(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104023493 A(43)申请公布日 2014.09.03
(21)申请号 201410274817.8(22)申请日 2014.06.19
(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）
地址264200 山东省威海市高区文化西路2
号(72)发明人李宇杰 刘晓庆 常进 杭春进
王春青(74)专利代理机构威海科星专利事务所 37202
代理人王元生(51)Int.Cl.
H05K 5/02(2006.01)H05K 5/06(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(54)发明名称
一种水下电器电线过孔防水密封装置(57)摘要
本发明涉及一种水下电器电线过孔防水密封装置，其电器壳体壁上设有一体化的圆套筒，圆套筒上端部和下端部分别通过螺纹连接有压紧螺母，圆套筒内设有一弹性密封环套，弹性密封环套上下两端面上分别设有一锥形环槽；弹性密封环套与压紧螺母之间分别设有插入式压环，插入式压环上分别设有与锥形环槽相对应的环形插入体，拧紧压紧螺母，压紧螺母压迫插入式压环向弹性密封环套上相对应的锥形环槽移动，弹性密封环套受到挤压产生膨胀变形，外壁与圆套筒内壁紧密贴合，内部电线通孔缩小抱紧电线，实现电线过孔的防水密封。本发明结构紧凑，各部件受力均匀，密封性能好，能在一定范围内适用于不同外径的电线，可现场通线固定。CN 104023493 ACN 104023493 A
权 利 要 求 书
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1.一种水下电器电线过孔防水密封装置，其电器壳体壁上垂直设有一体化的圆套筒，所述圆套筒沿电器壳体壁向上下两侧凸出，其上端部和下端部分别通过螺纹连接有压紧螺母，其特征是：所述圆套筒内设有一弹性密封环套，所述弹性密封环套中心设有电线通孔，上下两端面上分别设有一锥形环槽；所述弹性密封环套与电器壳体上下两侧的压紧螺母之间分别设有插入式压环，所述插入式压环上分别设有与锥形环槽相对应的环形插入体，拧紧压紧螺母，压紧螺母压迫插入式压环向弹性密封环套上相对应的锥形环槽移动，环形插入体插入锥形环槽，弹性密封环套受到挤压产生膨胀变形，外壁与圆套筒内壁紧密贴合，内部电线通孔缩小抱紧电线，实现电线过孔的防水密封。
2.根据权利要求1所述的水下电器电线过孔防水密封装置，其特征是：所述弹性密封环套横截面形状呈“N”型。
3.根据权利要求1所述的水下电器电线过孔防水密封装置，其特征是：所述插入式压环上还设有导向锥体斜面，所述圆套筒的端面内侧相应地设有导向斜面。
4.根据权利要求1所述的水下电器电线过孔防水密封装置，其特征是：所述上侧插入式压环的环形插入体内侧设有楔斜面。
5.根据权利要求1所述的水下电器电线过孔防水密封装置，其特征是：所述下侧插入式压环的环形插入体外侧设有楔斜面。
6.根据权利要求1所述的水下电器电线过孔防水密封装置，其特征是：所述压紧螺母和插入式压环中心设有电线通孔。
7.根据权利要求1所述的水下电器电线过孔防水密封装置，其特征是：所述圆套筒端面和相应的压紧螺母之间还设有密封垫。
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说 明 书
一种水下电器电线过孔防水密封装置
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技术领域
本发明涉及水下电器设备防水密封领域，具体地说是一种水下电器电线过孔防水
密封装置。
[0001]
背景技术
电器设备用于水下时，为防止水沿着电线进入设备，电线过孔（即电线穿过设备外
壳进入设备内部的孔）处必须进行良好的密封，起到防水、绝缘的作用。同时，过孔处防水密封结构的设计还必须考虑到电线安装及其长度、位置调整的方便和电线粗细发生变化时的互换性。
[0003] 现有的电器电线过孔防水方式通常有两大类：一类是在电线过孔位置用某种高分子材料通过浇注包覆的方式把电线连接并固定在过孔中，起到密封的作用。如专利号为2011201601553的中国专利《一种防水插头》采用了这种密封结构。这种密封结构浇注安装后如果需要更换电线或重新安装，则必须破坏原有结构和密封材料，重新浇注，安装过程非常麻烦、可维修性能极差且不利于现场安装调试。
