一种三同轴硬电缆组件论文和设计-薛欢欢

全文摘要

本发明涉及一种三同轴硬电缆组件，三同轴硬电缆装配在连接器尾部壳体内并贯穿连接器内的内衬套和内绝缘体且与中心接触件采用高温焊锡丝焊接；内衬套外周设置有滚花且通过强装方式固定在中间导体中，内衬套尾端设置有开口使内衬套尾端为弹性结构，电缆内屏蔽层插装在该内衬套弹性结构的尾端内且内衬套尾端对内屏蔽层有固定作用，三同轴硬电缆的外屏蔽层与尾部壳体尾端连接处通过感应钎焊方式连接，内屏蔽层外周与内衬套尾端连接处局部镀金；尾部壳体内壁与外屏蔽层连接处局部镀镍。本发明可以实现三同轴硬电缆与连接器的快速、可靠连接，保证连接的可靠性及密封性，提高焊接强度，保证各种工况条件下组件的密封性能可靠以及电性能良好。

主设计要求

1.一种三同轴硬电缆组件，其特征在于包括外壳体、装配在外壳体内的外绝缘体、装配在外绝缘体内的中间导体、装配在在中间导体内的内绝缘体和内衬套、装配在外绝缘体及中间导体尾部的绝缘压板、与外壳体尾端圆周激光焊接的尾部壳体、设置于绝缘压板和尾部壳体之间的垫片、装配在尾部壳体内并贯穿内衬套和内绝缘体且与中心接触件采用高温焊锡丝焊接的三同轴硬电缆；所述的三同轴硬电缆从中心到外层依次包括中心导体、内绝缘层、内屏蔽层、外绝缘层、外屏蔽层；外屏蔽层与尾部壳体尾端连接处通过感应钎焊方式连接；所述的内绝缘体前端内壁为锥面结构；内衬套外周设置有滚花且强装固定在中间导体中，中间导体内壁的限位台阶Ⅱ和内衬套前端对内绝缘体进行轴向定位；内衬套尾端设置有开口使内衬套尾端为弹性结构，三同轴硬电缆的内屏蔽层插装在该内衬套弹性结构的尾端内且内衬套尾端对内屏蔽层有固定作用，内屏蔽层外周与内衬套尾端连接处还有镀金处理；尾部壳体内壁与外屏蔽层连接处还有镀镍处理。

设计方案

所述的三同轴硬电缆从中心到外层依次包括中心导体、内绝缘层、内屏蔽层、外绝缘层、外屏蔽层；外屏蔽层与尾部壳体尾端连接处通过感应钎焊方式连接；

所述的内绝缘体前端内壁为锥面结构；内衬套外周设置有滚花且强装固定在中间导体中，中间导体内壁的限位台阶Ⅱ和内衬套前端对内绝缘体进行轴向定位；内衬套尾端设置有开口使内衬套尾端为弹性结构，三同轴硬电缆的内屏蔽层插装在该内衬套弹性结构的尾端内且内衬套尾端对内屏蔽层有固定作用，内屏蔽层外周与内衬套尾端连接处还有镀金处理；尾部壳体内壁与外屏蔽层连接处还有镀镍处理。

2.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于内衬套的前端及滚花装配在中间导体内，内衬套尾部包裹在绝缘压板内，内绝缘体尾端包裹在内衬套内。

3.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于三同轴硬电缆与中心接触件焊接并在连接器内装配到位后，内绝缘层前端被内绝缘体限位，中心接触件固定在内绝缘体中。

4.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于内衬套外周设置有限位台阶Ⅲ，滚花设置在该限位台阶Ⅲ上，限位台阶Ⅲ的前端被中间导体上的限位台阶Ⅳ的后端限位，限位台阶Ⅳ的前端被外绝缘体上的限位台阶Ⅴ的后端限位；限位台阶Ⅴ的前端被外壳体内壁的限位台阶Ⅵ限位；外绝缘体尾端、中间导体尾端均被绝缘压板限位，以此实现外绝缘体、中心导体的轴向定位。

