机载光缆快速维修用连接器及其使用方法

技术领域

本发明涉及光纤连接器技术领域，具体而言涉及机载光缆快速维修用连接器及其使用方法。

背景技术

随着飞机上各种仪器设备的增加，所需传递的信息量也在不断增多，航空光缆已经普遍应用在各种型号旋翼及固定翼飞机上。因为光缆比较脆弱，经常有断裂情况发生，需要进行维修。现有的维修手段是在折断处加装连接器，例如专利文献1所示的光纤连接器，这种连接器为插接形式，通过将折断的两端分别连接公母插头，再将公母插头对接，完成再连接。

这种方法会对产品的整体可靠性产生影响，例如光信号传输的损耗大(附加光损耗0.5dB)，连接强度不够，其耐拉脱(拉脱力小于100N)和耐环境性能上也不如原先的整段光缆，而且在修复时需要重新制作接头，施工时间长。

现有技术文献

专利文献1CN104965262A光纤连接器及其光纤连接器的制造方法

发明内容

本发明第一方面提出一种技术方案，一种机载光缆快速维修用连接器，包括：

两个连接座，所述连接座的第一端设有供光缆断面插入的限位孔，第二端设有粘合孔，切断的光缆断面由所述连接座的第一端插入所述限位孔，且光缆断面露出的芳纶丝固定到粘合孔的孔壁，其中，第一连接座设置在光缆的第一断面，第二连接座设置在光缆的第二断面；

保护套管，套设在第一连接座和第二连接座的外壁；

两个尾套，套设在光缆的外壁，且分别连接到所述保护套管的第一端和第二端；

其中，所述保护套管的长度大于两个连接座的第一端之间的间距，使所述保护套管、连接座、尾套和光缆之间形成封闭的空腔，所述空腔内设有胶水填充层，使所述连接座、保护套管与光缆相对固定。

优选的，所述限位孔包括由连接座第一端向第二端方向依次设置的扩径段和限位台阶，所述扩径段由连接座第一端向第二端方向直径逐渐减小至与光缆的外径相同，所述限位台阶的内径小于光缆的内径。

优选的，所述粘合孔由连接座第一端向第二端方向直径变大。

优选的，所述粘合孔的孔壁为圆锥面。

优选的，所述粘合孔的孔壁设有胶水涂覆层，芳纶丝分布在所述胶水涂覆层内，使所述芳纶丝与所述连接座固定。

优选的，所述保护套管两端的外壁设有第一卡合结构，所述尾套的内壁设有第二卡合结构，当所述尾套和保护套管对接时，所述第一卡合结构和第二卡合结构卡合。

优选的，所述尾套自与保护套管对接的第一端向第二端方向直径逐渐减小至与光缆外径相同。

优选的，所述保护套管为硬质金属套管，所述尾套为橡胶材质。

优选的，所述胶水填充层由环氧胶固化形成。

本发明第二方面提出一种技术方案，一种机载光缆快速维修方法，包括以下步骤：

步骤1、断裂面处理：去除断裂处光缆的护套，使线芯露出，再切割线芯断面，使线芯断面整齐，从光缆的断裂面向光缆套上尾套、保护套管和连接座，其中，光缆的断裂面插入到连接座的限位孔；

步骤2、断裂处熔接：使用光纤熔接机使线芯重新连接；

步骤3、芳纶粘接：使用结构胶将光缆内的芳纶丝粘附在粘合孔的孔壁，并将结构胶固化；

步骤4、套设保护套管：将保护套管移动至完全覆盖两个连接座，在保护套管、连接座和光缆外壁形成的空间填充结构胶，并将结构胶固化；

步骤5、连接尾套：将尾套移动至保护套管端部，并与保护套管对接，完成光缆断裂处的修复；

其中，在步骤3中，将所有的芳纶丝拉紧并均匀的贴附到粘合孔的孔壁，再使用结构胶涂覆至完全覆盖芳纶丝，将结构胶固化。

优选的，在步骤2中，对连接后的线芯表面补充光纤涂覆层或使用热缩管保护。

优选的，在步骤4中，在保护套管移动至完全覆盖两个连接座之前，将连接座的外表面涂覆结构胶。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.附加损耗低，通过制作接头的传统连接器维修断裂光缆时附加损耗一般在0.5dB，通过本发明连接器修复的断裂光缆损耗只有0.01dB，仅为原先的2％。

