CN207078306U - 海底设备密封舱和海底设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种海底设备密封舱和海底设备，属于光通信领域。本实用新型实施例提供的海底设备密封舱包括密封舱壳体和阻水壁，以及安装在密封舱壳体内的内部单元，内部单元包括支撑涨紧装置，支撑涨紧装置包括：底座、下升降条、上升降条、滑动条和弹簧，其中，底座与滑动条连接，为滑动条提供支撑；滑动条，位于底座和下升降条之间；下升降条，位于滑动条和上升降条之间；所述弹簧，位于所述下升降条和上升降条之间，所述弹簧保持压缩状态，用于提供弹性支撑力以使所述内部单元和所述密封仓壳体外筒壁保持接触。本实用新型公开的海底设备密封舱可以保证持续不间断的散热，并且通过支撑涨紧装置吸收冲击震动变形，保证光电器件不被外力损坏。

Description

海底设备密封舱和海底设备
技术领域
本实用新型涉及光通信领域，特别涉及一种海底设备密封舱和海底设备。
背景技术
随着信息技术的快速发展，海底光缆系统覆盖了全球各大海域，已经成为承载重要国际通信业务的重要通信手段。海底光缆系统水下设备通常包括：海底光缆中继器(Submarine Cable Repeater，RPT)，海底光缆分支器(Branching Unit，BU)，以及光功率均衡器(Optical Power Equalizer，OEQ)，它们的共同点都包括内部单元。
下面以海底光缆中继器为例加以说明。海底光缆中继器用于放大光纤信号，以解决长距离的海缆网络中光信号的衰减问题。由于海底光缆中继器的使用在特殊的海底环境，并且要求其工作寿命达到25年，故要求海底光缆中继器能够具有良好的密封性、绝缘性和散热性。现有技术中典型的海底光缆中继器由内至外包括顺次套接的内部单元、绝缘筒体和承压筒体，以及阻水壁。其中，内部单元包括筒体及涨紧机构。筒体用于安装光电器件及涨紧机构。筒体由四个扇形条体组成并通过涨紧机构连接，涨紧机构设置在筒体内四个扇形条体交界处并且呈十字交叉状，涨紧机构由复杂的弹簧结构组成，通过涨紧机构使内部单元和绝缘筒体良好接触，进而使内部单元和承压筒体良好接触，以保证内部单元散热充分，通过涨紧机构吸收变形，使整个海底电缆中继器在高水压下(8000米水深)不变形，以保护内部单元中的光电器件不被水压损坏。
受内部单元结构限制，内部单元在装配过程中需要使用特别的工装进行装配辅助，存在装配困难的问题。此外，涨紧机构采用复杂的连接结构，存在结构复杂，加工成本高，不能有效散热的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种。所述技术方案如下：
一方面，本实用新型提供一种海底设备密封舱，该海底设备密封舱为海底设备的一部分，海底设备密封舱包括密封舱壳体和阻水壁，以及安装在密封舱壳体内的内部单元，阻水壁用于防止水进入所述密封舱壳体，内部单元包括支撑涨紧装置，支撑涨紧装置包括：底座、下升降条、上升降条、滑动条和弹簧，其中，底座与滑动条连接，为滑动条提供支撑；滑动条，位于底座和下升降条之间，用于通过纵向移动带动下升降条上升或者下降，该滑动条移动的方向与下升降条移动的方向垂直；下升降条，位于滑动条和上升降条之间，用于通过上升或下降控制所述内部单元涨紧或者放松；所述弹簧，位于所述下升降条和上升降条之间，所述弹簧保持压缩状态，用于提供弹性支撑力以使所述内部单元和所述密封仓壳体外筒壁保持接触。
在一种可能的实现方式中，所述滑动条通过调节螺钉左旋或者右旋实现纵向移动。
