CN1489817A - 电缆衬套 - Google Patents

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一种体积小巧、结构简单、成本效益高、用于探头的电缆衬套包括一根电缆(3)；一个外套管(1)，电缆(3)从外套管(1)中穿过，而且在外套管(1)的第一末端有一个沿径向向内伸出的轴肩；一个第一套筒(11)，第一套筒(11)紧贴着设置在电缆(3)周围，并且第一套筒(11)的第一部分(13)设置在外套管的里面，第一套筒(11)被外套管(1)的梯阶固定住，第一套筒(11)紧紧压在电缆(3)上从而形成密封结构，并在外套管(1)和第一套筒(11)之间形成一密封装置；一个第二套筒(17)，设在外套管(1)的里面，第二套筒(17)包括一个第一圆柱形部分(19)，紧贴着设置在电缆3周围，所述的套筒包括一个第二部分(21)，第二部分(21)与第一部分(19)的末端相接，而第一部分(19)面对着梯阶，所述的第二部分支承在第一套筒(11)的第一部分(13)上；一个连接元件，通过连接元件使第二套筒(17)紧紧压在第一套筒(11)上。

Description

电缆衬套
本发明涉及一种用于测量探头的电缆衬套。
通常将电缆上的测量探头如压力测量探头插入到容器中来进行使用，电缆在这里被用来构成与测量探头的连接并用于测量探头的机械连接。尤其适用于此的是外面包有金属屏蔽层的电缆，而金属屏蔽层外面又包着例如塑料层。电源线和/或信号线可以连接到屏蔽层的里面，以保护探头不受外部环境的影响。
连接探头的电缆从容器中接出来后连接到一个高级设备上，比如连接到电源和/或其它电子产品。
压力测量探头的一个用途是用来测量装料高度。将电缆上的压力测量探头插入到装满材料的容器中。由于压力测量探头测定的压力与压力测量探头上面的材料高度相对应，因此，压力测量探头测定的压力就是对容器中装料高度的一种量度。
在这些应用中，为了提供一个密封装置确保材料不会漏到或者渗透到电子设备和/或高级设备中，就需要一个设有外套管的电缆衬套，电缆从外套管中穿过。利用法兰或者螺纹把外套管安装在例如容器的测量位置，外套管既可以做为高级设备的一部分和/或者做为探头连接装置的一部分。
电缆衬套同样可以设在探头上并与探头或者探头外套管相连接，以确保其它物质不会渗透到探头中。
本发明的一个目的是提供一种用于探头的电缆衬套，该电缆衬套体积小巧、结构简单、并且成本效益高。
为了这个目的，本发明中用于探头的电缆衬套包括：
-   一根电缆，
-   一个外套管，
    --  电缆从外套管中穿过，
    --  外套管的第一末端有沿径向向内伸出的梯阶，
-   一个第一套筒，
    --  第一套筒套围绕电缆设置，
    --  第一套筒包括一个设置在外套管里面的第一部分，
    --  第一套筒紧压电缆，形成密封结构，
    --  设置在外套管的梯阶和第一套筒之间的密封装置，
-   一个第二套筒，
    --  第二套筒设在外套管内，
    --  第二套筒包括第一圆柱形部分，第一圆柱形部分紧贴着电缆周围设置，
    --  第二套筒包括第二圆柱形部分，第二圆柱形部分与面对着梯阶的第一部分的末端相接，
         ---  第二套筒支承在第一套筒的第一部分上，
-  一个连接元件
     --  通过该连接元件，第二套筒压在第一套筒上。
根据一个实施例，该连接元件是一个环形螺母，环形螺母朝着梯阶方向螺纹连接在外套管上。
根据其它的实施例，第二套筒是金属的，紧紧地夹着电缆从而为电缆消除应变。
根据另外一个实施例，电缆外面包有金属屏蔽，第二套筒是金属的，在外套管和金属屏蔽层之间构成了一个电连接。
根据又一个实施例，第一套筒由塑料构成，电缆上有塑料做成的包层，第一套筒焊与包层连接为一个整体。
根据第一优选实施例，外套管上的梯阶为一个沿径向向内伸出的轴肩，而密封装置则是支承在轴肩上的密封件，该密封件被紧紧夹在轴肩和第一套筒第一部分之间。
根据第二优选实施例，外套管上的梯阶是一个沿径向向内伸出的轴肩，利用连接元件将第一套筒的第一部分紧紧地压在轴肩的内边缘上，从而构成密封装置。
根据另外一个实施例，一个被连接元件紧紧压住的弹簧朝梯阶方向对第一套筒施加一个作用力。
根据又一个改进的实施例，弹簧支承在一环形底板上，而该环形底板则支承在第一外套管上。
