一种深海分段缆式舱体的制作方法

1.本发明涉及深海舱体领域，特别涉及一种深海分段缆式舱体，可用于海底探测设备或海底传输设备使用。


背景技术：

2.随着国家海洋战略的实施和发展，我国对于海底的探索和研究也越来越多，相应的，深海海底探测设备及深海海底信息传输设备的应用也逐渐增多。对于此类深海海底设备，一般使用光电复合海缆与岸基站连接，进行电能和信息的传输。而且为了保证设备内部的光电器件能够正常工作，一般都会设计一个密封的深海耐压舱体，将所有的光电器件放置在其内部，而且从耐压强度理论、加工难易程度及施工便利性等方面考虑，一般的深海耐压舱体均设计为圆柱形。对于一些深海海底探测设备，其传感器或某些光电器件可以安装在密封的耐压舱体内部，如监测地震的振动传感器等；但对于某些特定的海底设备上具有特殊功能的传感器或光电器件，如测量深度、水声等的传感器，其安装时必须暴露在海水中以便进行相应信息的采集。
3.但是对于圆柱形的密封舱体结构来说，现有设计中没有将必须暴露在海水中的传感器或/和光电器件安装在密封舱体本体上的结构，而是将其分别设计固定结构，再设计一个金属框架，把密封舱体以及传感器或/和光电器件固定在金属框架中，密封舱体与传感器或/和光电器件之间再通过水密连接器和水密线缆进行连接。对于此类设备在施工时通常采用施工船吊装方式，将金属框架连同密封舱体以及传感器或/和光电器件一起吊入到海底，再通过声学释放器脱钩的方法将绳体回收，施工过程比较复杂，并且整体体积大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，克服现有圆柱形的密封舱体需使用外部金属框架安装接触海水的探测设备，导致的施工过程复杂和整体体积大的问题，从而提出一种深海分段缆式舱体，本发明提供的缆式舱体不再使用金属框架，其主舱体上具有适合不接触海水的探测设备工作的密封舱体部分，还具有适合接触海水的探测设备工作的非密封舱体部分，同时探测设备可以和光电复合海缆紧密连接，所述缆式舱体在外观上仍大致为圆柱形结构，缩小了产品的外径，方便施工。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案所提供的深海分段缆式舱体，包括：至少两个抗弯保护筒体、至少一个耐压舱、若干段舱体内海缆、两段舱体外海缆和两个海缆弯曲限制器；其中，
6.所述耐压舱，作为所述分段缆式舱体的密封段，用于为不接触海水的探测设备提供密闭放置空间；其中，所述耐压舱为内部中空的圆柱体，由耐压筒、第一端盖和第二端盖组成，其内部还设置有内部电路；其中，所述第一端盖和第二端盖设置有海缆通孔；所述舱体内海缆位于所述抗弯保护筒体内部，其两端通过所述海缆通孔分别穿过所述第一端盖和第二端盖延伸至耐压舱内部，并与所述内部电路连接；
7.所述抗弯保护筒体，作为所述分段缆式舱体的非密封段，用于为接触海水的探测设备提供非密闭放置空间；其中，所述抗弯保护筒体为两端开口且内部中空的圆柱体；所述抗弯保护筒体上设置有若干个开孔，用于使所述抗弯保护筒体内部与外界连通，海水通过开孔流进抗弯保护筒体内部；所述接触海水的探测设备通过水密线缆和设置在其附近的第一或第二端盖上的水密插头与所述内部电路连接；
8.所述抗弯保护筒体和所述耐压舱沿轴线方向依次交替连接，共同组成所述缆式舱体的主舱体，极大的减小了设备的外径，其中，所述主舱体的两端为所述抗弯保护筒体；所述主舱体的两个最外端的所述抗弯保护筒体分别与所述海缆弯曲限制器连接；
9.所述两段舱体外海缆的一端分别依次穿过对应的所述海缆弯曲限制器、所述主舱体最外端的抗弯保护筒体和海缆通孔延伸至耐压舱内部，并与所述内部电路连接，其另一端与海底通信系统或海底观测网的主干系统相连。
10.作为上述装置的一种改进，所述耐压舱的第一端盖和第二端盖的外侧设置有夹持机构，用于夹紧固定所述海缆，所述夹持机构还位于与所述耐压舱连接的抗弯保护筒体的内部抗弯保护筒体可保护夹持机构及设置在其内部的探测设备，防止在过轮毂等施工过程中或正常工作过程中夹持机构、密封结构或/和探测设备产生损伤。
