CN108054569A - 一种大水深大电流穿舱密封组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大水深大电流穿舱密封组件，包括：90°角弯的穿舱插座、带双向内螺纹的连接件以及水密插头；所述穿舱插座插入焊接在舱壁上的杯型管接，并采用1道径向O型密封圈和2道轴向O型密封圈实现密封；所述连接件通过双向内螺纹分别与所述穿舱插座和所述水密插头连接，且所述穿舱插座和所述水密插头分别采用2道轴向O型密封圈与所述连接件实现密封。本发明的穿舱密封组件适用于600米水深，可承载12000A的瞬时工作电流，具有固定穿舱插座和可插拔的接头，舱外端直角拐弯。

Description

一种大水深大电流穿舱密封组件

技术领域

本发明属于电气领域，更具体地，涉及一种大水深大电流穿舱密封组件，具体为一种可适用于水下600米深度、瞬时工作电流高达12000A的直角型穿舱插座及快速插拔连接器组件。

背景技术

工作于水下600米深度的航行器上的有一套直线电机驱动装置，其供电设备位于航行器内部，直线电机位于舱外，供电电缆需从舱内穿过舱壁，连接到舱外的电机上。电缆上瞬时工作电流高达12000A，需选用240mm²的电力电缆。整根电缆可通过杯型管接穿舱，采用填料函进行密封，保证了电缆的连续性，但电缆弯曲半径大，占用空间也大，拆除和安装过程复杂，反复拆装后填料函存在一定的泄漏风险。

为便于使用，需采用专用的电缆穿舱组件。电缆穿舱组件首要保证密封性，确保水下航行器的安全性；其次保证电流通过的连贯性，不产生太大的电阻，影响直线电机的正常工作；为便于驱动装置检修，舱外端电缆定期需要拆除，穿舱组件舱外部分需做成可插拔式，避免每次拆装电缆拆卸穿舱件，影响航行器密封性；由于使用环境空间限制，电缆穿舱后需拐弯90°，且尽可能减小弯曲半径。因此，如何设计一种大水深大电流穿舱密封组件是亟需解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种大水深大电流穿舱密封组件，由此解决现有电缆穿舱组件中电缆直接穿舱拆装困难、密封性存在风险、直角拐弯占用空间大等的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种大水深大电流穿舱密封组件，包括：90°角弯的穿舱插座、带双向内螺纹的连接件以及水密插头；

