一种水下电缆、模具及水下设备的制作方法

本申请涉及电缆连接技术领域，尤其涉及一种水下电缆、模具及水下设备。

背景技术：

水下设备在水下一千米以上进行作业时，水下设备的电缆之间一般通过水密头进行连接，水密头与水下设备的舱体相连，然后将舱体内外的两段电缆分别与水密头相连。

虽然水密头与舱体间采用可拆卸连接的方式，但是在某些特定情况下，水下设备相连接的电缆间是不需要拆卸的，这种情况下采用高价格的水密头显然增加了成本。

技术实现要素：

为了降低水下电缆连接所需的成本，本申请提供了一种水下电缆、模具及水下设备。

第一方面，本申请提供一种用于水下电缆加工的模具，采用如下的技术方案：

一种用于水下电缆加工的模具，包括：

下模，所述下模的上表面开设有下腔体，所述下腔体包括第一下腔和第二下腔，所述第一下腔呈圆台状，所述第二下腔位于第一下腔的上方，所述第一下腔的底面中心开设有中心孔，所述中心孔的直径等于缆体的直径；

第一上模，所述第一上模的一侧表面上开设有第一上腔，所述第一上腔的两端分别连通至所述第一上模的上下表面，所述第一上模的下表面上设有第一凸台；

第二上模，所述第二上模的一侧表面上开设有第二上腔，所述第二上腔的两端分别连通至所述第二上模的上下表面，所述第二上模的下表面上设有第二凸台；

其中，所述第一上模与第二上模相扣合时，所述第一上腔与第二上腔闭合形成的空间形状为圆台状，所述第一凸台与第二凸台抵接形成闭合的环体，且所述环体能够插进所述第二下腔内。

可选的，所述第一凸台和第二凸台的内表面为圆柱面。

可选的，所述下模的一组平行的侧表面上分别开设有导向槽，所述第一上模的底面设置有与导向槽配合的第一导向板，所述第二上模的底面设置有与限位槽配合的第二导向板。

可选的，所述下模的上表面开设有多个第一螺纹孔，所述第一上模上开设有与部分第一螺纹孔对应的第一通孔，所述第二上模上开设有与其余第一螺纹孔对应的第二通孔。

可选的，所述第一上模上沿垂直于第一通孔轴线的方向开设有第三通孔，所述第二上模朝向第一上模的一侧表面上开设有与第三通孔对应的第二螺纹孔。

第二方面，本申请提供一种水下电缆，采用第一方面任一项中的模具加工，采用如下的技术方案：

一种水下电缆，包括：

缆体；

第一端头，设置于所述缆体上，所述第一端头为圆台状；

第二端头，设置于所述缆体上，所述第二端头为圆台状，所述第二端头大径端端面的面积小于所述第一端头大径端端面的面积；

第三端头，设置于所述缆体上，位于第一端头和第二端头之间，所述第三端头的一端与所述第一端头的大径端相连，另一端与所述第二端头的大径端相连。

可选的，所述第三端头为圆柱状，所述第三端头的横截面积等于所述第二端头大径端端面的面积。

可选的，所述第一端头母线与轴线之间的夹角为10°-30°。

第三方面，本申请提供一种水下设备，采用如下的技术方案：

一种水下设备，包括：

舱体；

端盖，设置于舱体上，所述端盖的外端面上开设有容纳槽，所述容纳槽的底面中心开设有穿线孔；

第二方面中所述的水下电缆，所述缆体穿设于穿线孔内，所述第一端头设置于容纳槽内；

封堵件，设置于所述端盖的外端面上，用于将所述第一端头封闭于容纳槽内。

可选的，所述封堵件包括两个半圆形的盖板，每个所述盖板上均开设有半圆形的卡槽，所述卡槽的半径等于第三端头的半径；

所述盖板上开设有第四通孔，所述端盖的外端面上开设有与第四通孔对应的第三螺纹孔。

本申请中采用专用模具，通过硫化橡胶加热固化的方式加工水下电缆，将电缆缆体和密封结构一体成型，无需单独加工水密头，同时在舱体的端盖上加工出与水下电缆相适配的结构，将水下电缆安装于端盖上，进而实现水下密封功能，相对于传统的水密头结构，大大降低了生产成本。

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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1是本申请实施例给出的水下电缆的一种整体结构示意图。

