CN110676781A - 一种水密穿舱接头的耐压密封结构及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水密穿舱接头的耐压密封结构及制作方法，其技术方案要点是：一种水密穿舱接头的耐压密封结构，包括穿舱接头金属壳体，穿舱接头金属壳体一端一体成型有凸台，穿舱接头金属壳体设有轴向通孔，轴向通孔贯穿凸台，穿舱接头金属壳体侧壁设有金属壳体外螺纹，轴向通孔侧壁开设有台阶槽，台阶槽位于轴向通孔穿设于凸台一端，轴向通孔及台阶槽内填充环氧树脂密封胶层，台阶槽背离金属壳体外螺纹的一端设置有弹性硅橡胶层，弹性硅橡胶层与环氧树脂密封胶层内穿设有线缆，凸台朝向穿舱接头金属壳体的端面为接触密封面。本发明达到有效规避水密接插件代替穿舱接头的价格高、体积大，解决水下线缆穿舱的耐压密封难题，缩小体积并降低成本。

Description

一种水密穿舱接头的耐压密封结构及制作方法
技术领域
本发明涉及一种水密穿舱孔接头，尤其涉及到一种水密穿舱接头的耐压密封结构及制作方法。
背景技术
近年来，人类对海洋、湖泊及河流等水下环境的探索也加大了智能化装备的引入，尤其是0-1000米区间内的水域环境更是受到了广泛的关注。
水下环境存在两个基本的特殊性：一个是水介质的存在，另外一个就是随着深度的增加水下压力越来越大。水下智能装备是水下环境智能观测的必备品之一，其能源及信号传输必须要以线缆为基体，且线缆需要从装备的舱内穿出至舱外，因此线缆和舱体之间的水密穿舱接头就显得尤为重要和必须。针对水下的特殊使用环境，水密穿舱接头不仅要求防水密封，而且需要具备一定的耐压机械强度以防止外界压力变化造成水密接头损坏。
目前，国内所使用的水密穿舱接头大多是用国产或进口的水密接插件来代替。水密接插件大多是通过公头和母头的对插来实现信号连接传输。
且0-1000米区间的浅水区间对于耐压机械强度相对于1500-6000米区间要求低。但仍然使用水密插件，而现有的水密接插件不仅成本高，体积大，且螺纹普适性低。
因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种水密穿舱接头的耐压密封结构及制作方法，达到有效规避水密接插件代替穿舱接头的价格高、体积大等局限性，并解决水下线缆穿舱的耐压密封难题，缩小体积并降低成本。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种水密穿舱接头的耐压密封结构，包括穿舱接头金属壳体，所述穿舱接头金属壳体一端一体成型有凸台，所述凸台凸出于穿舱接头金属壳体侧壁，所述穿舱接头金属壳体开设有轴向通孔，所述轴向通孔贯穿凸台，所述穿舱接头金属壳体侧壁设置有金属壳体外螺纹，且所述轴向通孔侧壁开设有台阶槽，所述台阶槽位于轴向通孔穿设于凸台一端，所述轴向通孔及台阶槽内填充有环氧树脂密封胶层，且所述台阶槽背离金属壳体外螺纹的一端设置有弹性硅橡胶层，所述弹性硅橡胶层与环氧树脂密封胶层紧密接触，且所述弹性硅橡胶层与环氧树脂密封胶层内穿设有线缆，所述凸台朝向穿舱接头金属壳体的端面为接触密封面。
本发明的进一步设置为：所述轴向通孔和台阶槽侧壁设置有两道径向限位凹槽，所述限位凹槽呈环状设置。
本发明的进一步设置为：所述接触密封面开设有O型密封凹槽，所述 O型密封凹槽呈环绕穿舱接头金属壳体设置。
本发明的进一步设置为：所述凸台侧壁开设有两个切削面，两个切削面呈对称设置。
本发明的进一步设置为：所述穿舱接头金属壳体材质为铝合金或不锈钢材质。
本发明的进一步设置为：一种水密穿舱接头的耐压密封结构的制作方法，包括如下步骤：第一步：首先通过机加工成型带外螺纹的穿舱接头金属壳体，且在穿舱接头金属壳体一端一体加工出凸台，在凸台的两对称侧壁进行切削加工，形成切削面，并且在穿舱接头金属壳体内开设轴向通孔及台阶槽，在凸台底部的接触密封面上开设O型密封凹槽，轴向通孔及台阶槽的侧壁分别开设有两道径向限位凹槽；