所述穿舱插座插入焊接在舱壁上的杯型管接2，并采用1道径向O型密封圈4和2道轴向O型密封圈3实现密封；

所述连接件通过双向内螺纹分别与所述穿舱插座和所述水密插头连接，且所述穿舱插座和所述水密插头分别采用2道轴向O型密封圈16与所述连接件实现密封。

优选地，所述穿舱插座由插座导体1、插座金属套5、插座绝缘套6浇注成一体而构成；

所述插座导体1在舱内端部的部分压制成扁平圆环，在所述杯型管接2中的部分设有轴向凹槽和周向凹槽，以增强所述插座导体1与所述插座绝缘套6之间的连接强度；

所述插座导体1在舱外端的部分弯曲90°，并在舱外端部攻制有逆时针螺纹；

所述插座金属套5与所述杯型管接2配合采用2道轴向O型密封圈和1道径向O型密封圈实现密封，与所述连接件配合采用2道轴向O型密封圈实现密封；

所述插座绝缘套6将所述插座导体1和所述插座金属套5浇注成一体。

优选地，所述连接件由导电双向螺纹套9、连接件绝缘套8以及密封金属套7浇注成一体而构成；

所述导电双向螺纹套9内孔为双向螺纹，分别与所述插座导体1和压接导体10配合，实现机械连接和电气连接；

所述导电双向螺纹套9外壁设有轴向凹槽，所述密封金属套7内壁设有轴向凹槽，以增强与所述连接件绝缘套8的连接强度；

所述密封金属套7外壁两端为密封面，中间凸台设有扳手夹持空位；

所述连接绝缘套8将所述导电双向螺纹套9和所述密封金属套7浇注成一体。

优选地，所述水密插头由所述压接导体10、电缆18、外壳12、压紧环13、橡胶密封圈14、压紧帽15以及硫化橡胶套17组成；

所述外壳12的头部内壁设有2道O型密封圈凹槽，与所述连接件配合实现所述压接导体10的轴向密封；

所述外壳12的尾部外壁设有凹槽，以增加与所述硫化橡胶套17的接触面，增强粘接性能；

所述外壳12的尾部内孔攻制有内螺纹，用于紧固所述压紧帽15；

所述压接导体10的一端为圆筒，用于压接所述电缆18的导体，另一端攻制顺时针方向的螺纹，以与所述导电双向螺纹套9配合，实现机械连接和电气连接；

所述电缆18带外护套一并从尾端插入所述外壳12，依次穿过所述压紧帽15、3道所述压紧环13及夹在其中的2道所述橡胶密封圈14。

优选地，所述插座金属套5由杯型管接密封套5-1和连接件密封套5-2两部分焊接构成；

所述杯型管接密封套5-1内壁设有环形凹槽，所述杯型管接密封套5-1外壁设有2道O型密封圈凹槽，与所述杯型管接2配合；

所述杯型管接密封套5-1采用圆形法兰盘与所述杯型管接2连接紧固，均布若干个螺栓孔，在与所述杯型管接2贴合的法兰盘端面设有1道O型密封圈凹槽；

所述杯型管接密封套5-1舱外端端部设有外翻止口，所述连接件密封套5-2设有向内凸台，所述连接件密封套5-2内壁设有2道O型密封圈凹槽，与所述连接件外壁配合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明提供的一种大水深大电流穿舱密封组件克服了电缆直接穿舱拆装困难、密封性存在风险、直角拐弯占用空间大等缺点，它采用穿舱插座、连接件、插头三部分实现快速插拔，操作方便快捷；采用3道O型密封圈实现了穿舱插座与杯型管接之间的可靠密封；分别采用2道O型密封圈实现了连接件与穿舱插座与插头之间的可靠密封，穿舱插座实现直角拐弯，最大限度的缩小了拐弯空间。具有结构简单紧凑，密封可靠，拆装方便等特点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种穿舱密封组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种一体化穿舱插座的左视图和俯视图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-插座导体，2-穿舱杯型管接，3-轴向O型密封圈，4-径向O型密封圈，5-插座金属套，6-插座绝缘套，7-密封金属套，8-连接件绝缘套，9-双向螺纹套，10-压接导体，11-塑料绝缘套，12-插头外壳，13-压紧环，14-橡胶密封圈，15-压紧帽，16-轴向O型密封圈，17-橡胶套，18-电缆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的目的在于提供一种大水深大电流穿舱密封组件，该组件适用于600米水深，可承载12000A的瞬时工作电流，具有固定穿舱插座和可插拔的接头，舱外端直角拐弯。该组件结构紧凑、简单，布置灵活，接头插拔方便快捷，可靠性高。

本发明提供的一种大水深大电流穿舱密封组件，包含由插座导体1、插座金属套5、插座绝缘套6浇注成一体的穿舱插座，导电双向螺纹套9、连接件绝缘套8、密封金属套7浇注成一体的连接件，压接导体10、电缆18、外壳12、压紧环13、橡胶密封圈14、压紧帽15、硫化橡胶套17组成的水密插头。穿舱插座插入焊接在舱壁上的杯型管接2，通过2道径向O型密封圈3和1道轴向O型密封圈4进行密封。连接件通过双向内螺纹分别与穿舱插座和插头上螺纹方向相反的导体1和压接导体10连接，实现了电气和机械连接；同时连接件金属套分别插入穿舱插座金属套5和插头外壳12的内孔，并分别采用2道径向O型密封圈16进行密封。电缆18与插头的压接导体10通过压接形式连接，电缆带外护套一并从尾端插入插头外壳12，穿过3道压紧环13及夹在其中的2道橡胶密封圈14，压紧帽15从外壳12尾部的螺纹孔拧入，挤压橡胶密封圈14，压紧电缆18，实现电缆18与插头之间的密封。在插头尾端外部，采用橡胶硫化形成硫化橡胶套17，实现插头与电缆18的整体外部密封。

