[發明專利]一種半球型光學窗口的萬米級耐壓密封艙

在審

• 申請號: 202111476931.5
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114228955A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 聶文超;汪偉;李鵬;鄭運強;常暢;劉歡
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: B63C11/49
• 分類號: B63C11/49
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

本發明提供一種半球型光學窗口的萬米級耐壓密封艙，解決深海抗壓裝置的結構強度無法實現萬米級抗壓要求、光學視場較小的問題。該密封艙包括半球型光學窗口、密封法蘭、艙體、壓圈、設在艙體后端的后端蓋和設在后端蓋上的通氣螺栓；半球型光學窗口采用YAG陶瓷材料，端面為帶圓角平面；密封法蘭設在艙體前端，密封法蘭后端外表面與艙體內表面間設有徑向密封圈；半球型光學窗口設在密封法蘭前端，半球型光學窗口端面與密封法蘭之間設唇形端面密封圈，半球型光學窗口內球面與密封法蘭之間設有O型圈；壓圈位于半球型光學窗口外周，通過壓圈與密封法蘭固定實現將半球型光學窗口壓緊在密封法蘭上，壓圈與半球型光學窗口之間設有墊圈。

技術領域

本發明涉及一種耐壓密封艙，具體涉及一種具有半球型、寬大視場光學窗口的萬米級耐壓密封艙。

背景技術

近年來，人類越來越重視對海洋的探索，由于成像技術的發展，各型水中相機采集的數據，可直觀呈現出豐富多彩的海洋。伴隨海洋探索數據量的爆炸性增長，對海洋設備大容量數據的高速傳輸有迫切的要求，水下光通信的發展具有眾多技術優勢。為了實現對深海的探索，光學成像及光通信設備需要大視場的光學窗口，以及對光學設備的耐壓性能提高了更高的要求，抗壓性需達到萬米級。

現有技術公開的深海抗壓裝置，如專利號CN 110217343 A，專利名稱為一種增強密封的大深度海洋光學裝置的中國專利，其窗口玻璃采用錐形結構外形，光學裝置的結構強度也僅達到深海大深度6000米抗壓要求，無法實現萬米級的抗壓要求，以及光學視場較小。

發明內容

為了解決現有深海抗壓裝置的結構強度僅能達到6000米抗壓要求，無法實現萬米級抗壓要求，以及光學視場較小的技術問題，本發明提供了一種半球型光學窗口的萬米級耐壓密封艙。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：

一種半球型光學窗口的萬米級耐壓密封艙，其特殊之處在于：包括半球型光學窗口、密封法蘭、艙體、壓圈、后端蓋和通氣螺栓；

所述半球型光學窗口采用YAG陶瓷材料，其端面為帶圓角的平面；

所述密封法蘭設置在艙體的前端，密封法蘭的后端伸入艙體，且密封法蘭外表面與艙體內表面之間設有徑向密封圈，其前端設有環形缺口；

所述半球型光學窗口設置在密封法蘭的環形缺口上，半球型光學窗口的端面與密封法蘭的環形缺口底面之間設有唇形端面密封圈，半球型光學窗口的內球面與密封法蘭的環形缺口側面之間設有第一O型圈；

所述壓圈位于半球型光學窗口的外周，通過壓圈與密封法蘭固定，實現壓圈將半球型光學窗口壓緊在密封法蘭的環形缺口上，且壓圈與半球型光學窗口之間設有墊圈；

所述后端蓋設置在艙體的后端；

所述通氣螺栓設置在后端蓋上。

進一步地，所述半球型光學窗口的內球面半徑為40mm，半球型光學窗口的厚度為10mm。

進一步地，所述墊圈為紫銅墊圈，紫銅墊圈位于壓圈、半球型光學窗口和密封法蘭之間，紫銅墊圈具有三個配合面，分別為與壓圈錐面配合的斜面、與半球型光學窗口外圓面配合的弧面、與密封法蘭的環形缺口底面相抵靠的平面。

進一步地，所述密封法蘭、艙體、后端蓋均采用鈦合金TC4材料；

所述徑向密封圈為啞鈴式帶擋圈的徑向密封圈。

進一步地，所述后端蓋和艙體的之間設有第二O型圈；

所述艙體內部設有加強筋。

進一步地，所述密封法蘭的環形缺口底面設有用于安裝唇形端面密封圈的第二密封槽；

所述壓圈、密封法蘭與艙體通過第一螺釘連接。