5.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于内衬套尾端结构尺寸根据三同轴硬电缆内屏蔽层的外径尺寸设计，内衬套尾端结构尺寸能使刚性的内屏蔽层插入并且三同轴硬电缆装配到位后内衬套尾端对内屏蔽层具有固定作用。

6.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于三同轴硬电缆组件集成时采用数控车床剥线。

7.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于所述的外壳体为插头外壳体或者插座外壳体。

8.如权利要求1所述的三同轴硬电缆组件，其特征在于所述的三同轴硬电缆不限于用于贯穿件馈通线。

设计说明书

技术领域

本发明涉及一种三同轴硬电缆组件。

背景技术

核电站堆外核测设备用贯穿件馈通线为一种三同轴硬电缆，其中心导体、内屏蔽、外屏蔽均为紫铜，内绝缘为聚砜，外绝缘为聚酰亚胺。贯穿件馈通线与连接器集成后，需满足60年设计寿命、耐高温、耐高辐照、抗震、设计基准事故(高温、高压蒸汽环境)等工况环境要求。目前，馈通线与连接器的集成存在以下难点：

1)三同轴硬电缆屏蔽层的端接一般采用焊接方式，由于产品需耐226℃高温，故需采用高温焊锡丝焊接，由于焊接面积较大，所需焊接时间较长，而电缆内绝缘材料最高耐温190℃，导致电缆内屏蔽层与连接器中间导体焊接时，内绝缘层出现熔融现象；

2)电缆外屏蔽层为紫铜管，激光焊接时产生镜面反射，热量无法集中，且紫铜与连接器不锈钢外壳体焊接为异种材料焊接，焊接强度较低。

3)馈通线内屏蔽层与外屏蔽层为紫铜管，较厚，且紫铜延展性较好，采用传统剥线工艺剥线极为困难，且易导致电缆屏蔽层互相搭接，使电缆电性能失效。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种三同轴硬电缆组件，可以实现快速、可靠连接，保证连接的可靠性及密封性，提高焊接强度，保证各种工况条件下组件的密封性能可靠以及电性能(绝缘电阻、耐电压、电连续性等)良好。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种三同轴硬电缆组件，包括外壳体、装配在外壳体内的外绝缘体、装配在外绝缘体内的中间导体、装配在在中间导体内的内绝缘体和内衬套、装配在外绝缘体及中间导体尾部的绝缘压板、与外壳体尾端圆周激光焊接的尾部壳体、设置于绝缘压板和尾部壳体之间的垫片、装配在尾部壳体内并贯穿内衬套和内绝缘体且与中心接触件采用高温焊锡丝焊接的三同轴硬电缆；

所述的三同轴硬电缆从中心到外层依次包括中心导体、内绝缘层、内屏蔽层、外绝缘层、外屏蔽层；外屏蔽层与尾部壳体尾端连接处通过感应钎焊方式连接。

所述的内绝缘体前端内壁为锥面结构；内衬套外周设置有滚花且通过强装方式固定在中间导体中，中间导体内壁的限位台阶Ⅱ和内衬套前端对内绝缘体进行轴向定位；内衬套尾端设置有开口使内衬套尾端为弹性结构，三同轴硬电缆的内屏蔽层插装在该内衬套弹性结构的尾端内且内衬套尾端对内屏蔽层有固定作用，内屏蔽层外周与内衬套尾端连接处还有镀金处理；尾部壳体内壁与外屏蔽层连接处还有镀镍处理。

进一步地，内衬套的前端及滚花装配在中间导体内，内衬套尾部包裹在绝缘压板内，内绝缘体尾端包裹在内衬套内。

进一步地，三同轴硬电缆与中心接触件焊接并在连接器内装配到位后，内绝缘层前端被内绝缘体限位，中心接触件固定在内绝缘体中。

进一步地，内衬套外周设置有限位台阶Ⅲ，滚花设置在该限位台阶Ⅲ上，限位台阶Ⅲ的前端被中间导体上的限位台阶Ⅳ的后端限位，限位台阶Ⅳ的前端被外绝缘体上的限位台阶Ⅴ的后端限位；限位台阶的Ⅴ前端被外壳体内壁的限位台阶Ⅵ限位；外绝缘体尾端、中间导体尾端均被绝缘压板限位，以此实现外绝缘体、中心导体的轴向定位。

