CN207908259U - 一种密封连接接头及缆线压溃试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封连接接头及缆线压溃试验系统，属于海洋工程技术领域，密封连接接头包括：压盖连接装置、第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置；压盖连接装置与第一柱状部件的内侧面通过第一密封装置相密封连接，并与第二柱状部件的外侧面分别通过第二密封装置和第三密封装置相密封连接；第三密封装置包括挤压密封圈和压紧连接装置，挤压密封圈用于压盖连接装置与第二柱状部件的外侧面之间的挤压密封连接；压紧连接装置与压盖连接装置相活动连接，用于为挤压密封圈提供可调节的密封压紧预紧力。密封连接接头具有密封抗压溃性能好、可靠性高的优点。

Description

一种密封连接接头及缆线压溃试验系统

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种密封连接接头及缆线压溃试验系统。

背景技术

密封连接接头是密封连接两柱状部件的必需部件，该柱状部件密封连接如可以是两管路密封对接，或是一线缆密封穿接于一中空管路内。对于一些特殊的应用场合，如缆线压溃试验，需要保证密封连接具有极高的密封抗压溃性能。

而例如中国专利CN1358950A公开了一种金属管与塑料管之间的连接结构，该结构主要通过金属管内壁上的环形槽以及塑料管与金属管之间的“O型圈”和密封胶来密封。但该结构要求对待连接的金属管和塑料管连接处作出特殊处理(挖槽和凸起)，安装不便利且不具有通用性，且其密封抗压溃性能在一些特殊的应用场合，如缆线压溃试验，达不到使用要求。

例如专利WO2011032569A1公开了一种用于高真空管路的连接密封接头，该接头采用螺纹连接和垫片密封形式。然而在一些极限环境下，如超低温压溃环境等，由于两种不同材料的热膨胀系数不同，热胀冷缩作用会导致管路密封失效，抗压溃性能差。

在缆线压溃试验时缆线结构的一部分需要密封在高压舱桶中进行测试，现有的测试设备通常仅能对完全密闭的缆线结构进行测试，然而脐带缆或者动态电缆测试内部存有流体压力和电载荷，所以现有的测试设备无法满足测试要求。

实用新型内容

因此，本实用新型实施例要解决的技术问题在于现有技术中的密封连接接头的密封抗压溃性能差。

本实用新型实施例要解决的另一个技术问题在于现有技术中的缆线压溃试验设备仅能对完全密闭的缆线结构进行测试，适用范围窄。

为此，本实用新型实施例的一种密封连接接头，包括：压盖连接装置、第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置；

所述压盖连接装置与第一柱状部件的内侧面通过第一密封装置相密封连接，并与第二柱状部件的外侧面分别通过第二密封装置和第三密封装置相密封连接；

所述第三密封装置包括挤压密封圈和压紧连接装置，所述挤压密封圈用于压盖连接装置与第二柱状部件的外侧面之间的挤压密封连接；

所述压紧连接装置与压盖连接装置相活动连接，用于为挤压密封圈提供可调节的密封压紧预紧力。

优选地，所述压盖连接装置包括中空阶梯管；

所述中空阶梯管包括外环面、第一内环面和第二内环面；外环面与第一柱状部件的内侧面相邻并通过第一密封装置相密封连接，第一内环面与第二柱状部件的外侧面之间具有间隙并通过第三密封装置相密封连接，第二内环面与第二柱状部件的外侧面相邻并通过第二密封装置相密封连接；

所述间隙用于容纳第三密封装置。

优选地，所述第一密封装置包括至少两个第一密封圈；

所述至少两个第一密封圈沿压盖连接装置的轴向顺序排列，连接位于压盖连接装置表面的凹槽内。

优选地，所述第二密封装置包括第二密封圈和至少两个第一密封圈；

所述第二密封圈和至少两个第一密封圈沿压盖连接装置的轴向顺序排列，连接位于压盖连接装置表面的凹槽内。

优选地，所述压紧连接装置包括挤压杆和压紧螺栓；

所述压紧螺栓将挤压杆的一端与压盖连接装置保持有一定间隙地连接在一起，用于调节密封压紧预紧力。

优选地，所述挤压杆的另一端与挤压密封圈相接触的部分为圆形结构。

本实用新型实施例的一种缆线压溃试验系统，包括：

高压舱桶，用于提供缆线压溃试验所需的环境参数；以及

两组密封连接接头，所述密封连接接头包括：压盖连接装置、第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置；

