水下湿插静压补偿装置的制作方法

本发明涉及一种静压补偿装置，具体是指一种用于水下湿式可插拔电接头的静压补偿装置，属于水下带电插拔设备的技术领域。

背景技术：

目前，海底电子舱被应用于海洋工程中的多个领域和装备，如海洋石油开发、海洋环境监测、海底观测系统、海底矿产资源采集、海洋生物资源利用等等。大多数应用于海底的水下设备要求具备监测、控制、采集、反馈等多种综合控制功能，这就要求必须设计有海底电子舱。海底电子舱外部暴露于海水中，内部封装各种电子元器件、电路板等各功能模块。所有的电子元器件电缆引线最终需穿过该海底电子舱与外部位于相应水下设备上的执行机构相连，以实现所需目标功能。而这些电缆通常通过设置于海底电子舱上的水下湿式可插拔电接头匹配接插。

现有技术中，大部分设置在水下设备上的海底电子舱，其内部电缆都是通过干式电接头在陆地接插密封，然后整体安装于海底环境。在海底服役过程中，尽量避免水下设备与海底电子舱之间的电缆接插。当水下设备出现故障或需要维护时，该水下设备与海底电子舱均需回收至陆地环境进行拆解。由此，水下设备的维修、维护成本大大增加。

而对于采用了水下湿式可插拔电接头的水下设备，由于电接头一般利用螺栓安装于海底电子舱的底板上。由于海底电子舱内部均为电子元器件，一般充满惰性气体(1个大气压)。在海底环境下，该电接头的一端暴露在海水中，另一端却密封在海底电子舱的内部，因此造成该电接头的两端压力不相等。由于该电接头长期承受海底外压，尤其是深水环境下的海底超高压净水压力，使得电接头中心位置的插针座极易损坏，甚至造成因海水泄漏而导致电接头短路的安全事故。

基于上述，本发明提供一种水下湿插静压补偿装置，实现水下湿式可插拔电接头位于海水一侧和位于海底电子舱一侧的两端压力自平衡，避免由于长期承受海水压力而造成电接头内部插针座零部件失效，克服现有技术中存在的缺点和限制，保障海底生产作业的安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水下湿插静压补偿装置，使水下湿插电接头的两侧在使用过程中始终保持海水压力平衡，避免因长期受压不平衡而造成的失效和海水泄漏，提高其安全性和可靠性。

为了达到上述目的，本发明提出一种水下湿插静压补偿装置，包含：底座，固定安装在海底电子舱上，其上部设置在海底电子舱外部，与水下湿插电接头连接，且其中一侧开设海水补偿孔，其下部设置在海底电子舱内部，其内部填充绝缘油形成绝缘油腔室，与海水补偿孔连通；电缆穿越接头，固定安装在底座的底部，与水下湿插电接头连接的电缆经过绝缘油腔室后通过该电缆穿越接头伸入海底电子舱的内部；压力平衡调节组件，安装在底座的海水补偿孔内，与海水连通，根据海水压力使压力平衡调节组件在海水补偿孔内移动，调节绝缘油腔室压力使水下湿插电接头的外侧压力与海底电子舱的内侧压力达到平衡。

所述的水下湿插电接头与底座之间设置电接头径向密封圈。

所述的底座与海底电子舱之间设置底座径向密封圈和底座端面密封圈。

所述的底座上部的另一侧开设用于注入绝缘油的注油孔；该注油孔的端部设置油塞，封堵注油孔。

所述的底座与油塞之间设置油塞密封圈。

所述的电缆穿越接头与电缆之间通过注入树脂固化粘结。

所述的电缆穿越接头与底座之间设置电缆穿越接头密封圈。

所述的压力平衡调节组件包含：压力平衡活塞，安装在底座的海水补偿孔内，沿该海水补偿孔的轴向移动；螺纹堵头，中心设置穿孔，通过旋拧安装在海水补偿孔的端部；滤网，固定安装在螺纹堵头伸入海水补偿孔内的一端。

根据水下湿插静压补偿装置所处的水深位置，由螺纹堵头的穿孔进入海水补偿孔的海水作用于压力平衡活塞，使其在海水补偿孔内轴向移动，调节绝缘油腔室内的压力，使水下湿插电接头的外侧压力与海底电子舱的内侧压力达到平衡。

所述的压力平衡活塞与底座之间设置活塞径向密封圈。

综上所述，本发明所述的水下湿插静压补偿装置，提供位于海水静水压力下的水下湿插电接头与海底电子舱的内部压力之间的自动平衡补偿，使得水下湿插电接头的两侧在使用过程中始终保持海水压力平衡，从而避免水下湿插电接头因长期内外压力不平衡而造成的可能失效和海水泄漏，提高其安全性和可靠性，延长使用寿命，提高水下油田设施的生产作业效率。