进一步地，内衬套尾端结构尺寸根据三同轴硬电缆内屏蔽层的外径尺寸设计，内衬套尾端结构尺寸能使刚性的内屏蔽层插入并且三同轴硬电缆装配到位后内衬套尾端对内屏蔽层具有固定作用。

进一步地，所述的外壳体为插头外壳体或者插座外壳体。

进一步地，所述的三同轴硬电缆不限于用于贯穿件馈通线。

优选地，三同轴硬电缆组件集成时采用数控车床剥线。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明三同轴硬电缆的内屏蔽层与内衬套采用刚性管与弹性结构插装方式装配，可实现快速、可靠连接；本发明同时对剥线后的三同轴硬电缆内屏蔽层外周进行局部镀金处理，可以防止内屏蔽层的铜管氧化，保证连接的可靠性。

(2)三同轴硬电缆的外屏蔽层与连接器尾部壳体采用感应钎焊方式连接，可实现可靠的连接及密封。装配时三同轴硬电缆剥线采用数控车床车削实现，避免了内屏蔽层、外屏蔽层铜合金产生延展性变形的问题，同时尺寸控制精度高，屏蔽了内屏蔽层和外屏蔽层互相搭接从而造成电缆电性能失效的问题。本发明同时在尾部壳体内壁与外屏蔽层连接处进行镀镍处理，从而提高焊接强度。

(3)本发明组件的内绝缘体前端内壁设计为锥面结构，可以增加插头和插座插合处的爬电距离，保证产品5000V AC的耐电压指标。本发明可以实现三同轴硬线缆与连接器的快速可靠连接，保证各种工况条件下组件的密封性能可靠以及电性能(绝缘电阻、耐电压、电连续性等)良好。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是三同轴硬电缆的结构示意图；

图3是内衬套的结构示意图。

【元件及符号说明】：

1：外壳体 2：外绝缘体 3：中间导体 4：内绝缘体 5：内衬套

6：绝缘压板 7：垫片 8：尾部壳体 9：三同轴硬电缆

10：中心接触件 11：中心导体 12：内绝缘层 13：内屏蔽层

14：外绝缘层 15：外屏蔽层 16：限位台阶Ⅰ 17：限位台阶Ⅱ

18：限位台阶Ⅲ 19：限位台阶Ⅳ 20：限位台阶Ⅴ 21：限位台阶Ⅵ

22：内衬套尾端开口 23：滚花

具体实施方式

为进一步阐述本发明采取的技术手段和技术效果，以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

为便于说明，定义图1-图3中的左端为前端(头)，右端为后端(尾)，但是本发明所述的“前”、“后”等指示方位的用语仅是基于图示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的三同轴硬电缆组件包括外壳体1、装配在外壳体内的外绝缘体2、装配在外绝缘体内的中间导体3、装配在在中间导体内的内绝缘体4和内衬套5、装配在外绝缘体2及中间导体3尾部的绝缘压板6、与外壳体尾端焊接的尾部壳体8、设置于绝缘压板6和尾部壳体8之间的垫片7、装配在尾部壳体内并贯穿内衬套和内绝缘体且与中心接触件10焊接的三同轴硬电缆9。本发明内绝缘体4前端内壁为锥面结构用以增加插头和插座插合处的爬电距离，保证产品5000V AC的耐电压指标。内衬套5外周设置有滚花，内衬套5与中间导体3采用强装方式固定，实现内绝缘体4在中间导体3内的轴向定位。内衬套5前端及滚花装配在中间导体内，内衬套尾部包裹在绝缘压板内。内绝缘体尾端还包裹在内衬套内，内绝缘体外周设置有一限位台阶Ⅰ16，该限位台阶Ⅰ的前端被中间导体内壁的限位台阶Ⅱ17限位，限位台阶Ⅰ的尾端被内衬套的前端限位，以此实现内绝缘体的轴向定位。内衬套外周还设置有限位台阶Ⅲ18，滚花设置在该限位台阶Ⅲ上，限位台阶Ⅲ前端被中间导体上的限位台阶Ⅳ19的后端限位，限位台阶Ⅳ的前端被外绝缘体上的限位台阶Ⅴ20的后端限位；限位台阶Ⅴ的前端被外壳体内壁的限位台阶Ⅵ21限位；外绝缘体尾端、中间导体尾端、内衬套上的限位台阶Ⅲ尾端均被绝缘压板限位，实现外绝缘体、中心导体、内衬套的轴向定位。尾部壳体的前端套装在外壳体尾部内且外壳体与尾部壳体连接处通过圆周激光焊接方式连接。