所述压盖连接装置与高压舱桶的内侧面通过第一密封装置相密封连接，并与待测缆线的外侧面分别通过第二密封装置和第三密封装置相密封连接；

所述第三密封装置包括挤压密封圈和压紧连接装置，所述挤压密封圈用于压盖连接装置与待测缆线的外侧面之间的挤压密封连接；

所述压紧连接装置与压盖连接装置相活动连接，用于为挤压密封圈提供可调节的密封压紧预紧力；

高压舱桶通过所述两组密封连接接头密封套接在待测缆线上，待测缆线的两端分别伸出至高压舱桶外。

优选地，所述压盖连接装置包括中空阶梯管；

所述中空阶梯管包括外环面、第一内环面和第二内环面；外环面与高压舱桶的内侧面相邻并通过第一密封装置相密封连接，第一内环面与待测缆线的外侧面之间具有间隙并通过第三密封装置相密封连接，第二内环面与待测缆线的外侧面相邻并通过第二密封装置相密封连接；所述间隙用于容纳第三密封装置。

本实用新型实施例的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型实施例提供的密封连接接头，通过压盖连接装置、第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置，将第一柱状部件与第二柱状部件之间的直接密封连接转换成压盖连接装置分别与第一柱状部件与第二柱状部件之间的三级密封连接，进行了密封加强，从而提高了密封抗压溃性能，具有更好的可靠性。通过设置压紧连接装置可以压实挤压密封圈，能够进一步增强预紧力，并且提供了预紧力可调节的可能，可以适应不同工况下的使用，扩大了适用范围，同时还能固定挤压密封圈的位置防止移动，进一步提高了密封可靠性。密封连接接头可进行拆卸，根据不同第一柱状部件内径和第二柱状部件外径进行替换，实现一机多用，适应不同管径的柱状部件，进一步提高了适用性。

2.本实用新型实施例提供的缆线压溃试验系统，利用密封连接接头使用的三级密封组合的方式进行密封加强，提高了系统可靠性。另外，缆线护套材料一般为非金属材料，加工误差较大，普通密封难以实现，使用密封连接接头的密封组合可以有效的密封缆线和高压舱桶，解决了缆线非金属护套与金属高压舱桶密封的问题。通过将待测缆线的两端分别伸出至高压舱桶外，实现缆线在内部压力或电载荷的工况下进行测试，能够提供多种海况的测试功能，可以在同一台缆线压溃试验系统上实现缆线在受载荷的工况进行压溃或者外压试验，节约设备的投入成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例1中密封连接接头的一个具体示例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中压盖连接装置的一个具体示例的三维结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中第一密封圈的一个具体示例的截面结构示意图；

图4为本实用新型实施例1中第一密封圈的一个具体示例的俯视图；

图5为本实用新型实施例1中挤压杆的一个具体示例的三维结构示意图；

图6为本实用新型实施例2中缆线压溃试验系统的一个具体示例的结构示意图。

附图标记：1-压盖连接装置，11-中空阶梯管，111-外环面，112-第一内环面，113-第二内环面，2-第一密封装置，21-第一密封圈，211-内凹吸盘，22-第二密封圈，23-连接卡环，3-第二密封装置，4-第三密封装置，41-挤压密封圈，42-压紧连接装置，421-挤压杆，422-压紧螺栓，S-间隙，K-密封连接接头，C-高压舱桶，L-待测缆线。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种密封连接接头，用于密封连接两柱状部件，比如说两管径不同的中空管路等，尤其适于密封连接两管径不同的金属与非金属管路，例如下面实施例所介绍的非金属材质的缆线等。如图1所示，该密封连接接头包括：压盖连接装置1、第一密封装置2、第二密封装置3和第三密封装置4等。