根据第三优选实施例，外套管的梯阶有一个圆锥形的内壁表面，内壁表面的直径沿外套管第一末端的方向逐渐减小，第一套筒由弹性体构成，第一套筒的第一部分有一圆锥形区域，第一套筒在连接元件的作用下压在外套管的梯阶上，使得第一套筒的圆锥形区域压在外套管的圆锥形内壁表面上，第一套筒压在外套管和电缆上，从而形成密封结构。
根据一个特定的实施例：
-   外套管包括一个第一部分，第一部分包括外套管的第一末端；以及第二部分，
-   第二部分沿着梯阶的方向与第一部分螺纹连接在一起，
-   连接元件是沿径向向内延伸的梯阶，该梯阶布置在第二部分的里面，
    --  梯阶支承在第二套筒是，
    --  第二部分被螺纹连接使得梯阶沿着面对梯阶的方向压在第二套筒上。
本发明的一个优点是电缆衬套具有数量很少的小尺寸零件。
本发明的电缆衬套其它的优点在于不仅为电缆消除应变，而且同时使屏蔽层接地或者通过外套管连接到参考电位。
下面结合参考附图对本发明及本发明的优点进行详细的描述，图中示出了四种示范性的实施例。在所有的附图中对相同的零件使用相同的编号。
图1示出了一个设有第一套筒并使第一套筒与电缆连接为一体的电缆衬套的示意图，其中，在外套管和第一套筒之间设有一个密封装置。
图2示出了一个设有第一套筒并使第一套筒与电缆连接为一体的电缆衬套的示意图，其中，套筒支承在对套管的内边缘上，形成密封结构。
图3示出了一个设有利用弹性体制造的第一套筒的电缆衬套的示意图，其中，第一套筒压在电缆和外套管上，以形成密封结构。
图4示出了一个电缆衬套的示意图，其中，外套管由螺纹连接在一起的两个部分组成。
图1示出了本发明中用于探头的电缆衬套的示意图。电缆衬套包括一个圆柱形外套管1，电缆3从外套管1穿过。
电缆3用于探头(图1中未显示)例如压力测量探头的机械连接和电连接。布置在电缆3里面的导线(图1中未显示)被用做电连接。导线外面包着一层金属屏蔽层5，比如一层金属丝网。屏蔽层5外面包着一层由塑料制作的电缆外壳7，比如由聚乙烯(PE)制造的电缆外壳。
外套管1在第一末端设有一个沿径向向内伸出的梯阶。在图1所示的示范性的实施例中，梯阶就是沿径向向内伸出的轴肩9。
围绕电缆3设有一个由塑料构成的第一套筒11。优选地，第一套筒11使用与电缆3的电缆外壳7相同的塑料构成，比如使用聚乙烯(PE)。
套筒11包括第一部分13，第一部分13设置在外套管1的里面，以及第二部分14，第二部分14设在外套管的外面。
第一套筒11压在电缆3上，从而形成密封结构。在图1所示的示范性的实施例中，将第一套筒11与电缆3的电缆外壳7连接为一体，从而实现密封。
而且，在外套管1的梯阶和第一套筒11之间设有一密封装置。在图1所示的示范性的实施例中，这个密封装置就是密封件15，比如一种O型圈，密封件15支承在外套管1的轴肩9上，密封件15被夹在轴肩9和第一套筒11的第一部分之间。
第二套筒17设在第一套筒11背向梯阶的一侧，第二套筒17位于外套管1的里面。第二套筒17由金属制造，比如用不锈钢制造。第二套筒包括第一圆柱形部分19，第一圆柱形部分19紧紧地围绕电缆3设置，而且，第二套筒还包括第二部分21，第二部分21与面对着梯阶的第一部分19的末端相接，第二部分21支承在第一套筒11的第一部分13上。
在第一套筒17背向梯阶那一侧的电缆1 3的电缆外壳7被去掉了，第二套筒17直接安装在金属屏蔽5上。为了使电缆3消除应变，第二套筒17紧紧地夹着电缆3。
优选地，第二套筒17在外套管1和金属屏蔽层5之间构成一个导电连接。为了这个目的，第二套筒17的第二部分21应当做成能够同外套管1发生接触的形状，从而形成导电连接。在图1所示的示范性的实施例中，第二套筒17第二部分21的外径与外套管1的内径相等。将金属制造的第二套筒17紧压在金属屏蔽5的上面从而为电缆3形成导电连接。这个电连接可以确保金属屏蔽层5与外套管1处于相同的电势，从而保护其里面的工作导线不受电磁干扰。这个电势可以是地电位或者一个固定的基准电位。
在外套管1中设有一个连接元件，通过这个连接元件将第二套筒17压在第一套筒11上。在图1所示的示范性的实施例中，连接元件是一个环形螺母23，该环形螺母23朝着梯阶的方向螺纹连接在外套管1中。环形螺母23设置在第二外套管17第一部分19的周围，并用环形垫圈状的端面支承在第二套筒17的第二部分21。第二套筒17在环形螺母23的作用下紧紧压在第一套筒13上。结果，第一套筒13反过来又紧紧压在外套管1的轴肩9上面，将密封件15紧紧夹住并发挥其密封作用。