第二步：将穿舱接头金属壳体内外用酒精进行清洁处理，待中间轴向通孔干燥后，在其内壁涂一薄层粘接剂，将线缆穿过轴向通孔，在穿舱接头金属壳体的下半部分金属壳体外螺纹上套一小段热缩管并热塑固化；
第三步：从凸台上顶端灌充环氧树脂密封胶，预留10％的深度，待密封胶完全固化后，再灌充弹性硅橡胶直至与壳体上端面相平为止，等待硅橡胶固化后备用；
第四步：灌充胶体完全固化后，将金属壳体外螺纹与水下装备的舱体开孔内螺纹匹配紧固，从而实现密封。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本申请的结构及耐压密封方法能够规避水密接插件代替穿舱接头的价格高、体积大等局限性，解决水下线缆穿舱的耐压密封难题。
本申请弥补了浅水环境的低成本耐压水密穿舱接头产品的缺失，从而有效降低制造成本、缩小接头体积，具体性能值均能降低或缩小50％以上。
本申请的水密穿舱接头耐压密封效果较好、性能可靠、制作简单、线缆和接头普适性高。穿舱接头在10Mpa(水下1000米)模拟静水压环境下循环使用60次以上，均未有漏水失效情况出现。
本申请的穿舱接头结构对内部线缆和胶体进行了多重限位防护，防止因拖拽导致线缆和胶体脱落的情况出现，显著提升了穿舱件的抗拉性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是穿舱壳体及凸台的俯视图，用于表现切削面。
图中数字所表示的相应部件名称：1、穿舱接头金属壳体；2、O型密封凹槽；3、轴向通孔；4、线缆；5、弹性硅橡胶层；6、限位凹槽；7、环氧树脂密封胶层；8、接触密封面；9、金属壳体外螺纹；10、切削面；11、凸台；12、台阶槽。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：如图1和图2所示，本发明提出的一种水密穿舱接头的耐压密封结构，包括穿舱接头金属壳体1，穿舱接头金属壳体1材质为铝合金或不锈钢材质。穿舱接头金属壳体1一端一体成型有凸出于穿舱接头金属壳体1侧壁的凸台11，穿舱接头金属壳体1开设有轴向通孔3，轴向通孔3 贯穿凸台11，穿舱接头金属壳体1侧壁设置有金属壳体外螺纹9，且轴向通孔3侧壁开设有台阶槽12，台阶槽12位于轴向通孔3穿设于凸台11一端，轴向通孔3及台阶槽12内填充有环氧树脂密封胶层7，且台阶槽12 背离金属壳体外螺纹9的一端设置有弹性硅橡胶层5，弹性硅橡胶层5与环氧树脂密封胶层7紧密接触，弹性硅橡胶层5的厚度为轴向通孔3深度的 10％，弹性硅橡胶层5与环氧树脂密封胶层7内穿设有线缆4，凸台11朝向穿舱接头金属壳体1的端面为接触密封面8，接触密封面8接触于水下装备的舱体外侧壁，并且在接触密封面8开设有供相应规格的O型密封圈安装的O型密封凹槽2，O型密封凹槽2呈环绕穿舱接头金属壳体1设置。
在轴向通孔3和台阶槽12侧壁设置有两道径向限位凹槽6，限位凹槽 6呈环状设置，本实施例中选用轴向通孔3及台阶槽12侧壁均开设有两个限位凹槽6，限位凹槽6分别靠近于对应轴向通孔3及台阶槽12侧壁相背离的两端。
为方便驱动发明拧入水下设备的舱体穿舱孔，凸台11侧壁开设有两个切削面10，两个切削面10呈对称设置。
本申请的结构及耐压密封方法能够规避水密接插件代替穿舱接头的价格高、体积大等局限性，解决水下线缆4穿舱的耐压密封难题。
本申请弥补了浅水环境的低成本耐压水密穿舱接头产品的缺失，从而有效降低制造成本、缩小接头体积，具体性能值均能降低或缩小50％以上。
本申请的水密穿舱接头耐压密封效果较好、性能可靠、制作简单、线缆4和接头普适性高。穿舱接头在10MPa(水下1000米)模拟静水压环境下循环使用60次以上，均未有漏水失效情况出现。
本申请的穿舱接头结构对内部线缆4和胶体进行了多重限位防护，防止因拖拽导致线缆4和胶体脱落的情况出现，显著提升了穿舱件的抗拉性能。