压盖连接装置1与第一柱状部件的内侧面通过第一密封装置2相密封连接，并与第二柱状部件的外侧面分别通过第二密封装置3和第三密封装置4相密封连接，以使第二柱状部件穿入第一柱状部件内部，第一柱状部件的内径大于第二柱状部件的外径。

第三密封装置4包括挤压密封圈41和压紧连接装置42，挤压密封圈41用于压盖连接装置1与第二柱状部件的外侧面之间的挤压密封连接。

压紧连接装置42与压盖连接装置1相活动连接，用于为挤压密封圈41提供可调节的密封压紧预紧力，以适应不同材质间的密封要求和不同压力工况下的密封要求。连接时，压紧连接装置42推挤挤压密封圈41至无法推动，使挤压密封圈41受力变形，为压盖连接装置1和第二柱状部件的外侧面间提供高强度密封。

上述密封连接接头，通过压盖连接装置、第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置，将第一柱状部件与第二柱状部件之间的直接密封连接转换成压盖连接装置分别与第一柱状部件与第二柱状部件之间的三级密封连接，进行了密封加强，从而提高了密封抗压溃性能，具有更好的可靠性。通过设置压紧连接装置可以压实挤压密封圈，能够进一步增强预紧力，并且提供了预紧力可调节的可能，可以适应不同工况下的使用，扩大了适用范围，同时还能固定挤压密封圈的位置防止移动，进一步提高了密封可靠性。密封连接接头可进行拆卸，根据不同第一柱状部件内径和第二柱状部件外径进行替换，实现一机多用，适应不同管径的柱状部件，进一步提高了适用性。

优选地，如图1所示，压盖连接装置1包括中空阶梯管11。中空阶梯管11包括外环面111、第一内环面112和第二内环面113。第一内环面112的直径大于第二内环面113的直径。外环面111与第一柱状部件的内侧面相邻并通过第一密封装置2相密封连接，第一内环面112与第二柱状部件的外侧面之间具有间隙S并通过第三密封装置4相密封连接，第二内环面113与第二柱状部件的外侧面相邻并通过第二密封装置3相密封连接。间隙S用于容纳第三密封装置4。优选地，如图2所示，中空阶梯管11的一端还具有向外延伸出外环面111的圆环，圆环与第一柱状部件连接可将压盖连接装置1固定在第一柱状部件上，以简化结构。如图1和2所示，圆环与第一柱状部件间的连接可以是但不限于螺栓连接，螺栓连接位置可以是沿圆周均匀分布以使得连接受力均匀，例如图2中所示出的12处位置。

优选地，第一密封装置2包括至少两个第一密封圈21，图1中仅示出了两个第一密封圈21。至少两个第一密封圈21沿压盖连接装置1的轴向顺序排列，连接位于压盖连接装置1表面(外环面111)的凹槽内。采用冗余设计方式，使产品密封更加稳定可靠。

优选地，如图3和4所示，第一密封圈21可以是但不限于图3和4所示的结构。第一密封圈21的密封工作面上均匀排布有内凹吸盘211(图中仅示出了部分内凹吸盘211)，密封工作面为密封连接时密封接触的面，密封工作面分别与第一柱状部件的内侧面和压盖连接装置1的表面接触密封连接。在第一密封圈21进行密封连接时，内凹吸盘211利用吸盘吸附原理将第一柱状部件的内侧面和压盖连接装置1的表面强有力地吸附在一起，提高了密封性，并且能防止第一密封圈21位移，提高了密封连接可靠性。第一密封圈21同时起到了密封和吸附作用，进一步提高了密封连接接头的密封抗压溃性能。

优选地，第二密封装置4包括第二密封圈22和至少两个第一密封圈21(图1中仅示出了两个第一密封圈21)。第二密封圈22和至少两个第一密封圈21沿压盖连接装置1的轴向顺序排列，连接位于压盖连接装置1表面(第二内环面113)的凹槽内。第二密封圈22可以是但不限于V型密封圈。采用不同种类密封圈组合应用的方式，可以充分发挥各类密封圈的优点，从而提高密封性能，提高密封可靠性。优选地，第二密封装置4还包括连接卡环23，V型密封圈的端部使用连接卡环23进行固定，防止V型密封圈安装时脱落。