[0004] 另一类是在电线过孔位置设计出特定的结构并配合采用合适的密封件进行密封。防水密封件往往是圆筒状或圆锥状、外形呈多级形状的橡胶制品。专利号为2011103081810的中国专利《一种水下光缆连接器》和专利申请号为201010173072.8的中国专利申请《一种防水密封电缆连接器》中都公开了这种类型的的密封结构设计方式。这种方法相对比较灵活，但安装时必须先撑开密封件，然后将电线穿通密封件，再使密封件回缩抱紧电线起到密封作用。为保证安装定位的准确性，通常需要使用特殊的嵌装设备来完成电线与密封件的装配，导致装配过程十分复杂。为了解决这个问题，在专利申请号为201310064208.5的中国专利申请《电器电线过孔防水密封结构及防水密封方法》中公布了一种采用可翻转的圆锥形弹性密封套进行密封的过孔结构设计方式。可翻转的密封套能适用于不同外径的电线，但对材料的性能要求很高，多次拆装时易出现可靠性问题。
[0002]
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种结构紧凑，装配简单，加工成本低，各部件受力均匀，密封性能好、可靠性高，能在一定范围内适用于不同外径的电线，可现场通线固定的水下电器电线过孔防水密封装置。[0006] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种水下电器电线过孔防水密封装置，其电器壳体壁上垂直设有一体化的圆套筒，所述圆套筒沿电器壳体壁向上下两侧凸出，其上端部和下端部分别通过螺纹连接有压紧螺母，其特征是：所述圆套筒内设有一弹性密封环套，所述弹性密封环套中心设有电线通孔，上下两端面上分别设有一锥形环槽；所述弹性密封环套与电器壳体上下两侧的压紧螺母之间分别设有插入式压环，所述插入式压环上分别设有与锥形环槽相对应的环形插入体，拧紧压紧螺母，压紧螺母压迫插入式压环向弹性密封环套上相对应的锥形环槽移动，环形插入体插入锥形环槽，弹性密封环套受到挤压
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说 明 书
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产生膨胀变形，外壁与圆套筒内壁紧密贴合，内部电线通孔缩小抱紧电线，实现电线过孔的防水密封。
[0007] 所述弹性密封环套横截面形状呈“N”型。[0008] 所述插入式压环上还设有导向锥体斜面，所述圆套筒的端面内侧相应地设有导向斜面。
[0009] 所述上侧插入式压环的环形插入体内侧设有楔斜面。[0010] 所述下侧插入式压环的环形插入体外侧设有楔斜面。[0011] 所述压紧螺母和插入式压环中心设有电线通孔。
[0012] 所述圆套筒端面和相应的压紧螺母之间还设有密封垫。[0013] 本发明的优点和效果：弹性密封环套变形后与电线和主壳体圆套筒内壁间均为面接触，接触面积大，防水密封效果可靠。弹性密封环套的内径尺寸不受电线直径的限制，能适应不同外径的电线，更换电线时，只要电线在弹性密封环套所能匹配的范围即可，不需要更换密封装置的任一配件，降低设计的复杂性、使设备维修性能优良、减少使用成本。[0014] 本发明又一优点是上、下插入式压环的环形插入体分别与弹性密封环套的上、下锥形环槽形状相适应，使弹性密封环套由上到下产生均匀的形变，提高密封效果和密封环套的使用寿命。
[0015] 本发明再一优点是上、下插入式压环的主体横截面形状均为楔形，并设有倒角，能起到导向的作用。所述插入式压环上还设有导向锥体斜面，所述圆套筒的端面内侧相应地设有导向斜面。二者相配合，安装时，起到自动定位、对中和固定的作用。不需要专门的对中设备来协助安装，安装方便、简单、准确。
[0016] 本发明另一优点是整个密封装置部件数目不多，上、下压紧螺母可采用标准件，成本低，便于现场安装，可维修性能良好。附图说明
[0017] 图1 是本发明组成结构示意图。[0018] 图中标号是：1.电线，2.压紧螺母，3.插入式压环，31.导向锥体斜面，32.环形插入体，4.圆套筒，41.导向斜面，42.导向斜面，5.弹性密封环套，6.插入式压环，61.导向锥体斜面，62.环形插入体，7.压紧螺母。具体实施方式