本发明提供了一种大水深大电流穿舱密封组件，包括：90°角弯的穿舱插座、带双向内螺纹的连接件以及水密插头；

穿舱插座插入焊接在舱壁上的杯型管接2，并采用1道径向O型密封圈4和2道轴向O型密封圈3实现密封；

连接件通过双向内螺纹分别与穿舱插座和所述水密插头连接，且穿舱插座和水密插头分别采用2道轴向O型密封圈16与所述连接件实现密封。

其中，穿舱插座由插座导体1、插座金属套5、插座绝缘套6浇注成一体而构成；

插座导体1在舱内端部的部分压制成扁平圆环，在杯型管接2中的部分设有轴向凹槽和周向凹槽，以增强所述插座导体1与插座绝缘套6之间的连接强度；

插座导体1在舱外端的部分弯曲90°，并在舱外端部攻制有逆时针螺纹；

插座金属套5与杯型管接2配合采用2道轴向O型密封圈和1道径向O型密封圈实现密封，与连接件配合采用2道轴向O型密封圈实现密封；

插座绝缘套6将插座导体1和插座金属套5浇注成一体。

其中，连接件由导电双向螺纹套9、连接件绝缘套8以及密封金属套7浇注成一体而构成；

导电双向螺纹套9内孔为双向螺纹，分别与插座导体1和压接导体10配合，实现机械连接和电气连接；

导电双向螺纹套9外壁设有轴向凹槽，密封金属套7内壁设有轴向凹槽，以增强与连接件绝缘套8的连接强度；

密封金属套7外壁两端为密封面，中间凸台设有扳手夹持空位；

连接绝缘套8将导电双向螺纹套9和密封金属套7浇注成一体。

其中，水密插头由压接导体10、电缆18、外壳12、压紧环13、橡胶密封圈14、压紧帽15以及硫化橡胶套17组成；

外壳12的头部内壁设有2道O型密封圈凹槽，与连接件配合实现压接导体10的轴向密封；

外壳12的尾部外壁设有凹槽，以增加与硫化橡胶套17的接触面，增强粘接性能；

外壳12的尾部内孔攻制有内螺纹，用于紧固所述压紧帽15；

压接导体10的一端为圆筒，用于压接电缆18的导体，另一端攻制顺时针方向的螺纹，以与导电双向螺纹套9配合，实现机械连接和电气连接；

电缆18带外护套一并从尾端插入所述外壳12，依次穿过压紧帽15、3道压紧环13及夹在其中的2道所述橡胶密封圈14。

其中，插座金属套5由杯型管接密封套5-1和连接件密封套5-2两部分焊接构成；

杯型管接密封套5-1内壁设有环形凹槽，杯型管接密封套5-1外壁设有2道O型密封圈凹槽，与杯型管接2配合；

杯型管接密封套5-1采用圆形法兰盘与杯型管接2连接紧固，均布若干个螺栓孔，在与杯型管接2贴合的法兰盘端面设有1道O型密封圈凹槽；

杯型管接密封套5-1舱外端端部设有外翻止口，连接件密封套5-2设有向内凸台，连接件密封套5-2内壁设有2道O型密封圈凹槽，与连接件外壁配合。

以下结合附图及实施例对本发明的大水深大电流穿舱密封组件进行详细说明。

本发明提供的一种大水深大电流穿舱密封组件，其结构为：由90°角弯的穿舱插座、带双向内螺纹的连接件、水密插头三部分组成。穿舱插座导体由铜棒弯制而成，采用环氧树脂将导体和外壳浇注成为一体，穿舱插座与杯型管接采用1道径向O型密封圈和2道轴向O型密封圈实现可靠密封。连接件主要采用具有双向内螺纹的螺纹套实现插座导体与插头导体的机械连接和电气连接，插座和插头分别采用2道轴向O型密封圈与连接件密封金属套配合实现可靠密封，采用环氧树脂将双向螺纹套和密封金属套浇注成一体。插头采用压接导体10与电缆导体压接连接，并与连接件双向螺纹套连接，实现可靠电气连接，插头采用橡胶圈挤压和硫化橡胶套双重方式实现电缆与插头间的可靠密封。该装置克服了现有电缆直接穿舱占用空间大、拆装困难、密封性存在风险的缺点，具有结构简单、可靠性高、拆装方便快捷的特点，可适用于600米水深海洋环境下的强电流电缆穿舱应用，且可实现快速插拔。

