CN201213220Y - 一种线缆气体密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线缆气体密封装置。该装置包括操作维护窗和盖板，操作维护窗和盖板边缘设有线缆进口，所述线缆进口处的操作维护窗和盖板之间设有第一密封垫和第二密封垫，所述第一密封垫和第二密封垫上开有进线孔；所述第一密封垫与第二密封垫的接触面上沿纵向设有一凸缘，该凸缘的两个侧面相互对称；所述第二密封垫与第一密封垫的接触面上沿纵向设有两个凸缘，两个凸缘之间形成容纳所述第一密封垫上凸缘的凹槽，所述第二密封垫上的两个凸缘的侧面为非对称结构。本实用新型的线缆气体密封装置具有体积小、结构简单、成本低，气体密封性能好等特点。

Description

一种线缆气体密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种密封技术，具体地说，涉及一种线缆进入密封空间的气体密封装置。

背景技术

目前，户外通讯基站产品设计时，内部的单元、单板密度越来越大，而设备的体积越来越小，线缆进入机壳内部的数量越来越多。为保证在恶劣工作环境中机壳内部避免凝露、腐蚀等现象的发生，保证设备的可靠性和对机壳防护性检验的方便，除要求机壳要有较高的IP(INTERNATIONALPROTECTION，国际防护标准)防护等级外，还要求机壳具有良好的气密性。

现有技术中，线缆进入密封机壳的密封方式主要有二种：

第一种方式是使用满足气密要求的连接器插座，该插座带有一段线缆和一个插头，插头一端与设备内部功能单元插座连接，插座一端与户外线缆连接，插座与机壳配合面都有密封圈实现整体的气密。这种方式具有以下缺陷：

1)需将插座设计成气密连接器，成本昂贵；

2)由于每根线缆都需要通过插座来连接，对线缆进入机壳内部的密度有限制；

3)由于插头端带一段线缆，因此在设备内部需要较大的操作空间才能够实现插头与功能单元上插座的插拔；

4)当内部功能单元上连接的是光模块时，光模块的更换很不方便，需要打开设备才能够操作，特别是对那些螺钉数量很多的设备来说更不方便。

在这种方式的有些情况下可以将插座直接与功能单元的PCB(印刷电路板)进行焊接，但插座成本及连接密度仍受到限制。

第二种方式是在设备端设置操作维护窗和盖板，在操作维护窗和盖板上开线缆过孔、槽，户外线缆直接通过这个过线孔与设备内的功能单元连接在一起以实现信号的传输。盖板与维护窗、线缆之间通过密封圈实现密封，或线缆独立使用防水密封座来实现密封。这种密封方式由于节省了连接器，因而成本上有一定的节约，但多线缆在小空间内进入密封机壳而要实现气密，采用防水密封座的方式难以实现高密度的线缆配置，而用密封圈来实现密封的形式目前尚未达到气密的要求。

在第二种方式中比较典型的是采用弹性体交错棱边的迷宫结构密封方式。在密封技术领域中，交错结构和迷宫结构是两种常见的密封结构方式，交错结构常见的如自封口塑料袋；迷宫结构在轴密封的结构上也多采用。但是，这些密封手段主要是针对液体的密封进行的，液体的流动性远远低于气体，同时，液体具有表面张力，这些都使得针对液体的密封比气体来的容易，这也是迷宫结构密封液体的出发点。因此，适用于液体密封的交错结构和迷宫结构并不能直接适用于气体的密封而又保证良好的密封效果。