[0019] 参见附图1所示，系为本发明较佳实施例使用状态下的剖面示意图。[0020] 一种水下电器电线过孔防水密封装置，其电器壳体壁上垂直设有一体化的圆套筒4，所述圆套筒4沿电器壳体壁向上下两侧凸出，其上端部和下端部分别通过螺纹连接有压紧螺母2和压紧螺母7。
[0021] 所述圆套筒4内设有一弹性密封环套5，所述弹性密封环套5中心设有电线通孔，上下两端面上分别设有一锥形环槽；所述弹性密封环套5与电器壳体上下两侧的压紧螺母2、7之间分别设有插入式压环3、6，所述插入式压环3上设有与上端面锥形环槽相对应的环形插入体32，所述插入式压环6上设有与下端面锥形环槽相对应的环形插入体62。拧紧压紧螺母2和压紧螺母7，压紧螺母2、7压迫插入式压环3、6向弹性密封环套上相对应的锥
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说 明 书
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形环槽移动，环形插入体32、62插入相应的锥形环槽，弹性密封环套5受到挤压产生膨胀变形，外壁与圆套筒4内壁紧密贴合，内部电线通孔缩小抱紧电线1，实现电线过孔的防水密封。
[0022] 所述弹性密封环套5横截面形状呈“N”型。其未变形时，中心的电线通孔内径略大于所要使用的电线1的最大直径，外径则略小于与电器壳体一体结构的圆套筒的内径，防止穿通电线和安装固定过程中密封环套与电线及主壳体电线过孔内壁之间相对位置发生移动时，磨损弹性密封环套而导致密封效果下降。[0023] 所述插入式压环3上还设有导向锥体斜面31，所述插入式压环6上还设有导向锥体斜面61。所述圆套筒4的端面内侧相应地设有导向斜面41和导向斜面42。它们互相配合，起到自动定位、对中和固定的作用。
[0024] 所述上侧插入式压环3的环形插入体32内侧设有楔斜面。[0025] 所述下侧插入式压环6的环形插入体62外侧设有楔斜面。[0026] 所述压紧螺母2、7和插入式压环3、6的中心还设有电线通孔。[0027] 在上述水下电器电线过孔防水密封装置中，所述弹性密封环套5与上、下插入式压环3、6的接触部分均设置有防止划伤的倒角，防止各部件间相互损伤，倒角在装配时还可同时起到导向的作用，提高装配的准确性和方便性。[0028] 所述圆套筒4端面和相应的压紧螺母2、7间还分别设有一密封垫，以增强防水效果。
[0029] 所述弹性密封环套5可优选氟橡胶，以保证密封环套具有良好的机械性能、变形能力、防水性能及气密性。所述上、下插入式压环3、6可优选石墨材料，以保证良好的机械性能，同时减轻重量并润滑上、下插入式压环3、6与弹性密封环套5及上、下压紧螺母2、7间的接触面，防止密封环套及其它各部件的磨损。[0030] 本发明的优点和效果：弹性密封环套5变形后与电线1和主壳体圆套筒4内壁间均为面接触，接触面积大，防水密封效果可靠。弹性密封环套5的内径尺寸不受电线1直径的限制，能适应不同外径的电线，更换电线时，只要电线在弹性密封环套所能匹配的范围即可，不需要更换密封装置的任一配件，降低设计的复杂性、使设备维修性能优良、减少使用成本。
[0031] 本发明又一优点是上、下插入式压环3、6的环形插入体32和62分别与弹性密封环套5的上、下锥形环槽形状相适应，使弹性密封环套5由上到下产生均匀的形变，提高密封效果和弹性密封环套5的使用寿命。[0032] 本发明再一优点是上、下插入式压环3、6的主体横截面形状均为楔形，并设有倒角，能起到导向的作用。所述上、下插入式压环3、6上还设有导向锥体斜面31和61，所述圆套筒4的端面内侧相应地设有导向斜面41和42。二者相配合，安装时，起到自动定位、对中和固定的作用。不需要专门的对中设备来协助安装，安装方便、简单、准确。[0033] 本发明另一优点是整个密封装置部件数目不多，上、下压紧螺母2、7可采用标准件，成本低，便于现场安装，可维修性能良好。[0034] 本发明的结构简单，科学合理，装配容易。以附图1所示，仅为本发明较佳的实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故凡在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。
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说 明 书 附 图
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