附图说明

图1为本发明中的水下湿插静压补偿装置的结构示意图；

图2为本发明中的水下湿插静压补偿装置的俯视图；

图3为本发明中的水下湿插静压补偿装置与海底电子舱的安装示意图。

具体实施方式

以下结合图1～图3，通过优选实施例对本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

如图1和图3所示，为本发明提供的水下湿插静压补偿装置，连接设置在水下湿插电接头16与海底电子舱15之间，包含：底座1，固定安装在海底电子舱15上，该底座1的上部设置在海底电子舱15外部，暴露在海水中，且与水下湿插电接头16(该水下湿插电接头16暴露于海水中，受到海水静水压力作用)连接，该底座1的上部的其中一侧开设海水补偿孔，该底座1的下部设置在海底电子舱15内部，该底座1的内部填充绝缘油17形成绝缘油腔室，且与海水补偿孔连通；电缆穿越接头3，固定安装在底座1的底部，与水下湿插电接头16连接的电缆2经过绝缘油腔室后通过该电缆穿越接头3伸入至海底电子舱15的内部；压力平衡调节组件，安装在底座1的海水补偿孔内，与海水连通，根据海水压力使压力平衡调节组件在海水补偿孔内移动，通过调节绝缘油腔室压力使水下湿插电接头16的外侧压力与海底电子舱15的内侧压力平衡。

所述的水下湿插电接头16与底座1之间设置电接头径向密封圈，实现水下湿插电接头16与底座1上部开口之间的密封，防止海水进入底座1的绝缘油腔室内。

如图1和图2所示，所述的底座1通过第一连接螺栓14固定安装在海底电子舱15上；且该底座1与海底电子舱15之间设置底座径向密封圈6和底座端面密封圈7，实现底座1与海底电子舱15之间的密封，防止海水进入海底电子舱15内。

所述的底座1的上部的另一侧开设注油孔，所述的绝缘油17通过该注油孔注入底座1的内部；该注油孔的端部设置油塞12，在完成绝缘油17的注入之后，用于封堵注油孔。

进一步，所述的底座1与油塞12之间还设置有油塞密封圈13，实现底座1与油塞12之间密封，防止海水进入注油孔内。

所述的电缆穿越接头3通过第二连接螺栓4固定安装在底座1的底部，该电缆穿越接头3与电缆2之间通过注入树脂固化粘结，使得分别位于海底电子舱15内与绝缘油腔室内的电缆2的两端实现密封隔离。

进一步，所述的电缆穿越接头3与底座1之间设置电缆穿越接头密封圈5，实现电缆穿越接头3与底座1之间的密封，防止绝缘油17泄漏。

所述的压力平衡调节组件包含：压力平衡活塞10，安装在底座1的海水补偿孔内，可沿该海水补偿孔的轴向移动；螺纹堵头9，其中心设置穿孔，通过旋拧安装在海水补偿孔的端部，允许海水由穿孔进入海水补偿孔并作用于压力平衡活塞10；滤网8，固定安装在螺纹堵头9伸入海水补偿孔内的一端，对进入海水补偿孔的海水过滤杂质，防止压力平衡活塞10的移动腔室被海水杂质堵塞。

根据水下湿插静压补偿装置所处的水深位置，进入海水补偿孔的海水作用于压力平衡活塞10，使其在海水补偿孔内轴向移动，从而调节绝缘油腔室内的压力，使得水下湿插电接头16的外侧压力与海底电子舱15的内侧压力达到平衡。

进一步，所述的压力平衡活塞10与底座1之间设置活塞径向密封圈11，实现压力平衡活塞10与底座1的海水补偿孔之间的密封，防止海水进入绝缘油腔室内。

本发明中，由于采用螺纹堵头9，因此其旋入海水补偿孔的深度可调，根据水下湿插静压补偿装置所处的水深位置，能够随时调整压力平衡活塞10可移动的腔室大小，以满足压力调节的需要。

本发明所述的水下湿插静压补偿装置，在工厂装配时，预先将电缆2穿过电缆穿越接头3，且与该电缆穿越接头3之间通过注入树脂固化粘结。随后将电缆2的一端与水下湿插电接头16尾端的插针焊接连接，再将电缆穿越接头3固定安装在底座1的底部。此时，水下湿插电接头16连接在底座1的上部，但未与底座1之间锁紧固定。通过注油孔向底座1内部注入绝缘油17，充满后安装油塞12堵住注油孔。最后安装压力平衡活塞10等其余组件，并锁紧固定水下湿插电接头16。

综上所述，本发明所述的水下湿插静压补偿装置，提供位于海水静水压力下的水下湿插电接头与海底电子舱的内部压力之间的自动平衡补偿，使得水下湿插电接头的两侧在使用过程中始终保持海水压力平衡，从而避免水下湿插电接头因长期内外压力不平衡而造成的可能失效和海水泄漏，提高其安全性和可靠性，延长使用寿命，提高水下油田设施的生产作业效率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。