优选地，如图1所示，压紧连接装置42包括挤压杆421和压紧螺栓422。压紧螺栓422将挤压杆421的一端与压盖连接装置1保持有一定间隙地连接在一起，用于调节密封压紧预紧力。优选地，如图5所示，挤压杆421的一端可以设置成具有沿径向向外延伸出的圆盘，圆盘上沿圆周均匀开设有螺栓通孔，供压紧螺栓422穿过，压紧螺栓422可以沿圆周的各个方向对压紧预紧力进行调节，能满足各个方向预紧力调节的需求。优选地，如图1和5所示，挤压杆421的另一端与挤压密封圈41相接触的部分为圆形结构。挤压杆421的另一端设置成圆形结构的圆形过渡，可避免预紧力过大时损坏挤压密封圈41。

实施例2

本实施例提供一种缆线压溃试验系统，如图6所示，包括：

高压舱桶C，用于提供缆线压溃试验所需的环境参数；以及

两组密封连接接头K，使用实施例1中的密封连接接头。具体包括：压盖连接装置1、第一密封装置2、第二密封装置3和第三密封装置4。压盖连接装置1与高压舱桶C的内侧面通过第一密封装置2相密封连接，并与待测缆线L的外侧面分别通过第二密封装置3和第三密封装置4相密封连接；第三密封装置4包括挤压密封圈41和压紧连接装置42，挤压密封圈41用于压盖连接装置1与待测缆线的外侧面之间的挤压密封连接；压紧连接装置42与压盖连接装置1相活动连接，用于为挤压密封圈41提供可调节的密封压紧预紧力。高压舱桶C通过两组密封连接接头密封套接在待测缆线L上，待测缆线L的两端分别伸出至高压舱桶C外。待测缆线L包括但不限于脐带缆、电缆、光缆、液压管、化学药剂管等。

上述缆线压溃试验系统，利用密封连接接头使用的三级密封组合的方式进行密封加强，提高了系统可靠性。另外，缆线护套材料一般为非金属材料，加工误差较大，普通密封难以实现，使用密封连接接头的密封组合可以有效的密封缆线和高压舱桶，解决了缆线非金属护套与金属高压舱桶密封的问题。通过将待测缆线的两端分别伸出至高压舱桶外，实现缆线在内部压力或电载荷的工况下进行测试，能够提供多种海况的测试功能，可以在同一台缆线压溃试验系统上实现缆线在受载荷的工况进行压溃或者外压试验，节约设备的投入成本。

优选地，如图6所示，压盖连接装置1包括中空阶梯管11；中空阶梯管11包括外环面111、第一内环面112和第二内环面113；外环面111与高压舱桶C的内侧面相邻并通过第一密封装置2相密封连接，第一内环面112与待测缆线L的外侧面之间具有间隙S并通过第三密封装置4相密封连接，第二内环面113与待测缆线L的外侧面相邻并通过第二密封装置3相密封连接；间隙S用于容纳第三密封装置4。

上述缆线压溃试验系统，通过密封连接接头的多功能设计，具有更好的可靠性，设置的多种密封组合装置，能够提供多种工况的测试功能，同时通过各种密封方式保证了模块的稳定性；压溃测试的同时可以施加内压、电载荷等工况，方便对脐带缆、海洋电缆等进行测试。该密封连接接头设计合理，结构紧凑，成本低，便于组装操作，且使用寿命长。通过设置压盖连接装置可以实现脐带缆外护套非金属材料与金属材料的密封转换，提供密闭测试空间；压紧连接装置配合密封装置将脐带缆外护套与压盖连接装置进行密封，最终形成缆线和高压舱桶的密封空间，这样使用密封连接接头之后，缆线本体可以伸出高压舱桶，可以进行内部压力和电载荷的加载，实现不同外压、内压、电载荷的复杂工况测试。试验证明，密封连接接头设计密封压力可以达到35MPa，基本覆盖3500米水深脐带缆、海洋电缆等的外压载荷，测试范围广。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种密封连接接头，其特征在于，包括：压盖连接装置(1)、第一密封装置(2)、第二密封装置(3)和第三密封装置(4)；

