ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ БАЙОНЕТНОГО ТИПА
FIBRE-OPTIC BAYONET CONNECTOR

Изобретение относится к области прокладки волоконно-оптических кабелей и может использоваться в качестве соединителей указанных кабелей для образования волоконно-оптических линий связи.
Известен соединитель волоконно-оптических кабелей по патенту RU 2433431, содержащий герметичный корпус в виде стакана, торцевые крышки, на внутренних торцах которых размещены узлы силовой заделки бронеповива и узлы герметизации кабеля. Внутри герметичного корпуса размещены кассеты для укладки оптических волокон и концевые изгибные муфты. Герметичный корпус снабжен протектором, выполненным в виде двух кожухов, охватывающих стакан корпуса и жестко скрепленных с ним и торцевыми крышками с помощью четырех болтов с гайками.
Недостатком известного соединителя является отсутствие в его конструкции элементов, обеспечивающих быстрое соединение и разъем соединяемых отрезков волоконно-оптических кабелей, что значительно снижает производительность их прокладки и демонтажа, а также замены неисправных участков кабелей.
Известен волоконно-оптический соединитель байонетного типа по патенту RU 111313, состоящий из двух идентичных полуразъемов, сочленяемых друг с другом с помощью байонетного соединения. Этот соединитель принят за прототип.
Каждый полуразъем содержит полый цилиндрический корпус, полый цилиндрический каркас с полумуфтой для заделки оптических волокон. Корпус выполнен с возможностью возвратно-поступательного и поворотного скольжения относительно каркаса и снабжен на внутренней поверхности двумя запирающими элементами для байонетного соединения. Каркас на торцевой части содержит два выступающих цилиндрических сегмента с байонетными пазами. Полумуфта для заделки оптических волокон включает заглушку, встроенную в отверстие полумуфты, которая снабжена направляющими элементами и четырьмя отверстиями с установленными в них шарообразными линзами и с подведенным к каждой линзе оптическим волокном. При сочленении двух полуразъемов соединителя цилиндрические сегменты каркасов соединяются друг с другом с образованием замкнутого контура. Байонетное соединение выполняется путем осевого перемещения и поворота запирающих элементов корпуса в байонетных пазах с последующей фиксацией.
Основным недостатком прототипа является его недостаточный уровень надежности вследствие следующих причин:
- конструкция соединителя не предусматривает применения съемных элементов, устанавливаемых на стыковочные части полуразъемов для защиты оптики от воздействия внешних физических факторов при раздельных хранении и транспортировании полуразъемов;
- нерешенность вопроса закрепления оптических элементов (шаровых линз) в отверстиях заглушки полумуфт;
- нерешенность вопроса закрепления грузонесущего элемента оптического кабеля в полом цилиндрическом каркасе;
- невысокая степень герметизации ввода кабеля в полом цилиндрическом каркасе.
Задачей и техническим результатом изобретения является повышение надежности волоконно-оптического соединителя байонетного типа.
Технический результат достигается тем, что в волоконно-оптическом соединителе байонетного типа, состоящем из двух идентичных полуразъемов, каждый из которых содержит полый цилиндрический корпус, защитный для кабеля патрубок, согласно изобретению на цилиндрическом корпусе полуразъема установлена с возможностью вращения полумуфта, содержащая элементы байонетного соединения с полумуфтой ответного полуразъема или с полумуфтой защитной заглушки, которая прикреплена к полуразъему с помощью троса малого диаметра, внутри цилиндрического корпуса полуразъема размещено и прикреплено к нему цилиндрическое основание, в котором выполнены ступенчатые отверстия, в которых установлены феррулы и поджимные пружины и гайки, к основанию прикреплена насадка, в которой выполнены отверстия для размещения в них контактных частей феррул, наружный торец насадки выполнен ступенчатым, к низшей ступени насадки прикреплены втулки с установленными в них оптическими центраторами, в которых также размещены контактные части феррул, на каждой втулке установлено уплотнительное кольцо, к центральной части основания присоединен кронштейн крепления грузонесущего элемента кабеля, к хвостовику которого прикреплены зажим и коническая втулка, в которых выполнены отверстия для кабеля, в хвостовике кронштейна выполнены центральное и поперечное отверстия для разводки световодов к феррулам, в средней части кронштейна выполнено центральное отверстие для размещения в нем стеклопластикового сердечника кабеля и установлены два болта с гайками, в стержнях болтов выполнены поперечные резьбовые отверстия для размещения в них стеклопластикового сердечника, в задней части корпуса полуразъема установлены кабельный зажим и уплотнитель с ребристой наружной поверхностью, защитная заглушка содержит полумуфту с элементами байонетного соединения, в центральных отверстиях полумуфты установлены с возможностью вращения насадка и прикрепленная к ней пробка с присоединенным к ней тросом, наружный торец насадки выполнен ступенчатым, к низшей ступени насадки прикреплены штифты, на каждом из которых установлено уплотнительное кольцо.
В волоконно-оптическом соединителе элементы байонетного соединения полуразъемов и защитных заглушек выполнены в виде парных цилиндрических сегментных выступов на корпусах полумуфт и байонетных пазов - наружного на одном сегменте и внутреннего на другом сегменте.
Установка на корпусе полуразъема полумуфты с возможностью ее вращения, содержащей элементы байонетного соединения с полумуфтой ответного полуразъема или с полумуфтой защитной заглушки, позволяет после расчленения соединителя на полуразъемы установить на стыковочные части полуразъемов защитные заглушки, что позволяет предотвратить воздействие внешних физических факторов (пыли, грязи, масел и т.д.) на торцы оптических волокон. Этим создается также возможность хранения и транспортировки полуразъемов в расчленном состоянии. Таким образом, повышается надежность волоконно-оптического соединителя.
