专利名称:一种充氮接线盒的制作方法
技术领域:
本发明涉及水下机器人作业装置,具体地说是一种将电缆端的高、低压电信号及
光纤信号转接至滑环尾线端,实现电信号转接的充氮接线盒。
背景技术:
水下机器人是一种在水下环境中作业的机器人,水下机器人要进行水下作业时须 有动力信号及控制信号,这样才能使机器人载体按照指令在水下完成相关的运动及动作。 其中,电信号的传输与转换是通过高压控制柜、低压控制柜及接线盒等,并通过铠装缆将动 力信号及控制信号传递至水下机器人载体,从而实现水下机器人载体完成水下的作业任务。 目前,对于水下机器人动力信号及控制信号的转换来说,普遍是采用电缆与滑环 之间通过电缆接头或通过接线盒转接的方式来实现的。对于电缆与滑环之间通过电缆接头 转接的方式来说,电缆接头使用寿命低,易于出现故障,可靠性差,且不能传递光纤信号,传 输长度受到限制,仅适用于中小型水下机器人的作业;对于通过接线盒转接的方式来说,现 有接线盒的密封性能差,特别是对于长期在船上使用的设备,外界潮湿的空气容易进入接 线盒内部,致使接线盒内部的绝缘性下降,系统工作不稳定,且接线端子及接头处易氧化、 腐蚀,从而降低了接线端子及接头的使用寿命,同时容易出现电器故障,降低了系统的可靠 性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充氮接线盒,适用于动力信号及控制信号的转接进而
通过电缆实现对水下机器人载体的驱动及控制。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 本发明包括箱体、高压端子、低压端子、光纤转换接头及盖板,盖板密封于箱体上, 箱体的一端安装有供电缆穿入的电缆连接器,另一端设有供滑环尾线穿入的法兰接头;在 箱体的一侧分别设有充气接头、限压阀及排气口封堵;高、低压端子分别绝缘安装在箱体 内,光纤转换接头安装在箱体内;穿入接线盒内部的电缆上的对应信号通过高、低压端子及 光纤转换接头转接至滑环尾线。 其中所述电缆连接器包括锁紧螺母、连接体及压紧螺塞,连接体的一端位于箱体 内,另一端位于箱体外,锁紧螺母及压紧螺塞分别与连接体的两端螺纹连接;在连接体的内 部沿轴向依次同轴设有密封环、压紧垫,压紧螺塞抵接于压紧垫;所述箱体的底板上设有连 接条,在连接条上、上下各固接有带导轨的绝缘板,高、低压端子分别安装在两个导轨上;箱 体一侧设有三个连接座,充气接头、限压阀及排气口封堵分别连接于连接座上;连接座上设 有内螺纹,充气接头、限压阀及排气口封堵分别与连接座螺纹连接;充气接头、限压阀及排 气口封堵的止口分别位于连接座的外表面;箱体内的侧臂上设有连接块,光纤转换接头通 过光纤支架安装在连接块上;在箱体底板的两端分别设有耳座;箱体与盖板之间夹持有橡
3胶垫;在电缆连接器与箱体之间、充气接头与连接座之间、限压阀与连接座之间以及排气口 封堵与连接座之间分别设有0型密封圈。
本发明的优点与积极效果为 1.抗氧化、腐蚀性能好。接线盒内部充氮气,使得接线盒内部与外界空气隔绝,内 部湿度小,防止对接线端子及接头的氧化、腐蚀,提高可靠性。 2.电缆固定可靠,密封效果好。电缆通过电缆连接器固定在接线盒上,通过电缆连
接器内部密封环与电缆外表面的接触实现密封及轴向固定的作用。 3.接线盒密封性能好。箱体盖板与箱体间有橡胶垫密封,保证密封可靠。 4.绝缘性能高。接线端子与箱体底板之间有绝缘板,保证绝缘性能。 5.接线盒内部空间大,易于内部接线操作。 6.接线盒上有限压阀,可限制接线盒内部的最高压力值,确保接线盒的结构安全 性。
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的左视图; 图3为图1中电缆连接器的结构示意图; 其中1为箱体,2为电缆连接器,3为耳座,4为连接条,5为高压端子,6为绝缘板, 7为导轨,8为连接座,9为充气接头,10为限压阀,11为排气口封堵,12为低压端子,13为法 兰,14为法兰接头,15为连接块,16为光纤支架,17为光纤转换接头,18为橡胶垫,19为盖 板,20为锁紧螺母,21为连接体,22为密封环,23为压紧垫,24为压紧螺塞。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。 