图2示出了本发明电缆衬套的另外一个示范性的实施例。由于本实施例在很大程度上与前述示范性的实施例一致，所以下面只详细解释不同之处。
在图2所示的示范性的实施例中，外套管1的梯阶也是沿径向向内延伸的轴肩9。但是外套管1和第一套筒11之间的密封装置不是由夹在轴肩9和第一套筒11的第一部分13之间的密封件，而是通过环形螺母23将第一套筒11的第一部分13压到轴肩9的内边缘上来构成。
优选地，用连接元件将一个弹簧27夹住，使弹簧在第一套筒17上施加一个朝向梯阶方向的作用力。在图2所示的典型优选实施例中，弹簧27夹在环形螺母23和第二套筒17之间。弹簧27在环形螺母23的作用下产生一个作用在第一套筒11上的力，这个作用力是密封装置所必须的作用力，即使电缆衬套受到很大的温度波动的影响，使电缆衬套的各个元件产生了不同程度的热膨胀，弹簧17产生的作用力也可以保持相对恒定而且有足够的压力。
图3示出了本发明电缆衬套的另外一个示范性的实施例，由于本实施例在很大程度上与前面所述的示范性的实施例一致，所以下面只详细解释不同之处。
在图3所示的示范性的实施例中，外套管1的梯阶有一个圆锥形的内壁表面29，内壁表面29的直径沿着第一外套管1的第一末端的方向减少。第一套筒11由弹性体制造，比如用橡胶制造，第一套筒11的第一部分包括一个圆锥形区域31，圆锥形区域31与圆锥形内部表面29相一致。第一套筒11在环形螺母23的作用下紧紧压在外套管1的梯阶上，使套筒11的圆锥形区域31被推到外套管1的圆锥形内壁表面29上，套筒11紧压在外套管1和电缆3上面，从而构成密封结构。
在环形螺母23和第二套筒17之间也设有一个弹簧27，即使电缆衬套的各个元件存在着不同程度的热膨胀，所述的弹簧27能够确保在第一外套管11上沿着梯阶的方向施加一个足够大的作用力，以保证套筒11和电缆3之间以及套筒11和外套管1之间的良好密封。
图4示出了本发明电缆衬套的另外一个示范性的实施例，由于本实施例在很大程度上与前述的示范性的实施例一致，所以下面只详细解释不同之处。
在图4所示的示范性的实施例中，外套管1包括第一末端周围的第一部分33，以及第二部分35。第一部分33包括一个圆柱形部分37和一个相接的圆锥形部分39，圆锥形部分39沿着外套管1第一末端方向逐渐变细，直到电缆3的外径。圆锥形部分39在外套管1上构成梯阶，并通过这个梯阶将第一套筒11固定在外套管1的里面。第一套筒11完全设置在圆锥形部分39中。这里同样是由弹性体制造，比如由橡胶制造，套筒11紧紧压在外套管1和电缆3上面，从而构成密封结构。为了这个目的，第一套筒11环绕并安装在电缆3的外面，第一套筒11包括一个背向梯阶的外圆柱形部分，以及一个面对着梯阶的外圆锥形部分，圆锥形部分沿着外套管1的第一末端方向逐渐变细，直到电缆3的外径。
外套管1的第二部分35利用螺纹朝着梯阶方向与第一部分33连接在一起。为了这个目的，圆柱形部分37上有外螺纹，沿着面向梯阶的方向，在外螺纹的正下方设有一个径向向外伸出的挡块41，第二部分35靠在这个挡块41上用螺纹连接。
在背向阶梯的方向上，挡块41上方，第二部分35的里面有一个沿径向向外伸出的台肩43，台肩43连同挡块41构成了一个放置密封件45的凹槽。密封件45确保两个外套管部件之间的环行间隙密封良好。
在外套管1的里面，在第一套筒11和第二套筒17之间设有一根弹簧27。弹簧27支承在一环形底板47上，而该环形底板47支承在第一套筒11上。环形底板47将夹紧的弹簧27施加的作用力沿着面向梯阶的方向均匀地传输到套筒11。
夹紧弹簧27所必须的作用力通过连接装置来施加。在图4所示的示范性的实施例中，连接装置是一个沿径向向内伸出的梯阶49，梯阶49设置在第二部分35的里面，并支承在第二套筒17上。第二部分35通过螺纹连接在第一部分33上，使得梯阶49朝着梯阶的方向紧紧地压在第二套筒17上。
在图4所示的示范性的实施例中，金属屏蔽层并不是稳定的金属丝网，而是一种薄金属箔。第二套筒17设置在电缆3的电缆外壳7外面并紧紧地压着电缆3。在第二外套管17背向梯阶的一侧，电缆外壳7被去掉，导线直接暴露在外面。填料绞合导体(filler strandedconductor)51被连接到金属箔上，导体51包括一个夹在电缆3的电缆外壳7和第二套筒17之间的裸线(blank line)。因此，如同前述的示范性的实施例一样，在外套管1和金属屏蔽层5之间有一个由第二套筒17构成的导电连接。在电缆外壳7和第二套筒17之间设置的一个填料绞合导体当然可以用来构成前述示范性的实施例中所需要的导电连接。

