水密光纖旋轉連接器的幾種密封措施

  ICC訊 光纖旋轉接頭作為相對旋轉設備之間光纖動態(tài)傳輸必不可少的一部分，在各個領域都有著廣泛的應用，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)是在信息化、網絡化高度發(fā)展的趨勢，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連接器，其與普通連接器最大不同的結構就是水下密封結構，根據(jù)對國內外水下光纖旋轉接頭系列產品分析，目前使用較多的主要有以下三種，壓力補償型旋轉密封、機械密封、組合補償型旋轉密封。

  壓力補償型旋轉密封是通過向密封腔體內充滿平衡液體使得腔體內壓力值大于海水某一深度壓力值，當海水壓力大于腔體內壓力時，彈簧會壓縮活塞運動，密封腔內液體體積發(fā)生變化，使得密封腔內壓力大于海水壓力，從而實現(xiàn)內外壓力差平衡。彈簧壓縮的預壓力能保證腔體內壓力大于海水壓力從而阻止海水進入腔體從而實現(xiàn)密封，該旋轉密封的缺點是光路耦合需在平衡液體中完成，這樣會造成光路耦合效率極大降低或者光路不通，增加了產品的制作難度，不利于模塊化生產。

  機械密封是靠一對或幾對垂直于旋轉軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力作用下保持結合并配以輔助密封從而達到阻漏的軸封裝置。機械密封雖能滿足模塊化生產裝配需求，但由于機械密封動密封端面屬于干摩擦，產生的粉塵易影響光學器件耦合效率，另外機械密封的旋轉力矩一般比較大，需動力驅動旋轉，所以說這種也是很難普及。

  組合補償型旋轉密封主要是在結合以上兩類密封特點的基礎上提出的，旋轉密封在旋轉軸上設置有兩個齒形密封環(huán)，兩個齒形密封環(huán)通過隔離環(huán)隔開，實現(xiàn)對旋轉軸的雙重密封，第二個齒形密封環(huán)與密封墊接觸，進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構，一方面可通過彈力持續(xù)了為齒形密封環(huán)提供補充壓力，另一方面，波紋管密封可以消除主軸徑向振動的影響，進一步提高對旋轉軸的密封，波紋管的內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組合補償型旋轉密封結構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，減小了結構體積及重量，其通過改變彈性壓力大小可適應不同深水耐壓的要求，通過聯(lián)軸器或者旋轉軸撥叉與光纖旋轉接頭轉軸連接，通過螺柱將密封結構固定部分與光纖旋轉接頭固定法蘭連接，實現(xiàn)安裝可靠一體化結構。這樣旋轉密封組件作為一個模塊，光纖旋轉接頭組件作為一個模塊，為水密旋轉接頭產品系列化、模塊化、標準化研制生產提供基礎。