在一种可能的实现方式中，所述底座两端设置有调节螺钉，在所述滑动条调节到位后，通过拧紧所述螺钉对滑动条两侧产生拉伸的内应力。
在一种可能的实现方式中，所述滑动条上设置有多个转动铰链，所述转动铰链与所述下升降条连接，通过所述滑动条的纵向移动带动所述转动铰链转动以实现所述下升降条的上升或下降。
在一种可能的实现方式中，所述下升降条和上升降条之间均匀分布有多个弹簧。
在一种可能的实现方式中，述下升降条和上升降条之间有多个导向柱，所述导向柱控制所述下升降条相对于所述上升降条只能在垂直方向移动。
在一种可能的实现方式中，所述支撑涨紧装置位于靠近所述内部单元中间部位的位置。
另一方面，本实用新型实施例提供一种海底设备，包括前面所述的海底设备密封舱，以及所述万向节和所述弯曲限制器。
另一方面，本实用新型实施例提供一种海底设备密封舱，该海底设备密封舱为海底设备的一部分，海底设备密封舱包括密封舱壳体和阻水壁，以及安装在密封舱壳体内的内部单元，阻水壁用于防止水进入所述密封舱壳体，内部单元包括支撑涨紧装置，支撑涨紧装置包括：底座、下升降条、滑动条和弹簧，其中，底座与滑动条连接，为滑动条提供支撑；滑动条，位于底座和下升降条之间，用于通过纵向移动带动下升降条上升或者下降，该滑动条移动的方向与下升降条移动的方向垂直；下升降条，用于通过上升或下降控制所述内部单元涨紧或者放松；所述弹簧，位于所述下升降条和内部单元底座之间，所述弹簧保持压缩状态，用于提供弹性支撑力以使所述内部单元和所述密封仓壳体外筒壁保持接触。
另一方面，本实用新型实施例提供一种内部单元，包括支撑涨紧装置，所述支撑涨紧装置包括：底座、下升降条、上升降条、滑动条和弹簧，其中，底座与滑动条连接，为滑动条提供支撑；滑动条，位于底座和下升降条之间，用于通过纵向移动带动下升降条上升或者下降，该滑动条移动的方向与下升降条移动的方向垂直；下升降条，位于滑动条和上升降条之间，用于通过上升或下降控制所述内部单元涨紧或者放松；所述弹簧，位于所述下升降条和上升降条之间，所述弹簧保持压缩状态，用于提供弹性支撑力以使所述内部单元和所述密封仓壳体外筒壁保持接触。
本实用新型实施例的海底设备密封舱，通过内部单元中的支撑涨紧装置，可以通过弹簧保持压缩状态，使得内部单元和外筒壁保持接触，以保证持续不间断的散热，同时通过上升降条和下升降条，以及滑动条的配合，其中滑动条移动的方向与下升降条移动的方向垂直，使得滑动条和下升降条可以在很小的空间内移动以达到支撑涨紧装置的放松和涨紧。内部单元应用到海底光缆系统水下设备，通过支撑涨紧装置使得内部单元与外筒壁涨紧，进而使内部单元与外筒壁良好接触，通过支撑涨紧装置吸收变形，保证光电器件不被水压损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型实施例提供的海底设备密封舱的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的内部单元在海底设备密封舱内部的安装位置示意图；
图3是本实用新型实施例提供的支撑涨紧装置在内部单元内部的安装位置示意图；
图4是本实用新型实施例提供的支撑涨紧装置的结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的支撑涨紧装置在松弛位置的结构示意图；
图6是本实用新型实施例提供的支撑涨紧装置在涨紧位置的结构示意图；
图7是本实用新型实施例提供的一种海底光缆系统水下设备的结构示意图。
具体实施方式