11.作为上述装置的一种改进，所述抗弯保护筒体和所述耐压舱通过螺纹固定，以保证连接的强度；其中，所述抗弯保护筒体在与耐压舱连接的位置设置有内螺纹，所述耐压舱的耐压筒在靠近所述抗弯保护筒体处设置有相应尺寸的外螺纹；所述主舱体的两个最外端的所述抗弯保护筒体分别与所述海缆弯曲限制器通过螺纹连接。
12.作为上述装置的一种改进，所述第一端盖或/和第二端盖设置有安装孔位，所述接触海水的探测设备固定在所述第一端盖或/和第二端盖外侧，并且其固定位置与所述安装孔位位置对应，所述接触海水的探测设备的水密线缆直接穿过对应的所述安装孔位，与所述内部电路连接。
13.所述探测设备由外部的抗弯保护筒体进行保护，所述探测设备可安装在任意一个端盖上，也可以分别安装在第一端盖和第二端盖上。相应的，所述抗弯保护筒体长度可不相同，以适配不同尺寸的探测设备。
14.作为上述装置的一种改进，所述第一端盖和第二端盖外侧设置有与所述内部电路连接的水密插座，所述接触海水的探测设备的水密插头通过所述水密插座与内部电路连接。
15.作为上述装置的一种改进，所述海缆弯曲限制器采用硬质橡胶整体注塑工艺，并且在靠近与所述海缆弯曲限制器的连接处内嵌有金属结构件，用于防止海缆因过度弯曲而损伤内部的光纤。
16.作为上述装置的一种改进，所述海缆采用光电复合海缆；所述探测设备包括：传感器或/和光电器件。
17.作为上述装置的一种改进，所述耐压舱与所述第一端盖和第二端盖之间采用橡胶密封环和橡胶压紧环进行密封。
18.作为上述装置的一种改进，所述主舱体的两个最外端的所述抗弯保护筒体分别与第一海缆弯曲限制器和第二海缆弯曲限制器通过螺纹连接。
19.本发明提供的深海分段缆式舱体机构，具有以下优点：
20.1、现有的深海密封产品结构上均为全密封的结构，本方案提出一种包括至少一个密封段和至少两个非密封段的分段式舱体，并使密封段与非密封段间隔设置，非密封段放置在主舱体的最外两端，可将有不同使用环境需求的探测设备放置在不同的舱段内；实现了不同使用需求的传感器或光电器件放置在不同舱段内的需求，扩展了深海耐压舱体的使用范围；
21.2、现有的探测类深海密封舱体，大多数都将舱体与探测设备分开设计，然后再放置在一个金属框架内，通过施工船吊装、声学释放器脱钩的形式进行布放，而本发明中采用圆柱形外观的舱体结构，使舱体与海缆直接连接，减小了有放置接触海水的探测设备需求的深海缆式耐压舱体的尺寸，通过传统海缆通信的施工方式即可完成布放，极大的简化施工过程；
22.3、需要接触海水的探测设备与相邻端盖之间可以直接安装，也可根据探测设备的结构与安装在端盖的水密插座连接，探测设备通过水密线缆和端盖上的水密插头与内部电路实现互联。
附图说明
23.图1是本发明实施例1提供的深海分段缆式舱体结构的总体结构示意图；
24.图2是本发明实施例1提供的深海分段缆式舱体结构的总体剖视图。
25.附图标识
26.1、海缆
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2、海缆弯曲限制器
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3、第一抗弯保护筒体
27.4、耐压舱
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5、第二抗弯保护筒体
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41、耐压筒
28.42、第一端盖
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43、第二端盖
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44、内部电路
具体实施方式
29.以下结合实施例进一步说明本发明所提供的技术方案。
30.实施例1
31.本发明提供了一种深海分段缆式舱体，本实施例中，所述深海分段缆式舱体包括一节耐压舱4，作为密封段，耐压舱外侧左右两端分别与作为非密封段的第一抗弯保护筒体3和第二抗弯保护筒体5连接，在第一抗弯保护筒体3和第二抗弯保护筒体5的外侧各有一节海缆弯曲限制器2。各舱段之间通过螺纹进行连接，保证耐压舱段内光电设备可正常工作的前提下，可提供接触海水的舱段用于传感器的检测。
