CN113825341B - 一种承压舱内部单元的涨紧机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及通信技术领域，提供一种承压舱内部单元的涨紧机构，至少包括两个相互拼接的保护壳体，相邻两个保护壳体的两个端面均设置有涨紧装置；涨紧装置包括第一法兰、第二法兰和碟形弹簧组件，碟形弹簧组件一端设置在第一法兰的压帽孔内，另一端设置在第二法兰的压簧孔内。在实际应用过程中，由于涨紧装置设置在保护壳体的两端，可以实现相邻两个保护壳体之间的同步涨紧，以利用较小的张开距离，实现相邻两个保护壳体之间的间距均匀变化，降低通信单元的压缩空间，提升通信单元的空间利用率，实现通信单元的保护壳体与承压舱内壁紧密贴合，有利于内部光电器件的散热；同时可以很好的吸收因海底高水压造成的承压舱变形，保护内部的光电器件。

Description

一种承压舱内部单元的涨紧机构

技术领域

本申请通信技术领域，尤其涉及一种承压舱内部单元的涨紧机构。

背景技术

在海底通信领域，设置在海底的通信单元需要承受较大的水压，为了对海底的通信单元进行保护，通常将通信单元设置在高强度材料的承压舱内。为了避免作为承压舱内部单元的通信单元在承压舱内部晃动，同时需要为内部单元提供较好的散热环境，在实际使用过程中，需要保证内部单元与承压舱内壁完全接触。

但是，在实际使用过程中，由于深海的巨大水压，高强度材料的承压舱仍然会产生微变形，容易对内部单元进行挤压，而损坏内部单元，因此，现有技术中提供一种涨紧机构，使得内部单元与承压舱既能充分接触，同时又提供一定的弹力用于吸收承压舱的变形。例如，专利号为：CN207457574U的专利，提供一种实现筒体内部结构件与筒体内壁涨紧的结构，包括由两半圆弧形壳体（哈夫节）组成的内部支撑件和连接部件，通过连接部件上设置的铰接部件、弹性部件和调节部件。通过调节部件上调节凸轮的转动角度来改变两半哈夫节的间距，实现筒体内部结构件与承压舱内壁涨紧。

但是这种方式，实现筒体内部结构件与筒体内壁涨紧的结构，结构复杂、零件数量多，以及弹性部件为压力弹簧，单个弹簧提供的弹力较小，需要排布多个弹簧才能提供足够的弹力完成涨紧；且弹性部件和调节部件安装在哈夫节的同一侧，另一侧为铰接部件，涨紧的过程中哈夫节两侧间距变化不均匀，弹性部件和调节部件一侧的位移变化大于铰接侧，需要较大的涨紧行程才能将筒体装入承压舱，哈夫节中间需要留有较大的压缩空间，造成了空间的浪费；在具体调节过程中，调节部件为凸轮装置，凸轮上有六角形的转动槽，需要使用较大的扭力才能转动凸轮完成压紧，装配难度较大；另外调节部件在装配完成并投入使用后不再使用，将此装置安装在产品上成本较高。

发明内容

在海底电缆系统中，为了避免因承压舱微变形，导致内部单元的损坏，本申请实施例提供一种承压舱内部单元的涨紧机构，至少包括两个相互拼接的保护壳体，多个保护壳体之间用于设置通信单元，相邻两个保护壳体的两个端面均设置有涨紧装置；

所述涨紧装置包括分别设置在相邻两个保护壳体上的第一法兰和第二法兰，以及至少两个设置在第一法兰和第二法兰之间的碟形弹簧组件，所述碟形弹簧组件一端设置在第一法兰的压帽孔内，另一端设置在第二法兰的压簧孔内，以在相邻两个保护壳体之间形成弹性间隙。

这样，通过在第一法兰和第二法兰之间设置碟形弹簧组件，在相邻两个保护壳体之间形成弹性间隙，第一法兰和第二法兰在碟形弹簧组件的弹力作用下带动内部单元的相邻两个保护壳体张开，实现内部单元与承压舱内壁的涨紧。

在一种实现方式中，所述碟形弹簧组件包括插入压簧孔内的压簧杆，以及套设在所述压簧杆上的碟形弹簧，所述压簧孔上设置有卡接所述碟形弹簧的凸起。

在一种实现方式中，所述碟形弹簧组件还包括设置在所述压簧杆一端的压簧帽，所述压簧帽用于插入所述压帽孔内。

在一种实现方式中，所述碟形弹簧包括多个对合和/或叠合的碟形弹簧。

这样，所述碟形弹簧可以采用不同的组合方式，以使弹簧特性在很大范围内变化。例如，采用对合和/或叠合的组合方式，也可复合不同厚度或不同片数碟形弹簧，以满足不同的行程和弹力需求。

