CN102862664A - 用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，所述的拖曳缆由内而外包括：光纤和电缆(1)、耐压护套(3)、凯夫拉层(4)和外护套(5)，所述的拖曳缆内部充油；所述的承重头包括上部的锥形柱体(7)和下部的充油密封舱(10)，所述的锥形柱体(7)，用于锁紧拖曳缆的凯夫拉层(4)；所述的充油密封舱(10)和拖曳缆内部的充油油路(2)连通，光纤和电缆(1)从充油密封舱(10)内穿出，焊接在承重头外壳(16)上的水密接插件(11)中；所述的承重头外壳(16)上还设有油嘴(12)，该油嘴(12)通过耐压橡胶管(14)连通至水下声纳电子设备的油液中，实现了充油光电混合的拖曳缆中的充油油路(2)与外接设备的联通。

Description

用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头

技术领域

本发明属深海探测技术领域，特别涉及一种用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头。

背景技术

水下大深度拖曳式声纳依靠拖曳电缆拉动进行拖曳航行。为了提高水下大深度声纳电子系统耐压性能，声纳基阵等设备内部需要充油，使得声纳腔体的内外压力均衡，可以使设备能够在水下各种深度工作，拖缆也同时设计成充油方式，既可以使电缆的护套内外表面压力均衡，保证电缆在任意深度时缆的变形很小，又能够保证良好的屏蔽效果以及可以给下面的声纳电子系统提供油量补偿。

拖曳缆和水下声纳电子系统之间的连接往往采用承重头的方式，该承重头要实现四个功能：

1)提供拖曳力的低损耗转接，使拖缆能够对水下声纳电子系统进行拖曳；

2)保证光电信号的低损耗转接；

3)保证油路的无损耗转接；

4)满足水密及耐压要求。

这对拖曳缆承重头的设计提出了非常严格的要求，能够保证同时满足这些要求，实现起来难度很大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头。

承重头是水下连接水下声纳电子系统(运动平台)与拖缆的设备，利用该设备，拖曳母船可以通过拖缆拉动水下承载声纳电子系统的平台在水下拖曳航行。

为了达到上述目的，本发明的技术方案提出一种用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，所述的拖曳缆由内而外包括：光纤和电缆1、耐压护套3、凯夫拉层4和外护套5，其特征在于，所述的拖曳缆内部充油；所述的承重头包括上部的锥形柱体7和下部的充油密封舱10，所述的锥形柱体7，用于锁紧拖曳缆的凯夫拉层4；

所述的充油密封舱10和拖曳缆内部的充油油路2连通，光纤和电缆1从充油密封舱10内穿出，焊接在承重头外壳16上的水密接插件11中；

所述的承重头外壳16上还设有油嘴12，该油嘴12通过耐压橡胶管14连通至水下声纳电子设备的油液中，实现了充油光电混合的拖曳缆中的充油油路2与外接设备的联通，如水下电子舱或声纳基阵等。

所述的凯夫拉层4可双向缠绕在锥形柱体7上，并使其嵌在承重头外壳16内，且用螺纹丝堵压紧。

作为上述技术方案的一种改进，所述的充油密封舱19包括：承重头下部的柱形壳体，以及分别设置在柱形壳体顶部的上水密盖9和柱形壳体底部的下水密盖13。

作为上述技术方案的又一种改进，所述的耐压护套3和上水密盖9的进舱口之间用强力固体胶8填充密封。

作为上述技术方案的再一种改进，所述的外护套5外通过冷硫化的方式形成承重头硫化层6，用于拖曳缆与承重头的水密。

作为上述技术方案的还一种改进，所述的下水密盖13下方固定设置有承重头连接环15，用于与其它设备进行连接。

本发明对于凯夫拉铠装的拖曳缆，我们采用了锥形柱体将凯夫拉层缠绕在锥形柱体7上，压紧，保证承重头上拖缆拉力低损耗，这种结构拉力试验表明，可以保证抗拉力为拖缆设计断裂拉力的90％以上。

为了保证光电信号的无损转接，我们将拖缆中的光纤和电缆1直接从充油密封舱10内穿出，焊接在水密接插件11上。

为了保证充油油路2的无损传递，在承重头内部设置了充油密封舱10，一端与拖曳缆中的充油油路2联通，另一端与承重头上安装的油嘴12联通，再用耐压橡胶管14将油路导通。耐压护套3穿进充油密封舱后用固体强化胶8填充，既保证油封，同时对耐压护套3进行保护，防止大的压力将耐压护套3挤破。

