一种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水下密封装置，具体为一种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置。
【背景技术】
[0002]杯型管接是一种传统的接触式密封，应用广泛，其优点是结构简单，更换方便，成本低廉，动、静密封均适用，其不足之处是密封性能差、使用寿命短。装在电缆与设备的连接处，能起引入电缆、固定位置、密封电缆，水下航行器电缆穿耐压壳体的密封通常采用杯型关管接进行贯穿电缆密封。发明专利CN104976434A介绍了一种现有水下航行器电缆贯穿耐压壳体密封的杯型管接的构造，电缆穿过压紧螺帽、压紧垫片、密封填料绳、密封填料、杯型管节。杯型管接贯穿耐压壳体，通过压紧螺帽将密封填料挤向电缆表面，随着收紧压紧螺帽，径向压紧力逐渐增加，填料与电缆贴合越加紧密，密封耐压等级逐步提高，然而密封填料和电缆绝缘层均是弹塑性材料，当停止收紧时，密封填料和电缆绝缘层就开始了应力松弛，径向压紧力随时间的延长而逐渐减小，最终甚至完全丧失，密封失效，所以在航行器下潜时特别是在大深度航行时会出现漏水现象，严重影响航行安全。更为严重的是，为了预防或堵住电缆穿舱处的漏水现象，常常在杯型管接中预先补加密封填料，反复收紧螺帽，造成电缆绝缘层越来越薄，最终导致电缆绝缘失效甚至报废，置水下航行器于危险境地。舱外压紧螺帽长期浸泡在海水中，受海水长期侵蚀，锈蚀严重，因更换杯型管接牵涉面广，工程量大，常常无法及时更换压紧螺，留下安全隐患。此外，航行体在水下运动过程中，舱外电缆随水流而摆动，电缆根部将出现应力集中而发生早期破坏。发明专利CNl04976434A提出的水下航行器电缆贯穿耐压壳体密封泄漏再密封装置，虽然对缓解了水下航行器电缆贯穿耐压壳体密封的杯型管接漏水问题，但其密封原理依然靠通过压紧螺帽将密封填料压在电缆表面而密封，不能彻底解决此种密封结构的缺陷，不能保证长期杜绝漏水，且仅能延长寿命I年，不能提高耐压级别，只能耐压O?3MPa，不能防止压紧螺帽锈蚀，不能防护电缆损伤。。
【发明内容】
[0003]为了解决目前水下航行器电缆贯穿耐压壳体密封失效漏水问题，提高耐压级别，延长使用寿命，防止压紧螺帽锈蚀，预防电缆损伤等问题，本发明提供一种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置，能够杜绝漏水，提高耐压级别，延长使用寿命，防止压紧螺帽锈蚀，预防电缆损伤。本发明采用以下技术方案实现:
[0004]—种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置:包括贯穿耐压壳体(6)的杯型管接(3)和杯型管接两端的压紧螺帽(2)、压紧垫圈(4)以及复合密封填料(5)，密封装置还包括设置在舱外的复合锥体(9)、弹性密封腻子(10)、锥形橡胶套(11)和细绳(12)。用浸胶填料绳缠绕成复合锥体，复合锥体包裹压紧螺帽和电缆(I)，复合锥体外面覆盖一层弹性密封腻子(10)，弹性密封腻子是但不限于NDZ-1G密封腻子，外层是锥形橡胶套(11)，锥形橡胶套的两端为圆筒形，直径较小的一端圆筒紧抱电缆，直径较大的一端圆筒紧抱杯型管接的舱外部分，锥形橡胶套长度为9?25cm，锥形橡胶套两端用细绳(12)扎紧，用弹性密封腻子包覆锥形橡胶套两端及焊接处。复合密封填料(5)是但不限于NDZ-2G电缆密封胶浸渍填料绳，复合密封填料、复合锥体、弹性密封腻子常温下固化。
[0005]电缆(I)穿过压紧螺帽、压紧垫片、复合密封填料、杯型管节、复合锥体和锥形橡胶套。杯型管接贯穿耐压壳体，在杯型管接与耐压壳体贯穿处(8)焊接(7)牢固。
[0006]采用本发明的密封装置后，可以杜绝漏水，耐压提高至lOMPa，防止压紧螺帽锈蚀，预防电缆损伤，使用寿命可长达30年。
【附图说明】
[0007]图1是一种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置的示意图；图中:1-电缆，2-压紧螺帽，3-杯型管接，4-压紧垫片，5-复合密封填料，6-耐压壳体，7-焊接，8-杯型管接与耐压壳体贯穿处，9-复合锥体，10-弹性密封腻子，11-锥形橡胶套，12-细绳。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图对本发明作具体说明。