在图1中，插座导体1、插座金属套5、插座绝缘套6浇注成一体化穿舱插座。插座导体1由导电性能良好的紫铜棒弯曲、加工成型，舱内一头将圆棒压制成扁平圆环，可与舱内电缆的接线端子配合，采用螺栓压紧实现舱内电缆的电气连接。插座导体1舱外端弯曲90°，端部一定长度攻制外螺纹，螺纹方向为逆时针方向，可与连接件的双向螺纹套9配合，实现舱外电缆的电气连接，插座导体1伸出插座绝缘套6一段镀银，起到良好的导电性能和抗氧化性能。插座导体1在靠近舱内端设置有4道沿周向均布布置的长条形凹槽和1道环形凹槽，可以增强导体插座1与插座绝缘套6之间的连接强度，起到防松防转的作用。插座金属套5采用316L不锈钢加工而成，具有良好的耐海水腐蚀性能。

在图2中，插座金属套5由杯型管接密封套5-1和连接件密封套5-2两部分焊接构成。杯型管接密封套5-1内壁设有环形凹槽，增加插座金属套5与插座绝缘套6之间的连接强度。杯型管接密封套5-1外壁设有2道O型密封圈凹槽，与杯型管接2配合，起轴向密封作用。杯型管接密封套5-1采用圆形法兰盘与杯型管接连接紧固，均布8个螺栓孔，在与杯型管接贴合的法兰盘端面设有1道O型密封圈凹槽，起径向密封作用。杯型管接密封套5-1舱外端端部设有外翻止口，可增强与绝缘套的连接强度。连接件密封套5-2设有向内凸台，增强与绝缘套的连接强度；内壁设有2道O型密封圈凹槽，与连接件外壁配合，起轴向密封作用。插座绝缘套6采用环氧树脂浇注成型，具有良好的绝缘性能、较高的机械强度和良好耐海水腐蚀性能。

在图1中，导电双向螺纹套9、连接件绝缘套8、密封金属套7浇注成一体的连接件。导电双向螺纹套9采用导电性能良好的紫铜材料加工而成，内孔两边分别攻制方向相反的内螺纹，可同时与插座导体1和压接导体10连接。导电双向螺纹套9内孔螺纹镀银，起到良好的导电性能和抗氧化性能。导电双向螺纹套9内壁周向均布加工有全长的凹槽，增强螺纹套与绝缘套之间的连接强度，起到防转的作用。金属密封套7采用316L不锈钢加工而成，具有良好的耐海水腐蚀性能。金属密封套7内孔沿周向均布加工有一定长度的凹槽，增强金属密封套与绝缘套之间的连接强度，起到防转的作用。金属密封套7外壁两端为密封面，分别与插座金属套5和插头外壳12配合实现周向密封，金属密封套7中间为凸台，沿周向均布3个径向小孔，为专用扳手夹持位，实现连接件的转动和紧固。

在图1中，压接导体10、电缆18、外壳12、压紧环13、橡胶密封圈14、压紧帽15、硫化橡胶套17组成的水密插头。外壳12采用316L不锈钢加工而成，具有良好的耐海水腐蚀性能。外壳12头部内孔设有2道O型密封圈凹槽，与连接件配合实现插头的轴向密封。外壳12尾部外壁设有凹槽，增加与硫化橡胶套17的接触面，增强粘接性能。外壳12尾部内孔攻制有内螺纹，用于紧固压紧帽。压接导体10采用导电性能良好的紫铜材料加工而成，一端为圆筒，用于压接电缆18的导体，另一端攻制顺时针方向的螺纹，整体镀银，起到良好的导电性能和抗氧化性能。电缆18与压接导体10通过压接形式可靠连接，电缆随外护套一并从尾端插入插头外壳12，穿过压紧帽15、3道压紧环13及夹在其中的2道橡胶密封圈14，压紧帽15从外壳12尾部的螺纹孔拧入，挤压橡胶密封圈14，压紧电缆18，实现电缆18与插头之间的密封。在插头尾端外部，采用橡胶硫化形成硫化橡胶套17，分别与外壳12和电缆18进行可靠的粘接，实现插头与电缆18的整体外部密封。在压接导体10和外壳12之间放置一段塑料绝缘套11，起到绝缘和导向的作用。