为了安装便利和保证承重头的水密，我们设计了上水密盖9和下水密盖13，保证水密的同时方便安装。

这种设计满足了承重头的四个功能要求，可以适用于水下1000米大深度拖曳设备的内外压均衡承重连接。

本发明的优点在于，本申请的优点包括：1)采用锥形体缠绕凯夫拉的方式，将凯夫拉固定在承重头内，以确保拖缆的拉力能够保持；2)为了能够低损耗的将油路和光电信号有效转接传递，采用在承重头内部设置充油舱的方式，确保油路和光电信号的低损耗转接；3)为了保证油路在高压下稳定工作，拖缆的油管进舱口用强力固体胶填充，保证油舱密封的同时，保证大的油压不会将拖缆的油管护套挤裂。

附图说明

图1为本发明用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头的结构示意图。

1、光纤和电缆   2、充油油路       3、耐压护套

4、凯夫拉层     5、外护套         6、承重头硫化层

7、锥形柱体     8、固态强力胶     9、上密封盖

10、密封油舱    11、水密接插件    12、油嘴

13、下密封盖    14、耐压橡胶管    15、承重头连接环

16、承重头外壳

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案，以下结合附图对本发明的实施步骤做进一步的描述。

如图1所示，具体实施方法是将凯夫拉层4轻轻剥开一定长度，将凯夫拉层4缠绕在锁紧凯夫拉的锥形柱体7上，拉紧，使其嵌在承重头外壳16内。将充油拖缆耐压护套3固定在密封油舱10的上密封盖9上，用填充固态强力胶8的锁紧镙塞进行固定及锁紧，将拖缆充油耐压护套3固定在充油舱10的上密封盖9上。拖曳缆的光纤及电源线焊接在光电混合水密接插件11上，完成光电信号及电源的转接。将密封的油嘴12连接到充油舱壁上，再用耐压橡胶管14连在密封油嘴上，完成拖缆内充油油路2的连接。然后用下密封盖13将整个承重头封上，完成整个承重头的安装。最后用冷硫化的方式，在充油拖缆外护套5外形成承重头硫化层6，进行拖缆与承重头的水密。承重头利用承重头连接环15与其它设备进行连接。

水下拖体的承重头是拖体和充油拖缆的连接设备。承重头的设计要保证能够保证拖缆的较小拉力损失，并能够将拖缆中的油路进行连接，保证承重头内的油路压力与外界海水压力均衡。我们提出了利用承重头内部配置水密油舱的方式，水密油舱与拖缆内油路联通，拖缆中的光纤和电缆从水密油舱中穿过，这样既解决了油路的联通问题，也解决了光电的转接问题。同时采用凯夫拉缠绕锥形体的结构进行承重设计，保证拉力损失在10％以内。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，所述的拖曳缆由内而外包括：光纤和电缆(1)、耐压护套(3)、凯夫拉层(4)和外护套(5)，其特征在于，所述的拖曳缆内部充油；所述的承重头包括上部的锥形柱体(7)和下部的充油密封舱(10)，所述的锥形柱体(7)，用于锁紧拖曳缆的凯夫拉层(4)；

所述的充油密封舱(10)和拖曳缆内部的充油油路(2)连通，光纤和电缆(1)从充油密封舱(10)内穿出，焊接在承重头外壳(16)上的水密接插件(11)中；

所述的承重头外壳(16)上还设有油嘴(12)，该油嘴(12)通过耐压橡胶管(14)连通至水下声纳电子设备的油液中。

2.根据权利要求1所述的用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，其特征在于，所述的充油密封舱(10)包括：承重头下部的柱形壳体，以及分别设置在柱形壳体顶部的上水密盖(9)和柱形壳体底部的下水密盖(13)。

3.根据权利要求1所述的用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，其特征在于，所述的耐压护套(3)和上水密盖(9)的进舱口之间用固体强力胶(8)填充密封。

4.根据权利要求1所述的用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，其特征在于，所述的外护套(5)外通过冷硫化的方式形成承重头硫化层(6)，用于拖曳缆与承重头的水密。

5.根据权利要求1所述的用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，其特征在于，所述的下水密盖(13)下方固定设置有承重头连接环(15)。

6.根据权利要求1所述的用于连接拖曳缆和水下声纳电子系统的承重头，其特征在于，所述的凯夫拉层(4)双向缠绕在锥形柱体(7)上，并使其嵌在承重头外壳(16)内，且用螺纹丝堵压紧。

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