实施例2：一种用于实施例1所述的水密穿舱接头结构的制作方法，包括如下步骤：第一步：首先通过机加工成型带外螺纹的穿舱接头金属壳体1，且在穿舱接头金属壳体1一端一体加工出凸台11，在凸台11的两对称侧壁进行切削加工，形成切削面10，并且在穿舱接头金属壳体1内开设轴向通孔3及台阶槽12，在凸台11底部的接触密封面8上开设O型密封凹槽2，轴向通孔3及台阶槽12的侧壁分别开设有两道径向限位凹槽6；
第二步：将穿舱接头金属壳体1内外用酒精进行清洁处理，待中间轴向通孔3干燥后，在其内壁涂一薄层粘接剂，将线缆4穿过轴向通孔3，在穿舱接头金属壳体1的下半部分金属壳体外螺纹9上套一小段热缩管并热塑固化；
第三步：从凸台11上顶端灌充环氧树脂密封胶，预留10％的深度，待密封胶完全固化后，再灌充弹性硅橡胶直至与壳体上端面相平为止，等待硅橡胶固化后备用；
第四步：灌充胶体完全固化后，将金属壳体外螺纹9与水下装备的舱体开孔内螺纹匹配紧固，从而实现密封。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种水密穿舱接头的耐压密封结构，包括穿舱接头金属壳体(1)，其特征在于，所述穿舱接头金属壳体(1)一端一体成型有凸台(11)，所述凸台(11)凸出于穿舱接头金属壳体(1)侧壁，所述穿舱接头金属壳体(1)开设有轴向通孔(3)，所述轴向通孔(3)贯穿凸台(11)，所述穿舱接头金属壳体(1)侧壁设置有金属壳体外螺纹(9)，且所述轴向通孔(3)侧壁开设有台阶槽(12)，所述台阶槽(12)位于轴向通孔(3)穿设于凸台(11)一端，所述轴向通孔(3)及台阶槽(12)内填充有环氧树脂密封胶层(7)，且所述台阶槽(12)背离金属壳体外螺纹(9)的一端设置有弹性硅橡胶层(5)，所述弹性硅橡胶层(5)与环氧树脂密封胶层(7)紧密接触，且所述弹性硅橡胶层(5)与环氧树脂密封胶层(7)内穿设有线缆(4)，所述凸台(11)朝向穿舱接头金属壳体(1)的端面为接触密封面(8)。
2.根据权利要求1所述的一种水密穿舱接头的耐压密封结构，其特征在于，所述轴向通孔(3)和台阶槽(12)侧壁设置有两道径向限位凹槽(6)，所述限位凹槽(6)呈环状设置。
3.根据权利要求1所述的一种水密穿舱接头的耐压密封结构，其特征在于，所述接触密封面(8)开设有O型密封凹槽(2)，所述O型密封凹槽(2)呈环绕穿舱接头金属壳体(1)设置。
4.根据权利要求1所述的一种水密穿舱接头的耐压密封结构，其特征在于，所述凸台(11)侧壁开设有两个切削面(10)，两个切削面(10)呈对称设置。
5.根据权利要求1至3任意一条权利要求所述的一种水密穿舱接头的耐压密封结构，其特征在于，所述穿舱接头金属壳体(1)材质为铝合金或不锈钢材质。
6.一种水密穿舱接头的耐压密封结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：首先通过机加工成型带外螺纹的穿舱接头金属壳体(1)，且在穿舱接头金属壳体(1)一端一体加工出凸台(11)，在凸台(11)的两对称侧壁进行切削加工，形成切削面(10)，并且在穿舱接头金属壳体(1)内开设轴向通孔(3)及台阶槽(12)，在凸台(11)底部的接触密封面(8)上开设O型密封凹槽(2)，轴向通孔(3)及台阶槽(12)的侧壁分别开设有两道径向限位凹槽(6)；
第二步：将穿舱接头金属壳体(1)内外用酒精进行清洁处理，待中间轴向通孔(3)干燥后，在其内壁涂一薄层粘接剂，将线缆(4)穿过轴向通孔(3)，在穿舱接头金属壳体(1)的下半部分金属壳体外螺纹(9)上套一小段热缩管并热塑固化；
第三步：从凸台(11)上顶端灌充环氧树脂密封胶，预留10％的深度，待密封胶完全固化后，再灌充弹性硅橡胶直至与壳体上端面相平为止，等待硅橡胶固化后备用；
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