海底光缆通讯系统的技术目标一贯是要求大容量、长距离、高质量和高可靠性。并且要求施工方便，敷设安装效率高。对于海底光缆通讯系统包括路基设备、海缆和海底设备。
海底设备可以包括海底光缆中继器，当然本领域技术人员可以理解，本实用新型所述结构不局限应用于海底光缆中继器，它能够应用于海底光缆分支器以及光功率均衡器等含有内部单元的海底光缆系统水下设备。海底设备的施工深度可以达到8000米，使用寿命可以达到25年，由于安装维护的困难，海底设备中的各个部件，包括内部单元，都需要有很好的散热性能，并且在满足抗压的同时需要有很好的涨紧力，而且需要维持比较小的体积。
在海底设备中，内部光电器件在工作时会散发出热量，由于其使用环境及结构形态限制，所有器件都被包裹在厚重的结构件可体内，且由于绝缘要求，器件与金属壳体间还有导热率很差的绝缘层阻隔，散热途径比较单一，无法安装常见的主动散热结构，只能通过器件与结构件传导热量，最终通过壳体传递到外界。
支撑涨紧装置的作用就是安装在海底设备内部，保持内部光电单元与外壳体紧密贴合，保证热量可以畅通的传递到外界。
本实用新型实施例提供一种海底设备密封舱，该海底设备密封舱为海底设备的一部分，海底设备密封舱包括密封舱壳体和阻水壁，以及安装在密封舱壳体内的内部单元，阻水壁用于防止水进入所述密封舱壳体，内部单元包括支撑涨紧装置，支撑涨紧装置包括：底座、下升降条、上升降条、滑动条和弹簧，其中，底座与滑动条连接，为滑动条提供支撑；滑动条，位于底座和下升降条之间，用于通过纵向移动带动下升降条上升或者下降，该滑动条移动的方向与下升降条移动的方向垂直；下升降条，位于滑动条和上升降条之间，用于通过上升或下降控制所述内部单元涨紧或者放松；所述弹簧，位于所述下升降条和上升降条之间，所述弹簧保持压缩状态，用于提供弹性支撑力以使所述内部单元和所述密封仓壳体外筒壁保持接触。
本实用新型实施例的海底设备密封舱，通过内部单元中的支撑涨紧装置，可以通过弹簧保持压缩状态，使得内部单元和外筒壁保持接触，以保证持续不间断的散热，同时通过上升降条和下升降条，以及滑动条的配合，其中滑动条移动的方向与下升降条移动的方向垂直，使得滑动条和下升降条可以在很小的空间内移动以达到支撑涨紧装置的放松和涨紧。内部单元应用到海底光缆系统水下设备，通过支撑涨紧装置使得内部单元与外筒壁涨紧，进而使内部单元与外筒壁良好接触，通过支撑涨紧装置吸收变形，保证光电器件不被水压损坏。
本实用新型实施例的海底设备结构形式如图1所示。海底设备与两根或两根以上海底光/电海缆相连，海底设备密封舱101为承载保护光电器件的核心部件，一般位于海底设备中部，两端或多端，该海底设备密封舱101与海缆连接，连接处有便于设备施工弯曲的弯曲限制器102及起保护作用的万向节103。海底设备密封舱中安装有内部单元104。
图2为内部单元在海底设备密封舱101中的安装位置示意图。海底设备密封舱包括密封舱壳体201，该海底设备密封舱内部安置有内部单元202，该内部单元202由支撑涨紧装置和安装在支撑涨紧装置上的光电器件(包括激光泵浦、二极管、电感、电容、稳压管等)组成，内部单元202是可独立装配独立测试的装配体。海底设备密封舱还包括用于防止水进入的阻水壁203。
图3是支撑涨紧装置301在内部单元中的安装位置图。支撑涨紧装置301是内部单元的一部分，通常安装在整个内部单元的中部偏边缘位置，通常和转轴或铰链302配合使用，也可以在内部单元中部两侧位置放置两套支撑涨紧装置301，保证内部单元整体受力均匀。内部单元还包括安装光电器件的结构壳体303。
