一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法技术

本发明专利技术公开了一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法，本发明专利技术属于深海装备技术领域，包括弹性软囊试验工装，还包括弹性软囊和压力筒；本发明专利技术有效解决了目前现有技术中压力平衡囊制造过程较为繁琐，所需要的材料成本过高、处于深海高压环境或当外部压力急剧变化时，会导致平衡软囊密封失效，从而产生安全隐患等技术问题，本发明专利技术通过利用水油液压差和空间密封，实现了装置内部保持良好的充油压力平衡效果，降低内外压差、灵敏感知外界压力变化，从而灵活调节整体灵敏度、维持长时间稳定的平衡压力，增强弹性软囊整体的安全可靠性以及装置整体结构简单、装配方便、并且生产成本较低的技术效果。的技术效果。的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法


[0001]本专利技术属于深海装备
，具体是指一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法。

技术介绍

[0002]充油压力平衡技术是水下湿插拔连接器和压力补偿器的关键技术之一，其通过橡胶制弹性软囊来实现连接器和补偿器内外压力的平衡，使它们能够自适应水下压力的变化，降低水下插拔力和密封压力，提高自身及外接装备抵抗深海压力的能力。弹性软囊是实现充油压力平衡的关键基础零部件，我国尚无自主设计研发并通过充分试验验证的国产化产品。
[0003]授权公告号为CN106532374B的专利技术专利公开了一种光电复合水下插拔连接器，其中所涉及的压力平衡囊即为能够实现充油压力平衡的弹性软囊。但是，该专利技术所提供的压力平衡囊制造过程较为繁琐，并且所需要的材料成本过高；授权公告号为CN112600029B的专利技术专利公开了一种水下湿拔插压力平衡电连接器，其中所涉及的平衡软囊即为能够实现充油压力平衡的弹性软囊。但是，该专利技术所提供的平衡软囊的端部设计存在密封隐患，当处于深海高压环境或当外部压力急剧变化时，会导致平衡软囊密封失效，从而产生安全隐患。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法，有效解决了目前现有技术中压力平衡囊制造过程较为繁琐，所需要的材料成本过高、处于深海高压环境或当外部压力急剧变化时，会导致平衡软囊密封失效，从而产生安全隐患等技术问题，本专利技术通过利用水油液压差和空间密封，实现了装置内部保持良好的充油压力平衡效果，降低内外压差、灵敏感知外界压力变化，从而灵活调节整体灵敏度、维持长时间稳定的平衡压力，增强弹性软囊整体的安全可靠性以及装置整体结构简单、装配方便、并且生产成本较低的技术效果。
[0005]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出了一种用于平衡深海压力的弹性软囊，包括弹性软囊试验工装，还包括弹性软囊和压力筒，所述弹性软囊试验工装设于压力筒的内部，所述弹性软囊设于弹性软囊试验工装的内部，所述弹性软囊试验工装包括工装外壳、支撑挡板、前基座和后基座法兰，所述支撑挡板、前基座和后基座法兰均设于工装外壳的内部，所述弹性软囊安装于支撑挡板上，所述前基座、后基座法兰与工装外壳之间的间隙分别设有相配合的O形密封圈径向密封，所述前基座、后基座法兰与工装外壳之间的间隙用过相对应的O形密封圈径向密封形成密封。
[0006]进一步地，所述支撑挡板设于弹性软囊试验工装的内部，所述支撑挡板上设有支撑轴，所述前基座的表面开设有通孔一，所述弹性软囊安装于支撑挡板的支撑轴上，所述弹性软囊的一端穿过前基座的通孔并延伸至弹性软囊试验工装的内部，弹性软囊开口端的密
封圈与支撑挡板上的沟槽相配合，防止弹性软囊发生轴向移动。
[0007]作为优选地，所述工装外壳一端内壁的两侧分别开设有沟槽，两个所述沟槽的内部分别设有相适配的挡圈，所述前基座安装于工装外壳的一端，所述后基座法兰安装于工装外壳的另一端。
[0008]作为本专利技术的进一步优选，所述弹性软囊的内部设有海水腔和充油腔，所述海水腔的内部与前基座表面的通孔一相连通，所述充油腔的内部设有油液，所述油液包括绝缘硅油、变压器油和液压油，所述后基座法兰的内部开设有通孔二，所述通孔二的内部设有充油通道，所述充油腔的内部与充油通道相连通，充油液的选取应根据实际使用情况确定，例如，水下湿插拔连接器一般采用绝缘硅油或变压器油；压力补偿器可采用液压油。
[0009]进一步地，所述后基座法兰一端的外壁设有螺纹，所述后基座法兰通过螺纹连接于压力筒的内壁，所述后基座法兰靠近压力筒一端的外壁设有O形密封圈端面密封，所述后基座法兰与压力筒通过O形密封圈端面密封形成密封，充油时，应保持缓慢注油以便排出空气，亦可以在后基座法兰上设置排气孔及相应的密封塞以方便充油。
[0010]作为优选地，所述弹性软囊试验工装安装于压力筒的内部，所述压力筒的顶部设有相适配的压力筒筒盖，所述充油通道靠近压力筒的一端连接有油压表，所述压力筒一侧的外壁设有水压表，所述水压表的一端贯穿至压力筒的内部。
[0011]作为本专利技术的进一步优选，所述弹性软囊的结构形状设置为圆筒形，所述弹性软囊的壁厚设置为1mm以内，所述弹性软囊的一端开口，另一端为半球形封头结构，所述弹性软囊的开口端向内翻边，所述弹性软囊的使用材料为氟硅橡胶，所述氟硅橡胶的邵氏硬度设置为
±