2.抗拉脱性能好，通过与光缆内部的芳纶丝连接，由传统公母接头形式连接器耐拉脱力约为100N左右提升至500N；

3.维修速度快，通过制作接头的传统连接器维修断裂光缆时单根光缆维修时间约为2小时，通过本发明连接器修复断裂光缆仅需20分钟。

4.体积小，传统航空连接器最小直径在10mm以上，本发明的连接器直接只有5mm。

5.经修复后的光缆线芯被封在一个密闭空间内，具有防潮湿、液体浸渍，盐雾等功能。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是发明所示的机载光缆快速维修用连接器的截面结构示意图；

图2是本发明所示的机载光缆快速维修用连接器未安装尾套的示意图；

图3是本发明所示的机载光缆快速维修用连接器尾套和保护套管对接的示意图；

图4是本发明所示的连接座的结构示意图；

图5是本发明所示的连接座安装到光纤断面的示意图；

图6是本发明所示的光缆断裂后将连接器零件套在光缆外的示意图；

图7是本发明所示的光缆断裂后光纤熔接的示意图；

图8是本发明所示的光纤熔接涂覆光纤涂覆层的示意图；

图9是本发明所示的将保护套管移动至两个连接座外的示意图；

图10是本发明所示的在空腔内填充结构胶的示意图；

图11是本发明所示的将尾套连接到保护套管的示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

目前光缆快速维修一般使用插接式光缆连接器，插接式光缆连接器的光信号传输损耗大，并且受制于插接结构强度，其耐拉脱性能与插接结构的强度相关，一般小于100N，而由于机载光缆要承受更大的耐拉脱性能，目前插接式的光缆连接器的可靠性不能达到人们的期望和需求，因此，本发明旨在将断裂处的光纤重新熔接，使光传输的损耗降低，芳纶丝与外部的设置的保护套管连接，大幅提高耐拉脱性能。

【机载光缆快速维修用连接器】

结合图1所示，本发明第一方面提出一种技术方案，一种机载光缆快速维修用连接器，主要包括两个连接座20、一个保护套管30和两个尾套50，两个连接座20连接到断裂处光缆的两个断面，保护套管30套在两个连接座20的外部，两个尾套50连接到保护套管30的两端。

其中，在必要的部分通过结构胶填充和粘连，使上述结构形成整体结构。

应当理解的，光缆10包括缆芯11、芳纶丝层12和护套结构13，其中缆芯11可以是单根或多根光纤。在原有的光缆10中，主要起到抗拉的为芳纶丝层12中的芳纶丝，而目前的维修后的光缆10都是实用公母插头的连接结构带体断裂的芳纶丝起到承力作用，因此，抗拉性能明显下降。

进一步的，结合图2所示，两个连接座20分别连接到光缆10的两个断裂面，连接座20的第一端设有供光缆10断面插入的限位孔21，第二端设有粘合孔23，切断的光缆10断面由连接座20的第一端插入限位孔21，且光缆10断面露出的芳纶丝固定到粘合孔23的孔壁，如此，芳纶丝和连接座20固定形成一体。

进一步的，结合图3所示，保护套管30套设在两个连接座20的外壁；两个尾套50套设在光缆10的外壁，且分别连接到保护套管30的第一端和第二端。

其中，由图2所示，保护套管30的长度大于两个连接座20的第一端之间的间距，使保护套管30、连接座20、尾套50和光缆10之间形成封闭的空腔301，空腔301内设有胶水填充层40，使连接座20、保护套管30与光缆10相对固定。

如此，在光缆的断裂处，使用两个连接座20分别对断裂处的光缆的芳纶丝进行连接，使芳纶丝和连接座固定，再通过胶水将连接座20、保护套管30与光缆10固定形成一体结构，此时，当光缆受拉时，由连接座20和保护套管30之间填充的胶水承力，并且填充的胶水越长，则耐拉脱性越好。