图4是支撑涨紧装置的结构图，包括上升降条401，下升降条402，轴403，转动铰链404，滑动条405，底座406，调节螺钉407，锁紧螺钉408，弹簧409和导向柱410。在该支撑涨紧装置中，底座406为滑动条405提供基础支撑及左右限位，使滑动条405只能在纵向左右移动。滑动条405由调节螺钉407左旋或右旋实现纵向移动，实现支撑涨紧装置的涨紧或放松。底座406一端有调节螺钉407，在滑动条405运动到位后，调节螺钉407在一端拧紧，锁紧螺钉408在另一端拧紧，调节螺钉407和锁紧螺钉408对滑动条405产生互相挤压的内应力，避免滑动条405受到外界振动冲击时松动，使整个支撑涨紧装置处于稳固状态。弹簧409可以是其他形式的弹性体，另外，弹簧409可以优先采用弓形簧片，在海水的压力下，弓形簧片能够有所压缩，起到缓冲的作用，使得内部单元不至于受压变形，同时使得支撑涨紧装置具有弹性支撑力，可以实现在内部单元能一直提供预设压力值的弹性压力，使内部单元与筒体间为非刚性连接，具备一定范围的抗冲击性能。弹性支撑力由内在弹簧装置提供，与高度调节装置相对独立。
滑动条405上可以有多个转动铰链404，与下升降条402连接，当滑动条405纵向移动时，带动转动铰链404转动，转动铰链404与滑动条405夹角在(0-90度范围内)变大时，下升降条402相对上升；转动铰链404与滑动条405夹角(0-90度范围内)变小时，下升降条402相对下降，实现高度方向调节。本实用新型实施例中，转动铰链404与滑动条405之间的角度越接近90度，滑动条405与下升降条402之间的距离就会越大，下升降条402相对于滑动条405上升，实现支撑涨紧装置的涨紧功能。在这里，转动铰链404还可以用转轴连接或合页连接来替代。
下升降条402与上升降条401之间均布多个弹簧409，且有多个导向柱410，导向柱410可以保证下升降条402相对上升降条401在垂直方向运动，避免下升降条402和上升降条401在横向方面发生偏移。弹簧409一直处于压缩状态，在任何时间均能提供持续的弹性支撑力，此弹性支撑力即可提供海底设备内部单元(IU)与壳体外筒壁紧密接触力，又形成一套缓冲装置，可在有较大冲击力传递来的时候，吸收一定强度的冲击动能。
本实用新型实施例的支撑涨紧装置，可以海下设备中内部单元与外筒壁时刻紧密接触问题，具备一定范围的弹性力，使内部单元与外筒壁间保持紧密接触，并提供一定的正压力。同时支撑涨紧装置具支撑距离可以在预设的范围内调节，实现初始位置时间距较小，方便装配进入筒体，终止位置间距较大，使结构件紧密贴合。涨紧驱动方式由螺钉旋转提供，把旋转位移转化为纵向移动再转化为上下移动，解决了内部单元安装到筒体后无空间操作的难题。多铰链旋转结构提供上升位移，力矩传递效率高，移动距离短，摩擦力小，旋紧螺钉载荷低。此外，支撑涨紧装置装配简单，无需特别工具或工装装配，降低了装配难度，提高了工作效率。
图5和图6分别展示支撑涨紧装置在松弛位置与涨紧位置的状态变化：当支撑涨紧装置在初始松弛位置时，调节螺钉407放松，滑动条405端面与底座406间隙X有一定距离，滑动条405与下升降条402贴合，间隙Y值为零，支撑涨紧装置整体高度为Z1；当支撑涨紧装置达到涨紧位置时，调节螺钉407锁紧，滑动条405端面与底座406贴合，间隙X值为零，滑动条405与下升降条402之间出现间隙Y，支撑涨紧装置整体高度变为Z2。通过支撑涨紧装置的松弛和涨紧，可以满足海底设备装配施工需求，具备一定范围的高度调节功能，即在内部单元装配进海底设备密封舱的壳体前，有较小的初始高度，保证内部单元能较容易的装进设备壳体内，装配到位后，可调整高度，使内部单元结构件与壳体外筒壁紧密接触。滑动条405与下升降条402之间的调节方向与高度调节方向垂直，且滑动条405与下升降条402调节产生的间隙位于整个支撑涨紧装置端部，便于支撑涨紧装置安装在狭小空间时调整。
