水密光纖旋轉(zhuǎn)連接器的幾種密封措施

  ICC訊 光纖旋轉(zhuǎn)接頭作為相對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備之間光纖動(dòng)態(tài)傳輸必不可少的一部分，在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)是在信息化、網(wǎng)絡(luò)化高度發(fā)展的趨勢(shì)，其在海洋中也有較為廣泛的使用，我們一般將其稱為水密光纖旋轉(zhuǎn)連接器，其與普通連接器最大不同的結(jié)構(gòu)就是水下密封結(jié)構(gòu)，根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外水下光纖旋轉(zhuǎn)接頭系列產(chǎn)品分析，目前使用較多的主要有以下三種，壓力補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)密封、機(jī)械密封、組合補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)密封。

  壓力補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)密封是通過向密封腔體內(nèi)充滿平衡液體使得腔體內(nèi)壓力值大于海水某一深度壓力值，當(dāng)海水壓力大于腔體內(nèi)壓力時(shí)，彈簧會(huì)壓縮活塞運(yùn)動(dòng)，密封腔內(nèi)液體體積發(fā)生變化，使得密封腔內(nèi)壓力大于海水壓力，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外壓力差平衡。彈簧壓縮的預(yù)壓力能保證腔體內(nèi)壓力大于海水壓力從而阻止海水進(jìn)入腔體從而實(shí)現(xiàn)密封，該旋轉(zhuǎn)密封的缺點(diǎn)是光路耦合需在平衡液體中完成，這樣會(huì)造成光路耦合效率極大降低或者光路不通，增加了產(chǎn)品的制作難度，不利于模塊化生產(chǎn)。

  機(jī)械密封是靠一對(duì)或幾對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力作用下保持結(jié)合并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。機(jī)械密封雖能滿足模塊化生產(chǎn)裝配需求，但由于機(jī)械密封動(dòng)密封端面屬于干摩擦，產(chǎn)生的粉塵易影響光學(xué)器件耦合效率，另外機(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)力矩一般比較大，需動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所以說這種也是很難普及。

  組合補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)密封主要是在結(jié)合以上兩類密封特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出的，旋轉(zhuǎn)密封在旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有兩個(gè)齒形密封環(huán)，兩個(gè)齒形密封環(huán)通過隔離環(huán)隔開，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的雙重密封，第二個(gè)齒形密封環(huán)與密封墊接觸，進(jìn)一步提高了其密封性能，在兩組密封環(huán)后面有波紋管加剛性彈簧組合結(jié)構(gòu)，一方面可通過彈力持續(xù)了為齒形密封環(huán)提供補(bǔ)充壓力，另一方面，波紋管密封可以消除主軸徑向振動(dòng)的影響，進(jìn)一步提高對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的密封，波紋管的內(nèi)部或者外部通過并聯(lián)剛度較大的彈簧可提高其高度，防止傾斜扭曲而起不到密封作用。FF組合補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)密封結(jié)構(gòu)是目前使用得最多的，即使在不同海水深度壓力下，通用性好，易裝易拆解，減小了結(jié)構(gòu)體積及重量，其通過改變彈性壓力大小可適應(yīng)不同深水耐壓的要求，通過聯(lián)軸器或者旋轉(zhuǎn)軸撥叉與光纖旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)軸連接，通過螺柱將密封結(jié)構(gòu)固定部分與光纖旋轉(zhuǎn)接頭固定法蘭連接，實(shí)現(xiàn)安裝可靠一體化結(jié)構(gòu)。這樣旋轉(zhuǎn)密封組件作為一個(gè)模塊，光纖旋轉(zhuǎn)接頭組件作為一個(gè)模塊，為水密旋轉(zhuǎn)接頭產(chǎn)品系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化研制生產(chǎn)提供基礎(chǔ)。