CN109244718A - 一种薄膜式压力平衡的水密接头 - Google Patents

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Abstract

一种薄膜式压力平衡的水密接头，涉及水密接头技术领域。本发明主要由杯状体、母插座、公插座体和法兰盖组成。杯状体用于和推进器进行螺纹连接，同时和母插座配合实现径向静密封，并对其进行轴向固定。母插座用于固定母插头，流通内部油液，和公插座配合实现径向静密封并对其轴向固定。公插座由公插座体和法兰盖组成。公插座体用于固定公插头，流通内部油液，实现侧向注油和推进器走线，并与法兰盖组成法兰配合。法兰盖用于配合法兰面压紧薄膜，保证密封隔离。本发明可实现大水深下插头密封，集成度高，结构优化，将压力平衡集成在插头上，降低了设备复杂度和成本，可满足大电流连接，最大可耐受100A大电流。

Description

一种薄膜式压力平衡的水密接头
技术领域
本发明涉及水密接头技术领域，特别涉及一种薄膜式压力平衡的水密接头。
背景技术
随着人们对海洋的不断开发，水下生产活动也在扩大规模。各种的水下设备，如推进器等，难免要对信号线或电源线进行转接。同时，在大深度水域工作时，考虑不能单纯依靠部件厚度来增加设备强度，则如何保证设备外壳不发生屈曲也是需要关注的主要问题。因此，接头的水密性能和压力平衡问题对水下设备来说尤为重要。
水密接头在水下设备中较为常用，主要运用橡胶等材料在插接时实现密封，保证设备的安全性能。压力平衡部件通过介质将海水压力传递给设备内部油液，从而实现内外压平衡，防止结构屈曲。
对于水密接头，目前市场应用最为广泛的是橡胶包覆式水密插头。其原理是通过直径差在接头间实现压紧，从而隔离海水。此类接头虽然使用方便，但难以在较大水深时保证密封性能，且不适宜长时间的水下作业。对于压力平衡部件，目前应用最多的为薄膜式和活塞式，活塞式结构稍复杂，应用相对较少。在设备上单独增加压力平衡部件，不仅增加设计难度，也会增加生产成本。而本发明通过将活塞式径向密封与薄膜式压力平衡结合，可以同时实现大深度水下密封及设备的压力平衡，填补了上述技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服普通水密接头密封性能上的不足以及压力平衡部件集成度低的缺点，提供了一种可实现水下接头的密封连接及设备的压力平衡的薄膜式压力平衡的水密接头。
本发明的目的是这样实现的：
.一种薄膜式压力平衡的水密接头，从下往上依次为杯状体1、母插座2、公插座体3和法兰盖4，其特征在于：杯状体1与母插座2通过两个呈180度对称布置的第一紧定螺钉6轴向固定，母插座2与公插座体3通过两个呈180度对称布置的第二紧定螺钉10轴向固定，法兰盖4压在公插座体3上方。
所述杯状体1下部的密封螺纹5借助螺纹胶与推进器密封连接，此连接不可拆卸，上部有两个呈180度对称布置的螺纹孔，通过两个第一紧定螺钉6对母插座2径向压紧轴向固定，中间的内部沉槽与母插座2间隙配合。
所述母插座2由第一O型圈7、母插头9、通油孔8、第二紧定螺钉10和母插座体组成，底部沉槽形状与母插头9一致，将母插头9固定，母插头9有两个，并排布置，通油孔8将母插座2与杯状体1内的油液联通，母插座2上部有两个呈180度对称布置的螺纹孔，通过两个第二紧定螺钉10对公插座3径向压紧轴向固定，内部T形槽对公插座3定位及固定。
所述公插座体3由公插头11、第二O型圈12、注油螺栓13、硅胶垫片14、硅胶薄膜15、走线扣17组成，底部通孔联通母插座2，公插头11置于公插座体3底部的成型槽中并灌胶固定，注油螺栓13和硅胶垫片14位于公插座体3一侧铣出的平台上，走线扣17位于公插座体3的另一侧，走线扣17为硅胶材质，硅胶薄膜15在公插座体3上部，并由法兰盖4和公插座体3上部的法兰结构共同压紧，法兰盖4压紧面有凸台，将硅胶薄膜15固定，法兰盖4中间有通水孔16。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)可实现大水深下插头密封，O型圈在大水压下可实现自紧式密封，故能适应大水深环境；
(2)集成度高，结构优化，本发明将压力平衡集成在插头上，降低了设备复杂度和成本；
(3)可满足大电流连接，本发明内部插头使用EC5镀金插头，最大可耐受100A大电流。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明杯状体结构示意图；
图3为本发明母插座结构示意图；
图4为本发明公插座结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种薄膜式压力平衡的水密接头，下面结合附图对本发明做更详细的描述。
实施方式一：如图1所示，一种薄膜式压力平衡的水密接头主要由杯状体1、母插座2、公插座体3和法兰盖4组成。杯状体1用于和推进器进行螺纹连接，同时和母插座2配合实现径向静密封，并对其进行轴向固定。母插座2用于固定母插头，流通内部油液，和公插座配合实现径向静密封并对其轴向固定。公插座由公插座体3和法兰盖4组成。公插座体3用于固定公插头，流通内部油液，实现侧向注油和推进器走线，并与法兰盖4组成法兰配合。法兰盖4用于配合法兰面压紧薄膜，保证密封隔离。
如图2所示，杯状体1下部的密封螺纹5借助螺纹胶与推进器或其他设备实现密封连接，此连接不可拆卸。上部有两个呈180度对称布置的第一紧定螺钉6可对与其配合的母插座2实现径向压紧轴向固定。内部沉槽与母插座2为间隙配合。选用紧定螺钉而不是螺栓固定是为了减小整体部件的径向尺寸。内部沉槽一方面可对母插座进行径向固定，另一方面也是紧定螺钉的受力面。
如图3所示为母插座，该装置主要由第一O型圈7、母插头9、通油孔8、第二紧定螺钉10和母插座体组成。母插座下部利用液压活塞杆静密封原理实现径向密封，底部沉槽形状与母插头9一致，母插头9为两个，并排布置。通油孔8使母插座2与杯状体1内的油液联通，从而可以实现压力传递。第二紧定螺钉10为两个，呈180度对称布置，通过径向压紧公插座3实现轴向固定。将母插座2放入杯状体1阶梯槽中，并轴向固定，即可实现径向静密封。
如图4所示为公插座，该装置主要由公插头11、第二O型圈12、注油螺栓13、硅胶垫片14、硅胶薄膜15、通水孔16、走线扣17和法兰盖4组成。公插座径向静密封结构与母插座相同。公插头11放入公插座体3底部的成型槽中并灌胶固定。侧面两个开孔，一个为注油孔，另一个为走线孔。在公插头体3一侧铣出的平台上，注油螺栓13和硅胶垫片14配合防止内部油液泄漏，并可定期补充油液。另一侧的走线扣17为硅胶材质，可保护电线。另外，走线扣17及电线均固定好后，在走线扣17内灌胶密封。上部为法兰结构，和法兰盖4配合压紧中间的实心硅胶膜片15。硅胶薄膜15由法兰盖4和公插头体3共同压紧，法兰盖4压紧面有凸台，防止硅胶薄膜15滑脱。法兰盖4中间有通水孔16，用于和海水联通。盖设备整体处于海水中时，海水即可通过通水孔16进入公插座，海水压力通过硅胶薄膜15传递给内部油液，实现压力平衡。同时，公插头体3底部也有通油孔联通公插头与母插头之间油液，实现压力传递。
加载平台是为了方便测试不同类型的分离导向机构，加载平台组件针对不同结构形式的分离导向机构只需更换工装夹具，安装所需要测试的分离导向机构，就可以实现针对不同类型的分离导向机构的模拟试验。
实施方式二：根据实施方式一所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，薄膜采用硅胶材质考虑其柔性较好，可适应较大压缩量。若接头长期浸泡于酸性或碱性的水中，可将其替换为氯丁橡胶膜片，使其具有一定的酸碱耐受能力。
实施方案三：根据实施方案一所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，若连接过程中不仅需要通过电源线，另外还有控制类信号线，可将插头其中一个铜芯拆下，然后从中走信号线即可。