图2表明了本发明的一体化穿舱插座的左视图和俯视图。其中5-1和5-2是插座金属套5的杯型管接密封套和连接件密封套组成部分。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大水深大电流穿舱密封组件，其特征在于，包括：90°角弯的穿舱插座、带双向内螺纹的连接件以及水密插头；

所述穿舱插座插入焊接在舱壁上的杯型管接(2)，并采用1道径向O型密封圈(4)和2道轴向O型密封圈(3)实现密封；

所述连接件通过双向内螺纹分别与所述穿舱插座和所述水密插头连接，且所述穿舱插座和所述水密插头分别采用2道轴向O型密封圈(16)与所述连接件实现密封。

2.根据权利要求1所述的穿舱密封组件，其特征在于，所述穿舱插座由插座导体(1)、插座金属套(5)、插座绝缘套(6)浇注成一体而构成；

所述插座导体(1)在舱内端部的部分压制成扁平圆环，在所述杯型管接(2)中的部分设有轴向凹槽和周向凹槽，以增强所述插座导体(1)与所述插座绝缘套(6)之间的连接强度；

所述插座导体(1)在舱外端的部分弯曲90°，并在舱外端部攻制有逆时针螺纹；

所述插座金属套(5)与所述杯型管接(2)配合采用2道轴向O型密封圈和1道径向O型密封圈实现密封，与所述连接件配合采用2道轴向O型密封圈实现密封；

所述插座绝缘套(6)将所述插座导体(1)和所述插座金属套(5)浇注成一体。

3.根据权利要求2所述的穿舱密封组件，其特征在于，所述连接件由导电双向螺纹套(9)、连接件绝缘套(8)以及密封金属套(7)浇注成一体而构成；

所述导电双向螺纹套(9)内孔为双向螺纹，分别与所述插座导体(1)和压接导体(10)配合，实现机械连接和电气连接；

所述导电双向螺纹套(9)外壁设有轴向凹槽，所述密封金属套(7)内壁设有轴向凹槽，以增强与所述连接件绝缘套(8)的连接强度；

所述密封金属套(7)外壁两端为密封面，中间凸台设有扳手夹持空位；

所述连接绝缘套(8)将所述导电双向螺纹套(9)和所述密封金属套(7)浇注成一体。

4.根据权利要求3所述的穿舱密封组件，其特征在于，所述水密插头由所述压接导体(10)、电缆(18)、外壳(12)、压紧环(13)、橡胶密封圈(14)、压紧帽(15)以及硫化橡胶套(17)组成；

所述外壳(12)的头部内壁设有2道O型密封圈凹槽，与所述连接件配合实现所述压接导体(10)的轴向密封；

所述外壳(12)的尾部外壁设有凹槽，以增加与所述硫化橡胶套(17)的接触面，增强粘接性能；

所述外壳(12)的尾部内孔攻制有内螺纹，用于紧固所述压紧帽(15)；

所述压接导体(10)的一端为圆筒，用于压接所述电缆(18)的导体，另一端攻制顺时针方向的螺纹，以与所述导电双向螺纹套(9)配合，实现机械连接和电气连接；

所述电缆(18)带外护套一并从尾端插入所述外壳(12)，依次穿过所述压紧帽(15)、3道所述压紧环(13)及夹在其中的2道所述橡胶密封圈(14)。

5.根据权利要求4所述的穿舱密封组件，其特征在于，所述插座金属套(5)由杯型管接密封套(5-1)和连接件密封套(5-2)两部分焊接构成；

所述杯型管接密封套(5-1)内壁设有环形凹槽，所述杯型管接密封套(5-1)外壁设有2道O型密封圈凹槽，与所述杯型管接(2)配合；

所述杯型管接密封套(5-1)采用圆形法兰盘与所述杯型管接(2)连接紧固，均布若干个螺栓孔，在与所述杯型管接(2)贴合的法兰盘端面设有1道O型密封圈凹槽；

所述杯型管接密封套(5-1)舱外端端部设有外翻止口，所述连接件密封套(5-2)设有向内凸台，所述连接件密封套(5-2)内壁设有2道O型密封圈凹槽，与所述连接件外壁配合。