上下筒口之间均密封的内外筒结构的制作方法

本发明涉及一种内外筒结构，具体涉及一种上下筒口之间均密封的内外筒结构，属于密封。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，多用途的深海装备平台成为一种发展趋势。为执行多样化任务，深海装备平台需要携载多种类型的任务载荷。为此，深海装备平台上需要设置通用化的耐压外筒，以用于安装不同类型任务载荷的负载内筒，并且需要根据任务需求经常拆卸和换装其他类型的负载内筒。另外，载荷的多样化要求通用化的耐压外筒上、下端均要有开盖功能，并且要求外筒的上、下端开盖后内筒与外筒之间要形成密封腔以保护线缆等附件，该密封腔为内筒同轴套装在外筒内部后，内外筒之间形成的用于放置线缆的环形空腔；上下筒口之间密封即为该环形空腔上下端开口密封。

2、由此产生两个问题：一是由于内、外筒的结构尺度往往较大，现有制造手段无法保证二者上、下筒口的形位公差和加工精度等；二是由于外筒正常工作时不可避免会接触海水，并且需要经常拆卸和换装内筒，现有维保手段也无法保证其配合表面的行为公差和表面粗糙度。现有技术中，深海装配平台的耐压外筒和负载内筒多为只有一端有筒口之间密封的情况，这种情况只需要采用法兰密封方式即可，所以传统技术已无法满足用于内外筒安装的上下筒口之间均密封的要求。此外，传统的法兰密封方式，内筒通过法兰与外筒密封，由此使得内筒和外筒筒口的径向尺寸较大，进而增大了筒盖尺寸和重量，增大了外筒开盖系统的设计难度；且不利于外筒在空间利用率紧张的总体平台上的布局。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种上下筒口之间均密封的内外筒结构，能够实现内外筒结构上下筒口之间的密封，适合用于不便于高精度加工的大尺度、上下筒口之间均有密封要求的内外筒结构；相比于传统的内外筒之间采用法兰密封形式，能够在相同承压下大幅减小筒盖重量；且具有结构简单、拆卸方便等特点。

2、本发明的技术方案如下：

3、上下筒口之间均密封的内外筒结构，包括同轴套装的外筒和内筒，所述外筒和内筒之间具有环形空间；还包括：上密封组件和下密封组件；

4、所述上密封组件包括：上压紧环和上唇形密封圈；

5、所述下密封组件包括：下压紧环、锥环密封件和下唇形密封圈；

6、所述外筒上筒口的内圆周面上设置有用于支撑内筒的悬挂支撑；外筒上筒口悬挂支撑上方的内圆周面上设置有上唇形密封圈；

7、所述内筒上筒口的外圆周具有外径上大下小的上环肋，其中外径较大部分支撑在悬挂支撑上，并在上唇形密封圈处形成径向密封；上压紧环与外筒连接后压紧在内筒上端面；

8、所述内筒下筒口的外圆周面具有下环肋，下环肋具有外圆周面为锥形的锥形段；锥环密封件具有密封部，密封部的内圆周面为与下环肋的锥形段配合的锥形面，且所述锥形面上设置有密封橡胶；

9、所述外筒下筒口内圆周面上与锥环密封件对应的位置设置有下唇形密封圈，与锥环密封件之间形成径向密封；下压紧环与外筒连接后压紧在锥环密封件下端面。

10、作为本发明的一种优选方式，外筒筒体的外圆周面上设置有通过密封舱盖密封的接线窗，所述密封舱盖上安装有外筒穿舱接插件；所述内筒筒体外圆周面上与所述接线窗对应的位置设置有内筒穿舱接插件。

