一种负压紧固结构的深海耐压电子舱的制作方法

本发明涉及深海设备领域，具体涉及一种负压紧固结构的深海耐压电子舱。

背景技术：

对于深海作业设备，其耐压电子舱的可靠性关系到整体设备的安全。但是对于水下机器人等对重量参数要求较严格的设备，在注重耐压性能以及密封性能的同时整体重量也是较为关键的参数指标。

现有的深海耐压电子舱材料可以分为金属材料以及非金属材料，其中金属材料如钛合金或不锈钢等具有易于加工的特点，可以灵活的安装水密接头以及固定结构件。但是为了保证在深海高压力下的耐压强度，往往需要极高的壁厚，因此也存在着重量过重的缺点，只能用于制作一些小型的耐压电子舱。

非金属材料如硼硅玻璃和陶瓷等，虽然重量较轻、抗压强度好。但是非金属材料也存在加工困难的问题，比如在安装水密接插件时无法加工螺纹孔，无法加工出方便安装固定的异型结构。像现有的纯玻璃半球电子舱方案，是通过玻璃半球的密封面打磨到非常高的平整度和光洁度，从而进行密封。这也导致技术难度高，加工费用昂贵。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出一种负压紧固结构的深海耐压电子舱，通过半球形玻璃与金属耐压法兰组合密封，利用负压紧固方式进行安装固定，在保证耐压强度的同时又能降低整体重量。采用本发明可以无需对玻璃半球进行复杂的加工，即可保证玻璃半球与金属法兰的密封性与结构稳定性，并且所有水密接头与电子元器件均安装在金属法兰上，无需复杂的固定结构。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种负压紧固结构的深海耐压电子舱，其包括上下两个玻璃半球、金属耐压法兰、螺纹挡圈、密封堵头、j型密封圈、水密接头；

所述的上下两个玻璃半球扣合在所述的金属耐压法兰上，三者组成密闭空间；所述的金属耐压法兰与所述的上下两个玻璃半球接触面的内部开设有密封圈槽，所述的j型密封圈放置在所述的密封圈槽中，实现密闭空间的密封；所述的金属耐压法兰的上下两端均与所述的螺纹挡圈螺纹连接，用于对所述的j型密封圈进行限位；

所述的金属耐压法兰的周向上开设有通气孔，并通过所述的密封堵头进行密封；所述的金属耐压法兰的周向上还开设有螺纹孔，所述的水密接头通过所述的螺纹孔安装在所述的金属耐压法兰上。

进一步地，所述的金属耐压法兰上与所述的水密接头的连接的面加工为平面，用于实现两者配合密封，同时防止应力集中。

进一步地，所述的金属耐压法兰的密封圈槽的内侧设置加强筋，提供金属耐压法兰的耐压能力。

进一步地，所述的金属耐压法兰的周向加工若干个带螺纹孔的凸台，用于所述的电子舱的安装和定位；且所述的凸台内的螺纹孔的长度小于凸台的长度。

进一步地，所述的加强筋上加工有若干个用于固定内部电子元器件的螺纹孔。

进一步地，所述的金属耐压法兰由钛合金制成。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明玻璃半球与金属法兰之间密封性良好，整体重量轻，容量大，可以工作于全海深压力环境下。

(2)真空负压安装固定方式性能稳定、安全可靠，对玻璃半球加工工艺要求低，也可以直接购买标准尺寸玻璃半球，成本低易实现。

(3)水密接头安装方式灵活，金属耐压法兰上水密接头对应安装孔数量可根据需求定制，无需更换玻璃半球。

(4)本发明相较于纯玻璃电子舱，内部电子元器件以及外部结构固定方式更为简单灵活。

附图说明

图1为本发明的负压紧固结构的深海耐压电子舱沿竖直中心面向后的剖视图。

图2为本发明的负压紧固结构的深海耐压电子舱沿水平中心面向下的剖视图。

图3为本发明的负压紧固结构的深海耐压电子舱的左视图。

图4为本发明的金属耐压法兰的立体图。

图中，上下两半玻璃半球1、金属耐压法兰2、螺纹挡圈3、密封堵头4、j型密封圈5、水密接头6、抽气孔7、安装定位凸台8、电子元件安装孔9。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～4所示，本发明的负压紧固结构的深海耐压电子舱，其包括上下两个玻璃半球1、金属耐压法兰2、螺纹挡圈3、密封堵头4、j型密封圈5、水密接头6；

上下两个玻璃半球1扣合在金属耐压法兰2上，三者组成密闭空间。

金属耐压法兰2优选由钛合金加工制成，其与上下两个玻璃半球1接触面的内部开设有密封圈槽，j型密封圈5放置在密封圈槽中，实现密闭空间的密封；金属耐压法兰2的上下两端均与螺纹挡圈3螺纹连接，用于对j型密封圈5进行限位。金属耐压法兰2的周向上开设有通气孔7，并通过密封堵头4进行密封；金属耐压法兰2的周向上还开设有螺纹孔，所述的水密接头6通过螺纹孔安装在金属耐压法兰2上。

金属耐压法兰2上与所述的水密接头6的连接的面加工为平面，用于实现两者配合密封，同时防止应力集中。

金属耐压法兰2的密封圈槽的内侧设置加强筋，提供金属耐压法兰2的耐压能力。加强筋上加工有若干个用于固定内部电子元器件的螺纹孔。

金属耐压法兰2的周向加工四个带螺纹孔的凸台8，用于电子舱的安装和定位；且所述的凸台8内的螺纹孔的长度小于凸台的长度，防止破坏金属耐压法兰2的耐压强度。

本发明的负压紧固结构的深海耐压电子舱的装配过程如下：

将两个j型密封圈5分别安装到金属耐压法兰2的密封圈凹槽中，将两个螺纹挡圈3安装到金属耐压法兰2上，旋紧将j型密封圈5固定；将水密接头6安装到金属耐压法兰2上预留的螺纹孔中；将上下两个玻璃半球1扣在金属耐压法兰2上，并通过抽气孔7抽真空将玻璃半球1压紧；抽真空后迅速将抽气孔7上的密封堵头4旋紧；拆卸时首先将抽气孔密封堵头4取下；向抽气孔7中打气，通过气压将玻璃半球1顶起，从而使玻璃半球1与金属耐压法兰2分离。

本发明的工作原理为：

电子舱下水前，通过抽气孔7抽出电子舱内空气，使电子舱内部绝对压力达到50kpa以下，以直径400mm的玻璃半球为例，50kpa的绝对压强会在玻璃半球上产生7000n以上的压力，该压力既可将密封圈5压入玻璃半球1与金属耐压法兰2的间隙中，也可以将玻璃半球1端面与金属耐压法兰2上下两面压紧，从而实现两者间的固定。电子舱下水后，由于海水压力要高于大气压，因此玻璃半球上产生的压力同样可以进行固定。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除