限位结构(23),所述限位结构(23)包括可拆卸安装在所述光电接头公头(20)上的轴套,所述轴套靠近所述光电接头母头(10)的端部呈轴对称分布设置有多个凸出所述轴套外壁的支耳(231),所述支耳(231)上开设有轴孔(2311)。
10.根据权利要求9所述的水下机器人线缆连接用分离式光电复合接头,其特征在于,还包括与所述限位结构(23)相配合的外部结构,所述外部结构包括套设在所述光电接头母头(10)上的壳体,所述壳体靠近所述光电接头公头(20)的一端设有销轴,当所述光电接头公头(20)与所述光电接头母头(10)对接时,所述销轴能插入所述轴孔(2311)内与所述轴孔(2311)实现过盈配合。
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