Размещение внутри цилиндрического корпуса полуразъема и прикрепление к нему цилиндрического основания, в котором выполнены ступенчатые отверстия, в которых установлены феррулы и поджимные пружины и гайки, снимает необходимость применения для передачи светового сигнала шаровых линз, вопрос закрепления которых не раскрыт в прототипе. По предложенному же техническому решению создается возможность закреплять волокна световодов в феррулах с помощью эпоксидного клея. В этом случае торцы ответных друг другу волокон световодов сочлененных полуразъемов контактируют непосредственно, что улучшает качество передачи сигнала и повышает надежность волоконно-оптического соединителя.
Подобным образом повышению надежности соединителя способствует прикрепление к цилиндрическому основанию насадки, в которой выполнены отверстия для размещения в них контактных частей феррул, а также закрепление на низшей ступени насадки втулок, внутри которых установлены оптические центраторы, в которых также размещены контактные части феррул.
Прикрепление к центральной части основания кронштейна грузонесущего кабеля позволяет зафиксировать расположение последнего в корпусе, что предотвращает смещение световодов внутри корпуса и выход их из строя, что также повышает надежность соединителя. Этому способствует также выполнение в стержнях болтов, установленных в средней части кронштейна, поперечных резьбовых отверстий для размещения в них стеклопластикового сердечника кабеля, который зажимается в этих отверстиях с помощью гаек болтов, что увеличивает надежность крепления кабеля.
Установка в задней части корпуса кабельного зажима и уплотнителя с ребристой наружной поверхностью способствует увеличению надежности крепления кабеля, а также повышению степени герметизации ввода кабеля в корпус, предотвращению попадания внутрь корпуса влаги.
Ниже приведены рисунки, поясняющие устройство соединителя.
На фиг.1 представлен общий вид соединителя с сочлененными полуразъемами и защитными заглушками. На фиг.2 изображен полуразъем с защитной заглушкой. На фиг.3 показан продольный разрез полуразъема. На фиг.4 представлен разрез полумуфты. На фиг.5 изображен разрез цилиндрического основания. На фиг.6 показан разрез насадки. На фиг.7 изображен разрез защитной заглушки.
Волоконно-оптический соединитель байонетного типа состоит из двух идентичных полуразъемов 1, двух защитных заглушек 2, прикрепленных к полуразъемам с помощью тросов 3. В состоянии хранения и транспортировки соединителя полуразъемы 1 расчленены и каждый из них сочленен с защитной заглушкой 2.
Полуразъем 1 содержит цилиндрический корпус 4, к которому посредством штуцерной гайки 5 присоединен защитный для кабеля патрубок 6. На корпусе 4 установлена с возможностью вращения полумуфта 7, содержащая элементы байонетного соединения: цилиндрические сегментные выступы 8 и байонетные пазы - внутренний 9 и наружный 10. Внутри корпуса 4 размещено и прикреплено к нему с помощью резьбового соединения цилиндрическое основание 11, в котором выполнены ступенчатые отверстия для размещения в них феррул 12 и прижимных пружин 13 и гаек 14. В отверстиях феррул 12 с помощью эпоксидного клея устанавливают волокна световодов (не показаны). К основанию 11 с помощью винтов (на показаны) прикреплена цилиндрическая насадка 15, в которой выполнены отверстия 16 для размещения в них контактных частей феррул 12. Наружный торец насадки выполнен ступенчатым. К низшей ступени 17 прикреплены втулки 18, внутри которых установлены оптические центраторы 19, в которых также размещены контактные части феррул 12.
К центральной части основания 11 с помощью резьбы присоединен кронштейн 20 крепления грузонесущего элемента кабеля (кабель не показан), в зажиме 21 и конической втулке 22 которого выполнены отверстия для кабеля, а в хвостовике которого выполнены центральное 23 и поперечное отверстия 24, предназначенные для разводки световодов к феррулам 12. В средней части кронштейна 20 выполнено центральное отверстие 25 для размещения в нем стеклопластикового сердечника кабеля и установлены два болта 26, причем в стержнях болтов 26 выполнены поперечные резьбовые отверстия для размещения в них стеклопластикового сердечника. Стопорение стеклопластикового сердечника осуществляется путем затяжки гаек болтов 26. В хвостовой части корпуса 4 установлены кабельный зажим 28 и уплотнитель 29 с ребристой наружной поверхностью, поджимаемые штуцерной гайкой 5.
Защитная заглушка 2 содержит полумуфту 30 с цилиндрическими сегментными выступами 8, в которых выполнены внутренний 9 и наружный 10 байонетные пазы. В отверстиях полумуфты 30 установлены с возможностью вращения насадка 31, наружный торец которой выполнен ступенчатым, и прикрепленная к ней пробка 32 с присоединенным к ней тросом 3. К низшей ступени 33 насадки 31 прикреплены штифты 34 с установленными на них уплотнительными кольцами 35, которые установлены также и на втулках 18.
Для сочленения идентичных полуразъемов 1 их устанавливают таким образом, чтобы торец 36 насадки 15 одного полуразъема соприкасался с низшей ступенью 17 насадки 15 другого полуразъема. Вращая полумуфты 7 полуразъемов 1 с помощью байонетных выступов 8 и пазов 9 и 10 сочленяют полуразъемы.
Аналогичным образом сочленяют защитные заглушки между собой, а также заглушки с полуразъемами.