如图1 2所示,本发明包括箱体1、高压端子5、低压端子12、光纤转换接头17及 盖板19,箱体1为内部中空结构,其上平面上开有圆孔,盖板19通过该圆孔安装在箱体1的 上平面上,在箱体1与盖板19之间设有橡胶垫18,以保证接线盒的密封性;箱体1的一端开 有孔,电缆连接器2穿过该孔,安装在箱体1上,箱体1的另一端外侧设有法兰13,法兰13 上固接有法兰接头14,两者之间设有0型密封圈,在法兰13周围的箱体1上开有与法兰13 同心的工艺孔;在箱体1 一侧面的外部设有三个连接座8,每一连接座8周围的箱体1上开 有与连接座8同心的工艺孔,每个连接座8的连接端设有内螺纹;充气接头9、限压阀10及 排气口封堵11分别与连接座8螺纹连接,充气接头9、限压阀10及排气口封堵11连接端的 止口分别位于连接座8的外表面,充气接头9、限压阀10及排气口封堵11与连接座8之间 分别设有0型密封圈;连接条4固接在箱体1内部底板上,连接条4上设有螺纹孔,两个绝 缘板6分别上下安装在连接条4的上平面上,绝缘板6上设有螺纹孔,两个导轨7分别通过 螺纹孔安装在两个绝缘板6的表面;高压端子5固接在靠近电缆连接器2—端的导轨7上, 低压端子12固接在靠近法兰13端的导轨7上;连接块15固接在箱体1内部侧板上,连接 块15上设有螺纹孔,光纤支架16安装在连接块15外表面上,光纤支架16开有供安装光纤 转换接头17的圆孔,光纤转换接头17通过圆孔安装在光纤支架16上。
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如图3所示,电缆连接器2包括锁紧螺母20、连接体21及压紧螺塞24,连接体21 的一端位于箱体1内,另一端位于箱体1夕卜,连接体21位于箱体1内的一端与锁紧螺母20 螺纹连接,并通过锁紧螺母20安装在箱体1上;密封环22同轴套设在连接体21内部并抵 接于连接体21内部的端面处,压紧垫23同轴套设在连接体21内部并抵接于密封环22外 端面处,压紧螺塞24同轴旋合安装在连接体21位于箱体1外的一端、并抵接于压紧垫23 外平面上;连接体21与箱体1之间设有0型密封圈。 电缆一端通过电缆连接器2穿入接线盒内部,通过旋合压紧螺塞24,使电缆的轴 向方向得以定位;滑环尾线通过法兰接头14穿入接线盒内部,并通过接线盒内部的高压端 子5、低压端子12、光纤转换接头17将电缆上对应的信号转接至滑环尾线。
在箱体1底面上设有耳座3,耳座3上开有工艺孔,便于接线盒的整体安装。
本发明具体组装如下 利用箱体1 一端的圆孔及连接体21 —端的止口定位作用通过锁紧螺母20将连接 体21与箱体1组装在一起;密封环22及压紧垫23沿连接体21轴向同轴套设在连接体21 的内部,并通过压紧螺塞24旋合于连接体21另一端将密封环22及压紧垫23固定;法兰接 头14通过法兰13上止口凸台定位作用并用螺钉固接在法兰13的端面上,在法兰13与法 兰接头14之间还设有0型密封圈;充气接头9通过螺纹连接固定在下面的连接座8上,充 气接头9的止口端位于该连接座8的外表面,在充气接头9与连接座8之间设有0型密封 圈;限压阀10通过螺纹连接固定在中间的连接座8上,限压阀10的止口端位于该连接座8 的外表面,在限压阀10与连接座8之间设有0型密封圈;排气口封堵ll通过螺纹连接固定 在上面的连接座8上,排气口封堵11的止口端位于该连接座8的外表面,在排气口封堵11 与连接座8之间设有0型密封圈;两个绝缘板6分别通过螺钉插入螺纹孔安装在连接条4 的上平面上,两个导轨7分别通过螺钉插入螺纹孔固接于两个绝缘板6的外表面;高压端子 5通过其上的卡槽与靠近电缆连接器2端的导轨7连接在一起,低压端子12通过其上的卡 槽与靠近法兰13端的导轨7连接在一起;利用连接块15上的螺纹孔并通过螺钉插入螺纹 孔将光纤支架16与连接块15连接在一起;利用光纤支架16上的圆孔将光纤转换接头17 同轴安装在光纤支架16上;电缆一端通过电缆连接器2穿入接线盒内部,通过旋合压紧螺 塞24使密封环22产生弹性变形,致使密封环22与电缆外表面紧紧地连接在一起,既可以 保证电缆连接器2与电缆之间的密封性,也使电缆的轴向方向得以定位;滑环尾线通过法 兰接头14穿入接线盒内部,并通过接线盒内部的高压端子、低压端子、光纤转换接头将电 缆上对应的高压信号、低压信号及光纤信号转接至滑环尾线端;利用箱体1上平面上的圆 孔通过螺钉将橡胶垫18及盖板19与箱体1连接在一起。
本发明的工作原理为 电缆通过电缆连接器2引入接线盒内部,通过旋合压紧螺塞24使密封环22受到 轴向力的作用,从而密封环22产生弹性变形量,这样密封环22与电缆外表面紧紧地连接在 一起,通过调节压紧螺塞24与连接体21的旋合长度可以控制密封环22的弹性变形量,使 得密封环22与电缆外表面之间的摩擦力得以控制,这样既可以保证电缆连接器2与电缆之 间的密封性,也使电缆的轴向方向得以定位;将引入接线盒内部的电缆对应的高压电信号、 低压电信号、光纤信号分别通过接线盒内部的高压端子5、低压端子12、光纤转换接头17转 接至滑环尾线端,并通过铠装缆将动力信号及控制信号传递至水下机器人载体,从而可以