图2是本申请实施例给出的水下设备的一种整体结构示意图。

图3是图2中端盖的剖视图。

图4是本申请实施例给出的模具的一种整体结构示意图。

图5是图4的三维爆炸图。

图6是图4中下模的结构示意图。

图7是图4中第一上模和第二上模的结构示意图。

图中，1、缆体；2、第一端头；3、第二端头；4、第三端头；5、舱体；6、端盖；61、容纳槽；611、侧部密封面；612、底部密封面；62、第三螺纹孔；63、穿线孔；7、封堵件；71、盖板；72、卡槽；73、第四通孔；

100、下模；110、下腔体；120、第一下腔；130、第二下腔；140、中心孔；150、导向槽；160、第一螺纹孔；200、第一上模；210、第一上腔；220、第一凸台；230、第一导向板；240、第一通孔；250、第三通孔；300、第二上模；310、第二上腔；320、第二凸台；330、第二导向板；340、第二通孔；350、第二螺纹孔。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

参照图1，为本申请实施例公开的一种水下电缆，包括缆体1以及固定设置在缆体1上的第一端头2、第二端头3和第三端头4。

第一端头2和第二端头3均为圆台状，且两者的轴线均与缆体1的轴线重合。其中，第一端头2和第二端头3的大径端相对设置，且第二端头3大径端端面的面积小于第一端头2大径端端面的面积。

第三端头4位于第一端头2和第二端头3之间，第三端头4的一端与第一端头2固定连接，另一端与第二端头3固定连接。

本申请中的水下电缆安装在舱体上时，第一端头2安装于舱体的端盖上，起到密封作用，将舱体内外隔开，第二端头3和第三端头4伸出舱体外，能够承载扭力或弯矩，防止缆体在第一端头2的根部断裂。

可选的，第三端头4设置为圆柱状，且其横截面积等于第二端头3大径端端面的面积。

第一端头2母线与轴线之间的夹角为10°-20°，可选的，在本申请中，将该角度设置为15°。

参照图2和图3，本申请实施例还公开了一种水下设备，包括舱体5、端盖6、封堵件7以及上述任一实施例中所述的水下电缆。

端盖6固定设置于舱体5上，用于将舱体5封闭。端盖6的外端面上开设有容纳槽61，用于容纳第一端头2。容纳槽61的底面中心开设有穿线孔63，用于供缆体1穿过，穿线孔63的端部连通至舱体5内部。

封堵件7设置于端盖6的外端面上，封堵件7卡在第三端头4的外侧，将第一端头2封闭于容纳槽61内，限制缆体1的轴向移动。

需要说明的是，容纳槽61的空间形状与第一端头2相配合，容纳槽61具有侧部密封面611和底部密封面612。第一端头2安装在容纳槽61内后，第一端头2的侧表面与侧部密封面611贴合，第一端头2的小径端端面与底部密封面612贴合，受到封堵件7的限位作用，第一端头2的侧表面与侧部密封面611之间存在挤压力，第一端头2的小径端端面与底部密封面612之间存在挤压力。

可选的，在实际生产加工中，容纳槽61的尺寸可以略小于第一端头2的尺寸，安装水下电缆时，通过外力将第一端头2压进容纳槽61内，通过第一端头2侧表面与侧部密封面611之间的挤压力以及第一端头2小径端端面与底部密封面612之间的挤压力起到密封作用，且在外界水压越大的情况下，上述挤压力越大，密封性能越好。

根据本申请一种可选的技术方案，封堵件7包括两个半圆形的盖板71，每个盖板71上均开设有半圆形的卡槽72，卡槽72与盖板71同心，两个盖板71扣合在一起时形成封闭的环体。盖板71上沿周向均布有多个第四通孔73，端盖6的外端面上开设有多个与第四通孔73相对应的第三螺纹孔62。

将第一端头2压进容纳槽61内后，将两个盖板71卡在第三端头4的外侧，使两个盖板71的侧表面与端盖6的外端面贴合，然后采用螺栓将两个盖板71固定于端盖6上。两个盖板71的分体设计，方便水下电缆的安装，而且通过类似法兰连接的形式将两个盖板71固定在端盖6上，保证了固定效果。

在水下电缆安装之前，可以在整个水下电缆的外表面以及容纳槽61的内壁面涂抹润滑脂，润滑脂的作用一是方便将第一端头2压进容纳槽61内，二是润滑脂填充在第一端头2外表面和容纳槽61内壁面之间，能够增强整个结构的密封性。