在具体的实施例中，光缆的两个断面均安装连接座20，其中第一连接座设置在光缆10的第一断面，第二连接座设置在光缆10的第二断面，两个连接座的粘合孔23处于面对面的方向。

结合图4所示，连接座20的限位孔21优选被设置成包括由连接座20第一端向第二端方向依次设置的扩径段和限位台阶24。

如此，有利于将光缆10的端面从连接座20的第一端方向插入到限位孔21内，为了对插入限位孔21内的光缆10进行轴向的限位，在限位孔21的末端设有限位台阶24，以阻止光缆10继续向连接座20的第二端方向移动。

其中，扩径段由连接座20第一端向第二端方向直径逐渐减小至与光缆10的外径相同，限位台阶24的内径小于光缆10的内径。

如此，光缆10由扩径段插入后，端部抵触到限位台阶24后停止，此时光缆10与限位孔21的一部分内壁贴合，以防止光缆10和连接座20发生相对晃动。

在可选的实施例中，连接座20为柱状构件，其中限位孔21由连接座20的第一端端面向第二端延伸，粘合孔23由连接座20的第二端端面向第一端延伸，并在限位孔21和粘合孔23相交处形成了限位台阶24。

其中，限位孔21和粘合孔23的轴线与连接座20的轴线重合。

进一步的，结合图5所示，粘合孔23旨在为芳纶丝的粘附提供粘接面，为了便于涂覆胶水，以及粘附更多的芳纶丝，粘合孔23由连接座20第一端向第二端方向直径变大。

如此，当光缆10的断面插入到连接座20的限位孔21后，内部的芳纶丝和缆芯11从限位孔21穿出，芳纶丝可被镊子等工具分散的铺在涂覆好胶水的粘合孔23孔壁。

在优选的实施例中，粘合孔23的孔壁为圆锥面。

在具体的实施例中，在粘合孔23的孔壁涂覆一定厚度的胶水，形成胶水涂覆层，再胶水未固定之前，将芳纶丝分散的铺在胶水涂覆层内，并保持芳纶丝处于拉紧状态，当芳纶丝铺好后，使用剪刀减掉多余长度的芳纶丝，待胶水涂覆层凝固，芳纶丝与连接座20固定。

可选的，胶水采用环氧胶，使用热风枪以80摄氏度的温度持续加热5min使环氧胶固化。

进一步的，当芳纶丝与连接座20固定后，在连接座20的外壁涂覆胶水，将保护套管30转移到覆盖到两个连接座20外壁。

优选的，保持保护套管30与第一连接座和第二连接座的间距相等，如此，第一连接座和第二连接座外侧形成的空腔301的深度相同。

在具体的实施例中，使用注射器向空腔301中注射环氧胶，并填满空腔301。

可选的，满空腔301的深度为10-15mm。

当满空腔301中填满胶水后，再将尾套50连接到保护套管30的端部，使用热风枪将内部填充的胶水固化，形成胶水填充层40。

如此，当光缆10承受拉力时，芳纶丝向两侧拉拽连接座20，连接座20和保护套管30之间的胶水填充层40起到承力作用。

进一步的，保护套管30两端的外壁设有第一卡合结构31，尾套50的内壁设有第二卡合结构51，当尾套50和保护套管30对接时，第一卡合结构31和第二卡合结构51卡合。

例如2所示，第一卡合结构31可选为沿保护套管30轴向分布的连续的凹凸结构，第二卡合结构51与第一卡合结构31匹配，通过凹凸结构的卡合，达到轴向限位和密封防水的作用。