5实现水下机器人载体完成水下的作业任务。利用充氮装置通过接线盒上的充气接头9向接线盒内部充氮气,通过接线盒上的排气口将接线盒内部的空气置换出去,然后用排气口封堵11将排气口封死密封,通过限压阀10设定的压力值使接线盒内部形成一定的内压,致使外界空气不能进入接线盒内部,保证接线盒内部始终保持有一定压力氮气的环境,确保接线盒内部的接线端子及接头不被空气氧化、腐蚀,提高电信号传输与转换系统的可靠性,从而保证了水下机器人系统工作的可靠性。 本发明的高、低压端子均为市购产品,高压端子购置于德国WAGO(万可)公司,型号为283-601 ;低压端子购置于德国WAG0公司,型号为280-901 ;本发明的光纤转换接头为市购产品,购置于美国TYC0(泰科)公司,型号为RS 252-8617。
权利要求
一种充氮接线盒,其特征在于包括箱体(1)、高压端子(5)、低压端子(12)、光纤转换接头(17)及盖板(19),盖板(19)密封于箱体(1)上,箱体(1)的一端安装有供电缆穿入的电缆连接器(2),另一端设有供滑环尾线穿入的法兰接头(14);在箱体(1)的一侧分别设有充气接头(9)、限压阀(10)及排气口封堵(11);高、低压端子(5、12)分别绝缘安装在箱体(1)内,光纤转换接头(17)安装在箱体(1)内;穿入接线盒内部的电缆上的对应信号通过高、低压端子(5、12)及光纤转换接头(17)转接至滑环尾线。
2. 按权利要求1所述的充氮接线盒,其特征在于所述电缆连接器(2)包括锁紧螺母 (20)、连接体(21)及压紧螺塞(24),连接体(21)的一端位于箱体(1)内,另一端位于箱体 (1)夕卜,锁紧螺母(20)及压紧螺塞(24)分别与连接体(21)的两端螺纹连接;在连接体(21) 的内部沿轴向依次同轴设有密封环(22)、压紧垫(23),压紧螺塞(24)抵接于压紧垫(23)。
3. 按权利要求1所述的充氮接线盒,其特征在于所述箱体(1)的底板上设有连接条 (4),在连接条(4)上、上下各固接有带导轨(7)的绝缘板(6),高、低压端子(5、 12)分别安 装在两个导轨(7)上。
4. 按权利要求1所述的充氮接线盒,其特征在于所述箱体(1) 一侧设有三个连接座 (8),充气接头(9)、限压阀(10)及排气口封堵(11)分别连接于连接座(8)上。
5. 按权利要求4所述的充氮接线盒,其特征在于所述连接座(8)上设有内螺纹,充气 接头(9)、限压阀(10)及排气口封堵(11)分别与连接座(8)螺纹连接;充气接头(9)、限压 阀(10)及排气口封堵(11)的止口分别位于连接座(8)的外表面。
6. 按权利要求l所述的充氮接线盒,其特征在于所述箱体(1)内的侧臂上设有连接 块(15),光纤转换接头(17)通过光纤支架(16)安装在连接块(15)上。
7. 按权利要求1所述的充氮接线盒,其特征在于在箱体(1)底板的两端分别设有耳 座(3)。
8. 按权利要求1所述的充氮接线盒,其特征在于所述箱体(1)与盖板(19)之间夹持 有橡胶垫(18)。
9. 按权利要求1或4所述的充氮接线盒,其特征在于在电缆连接器(2)与箱体(1)之 间、充气接头(9)与连接座(8)之间、限压阀(10)与连接座(8)之间以及排气口封堵(11) 与连接座(8)之间分别设有O型密封圈。
全文摘要
本发明涉及水下机器人作业装置,具体地说是一种将电缆端的高、低压电信号及光纤信号转接至滑环尾线端,实现电信号转接的充氮接线盒,包括箱体、高压端子、低压端子、光纤转换接头及盖板,盖板密封于箱体上,箱体的一端安装有供电缆穿入的电缆连接器,另一端设有供滑环尾线穿入的法兰接头;在箱体的一侧分别设有充气接头、限压阀及排气口封堵;高、低压端子分别绝缘安装在箱体内,光纤转换接头安装在箱体内;穿入接线盒内部的电缆上的对应信号通过高、低压端子及光纤转换接头转接至滑环尾线。本发明具有抗氧化、腐蚀性能好,电缆固定可靠,密封效果好,接线盒密封性能好,绝缘性能高等优点。
文档编号G02B6/36GK101752822SQ20081022933
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者任福琳, 张竺英, 郭威 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所