Claims (6)

1.一种薄膜式压力平衡的水密接头，从下往上依次为杯状体(1)、母插座(2)、公插座体(3)和法兰盖(4)，其特征在于：杯状体(1)与母插座(2)通过两个呈180度对称布置的第一紧定螺钉(6)轴向固定，母插座(2)与公插座体(3)通过两个呈180度对称布置的第二紧定螺钉(10)轴向固定，法兰盖(4)压在公插座体(3)上方。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，其特征在于：所述杯状体(1)下部的密封螺纹(5)借助螺纹胶与推进器密封连接，此连接不可拆卸，上部有两个呈180度对称布置的螺纹孔，通过两个第一紧定螺钉(6)对母插座(2)径向压紧轴向固定，中间的内部沉槽与母插座(2)间隙配合。
3.根据权利要求1所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，其特征在于：所述母插座(2)由第一O型圈(7)、母插头(9)、通油孔(8)、第二紧定螺钉(10)和母插座体组成，底部沉槽形状与母插头(9)一致，将母插头(9)固定，母插头(9)有两个，并排布置，通油孔(8)将母插座(2)与杯状体(1)内的油液联通，母插座(2)上部有两个呈180度对称布置的螺纹孔，通过两个第二紧定螺钉(10)对公插座(3)径向压紧轴向固定，内部T形槽对公插座(3)定位及固定。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，其特征在于：所述公插座体(3)由公插头(11)、第二O型圈(12)、注油螺栓(13)、硅胶垫片(14)、硅胶薄膜(15)、走线扣(17)组成，底部通孔联通母插座(2)，公插头(11)置于公插座体(3)底部的成型槽中并灌胶固定，注油螺栓(13)和硅胶垫片(14)位于公插座体(3)一侧铣出的平台上，走线扣(17)位于公插座体(3)的另一侧，硅胶薄膜(15)在公插座体(3)上部，并由法兰盖(4)和公插座体(3)上部的法兰结构共同压紧，法兰盖(4)压紧面有凸台，将硅胶薄膜(15)固定。
5.根据权利要求1所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，其特征在于：所述法兰盖(4)中间有通水孔(16)。
6.根据权利要求4所述的一种薄膜式压力平衡的水密接头，其特征在于：所述走线扣(17)为硅胶材质。
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