所述压盖连接装置(1)与第一柱状部件的内侧面通过第一密封装置(2)相密封连接，并与第二柱状部件的外侧面分别通过第二密封装置(3)和第三密封装置(4)相密封连接；

所述第三密封装置(4)包括挤压密封圈(41)和压紧连接装置(42)，所述挤压密封圈(41)用于压盖连接装置(1)与第二柱状部件的外侧面之间的挤压密封连接；

所述压紧连接装置(42)与压盖连接装置(1)相活动连接，用于为挤压密封圈(41)提供可调节的密封压紧预紧力。

2.根据权利要求1所述的密封连接接头，其特征在于，所述压盖连接装置(1)包括中空阶梯管(11)；

所述中空阶梯管(11)包括外环面(111)、第一内环面(112)和第二内环面(113)；外环面(111)与第一柱状部件的内侧面相邻并通过第一密封装置(2)相密封连接，第一内环面(112)与第二柱状部件的外侧面之间具有间隙(S)并通过第三密封装置(4)相密封连接，第二内环面(113)与第二柱状部件的外侧面相邻并通过第二密封装置(3)相密封连接；

所述间隙(S)用于容纳第三密封装置(4)。

3.根据权利要求1所述的密封连接接头，其特征在于，所述第一密封装置(2)包括至少两个第一密封圈(21)；

所述至少两个第一密封圈(21)沿压盖连接装置(1)的轴向顺序排列，连接位于压盖连接装置(1)表面的凹槽内。

4.根据权利要求1所述的密封连接接头，其特征在于，所述第二密封装置(3)包括第二密封圈(22)和至少两个第一密封圈(21)；

所述第二密封圈(22)和至少两个第一密封圈(21)沿压盖连接装置(1)的轴向顺序排列，连接位于压盖连接装置(1)表面的凹槽内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的密封连接接头，其特征在于，所述压紧连接装置(42)包括挤压杆(421)和压紧螺栓(422)；

所述压紧螺栓(422)将挤压杆(421)的一端与压盖连接装置(1)保持有一定间隙地连接在一起，用于调节密封压紧预紧力。

6.根据权利要求5所述的密封连接接头，其特征在于，所述挤压杆(421)的另一端与挤压密封圈(41)相接触的部分为圆形结构。

7.一种缆线压溃试验系统，其特征在于，包括：

高压舱桶(C)，用于提供缆线压溃试验所需的环境参数；以及

两组密封连接接头，所述密封连接接头包括：压盖连接装置(1)、第一密封装置(2)、第二密封装置(3)和第三密封装置(4)；

所述压盖连接装置(1)与高压舱桶(C)的内侧面通过第一密封装置(2)相密封连接，并与待测缆线(L)的外侧面分别通过第二密封装置(3)和第三密封装置(4)相密封连接；

所述第三密封装置(4)包括挤压密封圈(41)和压紧连接装置(42)，所述挤压密封圈(41)用于压盖连接装置(1)与待测缆线的外侧面之间的挤压密封连接；

所述压紧连接装置(42)与压盖连接装置(1)相活动连接，用于为挤压密封圈(41)提供可调节的密封压紧预紧力；

高压舱桶(C)通过两组密封连接接头密封套接在待测缆线(L)上，待测缆线(L)的两端分别伸出至高压舱桶(C)外。

8.根据权利要求7所述的缆线压溃试验系统，其特征在于，所述压盖连接装置(1)包括中空阶梯管(11)；

所述中空阶梯管(11)包括外环面(111)、第一内环面(112)和第二内环面(113)；外环面(111)与高压舱桶(C)的内侧面相邻并通过第一密封装置(2)相密封连接，第一内环面(112)与待测缆线(L)的外侧面之间具有间隙(S)并通过第三密封装置(4)相密封连接，第二内环面(113)与待测缆线(L)的外侧面相邻并通过第二密封装置(3)相密封连接；

所述间隙(S)用于容纳第三密封装置(4)。