例如公开号为CN101047387，发明名称为“一种射频模块、出线口密封弹性体和基站”的中国发明专利申请中，就公了一种采用弹性体交错棱边的迷宫密封结构。该发明专利申请的技术背景中提到，该发明是针对IPX5的防护标准进行设计。在该发明中，弹性体设计采用对称的棱边迷宫结构，弹性体和其放置槽结构均较复杂，如其发明专利申请公布说明书的附图9和图10所示；该发明弹性体的压缩量上没有限制设计，是在一个非封闭的空间内进行变形，如其发明专利申请公布说明书的附图7所示。这种设计的好处是随着压力增大弹性体的变形量增大，压力的增加会使密封性得到一定增强。但由于没有对弹性体的变形进行有效的控制和约束，一方面，压力的增加往往造成弹性体过变形，对于长分子链的弹性材料来讲，长期大压力过变形情况下，材料分子链会断裂，加速材料的疲劳老化，致使密封失效；另一方面，由于对弹性体的变形没有进行很好的控制，也影响到了密封的效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、结构简单、成本低，并具有良好气体密封性能的线缆气体密封装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种线缆气体密封装置，包括操作维护窗和盖板，操作维护窗和盖板边缘设有线缆进口，所述线缆进口处的操作维护窗和盖板之间设有第一密封垫和第二密封垫，所述第一密封垫和第二密封垫上开有进线孔；所述第一密封垫与第二密封垫的接触面上沿纵向设有一凸缘，该凸缘的两个侧面相互对称；所述第二密封垫与第一密封垫的接触面上沿纵向设有两个凸缘，两个凸缘之间形成容纳所述第一密封垫上凸缘的凹槽，所述第二密封垫上的两个凸缘的侧面为非对称结构。

进一步地，所述第二密封垫的两个凸缘朝向所述凹槽的侧为垂直面，背离所述凹槽的侧面为斜面。

进一步地，所述第一密封垫和第二密封垫分别设置在所述盖板和操作维护窗的槽中。

进一步地，所述第一密封垫和第二密封垫分别有多组。

进一步地，所述多组第一密封垫和第二密封垫相互交错设置。

进一步地，所述操作维护窗和盖板的边缘之间还设有周边密封垫，所述周边密封垫设置在所述操作维护窗边缘处的密封槽中，所述周边密封垫一个面上设有凸缘，该凸缘的两个侧面为非对称结构。

进一步地，所述周边密封垫有两个，两个周边密封垫上凸缘的垂直侧面分别朝向所述密封槽的两个侧壁。

进一步地，所述周边密封垫与所述第一密封垫或第二密封垫连接为一个整体。

进一步地，所述操作维护窗和盖板之间通过螺栓紧固连接。

进一步地，所述操作维护窗和盖板之间还通过链条或铰链连接。

本实用新型的线缆气体密封装置，可以通过非对称凸缘截面的设计对弹性材料密封垫的变形进行控制，以满足气密要求；同时，通过密封槽的设计控制弹性材料密封垫的变形量，不会产生过变形失效的问题。另外，本实用新型不使用连接器，结构简单、占用空间小、制造容易、成本低廉等特点，在小空间内就可以满足高密度线缆进入密封空间，其适用性广，也可使用于单线缆进入、无线缆进入等情况。

附图说明

图1是本实用新型的线缆气体密封装置的一实施例的立体分解图；

图2是图1所示实施例的组合状态示意图；

图3是本实用新型中第一密封垫的一实施例的结构示意图；

图4是图3所示第一密封垫的A-A剖视图；

图5是本实用新型中第一密封垫及周边密封垫的一实施例的结构示意图；

图6是图5所示实施例中的B-B剖视图；

图7是图5所示实施例中的C-C剖视图；

图8是本实用新型的操作维护窗和盖板通过周边密封垫连接处的局部结构示意图；

图9是本实用新型的第一密封垫及第二密封垫的另一种实施方式的结构示意图。

图中：1.操作维护窗，2.第二密封垫，3.线缆，4.第一密封垫，5.盖板，6.螺栓，7.周边密封垫，8.进线孔，9.凸缘(侧面对称)，10.密封槽，11.凹槽，12.凸缘(侧面非对称)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参见图1和图2，本实用新型的线缆气体密封装置包括操作维护窗1和盖板5，操作维护窗1和盖板5边缘设有线缆进口。在本实施例中，线缆进口设置在了操作维护窗1和盖板5的底部边缘，而根据需要，线缆进口可以设置在操作维护窗1和盖板5的任意一个边缘，也可以在多个边缘同时设置线缆进口。