如此，经修复后的光缆线芯被保护套管30、尾套50封在一个密闭空间内，具有防潮湿、液体浸渍，盐雾等功能。

优选的，尾套50自与保护套管30对接的第一端向第二端方向直径逐渐减小至与光缆10外径相同。

如此，尾套50与光缆10外壁的连接为柔性过渡，避免光缆10在连接器处发生折断。优选的，尾套50为橡胶材质。

在上述的实施例中，保护套管30为硬质金属套管，例如不锈钢或铝合金管，可选的，保护套管30的外径为5mm，使连接器的体积小，可适应狭小的安装环境。

【机载光缆快速维修方法】

本发明第二方面提出一种技术方案，一种机载光缆快速维修方法，包括以下步骤：

步骤1、断裂面处理：去除断裂处光缆10的护套，使线芯露出，再切割线芯断面，使线芯断面整齐，从光缆10的断裂面向光缆10套上尾套50、保护套管30和连接座20，其中，光缆10的断裂面插入到连接座20的限位孔21；

步骤2、断裂处熔接：使用光纤熔接机使线芯重新连接；

步骤3、芳纶粘接：使用结构胶将光缆10内的芳纶丝粘附在粘合孔23的孔壁，并将结构胶固化；

步骤4、套设保护套管30：将保护套管30移动至完全覆盖两个连接座20，在保护套管30、连接座20和光缆10外壁形成的空间填充结构胶，并将结构胶固化；

步骤5、连接尾套50：将尾套50移动至保护套管30端部，并与保护套管30对接，完成光缆10断裂处的修复；

其中，在步骤3中，将所有的芳纶丝拉紧并均匀的贴附到粘合孔23的孔壁，再使用结构胶涂覆至完全覆盖芳纶丝，将结构胶固化。

如此，可通过芳纶丝与连接座20和保护套管30的结合承受光缆的拉力，相较于传统的对插结构，大幅提升抗拉脱性能。

在步骤2中，对连接后的线芯表面补充光纤涂覆层或使用热缩管保护。如此，可增强原有光纤的物理特性。其中，热缩管的外径小于3mm。

优选的，在步骤4中，在保护套管30移动至完全覆盖两个连接座20之前，将连接座20的外表面涂覆结构胶。通过在连接座20和保护套管30的内外表面涂覆结构胶，使连接座20和保护套管30的粘结性更好，承力更大。

在一个具体的实施例中，结合图6-11所示：

结合图6所示，在机载光缆断裂时，首先通过米勒钳去除光缆断裂处的护套13，剪断的护套13长度为2-3cm，使光缆10内部的纤芯11露出，再使用光纤切割刀将断裂的光纤端面切整齐，在此步骤中，需要预先将尾套50、保护套管30和连接座20套在光缆10的外部，以避免当光纤熔接后无法再套上零件；

结合图7所示，再使用光纤熔接机将断为两截的光纤重新接续，在使用光纤熔接机熔接之前，将光纤的表面的涂层擦拭掉，并在熔接后，结合图8所示，使用光纤涂覆机重新补充光纤涂覆层；

结合图9所示，线芯接续完成后，将光缆10里的芳纶丝散开，使用结构胶接在粘合孔23的孔壁，使用热风枪加热至80℃保持5分钟左右使结构胶固化，再用芳纶剪去除粘合孔23外多余芳纶；再对连接座20外部一圈涂抹结构胶，将事先套在光缆10上的保护套管30移动至连接座20外壁；

结合图10所示，在保护套管30、连接座20和光缆10之间形成空腔301处使用注射器填满结构胶，并使用热风枪加热至80℃约5分钟使结构胶固化；

结合图11所示，将事先套在光缆外部的尾套50装在保护套管30的两端完成修复。

可以理解的，上述的方法将传统的制作公母接头对接的连接方式修改为使用熔接方式连接，使连接器的附加损耗由传统的0.5dB降低至0.01dB；

通过制作接头的传统连接器维修断裂光缆时单根光缆维修时间约为2小时，通过本发明连接器修复断裂光缆仅需20分钟；

传统的插接式连接器的直径在10mm以上，本申请的连接器外径仅5mm，可节省线缆铺设的空间；

通过与光缆内部的芳纶丝连接，增加了连接器抗拉性，由传统的小于100N提升至可以承受500N的拉力；

由于经修复后的光缆线芯被保护套管、尾套封在一个密闭空间内，具有防潮湿、液体浸渍，盐雾等功能，同时提高维修处的抗弯性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。