之间，通过控制支撑挡板上支撑轴的径向尺寸就可以控制弹性软囊的预压缩率，从而形成有效静密封。
[0012]进一步地，所述工装外壳与后基座法兰连接处设有螺母和螺栓，所述工装外壳与后基座法兰用过螺母和螺栓的配合固定连接。
[0013]作为优选地，所述工装外壳、支撑挡板、前基座和后基座法兰的使用材料均设置为不锈钢材质。
[0014]一种用于平衡深海压力的弹性软囊de试验方法，其特征在于，主要包括以下步骤：A、首先对弹性软囊试验工装进行充油，将弹性软囊试验工装安装在压力筒筒盖的底部；B、将压力筒内注满水，并将压力筒筒盖安装在压力筒上，通过充油通道向内补充油液，最后连接油压表；C、随着压力筒内水压的不断升高，外界压力将通过弹性软囊传递至充油腔中的油液；D、油压表实时显示油液压力，通过与水压表的读数对比即可得到弹性软囊充油压力平衡的压差；E、试验可根据实际需要确定最大试验压力，开始时加压至最小压力并进行一定时间的保压；确保油压表有示数后，可按一定的增量逐渐加压，每个压力等级下均应进行一定时间的保压，已验证弹性软囊的可靠性；F、通过观测升降压过程中油压变化的波动即可评估弹性软囊的灵敏度。
[0015]采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下：
（1）本专利技术中的弹性软囊能够实现良好的充油压力平衡效果，通过试验表明，该弹性软囊平衡后的内外压差最大不超过外界压力的5%，从而实现了内外压差较小的成果体现；（2）本专利技术中的弹性软囊具有优秀的灵敏度，通过试验表明，该弹性软囊能够灵敏感知外界压力变化，从而实现该弹性软囊的整体灵敏度；（3）本专利技术中的弹性软囊具有较强的可靠性，通过试验表明，在较为恶劣的工况下，弹性软囊能够长时间持续、稳定的平衡压力，增强弹性软囊整体的安全可靠性；（4）本专利技术中的弹性软囊结构简单、装配方便，相较于其他形式的软囊，其注塑模具的成本较低，便于大批量生产，生产过程简单，不反锁，并且成本较低；（5）本专利技术中的弹性软囊适用于水下湿插拔连接器，亦适用于压力补偿器，本专利技术中的试验工装及试验方法亦具有通用性，可用于类似元件的性能测试，体现弹性软囊的整体通用性强。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提出的一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法的弹性软囊的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法的弹性软囊试验工装的半剖结构示意图；图3为本专利技术提出的一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法的弹性软囊充油压力平衡压差试验方法示意图；图4为本专利技术提出的一种用于平衡深海压力的弹性软囊及试验方法的弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于平衡深海压力的弹性软囊，包括弹性软囊试验工装（14），其特征在于：还包括弹性软囊（4）和压力筒（15），所述弹性软囊（4）试验工装设于压力筒（15）的内部，所述弹性软囊（4）设于弹性软囊试验工装（14）的内部，所述弹性软囊试验工装（14）包括工装外壳（1）、支撑挡板（2）、前基座（3）和后基座法兰（7），所述支撑挡板（2）、前基座（3）和后基座法兰（7）均设于工装外壳（1）的内部，所述弹性软囊（4）安装于支撑挡板（2）上，所述前基座（3）、后基座法兰（7）与工装外壳（1）之间的间隙分别设有相配合的O形密封圈（径向密封）（12），所述前基座（3）、后基座法兰（7）与工装外壳（1）之间的间隙用过相对应的O形密封圈（径向密封）（12）形成密封。2.根据权利要求1所述的一种用于平衡深海压力的弹性软囊，其特征在于：所述支撑挡板（2）设于弹性软囊试验工装（14）的内部，所述支撑挡板（2）上设有支撑轴，所述前基座（3）的表面开设有通孔一，所述弹性软囊（4）安装于支撑挡板（2）的支撑轴上，所述弹性软囊（4）的一端穿过前基座（3）的通孔并延伸至弹性软囊试验工装（14）的内部。3.根据权利要求2所述的一种用于平衡深海压力的弹性软囊，其特征在于：所述工装外壳（1）一端内壁的两侧分别开设有沟槽，两个所述沟槽的内部分别设有相适配的挡圈（13），所述前基座（3）安装于工装外壳（1）的一端，所述后基座法兰（7）安装于工装外壳（1）的另一端。4.根据权利要求3所述的一种用于平衡深海压力的弹性软囊，其特征在于：所述弹性软囊（4）的内部设有海水腔（5）和充油腔（6），所述海水腔（5）的内部与前基座（3）表面的通孔一相连通，所述充油腔（6）的内部设有油液，所述油液包括绝缘硅油、变压器油和液压油，所述后基座法兰（7）的内部开设有通孔二，所述通孔二的内部设有充油通道（8），所述充油腔（6）的内部与充油通道（8）相连通。5.根据权利要求4所述的一种用于平衡深海压力的弹性软囊，其特征在于：所述后基座法兰（7）一端的外壁设有螺纹，所述后基座法兰（7）通过螺纹连接于压力筒（15）的内壁，所述后基座法兰（7）靠近压力筒（15）一端的外壁设有O形密封圈（端面密封）（9），所述后基座法兰（7）与压力筒（15）通过O形密封圈（端面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李然，杨崔波，雷义，
申请(专利权)人：上海京波传输科技有限公司，
类型：发明
国别省市：