32.下面结合附图，详细说明该深海分段缆式舱体结构。
33.图1为实施例1提供的深海分段缆式舱体的总体结构示意图，在实施例1中，深海分段缆式的舱体包括：海缆1、海缆弯曲限制器2、第一抗弯保护筒体3、耐压舱4、第二抗弯保护筒体5；其中，所述第一端抗弯保护筒体3和第二端抗弯保护筒体5为非密封筒体，耐压舱4为密封筒体。本实施例中，海缆采用光电复合海缆1。
34.图2为实施例1提供的深海分段缆式舱体的总体剖视图，所述耐压舱4由耐压筒41、第一端盖42、第二端盖43和内部电路44组成，其中，耐压筒41、第一端盖42、第二端盖43构成一个密闭腔体，保护内部电路44。
35.海缆1在进行装配时需要先进行缆端处理，将其剥开至聚乙烯层之后通过第一端
盖42中心的孔伸入到耐压舱4的内部，与内部电路44进行连接。
36.所述光电复合海缆1的聚乙烯层与第一端盖42之间使用橡胶密封环和橡胶压紧环进行密封，通过拧紧橡胶压紧环上的螺钉使橡胶密封环受到橡胶压紧环和第一端盖42之间的挤压，自身产生变形，从而实现两者之间的密封。
37.所述第一端盖42的外侧，设计有缆端夹持机构，其分为内锥和外锥两部分。所述外锥通过固定结构固定在第一端盖42上，其内部设计有固定角度的斜锥面，相应的，内锥外表面也设计有相同角度的斜锥面，两者之间通过多个高强度螺钉将海缆1中的承力钢丝均匀且紧密的夹持住，当海缆1在工作或施工过程中受到拉力时，力通过海缆中的承力钢丝传递到内锥和外锥上，再传递到第一端盖42，再通过第一端盖压橡胶紧环传递到耐压筒41上，从而传递到另一侧的海缆上。
38.所述第一抗弯保护筒体3靠近耐压舱4的一侧设计有内螺纹，相应的，耐压筒41对应位置设计有外螺纹，两者之间通过螺纹配合的方式进行连接。
39.所述第一端抗弯保护筒体3套装在第一端盖42的外侧，其主要作用为连接耐压舱4和海缆弯曲限制器2，并保护海缆1的夹持机构结构件，防止在过轮毂等施工过程中或正常工作过程中夹持机构产生损伤。
40.本实施例中，第二端盖43大部分结构与第一端盖42相同，区别在于，本实施例中，仅在第二端盖43上设置有安装开孔或/和水密连接器，这些开孔或/和水密连接器用于安装或连接接触海水的探测设备，以满足其必须接触海水的需求。
41.所述接触海水的探测设备，例如传感器和光电器件，可以是相同的传感器或光电器件，也可以是不同类型的传感器或光电器件，同时，可使用的接触海水的探测设备数量不局限于2个，最终数量取决于第二端盖43上可布局的空间及装配空间。
42.第二抗弯保护筒体5也套装在第二端盖43的外侧。同时，第二端抗弯保护筒体5与第一端抗弯保护筒体3长度可不同，用以满足不同传感器的空间需求。
43.在第一抗弯保护筒体3和第二抗弯保护筒体5的外侧，各有一个海缆弯曲限制器2，其由端部内嵌金属结构件的硬质橡胶整体注塑而成，端部的金属结构件设计有内螺纹，第一抗弯保护筒体3和第二抗弯保护筒体5的相应位置设计有内螺纹，两个海缆弯曲限制器2分别与第一抗弯保护筒体3和第二抗弯保护筒体5通过螺纹配合的方式进行连接。
44.所述海缆弯曲限制器2通过自身强度的设计，可限制海缆1的弯曲程度，从而防止海缆1因过度弯曲而损伤内部的光纤。
45.从上述对本发明的具体描述可以看出，相比于现有技术，本发明提出一种包括至少一个密封段和至少两个非密封段的分段式舱体，并使密封段与非密封段间隔设置，非密封段放置在主舱体的最外两端，可将有不同使用环境需求的探测设备放置在不同的舱段内；实现了不同使用需求的传感器或光电器件放置在不同舱段内的需求，扩展了深海耐压舱体的使用范围；本发明中还采用圆柱形外观的舱体结构，使舱体与海缆直接连接，减小了有放置接触海水的探测设备需求的深海缆式耐压舱体的尺寸，通过传统海缆通信的施工方式即可完成布放，极大的简化施工过程；需要接触海水的探测设备与相邻端盖之间可以直接安装，也可根据探测设备的结构与安装在端盖的水密插座连接，探测设备通过水密线缆和水密插头与端盖实现互联，进而与内部电路实现电连接。
46.最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参
照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。