光纤过真空密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种光纤过真空密封结构，包括法兰，法兰内设置有贯通法兰的穿孔，法兰的轴向一侧对应穿孔位置有螺钉，螺钉中心加工有锥形凹槽，锥形凹槽与法兰中穿孔同轴连通，还包括螺帽、橡胶垫，橡胶垫形状与螺钉中锥形凹槽内形状匹配，橡胶垫装配在锥形凹槽内，橡胶垫中心设有通孔与法兰穿孔同轴连通，螺帽螺合螺钉上，螺帽帽盖中的中心通孔与橡胶垫的通孔同轴连通。本发明专利技术开发出的这种光纤过真空密封结构，对光纤在一些特定的工程环境中的应用具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
光纤过真空密封结构
本专利技术涉及光纤密封连接结构领域，具体是一种光纤过真空密封结构。
技术介绍
1880年美国科学家贝尔（AlexanderGrahamBell）及其助手将声音信号调制到光束中，并成功地实现了在两栋楼之间的无线传输。这项实验首次将光束作为载波运用在了通信上，揭开了光在通信领域中快速发展的序幕。经过这一个多世纪的发展，光纤通信技术已被广泛地应用于各种光学信号传输领域，包括电话、网络、电视信号传输，大气、空间的探测信号传输，光学传感数据载体的传输等。而之所以能被如此广泛地应用，则是得益于其相对其他通信方式所具有的几个明显优势：首先，光纤通信具有无可比拟的传输容量；其次，光纤通信具有衰减低、中继距离长的特点；再次，光纤通信的信号安全性高、保密性好、抗干扰能力强；另外，光纤通信还具有重量轻、耐腐蚀、便于铺设、原料资源丰富且成本低廉等优点。作为现今一种主流的信号传输方式之一，光纤在许多工程应用中也有涉及，而真空、特殊气氛等也属于常见的工程环境。由于光在光纤中传导方式的独特性，使得其无法进行分段式转接。因此光纤在不同空间之间的转接，只能通过整根穿过的方式，而其中的密封问题便因此成了一道不小的难题，给相关的工程应用带来了不小的阻力。目前市面上已有的少数几种光纤过真空接头，可以较好地解决这一问题，但是其中仍然存在诸如技术垄断，价格昂贵，安装便利性不够，只能兼容一些特定的法兰、光纤等不足之处。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光纤过真空密封结构，以解决现有技术光纤过真空接头存在的问题为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：光纤过真空密封结构，其特征在于：包括法兰，法兰内同轴设置有至少一个贯通法兰的穿孔，法兰的轴向一侧对应每个穿孔位置分别同轴连接有螺钉，螺钉中心加工有与螺钉同轴的锥形凹槽，锥形凹槽的大口径槽口位于螺钉远离法兰的一端，锥形凹槽的小口径槽口与法兰中对应的穿孔同轴连通，还包括每个螺钉配套的螺帽、橡胶垫，所述橡胶垫形状与螺钉中锥形凹槽内形状匹配，橡胶垫同轴装配在螺钉的锥形凹槽内，橡胶垫的轴向长度大于所在的锥形凹槽内的轴向长度，橡胶垫中心设有通孔，通孔与法兰对应的穿孔同轴连通，所述螺帽螺合在配套的螺钉上，螺帽的帽盖中设有中心通孔，且螺帽的中心通孔与对应的橡胶垫的通孔同轴连通；光纤依次穿过配套的螺帽、橡胶垫、法兰，拧紧螺帽，螺帽对橡胶垫产生挤压从而达到密封效果。所述的光纤过真空密封结构，其特征在于：法兰内穿孔、橡胶垫内通孔、螺帽帽盖内中心通孔的孔径均大于或等于光纤直径。所述的光纤过真空密封结构，其特征在于：所述橡胶垫由软硅橡胶制成。所述的光纤过真空密封结构，其特征在于：法兰内有多个穿孔时，由多个穿孔及每个穿孔对应的橡胶垫内通孔、螺帽帽盖的中心通孔构成供多根光纤穿过的多通道阵列法兰。所述的光纤过真空密封结构，其特征在于：多通道阵列法兰中，通道的直径可以不同，以适用于不同直径的光纤。本专利技术鉴于光纤在转接上具有一定难度，而市面上已有真空接头又具有不同的局限性，因此开发出了一种光纤过真空密封结构，对光纤在一些特定的工程环境中的应用具有重要的意义。为了使纤细脆弱的光纤能无损地通过法兰，同时达到良好的密封效果，特以普通法兰为原型，对其进行了改造，设计出了一种具有锥形凹槽和穿孔的螺钉结构的特殊法兰，加上配套的穿孔螺帽和密封用软硅橡胶垫，成功地实现了光纤无损穿过法兰以及良好密封性能的目标。首先，在法兰上加工出一个很小的穿孔，孔径一般不超过3mm，可供光纤自由穿过；其次，在法兰的真空外侧一面，以穿孔为中心在其周边加工出一个螺钉，螺钉中心具有漏斗形凹槽，另外加工一个螺钉配套的螺帽，螺帽帽盖具有中心通孔；然后，以密封用软硅橡胶为原材料，通过模具制做出一个轴心有通孔（孔径0.5mm或以下）的橡胶垫，橡胶垫形状尺寸刚好与螺钉中间的锥形凹槽匹配，且轴向长度比锥形凹槽轴向深度稍长（一般长1～3mm），；最后则将光纤依次穿过螺帽、橡胶垫、法兰孔后，垫好橡胶垫，拧紧螺帽，即可通过拧紧螺帽时产生的挤压使橡胶垫与光纤之间、橡胶垫与法兰之间产生紧密结合，达到密封的效果。