在一种实现方式中，所述压簧杆的直径等于所述碟形弹簧的内孔直径，且所述压簧杆的端部设置有倒圆角。

这样，通过在所述压簧杆的末端设置倒圆角，从而方便从压簧杆的底部安装碟形弹簧，以及方便从压簧杆的顶部安装压簧帽。

在一种实现方式中，所述压簧杆上还设置有密封圈，所述密封圈设置在碟形弹簧外侧，且贴合所述压簧孔。

这样，将多个密封圈安装在压簧杆的凹槽中，密封圈起密封作用，同时对第一法兰的压簧孔内壁提供一定的弹力，防止压簧杆在翻转时，脱离所述压簧孔。

在一种实现方式中，所述第一法兰和第二法兰上均设置有工装孔，以用于调整相邻两个保护壳体之间距离。

这样，通过专用的装配工装，以及设置在第一法兰和第二法兰上的工装孔，可以方便快捷的调整相邻两个保护壳体之间距离，从而使得第一法兰和第二法兰接触，此时内部单元处于压紧的状态。将内部单元装入承压舱后，拆除装配工装，在碟形弹簧组件的弹力作用，第一法兰和第二法兰带动两个保护壳体展开，与承压舱内壁贴合，再抽出两根挤压杆后，完成涨紧过程。

在一种实现方式中，所述保护壳体的数量为两个，且两个所述保护壳体组成的内部单元为圆柱形。

由以上方案可知，本申请提供的一种承压舱内部单元的涨紧机构，至少包括两个相互拼接的保护壳体，多个保护壳体之间用于设置通信单元，相邻两个保护壳体的两个端面均设置有涨紧装置；所述涨紧装置包括分别设置在相邻两个保护壳体上的第一法兰和第二法兰，以及至少两个设置在第一法兰和第二法兰之间的碟形弹簧组件，所述碟形弹簧组件一端设置在第一法兰的压帽孔内，另一端设置在第二法兰的压簧孔内，以在相邻两个保护壳体之间形成弹性间隙。

在实际应用过程中，由于涨紧装置设置在保护壳体的两端，可以实现相邻两个保护壳体之间的同步涨紧，以利用较小的张开距离，实现相邻两个保护壳体之间的间距均匀变化，降低通信单元的压缩空间，提升了通信单元的空间利用率，且碟形弹簧组件的刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，从而在有限的空间内提供足够的弹力，进一步减少了弹性部件的数量与占用空间，从而实现通信单元的保护壳体与承压舱内壁紧密贴合，有利于内部光电器件的散热；同时又提供了一定的弹性，可以很好的吸收因海底高水压造成的承压舱变形，保护内部的光电器件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图

图1为本申请实施例提供的一种承压舱内部单元的涨紧机构整体结构示意图；

图2为图1提供的涨紧机构整体结构的侧视示意图；

图3为本申请实施例提供的碟形弹簧组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的碟形弹簧的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种多个碟形弹簧的组合结构示意图；

图6为本申请实施例提供的涨紧机构的工装结构工作示意图。

图中：

1-保护壳体,2-涨紧装置，21-第一法兰，211-压帽孔，22-第二法兰，221-压簧孔，3-碟形弹簧组件，31-压簧杆，311-凹槽，32-碟形弹簧，33-压簧帽，34-密封圈，4-工装孔，5-挤压杆，6-连接螺母，7-压紧螺钉，8-固定螺钉，101-通信单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在海底电缆系统中，为了避免因承压舱微变形，导致内部单元的损坏，本申请实施例提供一种承压舱内部单元的涨紧机构，多个保护壳体1之间用于设置通信单元101，多个保护壳体1拼接后的外轮廓适应于承压舱的内腔轮廓，一般为圆柱形。所述保护壳体1的数量为多个，一般设置为两个或者三个，但是不局限于两个或者三个，可以根据实际工程需求，设置其他数量的保护壳体1，在实际应用过程中，组合后的内部单元也不局限于圆柱形，还可以为方柱形，或者其他柱状结构。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种承压舱内部单元的涨紧机构整体结构示意图，如图2所示，为图1提供的涨紧机构整体结构的侧视示意图，其中，相邻两个保护壳体1的两个端面均设置有涨紧装置2；所述涨紧装置2主要包括三个组成结构，包括分别设置在相邻两个保护壳体1上的第一法兰21和第二法兰22，第一法兰21和第二法兰22与对应的保护壳体1固定连接，可采用焊接或者螺接的方式固定，在第一法兰21和第二法兰22之间，至少设置有两个碟形弹簧组件3，在实际使用过程中，第一法兰21和第二法兰22体积不相等，体积较大的第二法兰22用于连接碟形弹簧组件3的主体部分（包含压簧杆31主体的弹性部件），体积较小的第一法兰21用于连接碟形弹簧组件3的承压部分(包含压簧帽33的承压部件)，通过在第一法兰21和第二法兰22之间设置碟形弹簧组件3，在相邻两个保护壳体1之间形成弹性间隙，第一法兰21和第二法兰22在碟形弹簧组件3的弹力作用下，带动内部单元的相邻两个保护壳体1张开，实现内部单元与承压舱内壁的涨紧。