在线缆进口处的操作维护窗1和盖板5之间设有第一密封垫3和第二密封垫2，而操作维护窗1和盖板5其它边缘的接触处设有周边密封垫7。其中，第一密封垫4设置在盖板5上的一槽内，而第二密封垫2设置在操作维护窗1上的一槽内。根据需要，也可以相反设置，即第二密封垫2设置在盖板5上的槽内，而第一密封垫4设置在操作维护窗1上的槽内。第一密封垫4和第二密封垫2上开有进线孔8，线缆3即可从该进线孔8进入到设备箱体内部。从图1和图2中可以看出，第一密封垫4和第二密封垫2上的进线孔8分别是半圆形，而第一密封垫4和第二密封垫2上半圆形的进线孔8相对形成圆形进线孔。

操作维护窗1和盖板5之间通过螺栓6紧固连接，通过螺栓6可以调节操作维护窗1和盖板5对各密封垫施加的压力，以达到良好的密封效果。另外，也可以使用其它压力源，比如卡扣等快速锁紧装配等。一般情况下，操作维护窗1是固定在容纳设备的箱体上的，而盖板5可以拆下，为了防止盖板5丢失，或者为使用的方便，可以将盖板5通过铰链连接到操作维护窗1上，松开螺母后，可以以铰链为支点打开盖板，对箱体内的设备安装或维护。另外，盖板5也可以通过链条或其它方式连接到操作维护窗1上。

如图3和图4所示，第一密封垫4上沿纵向设有一凸缘9，该凸缘9设置在第一密封垫4与第二密封垫2接触的一个面上，且该凸缘9一般设置在接触面横向的中间位置，该凸缘的两个侧面相互对称，该凸缘的截面可以是矩形、梯形、等腰三角形等对称称结构。所述横向是指进线孔8的轴线方向，而纵向是指与进线孔8的轴线相垂直的一个方向。

如图5和图6所示，第二密封垫2上沿纵向设有两个凸缘12，两个凸缘12均设置在第二密封垫2与第一密封垫4接触的面上，两个凸缘12之间形成一凹槽11。当第一密封垫4与第二密封垫2接触时，第一密封垫4上的凸缘9恰好位于第二密封垫2上两个凸缘12形成的凹槽11内，形成良好密封。特别地，如图6所示，本实用新型的第二密封垫2上的凸缘12是一个非对称的结构，即凸缘12的朝向凹槽11的侧面是一个垂直面，而背离凹槽11的一个面是斜面，凸缘12的横截面是一个或者近似地是一个直角梯形。当然，凸缘12也可以是其它非对称结构，例如其截面可以是直角梯形、不等腰三角形等非对称结构。

第一密封垫4与第二密封垫2接触后，由操作维护窗1和盖板5对其施加压力，第一密封垫4和第二密封垫2分别与进线孔8中的线缆3紧密接触，形成密封。除此之外，第二密封垫2上的凸缘12受压力的作用产生变形，由于凸缘12的非对称结构，凸缘12优先向垂直侧面的方向(即凹槽的方向)延伸，产生横向压力，从而将第一密封垫4上的凸缘9紧紧压住，填充了微小的漏气间隙，实现非常好的密封性能。

如图5和图7所示，本实用新型的周边密封垫7上也设有一个凸缘12，该凸缘12也是非对称结构，即凸缘12的一个侧面为垂直面，另一个侧面为倾斜面。当然，该凸缘也可以是其它非对称结构。如图8所示，将周边密封垫7放入操作维护窗1或盖板5上的密封槽10中，当操作维护窗1和盖板5之间施加压力时，周边密封垫7的非对称凸缘12受压力作用产生变形，且优先向垂直侧面的方向延伸，紧紧压在密封槽10的侧壁上，大大提高了密封性能。