如图7所示，本实用新型实施例还提供了一种海底光缆系统水下设备，所述海底光缆系统水下设备由外至内包括顺次套接的承压筒体1、绝缘筒体2以及上述内部单元3，通过支撑涨紧装置(参见图4)，使得内部单元3与绝缘筒体2涨紧，进而使内部单元3与承压筒体1良好接触，以保证内部单元3散热良好，通过支撑涨紧装置20吸收变形，以保证所述光电器件不被水压损坏。
如图7所示的本实用新型实施例提供的一种海底光缆系统水下设备，所述海底光缆系统水下设备装配过程：将内部单元3装配完毕闭合后，将内部单元3放入海底光缆中继器的承压筒体1中，由于在放入内部单元3之前，承压筒体1里面已经放入了绝缘筒体2，而且绝缘筒体2是由塑胶制成，故此通过支撑涨紧装置20能够将内部单元3涨紧在绝缘筒体2上，进而使得内部单元3和承压筒体1更加紧密接触，有效提高了内部单元3的散热能力，通过涨紧机构20吸收变形保证内部单元3不受压变形。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海底设备密封舱，其特征在于，包括密封舱壳体和阻水壁，以及安装在密封舱壳体内的内部单元，所述阻水壁用于防止水进入所述密封舱壳体，所述内部单元包括支撑涨紧装置，所述支撑涨紧装置包括：底座、下升降条、上升降条、滑动条和弹簧，其中，
所述底座与所述滑动条连接，为所述滑动条提供支撑；
所述滑动条，位于所述底座和所述下升降条之间，用于通过纵向移动带动所述下升降条上升或者下降，所述滑动条移动的方向与所述下升降条移动的方向垂直；
所述下升降条，位于所述滑动条和所述上升降条之间，用于通过上升或下降控制所述内部单元涨紧或者放松；
所述弹簧，位于所述下升降条和上升降条之间，所述弹簧保持压缩状态，用于提供弹性支撑力以使所述内部单元和所述密封仓壳体外筒壁保持接触。
2.如权利要求1所述的海底设备密封舱，其特征在于，所述滑动条通过调节螺钉左旋或者右旋实现纵向移动。
3.如权利要求1或2所述的海底设备密封舱，其特征在于，所述底座两端设置有调节螺钉，在所述滑动条调节到位后，通过拧紧所述螺钉对滑动条两侧产生拉伸的内应力。
4.如权利要求1或2所述的海底设备密封舱，其特征在于，所述滑动条上设置有多个转动铰链，所述转动铰链与所述下升降条连接，通过所述滑动条的纵向移动带动所述转动铰链转动以实现所述下升降条的上升或下降。
5.如权利要求1或2所述的海底设备密封舱，其特征在于，所述下升降条和上升降条之间均匀分布有多个弹簧。
6.如权利要求5所述的海底设备密封舱，其特征在于，所述下升降条和上升降条之间有多个导向柱，所述导向柱控制所述下升降条相对于所述上升降条只能在垂直方向移动。
7.如权利要求1或2所述的海底设备密封舱，其特征在于，还包括与海缆相连的接口，所述接口与所述海缆通过万向节和弯曲限制器连接。
8.如权利要求1或2所述的海底设备密封舱，其特征在于，所述支撑涨紧装置位于靠近所述内部单元中间部位的位置。
9.一种海底设备，其特征在于，包括权利要求7所述的海底设备密封舱，以及所述万向节和所述弯曲限制器。
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