由于涨紧装置2设置在保护壳体1的两端，可以实现多个保护壳体1之间的同步涨紧，以利用较小的张开距离，实现多个保护壳体1之间的间距均匀变化，降低内部的通信单元101的压缩空间，提升了通信单元101的空间利用率，且碟形弹簧组件3的刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，从而在有限的空间内提供足够的弹力，进一步减少了弹性部件的数量与占用空间。

具体的，如图2和图3所示，所述碟形弹簧组件3包括插入压簧孔221内的压簧杆31，以及套设在所述压簧杆31上的碟形弹簧32，所述压簧孔221上设置有卡接所述碟形弹簧32的凸起。所述碟形弹簧组件3还包括设置在所述压簧杆31一端的压簧帽33，所述压簧帽33用于插入所述压帽孔211内。

其中，所述凸起的实现，可以是将所述压簧孔221设置为台阶孔，使得台阶孔的台阶形成凸起，或者在所述压簧孔221上设置单独的凸出结构作为凸起，以卡住所述碟形弹簧32。

在实际应用过程中，所述压簧杆31的一端插入所述压簧孔221，通过设置在所述压簧孔221内的凸起，以限制所述碟形弹簧32的位置，所述压簧杆31的另一端设置的压簧帽33卡接所述压帽孔211，压簧帽33与所述压帽孔211之间采用过盈配合的方式连接。

进一步的，如图3所示，在所述压簧杆31上还设置有密封圈34，所述密封圈34设置在碟形弹簧32外侧，且贴合所述压簧孔221。具体的，所述密封圈34为O型圈，O型圈的数量可以为多个，且多个O型圈安装在压簧杆31的凹槽311中，O型圈起密封作用，同时对第二法兰22的压簧孔221内壁提供一定的弹力，防止压簧杆31在翻转时，脱离所述压簧孔221。

如图4所示，为本申请实施例提供的碟形弹簧的结构示意图；所述碟形弹簧32是在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧，在承受负载变形后，储蓄一定的势能，当压簧杆31出现松弛时，碟形弹簧32释放部分势能以保持第一法兰21和第二法兰22之间的压力，达到涨紧的目的。

如图5所示，为本申请实施例提供的一种多个碟形弹簧的组合结构示意图。所述碟形弹簧32包括多个对合和/或叠合的碟形弹簧32。在本申请实施例中，所述碟形弹簧32可以采用不同的组合方式，以使弹簧特性在很大范围内变化。例如，采用对合和/或叠合的组合方式，也可复合不同厚度或不同片数碟形弹簧32，以满足不同的行程和弹力需求。具体的，如图5所示，在本申请实施例中，所述碟形弹簧32采用两正两反的排列方式依次设置在所述压簧杆31上。

如图2和图3所示，所述压簧杆31的直径等于所述碟形弹簧32的内孔直径，且所述压簧杆31的端部设置有倒圆角。通过在所述压簧杆31的末端设置倒圆角，从而方便从压簧杆31的底部安装碟形弹簧32，以及方便从压簧杆31的顶部安装压簧帽33。需要说明的，由于所述压簧杆31的直径等于所述碟形弹簧32的内孔直径，在实际使用过程中，为了保证所述碟形弹簧32能够套设到压簧杆31，可以采用适当的公差设计，对所述压簧杆31的直径和所述碟形弹簧32的内孔直径进行尺寸设计，例如，所述压簧杆31的直径和所述碟形弹簧32的内孔直径均为50mm，但是，将压簧杆31的直径公差的上偏差设置的小于或等于所述碟形弹簧32内孔直径公差的的下偏差，这样可以有效保证所述碟形弹簧32能够套设到压簧杆31。