Claims (11)

1.一种用于探头的电缆衬套包括：
-  一根电缆(3)，
-  一个外套管(1)，
   --  电缆(3)从该外套管(1)中穿过，并且
   --  在其第一末端有一个沿径向向内伸出的梯阶，
-  一个第一套筒(11)，
   --  其环绕电缆(3)设置，并且
   --  包括一个设置在外套管(1)里面的第一部分(13)，
   --  第一套筒(11)通过梯阶被固定在外套管中，
   --  第一套筒(11)压在电缆(3)上，从而形成密封结构，并且
   --  一个密封装置设在在外套管(1)的梯阶与第一套筒(11)之间，
-  一个第二套筒(17)，
   --  其设在外套管(1)里面，并且
   --  包括第一圆柱形部分(19)，紧紧环绕电缆(3)设置，
   --  包括第二部分(21)，第二部分(21)与第一部分(19)的末端相接，并面对着梯阶，
       ---  第二部分支承在第一套筒(11)的第一部分(13)上，
-  一个连接元件，
   --  通过该连接元件使第二套筒(17)紧紧地压在第一套筒(11)上。
2.如权利要求(1)所述的电缆衬套，其特征在于，该连接元件为一环形螺母(23)，该环形螺母(23)沿着梯阶方向螺纹连接在外套管(1)中。
3.权利要求(1)所述的电缆衬套，其特征在于，第二套筒(17)是金属的，并将电缆(3)紧紧夹住，使电缆(3)消除应变。
4.如权利要求(1)所述的电缆衬套，其特征在于：
-  电缆(3)的外面包着金属屏蔽层(5)，
-  第二套筒(17)是金属的，
-  第二套筒(17)在外套管(1)和金属屏蔽层(5)之间形成了一个导电连接。
5.如权利要求(1)所述的电缆衬套，其特征在于：
-  第一套筒(11)由塑料制造，
-  电缆(3)有一个由塑料制造的包层，
-  第一套筒(11)与塑料包层(7)连接为一个整体。
6.如权利要求1所述的电缆衬套，其特征在于：
-  外套管(1)上的梯阶是一个沿径向向内伸出的轴肩(9)，
-  密封装置是一个支承在轴肩(9)上的密封件(15)，
   --  密封件(15)夹在轴肩(9)和第一套筒(11)的第一部分(13)之间。
7.如权利要求1所述的电缆衬套，其特征在于：
-  外套管(1)上的梯阶是沿径向向内延伸的轴肩(9)，并且
-  利用连接元件将第一套筒(11)的第一部分(13)紧紧压在轴肩(9)的内边缘(25)上，从而构成密封装置。
8.如权利要求1所述的电缆衬套，其特征在于：一个弹簧(27)被连接元件紧紧压住，并沿着梯阶方向对第一套筒(11)施加一个作用力。
9.如权利要求8所述的电缆衬套，其特征在于，所述弹簧支承在一环形底板(47)上，而环形底板(47)则支承在第一套筒(11)上。
10.如权利要求1所述的电缆衬套，其特征在于：
-  外套管(1)上的梯阶有一个圆锥形内壁表面(29)，内壁表面(29)的直径沿着外套管(1)第一末端的方向减小，
-  第一套筒(11)由一弹性体制造，
-  第一套筒(11)的第一部分(13)有一个圆锥形区域(31)，
-  第一套筒(11)被连接元件紧紧地压在外套管(1)的轴肩上，使得第一套筒(11)的圆锥形区域(31)紧紧地压在外套管(1)的圆锥内壁表面(29)上，第一套筒(11)压在外套管(1)和电缆(3)的上面，从而形成密封结构。
11.如权利要求1所述的电缆衬套，其特征在于：
-  外套管(1)包括一个围绕着第一末端的第一部分(33)和一个第二部分(35)，
-  第二部分(35)朝着梯阶的方向螺纹连接于第一部分，
-  连接元件是一个沿径向向内伸出的台肩(49)，该台肩(49)设置在在第二部分(35)的里面。
    -- 台肩(49)支承在第二套筒(17)上，
    -- 当第二部分(35)通过螺纹连接后，台肩(49)沿着梯阶的方向紧紧压在第二套筒(17)上。
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