参照图4和图5，本申请实施例还公开了一种模具，用于加工上述实施例中所述的水下电缆，包括下模100、第一上模200以及第二上模300。

参照图5和图6，下模100为方形结构，其上表面开设有下腔体110，用于成型第一端头2。下腔体110包括第一下腔120和第二下腔130两个部分，其中，第一下腔120的空间形状为与第一端头2配合的圆台状，且第一下腔120的横截面积由下向上逐渐增大。第一下腔120的底面中心开设有中心孔140，中心孔140的直径等于缆体1的直径，缆体1能够穿过中心孔140。第二下腔130位于第一下腔120的上方，第二下腔130下端口的直径等于第一下腔120上端口的直径。

参照图5和图7，第一上模200和第二上模300均为方形结构。其中，第一上模200的一侧表面上开设有第一上腔210，第一上腔210的两端分别连通至第一上模200的上下表面。第二上模300的一侧表面上开设有与第一上腔210相对应的第二上腔310，第二上腔310的两端分别连通至第二上模300的上下表面。第一上模200与第二上模300相扣合时，第一上腔210与第二上腔310闭合形成用于成型第二端头3的圆台状空间，且该圆台状空间的横截面积由上向下逐渐增大。

第一上模200的下表面固定设置有第一凸台220，第二上模300的下表面固定设置有第二凸台320，第一凸台220和第二凸台320均为环状结构，且两者的尺寸相同，第一上模200和第二上模300扣合在一起时，第一凸台220和第二凸台320的端部抵接，形成封闭的环体，用于成型第三端头4，该环体能够插进第二下腔130内，与第二下腔130配合。

采用上述模具进行水下电缆加工时，具体过程如下：首先向第一上腔210、第二上腔310、第一凸台220、第二凸台320以及下腔体110的内壁面喷脱模剂，将缆体1由上向下依次穿过下腔体110和中心孔140，然后将第一上模200和第二上模300套在缆体1上段的外侧，并将第一上模200和第二上模300固定。然后向下腔体110内注入定量的硫化胶，以硫化胶所在平面与下模100的上表面平齐为宜。然后将组装后的第一上模200和第二上模300向下滑动，直到第一凸台220和第二凸台320完全插进第二下腔130内，第一上模200和第二上模300的下表面与下模100的上表面贴合，此时在第一凸台220和第二凸台320的挤压作用下，硫化胶上升至第一上腔210和第二上腔310内，当硫化胶从第一上腔210和第二上腔310的上端溢出时，说明硫化胶已充满模具的整个腔体，此时将第一上模200、第二上模300与下模100固定，最后将整个模具置于硫化设备上进行加热固化，固化成型后进行脱模即可得到水下电缆。

根据本申请一种可选的技术方案，第一凸台220和第二凸台320的内表面为圆柱面，圆柱面设置是为了使成型后的第三端头4呈圆柱状，水下电缆向舱体5上安装时，第三端头4的外表面与卡槽72的内壁面完全贴合，增强了结构的稳定性。

参照图5，根据本申请一种可选的技术方案，下模100的一组平行的侧表面上分别沿平行于中心孔140轴线的方向开设有导向槽150，第一上模200的底面固定设置有与导向槽150配合的第一导向板230，第二上模300的底面固定设置有与导向槽150配合的第二导向板330。

第一上模200和第二上模300组装完成后，向下移动的过程中，第一导向板230和第二导向板330插进对应侧的导向槽150内，沿着导向槽150移动，对第一上模200和第二上模300的下压过程起到有效导向作用。

参照图5、图6和图7，根据本申请一种可选的技术方案，下模100的上表面沿四周边缘开设有多个第一螺纹孔160，第一上模200上开设有与部分第一螺纹孔160对应的第一通孔240，第二上模300上开设有与其余第一螺纹孔160对应的第二通孔340。可采用螺栓固定的方式将第一上模200和第二上模300与下模100组装为一体，操作更为简单。

可选的，第一上模200上沿垂直于第一通孔240轴线的方向开设有多个第三通孔250，第二上模300朝向第一上模200的一侧表面上开设有与第三通孔250对应的第二螺纹孔350。第三通孔250分布于第一上腔210的两侧，第二螺纹孔350分布于第二上腔310的两侧。可通过螺栓固定方式将第一上模200与第二上模300固定。

本申请中采用专用模具，通过硫化橡胶加热固化的方式加工水下电缆，在舱体5的端盖6上加工出与水下电缆相适配的结构，将水下电缆安装于端盖6上，进而实现水下密封功能，相对于传统的水密头结构，大大降低了生产成本。

以上对本申请实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。因此，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。