在本申请实施例中，为了更方便的将多个保护壳体1组成的内部单元放置到承压舱内，在如图2所示，在所述第一法兰21和第二法兰22上均设置有工装孔4，以用于调整相邻两个保护壳体1之间距离。相对应的，本申请实施例还提供一种涨紧机构的装配工装，如图6所示，所述装配工装包括两根挤压杆5、固定螺钉8、连接螺母6和压紧螺钉7，两根挤压杆5的一端分别插入第一法兰21和第二法兰22上的工装孔4，两根挤压杆5的另一端上分别设置固定螺钉8和压紧螺钉7，在固定螺钉8和压紧螺钉7之间设置有连接螺母6，在实际涨紧过程中，使用旋拧工具将压紧螺钉7拧紧，从而使得第一法兰21和第二法兰22接触，此时内部单元处于压紧的状态。将内部单元装入承压舱后，拆掉压紧螺钉7，在碟形弹簧组件3的弹力作用，第一法兰21和第二法兰22带动两个保护壳体1展开，与承压舱内壁贴合，再抽出两根挤压杆5后，完成涨紧过程。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种承压舱内部单元的涨紧机构，至少包括两个相互拼接的保护壳体1，多个保护壳体1之间用于设置通信单元101，相邻两个保护壳体1的两个端面均设置有涨紧装置2；所述涨紧装置2包括分别设置在相邻两个保护壳体1上的第一法兰21和第二法兰22，以及至少两个设置在第一法兰21和第二法兰22之间的碟形弹簧组件3，所述碟形弹簧组件3一端设置在第一法兰21的压帽孔211内，另一端设置在第二法兰22的压簧孔221内，以在相邻两个保护壳体1之间形成弹性间隙。

在实际应用过程中，由于涨紧装置2设置在保护壳体1的两端，可以实现相邻两个保护壳体1之间的同步涨紧，以利用较小的张开距离，实现相邻两个保护壳体1之间的间距均匀变化，降低通信单元101的压缩空间，提升了通信单元101的空间利用率，且碟形弹簧组件3的刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，从而在有限的空间内提供足够的弹力，进一步减少了弹性部件的数量与占用空间，以实现通信单元101的保护壳体1与承压舱内壁紧密贴合，有利于内部光电器件的散热；同时又提供了一定的弹性，可以很好的吸收因海底高水压造成的承压舱变形，保护内部的光电器件。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种承压舱内部单元的涨紧机构，至少包括两个相互拼接的保护壳体（1），多个保护壳体（1）之间用于设置通信单元（101），其特征在于，相邻两个保护壳体（1）的两个端面均设置有涨紧装置（2）；

所述涨紧装置（2）包括分别设置在相邻两个保护壳体（1）上的第一法兰（21）和第二法兰（22），以及至少两个设置在第一法兰（21）和第二法兰（22）之间的碟形弹簧组件（3），所述碟形弹簧组件（3）一端设置在第一法兰（21）的压帽孔（211）内，另一端设置在第二法兰（22）的压簧孔（221）内，以在相邻两个保护壳体（1）之间形成弹性间隙。

2.根据权利要求1所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述碟形弹簧组件（3）包括插入压簧孔（221）内的压簧杆（31），以及套设在所述压簧杆（31）上的碟形弹簧（32），所述压簧孔（221）上设置有卡接所述碟形弹簧（32）的凸起。

3.根据权利要求2所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述碟形弹簧组件（3）还包括设置在所述压簧杆（31）一端的压簧帽（33），所述压簧帽（33）用于插入所述压帽孔（211）内。

4.根据权利要求2所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述碟形弹簧（32）包括多个对合和/或叠合的碟形弹簧。

5.根据权利要求4所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述压簧杆（31）的直径等于所述碟形弹簧（32）的内孔直径，且所述压簧杆（31）的端部设置有倒圆角。

6.根据权利要求2所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述压簧杆（31）上还设置有密封圈（34），所述密封圈（34）设置在碟形弹簧（32）外侧，且贴合所述压簧孔（221）。

7.根据权利要求1所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述第一法兰（21）和第二法兰（22）上均设置有工装孔（4），以用于调整相邻两个保护壳体（1）之间距离。

8.根据权利要求1所述的一种承压舱内部单元的涨紧机构，其特征在于，所述保护壳体（1）的数量为两个，且两个所述保护壳体（1）组成的内部单元为圆柱形。

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