在本实施例中，周边密封垫7与第二密封垫2连接成了一个整体。由于密封垫一般由弹性较好的橡胶等材料制成，因此可以在加工时一体化注塑成形。将周边密封垫7与第二密封垫2设计成一个整体的好处是，周边密封垫7与第二密封垫2形成了一个完整的密封环，之间不存在缝隙，安装简单，密封效果好。当然，也可以将周边密封垫7与第一密封垫4设计成一个整体，可以起到同样的效果。另外，也可以将周边密封垫7单独设置，但安装时需要处理好周边密封垫7其它密封垫之间的缝隙，防止漏气。

为了达到更好的密封效果，可以设置多组第一密封垫4和第二密封垫2。如图9所示的实施例，在该实施例中，分别设置了两组第一密封垫4和第二密封垫2，其中，两个第一密封垫4并排设置在一起，而两个第二密封垫2并排设置在一起。第一密封垫4和第二密封垫2还可以交错设置，即一个第一密封垫4与一个第二密封垫2并排设置在一起，另一侧同样。当采用更多组第一密封垫4和第二密封垫2时，组合方式可以任意选用，只需要保证每组第一密封垫4和第二密封垫2相对设置即可。多组第一密封垫4和第二密封垫2之间可以设置成一个整体，也可以分别设置。同样，周边密封垫7也可以设置多个，优选地是两个，两个周边密封垫7上凸缘12的垂直侧面分别朝向密封槽10的两个侧壁。

配置有本实用新型线缆气体密封装置的设备箱体在运输或存放时，以及使用中线缆较少时，可以使用与线缆外径相同的橡胶等弹性材料作为密封堵头封住进线口。除线缆等柔性材料外，本实用新型对刚性材料亦可达到良好的气密效果。经实验，向采用本实用新型的密封结构的密封机壳(即设备箱体)中充气到52.3Kpa(相对于大气压)，保压5分钟，其压降小于0.4Kpa。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1、一种线缆气体密封装置，包括操作维护窗和盖板，操作维护窗和盖板边缘设有线缆进口，其特征在于，所述线缆进口处的操作维护窗和盖板之间设有第一密封垫和第二密封垫，所述第一密封垫和第二密封垫上开有进线孔；所述第一密封垫与第二密封垫的接触面上沿纵向设有一凸缘，该凸缘的两个侧面相互对称；所述第二密封垫与第一密封垫的接触面上沿纵向设有两个凸缘，两个凸缘之间形成容纳所述第一密封垫上凸缘的凹槽，所述第二密封垫上的两个凸缘的侧面为非对称结构。

2、如权利要求1所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述第二密封垫的两个凸缘朝向所述凹槽的侧为垂直面，背离所述凹槽的侧面为斜面。

3、如权利要求1所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述第一密封垫和第二密封垫分别设置在所述盖板和操作维护窗的槽中。

4、如权利要求1所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述第一密封垫和第二密封垫分别有多组。

5、如权利要求4所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述多组第一密封垫和第二密封垫相互交错设置。

6、如权利要求1所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述操作维护窗和盖板的边缘之间还设有周边密封垫，所述周边密封垫设置在所述操作维护窗边缘处的密封槽中，所述周边密封垫一个面上设有凸缘，该凸缘的两个侧面为非对称结构。

7、如权利要求6所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述周边密封垫有两个，两个周边密封垫上凸缘的垂直侧面分别朝向所述密封槽的两个侧壁。

8、如权利要求5、6或7所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述周边密封垫与所述第一密封垫或第二密封垫连接为一个整体。

9、如权利要求1所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述操作维护窗和盖板之间通过螺栓紧固连接。

10、如权利要求9所述的线缆气体密封装置，其特征在于，所述操作维护窗和盖板之间还通过链条或铰链连接。

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