11、作为本发明的一种优选方式，所述内筒穿舱接插件的中心线和所述外筒穿舱接插件的中心线相对接线窗的中心线上、下错开布置。

12、作为本发明的一种优选方式，所述密封橡胶由附着在锥环密封件内圆周面的连续橡胶层及连续橡胶层表面沿该锥形面的母线方向呈波浪形离散分布的多道橡胶环组成。

13、作为本发明的一种优选方式，所述悬挂支撑为环形肋或为在外筒上筒口的内圆周面上沿周向间隔分布的多个弧形肋。

14、作为本发明的一种优选方式，所述悬挂支撑上设置有定位槽；所述上环肋外径较小部分的外圆周面上设置有与所述定位槽配合的定位凸块。

15、作为本发明的一种优选方式，所述下密封组件还包括：自适应补偿组件；

16、所述自适应补偿组件包括：螺母座、预紧调节螺杆和弹簧；

17、所述锥环密封件具有空心圆柱状的筒身和位于筒身顶部的密封部，密封部锥形内圆周面的小端与筒身相连；且所述密封部的外径大于筒身外径，由此在两者连接处形成台阶面；所述密封部的外圆周面设置有外密封橡胶，内圆周面设置有内锥密封橡胶；

18、所述螺母座同轴套装在所述锥环密封件外部，其内圆周面与外密封橡胶接触；外筒下筒口内圆周面上与螺母座下端外圆周面对应的位置设置有下唇形密封圈；所述下压紧环与外筒连接后压紧在所述螺母座的下端面；

19、所述预紧调节螺杆沿轴向从上往下依次为内径和外径均较大的轴段a以及内径和外径均较小的轴段b；预紧调节螺杆同轴套装在锥环密封件筒身与螺母座之间；且轴段b的外圆周面与螺母座对应位置的内圆周面螺纹配合；轴段b的内圆周面与对应位置的锥环密封件的外圆周面滑动配合；

20、所述弹簧套装在锥环密封件的筒身外部，顶部与锥环密封件外圆周面的台阶面抵触，底部与预紧调节螺杆内圆周的台阶面抵触；所述弹簧预压缩。

21、作为本发明的一种优选方式，所述内锥密封橡胶包括附着在锥环密封件密封部内圆周面的连续橡胶层及连续橡胶层表面沿该锥形面的母线方向呈波浪形离散分布的多道橡胶环。

22、作为本发明的一种优选方式，所述外密封橡胶包括附着在锥环密封件密封部外圆周的连续橡胶层及连续橡胶层表面沿竖直方向呈波浪形离散分布的多道橡胶环。

23、作为本发明的一种优选方式，所述螺母座顶部还设置有挡环，用于所述锥环密封件的轴向限位。

24、有益效果：

25、(1)对内外筒安装的上下筒口之间采用本发明的密封组件，相较传统的法兰密封方式，可以大大减小筒口的径向尺寸，从而可以减小外筒的平面布局面积，更加有利于外筒在空间利用紧张的总体平台上的布置；且由于能够减小筒口的径向尺寸，可以在相同承压下大幅减小筒盖重量进而降低开盖作动机构的驱动力大小，从而降低外筒开盖系统的设计难度。

26、本发明所采用的密封形式对内外筒之间的加工精度和形位公差要求不敏感，适用于对适配精度要求不高的大尺度内外筒的密封装配。

27、(2)锥环密封件密封部内锥面的密封橡胶具有波浪形离散分布的多道橡胶环，保证其具有足够的变形空间；采用锥面密封和波浪型橡胶，在内筒安装过程中，锥向密封的多道橡胶环可随挤压程度发生自适应的变形流动填充缝隙，实现密封性能的自适应调整，增强该密封装置的可靠性。

28、(3)采用本发明中的密封组件，处于海水中时，在外部水压的作用下，锥环密封件会越压越紧，从而增强密封效。

29、(4)采用具有自适应补偿的下密封组件，通过预紧调节螺杆根据需要来调节预紧力，适合用于需要频繁拆卸和换装内筒的使用需求；当换装内筒后，直接依据换装后的内筒来调整弹簧的预压紧力以保证外静密封以及内锥向静密封处密封效果即可。

30、(5)本发明中内筒穿舱接插件的中心线以及外筒穿舱接插件的中心线相对接线窗的中心线上、下错开一定距离布置，且接线窗的中心线正好位于中间位置，可以在不必增大接线窗的口径和外伸长度的条件下，有效避免内、外接插件的接线在接线窗内部的干涉。

31、(6)本发明的密封装置便于更换维护，维保效率高。