所述的三同轴硬电缆9从中心到外层依次包括中心导体11、内绝缘层12、内屏蔽层13、外绝缘层14、外屏蔽层15。中心导体11、内绝缘层12、内屏蔽层13、外绝缘层14、外屏蔽层15的长度依次减小，如图2所示。中心导体11前端与中心接触件10的尾端采用高温焊锡丝焊接。三同轴硬电缆9与中心接触件10焊接并在连接器内装配到位后，内绝缘层12前端被内绝缘体4限位，中心接触件10固定在内绝缘体4中，如图1所示。外屏蔽层15与尾部壳体8尾端连接处通过感应钎焊方式连接可实现可靠连接及密封。所述的内屏蔽层、外屏蔽层材质均为紫铜，内绝缘层、外绝缘层材质分别为聚砜、聚酰亚胺。

所述的内衬套5尾端设置有开口22使内衬套尾端为弹性结构，如图3右端所示，在外力作用下内衬套尾端内径可适当扩大，取消外力作用，内衬套尾端内径恢复自然。内衬套尾端结构尺寸根据三同轴硬电缆内屏蔽层13的外径尺寸设计，其结构尺寸应当能使刚性的内屏蔽层13插入并且装配到位后对内屏蔽层具有一定的固定作用。

较佳地，为了保证接触可靠性，对剥线后的内屏蔽层外周进行局部镀金处理，具体是在内屏蔽层外周与内衬套设有开口的尾端连接处镀金，可以防止内屏蔽层的铜管氧化从而影响接触电阻。

较佳地，为了提高尾部壳体与三同轴硬电缆外屏蔽层的焊接强度，在尾部壳体内壁进行局部镀镍处理；具体是在尾部壳体内壁与外屏蔽层连接处镀镍。

本发明集成步骤如下：

1)采用数控车床，按照剥线尺寸图，对三同轴硬电缆进行剥线处理；然后对剥线后的三同轴硬电缆内屏蔽层外周进行局部镀金处理；

2)将内绝缘体4放入中间导体3中，使内绝缘体外周的限位台阶Ⅰ前端被中心导体内壁的限位台阶Ⅱ限位，然后将内衬套5强装入中间导体中使内衬套前端位于限位台阶Ⅰ尾端。内绝缘体4、内衬套5、中间导体3形成中间导体组件；然后按照图1所示的装配关系，依次将外绝缘体2、中间导体组件、绝缘压板6、垫片7、尾部壳体8安装到位(尾部壳体8已事先进行局部镀镍)；

3)将连接器中心接触件10与三同轴硬电缆中心导体11采用高温焊锡丝焊接，然后接焊接有中心接触件的三同轴硬电缆9装入连接器中，装配过程中，内屏蔽层前端与内衬套具有弹性结构的尾部插装到位，内衬套尾部弹性结构对内屏蔽层前端具有一定的固定作用。

4)在连接器尾部壳体8与电缆外屏蔽层15连接处采用感应钎焊方式连接。

5)在连接器尾部壳体8与外壳体1尾端连接处采用圆周激光焊接方式连接。

本发明所述的外壳体为插头外壳体或者插座外壳体，图1所示为插座外壳体。本发明的三同轴硬电缆不限于用于贯穿件馈通线。

以上所述仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

设计图

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