[0009]本发明设计的密封装置摒弃传统的依靠压紧螺帽收紧，提高径向压迫使填料与电缆紧密贴合而挤压密封，由浸渍密封胶填料绳组成的复合密封填料缠绕电缆并充满杯型管接内的空隙处，随着复合密封填料的固化，电缆和杯型管接通过复合密封填料粘接在一起、固化后行成了一个密实连续整体的粘合密封。复合密封填料耐压、耐热、耐油，对介质(油、水)有良好的稳定性，对金属不腐蚀，同时，复合密封填料未固化时可流动、触变，不像固体垫圈那样在起密封作用时必须要有压缩变形，因此也就不存在内应力、松弛、蠕变和弹性疲劳等导致泄漏因素，由于它具有流动性和触变性，可以充满接合面之间凹陷和缝隙，消除了固体垫圈在使用中出现的界面泄漏现象，复合密封填料固化后具有良好粘接弹性，在受到振动、冲击时，不会像固体垫圈那样产生龟裂、脱落等破坏性泄漏现象，电缆不再会受径向压紧力而发生应力松弛现象，也不需要反复收紧压紧螺帽或添加密封填料来堵泄漏。本发明提出的密封装置还包括设置在舱外的密封加强单元，该密封加强单元由浸胶填料绳缠绕成复合锥体包裹着压紧螺栓和电缆，复合锥体外再包一层包括但不限于NDZ-1G密封腻子的弹性密封腻子，最外层设置一锥形橡胶套，锥形橡胶套锥底为圆筒结构，圆筒内径与杯型管接外径相当，橡胶套锥底圆筒套住杯型管舱外部分，锥形橡胶套锥头内径与电缆外径相当，锥形橡胶套两端分别用细绳扎紧，用弹性密封腻子包覆密封。
[0010]在设计密封加强单元时，需要根据电缆和杯型管接的外径设计复合锥体包裹体，锥形橡胶套的尺寸，通常复合锥体长度在5?10cm，锥形橡胶套长度在9?25cm，在装配时，首先进行杯型管接内部的密封操作，清理杯型管接及电缆的粘接表面呈新鲜表面，将浸胶填料绳的复合密封填料缠绕在电缆上充满杯型管接内空隙，缓慢旋收紧螺帽，当密封胶从螺帽与电缆的间隙处溢出时，停止收紧螺帽，接着将预制的锥形橡胶套套在舱外杯型管接处的电缆上，留出约25cm的操作距离，清理复合锥体范围内杯型管接及电缆的表面并使之呈新鲜表面，将浸胶填料绳缠绕压紧螺帽和电缆形成复合锥体。可立即也可以等复合锥体室温固化一天后将弹性密封腻子注满锥形橡胶套，将锥形橡胶套锥底端推至杯型管接处，完全套住舱外的杯型管接上，同时用细绳扎紧锥形橡胶套两端固定，再用弹性密封腻子包覆细绳扎紧处和锥形橡胶套两端口且弹性密封腻子包覆焊接处，上述操作一般需要4小时，继续室温固化I天以上即可完成密封，本发明的密封装置适用温度在-5°C?40°C的海水中，其耐压范围为O?lOMPa，防止压紧螺帽锈蚀，预防电缆损伤，使用寿命可长达30年。
[0011]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域的技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置，包括贯穿耐压壳体(6)的杯型管接(3)和杯型管接两端的压紧螺帽(2)、压紧垫圈(4)以及复合密封填料(5)，其特征在于密封装置还包括设置在舱外的复合锥体(9)、弹性密封腻子(1)、锥形橡胶套(11)和细绳(12);电缆(I)穿过压紧螺帽、压紧垫片、复合密封填料、杯型管节、复合锥体和锥形橡胶套；杯型管接贯穿耐压壳体，在杯型管接与耐压壳体贯穿处(8)焊接;复合锥体是用浸胶填料绳缠绕压紧螺帽和电缆形成密实的锥体，椎体的长度为5?1cm;复合锥体外面覆盖一层弹性密封腻子，外层是锥形橡胶套，锥形橡胶套两端及焊接处用弹性密封腻子包覆。2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于复合密封填料是NDZ-2G电缆密封胶浸渍填料绳。3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于弹性密封腻子是NDZ-1G弹性密封腻子。4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于锥形橡胶套的两端为圆筒形，直径较小的一端圆筒紧抱电缆，直径较大的一端圆筒紧抱杯型管接的舱外部分，锥形橡胶套长度为9?25cm，用细绳扎紧锥形橡胶套两端。
【专利摘要】一种大深度水下航行器电缆贯穿耐压壳体的密封装置，包括贯穿耐压壳体的杯型管接、压紧螺帽、压紧垫圈、复合密封填料、复合锥体、弹性密封腻子、锥形橡胶套和细绳组成，该装置能够杜绝漏水，耐压提高至10MPa，防止压紧螺帽锈蚀，预防电缆损伤，使用寿命长达30年。
【IPC分类】F16L5/02
【公开号】CN105546222
【申请号】CN201610110011
【发明人】王庆军, 高春林, 刘海滨, 陈冲, 周红兴, 董文文, 蒋协强
【申请人】南京大学, 中国人民解放军海军上海地区装备修理监修室, 中国人民解放军海军四八〇五工厂上海船厂
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月26日