值得注意的是，漏斗形凹槽与密封橡胶垫为本专利技术中的关键。与金属丝不同，光纤纤细且具有脆性，因此橡胶垫的通孔孔径既不能小于光纤直径（否则在穿过的时候极易断），也不能太大（容易降低真空密封效果）。附图说明图1是本专利技术结构分解示意图。图2是本专利技术法兰及螺钉结构示意图，其中图2a是正视图，图2b是俯视图。图3是本专利技术螺帽结构示意图，其中图3a是正视图，图3b是俯视图。图4是本专利技术橡胶垫结构示意图，其中图4a是正视图，图4b是俯视图。图5是本专利技术多通道阵列法兰结构俯视图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1-图4所示，光纤过真空密封结构，包括法兰1，法兰1内同轴设置有至少一个贯通法兰1的穿孔2，法兰1的轴向一侧对应每个穿孔2位置分别同轴连接有螺钉3，螺钉3中心加工有与螺钉3同轴的锥形凹槽4，锥形凹槽4的大口径槽口位于螺钉3远离法兰1的一端，锥形凹槽4的小口径槽口与法兰1中对应的穿孔2同轴连通，还包括每个螺钉3配套的螺帽5、橡胶垫6，橡胶垫6形状与螺钉3中锥形凹槽4内形状匹配，橡胶垫6同轴装配在螺钉3的锥形凹槽4内，橡胶垫6的轴向长度大于所在的锥形凹槽4内的轴向长度，橡胶垫6中心设有通孔7，通孔7与法兰1对应的穿孔2同轴连通，螺帽5螺合在配套的螺钉3上，螺帽5的帽盖中设有中心通孔8，且螺帽5的中心通孔8与对应的橡胶垫6的通孔7同轴连通；光纤9依次穿过配套的螺帽5、橡胶垫6、法兰1，拧紧螺帽5，螺帽5对橡胶垫6产生挤压从而达到密封效果。法兰1内穿孔2、橡胶垫6内通孔7、螺帽5帽盖内中心通孔8的孔径均大于或等于光纤9直径。橡胶垫6由软硅橡胶制成。如图5所示，法兰1内有多个穿孔2时，由多个穿孔及每个穿孔对应的橡胶垫6内通孔7、螺帽5帽盖的中心通孔8构成供多根光纤9穿过的多通道阵列法兰10。多通道阵列法兰10中，通道的直径可以不同，以适用于不同直径的光纤。实施实例1：适用于穿过单根光纤的单通道KF40盲盖结构。以通用的KF40盲盖为原型设计，结构与光纤穿过方法亦可参考图1，具体尺寸如图2-图4所示。此种盲盖结构，可用于替代普通的KF40盲盖，同时提供了一个光纤通接的通道，适用于单根光纤向真空内的引入。值得注意的是，该实例中的一些尺寸参数并不是本专利中限定的，只是其中的一种典型实例而已。实施实例2：可同时穿过多跟光纤的多通道阵列法兰结构。如图5所示。该法兰可适用于大型真空室的光纤引入，能同时引入多根光纤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光纤过真空密封结构，其特征在于：包括法兰，法兰内同轴设置有至少一个贯通法兰的穿孔，法兰的轴向一侧对应每个穿孔位置分别同轴连接有螺钉，螺钉中心加工有与螺钉同轴的锥形凹槽，锥形凹槽的大口径槽口位于螺钉远离法兰的一端，锥形凹槽的小口径槽口与法兰中对应的穿孔同轴连通，还包括每个螺钉配套的螺帽、橡胶垫，所述橡胶垫形状与螺钉中锥形凹槽内形状匹配，橡胶垫同轴装配在螺钉的锥形凹槽内，橡胶垫的轴向长度大于所在的锥形凹槽内的轴向长度，橡胶垫中心设有通孔，通孔与法兰对应的穿孔同轴连通，所述螺帽螺合在配套的螺钉上，螺帽的帽盖中设有中心通孔，且螺帽的中心通孔与对应的橡胶垫的通孔同轴连通；光纤依次穿过配套的螺帽、橡胶垫、法兰，拧紧螺帽，螺帽对橡胶垫产生挤压从而达到密封效果。

【技术特征摘要】
1.光纤过真空密封结构，其特征在于：包括法兰，法兰内同轴设置有至少一个贯通法兰的穿孔，法兰的轴向一侧对应每个穿孔位置分别同轴连接有螺钉，螺钉中心加工有与螺钉同轴的锥形凹槽，锥形凹槽的大口径槽口位于螺钉远离法兰的一端，锥形凹槽的小口径槽口与法兰中对应的穿孔同轴连通，还包括每个螺钉配套的螺帽、橡胶垫，所述橡胶垫形状与螺钉中锥形凹槽内形状匹配，橡胶垫同轴装配在螺钉的锥形凹槽内，橡胶垫的轴向长度大于所在的锥形凹槽内的轴向长度，橡胶垫中心设有通孔，通孔与法兰对应的穿孔同轴连通，所述螺帽螺合在配套的螺钉上，螺帽的帽盖中设有中心通孔，且螺帽的中心通孔与对应的橡胶垫的通孔同轴连通；光纤依...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗广南，王兴立，王万景，李强，谢春意，王纪超，高庆然，陈镇，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34