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基于光纤组件的水下环境激光加工设备及穿舱密封组件、方法

阅读：1063发布：2020-05-14

专利汇可以提供基于光纤组件的水下环境激光加工设备及穿舱密封组件、方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于光纤组件的水下环境激光加工设备及穿舱密封组件、方法。穿舱密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及胶体腔；本发明将保护外罩上所设置的光纤穿行孔设置为阶梯孔，先采用第二密封端盖封接阶梯孔的小孔，然后将阶梯孔的大孔外侧的保护外罩外壁与胶体腔的外套法兰盘a密封对接，胶体腔的外套法兰盘b与第一密封端盖密封对接；第一、第二密封端盖的中部位置均能够与光纤线缆密封；最后在第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。由此可知，本发明的穿舱密封组件为多层密封结构，能够抵抗水下高压环境，保证加工头在水下的正常的工作，同时具有密封性能好、密封难度低的优点。，下面是基于光纤组件的水下环境激光加工设备及穿舱密封组件、方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于光纤组件的水下环境激光加工设备，包括保护外罩、加工头以及光纤组件；
加工头置于保护外罩内，光纤组件包括光纤线缆以及分设在光纤线缆上的两个插拔口，两个插拔口分别为第一插拔口、第二插拔口；光纤线缆穿过保护外罩设置，第一插拔口位于保护外罩外侧，并与高功率能量源相连，而第二插拔口则位于保护外罩内，并与加工头固定，其特征在于，第一插拔口、第二插拔口分别与光纤线缆的外皮一体成型；
保护外罩设置有光纤穿行孔，第二插拔口能够经光纤穿行孔进入保护外罩内；所述光纤穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；
光纤线缆与光纤穿行孔之间的间隙通过密封组件密封；
所述的密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及两端均设置有缺口的胶体腔；胶体腔两端的缺口分别对应为第一缺口、第二缺口，且胶体腔两端的缺口的内径均大于第二插拔口最大横截面位置处外径；
第一端盖组件与胶体腔的第一缺口封接；
胶体腔在第二缺口的位置处设置有齐平的外套法兰盘a；外套法兰盘a与保护外罩外壁通过螺纹紧固件连接，且外套法兰盘与保护外罩外壁之间设置有密封件a；
大孔、小孔之间的台阶面上通过第二端盖组件封接小孔；
第一端盖组件、第二端盖组件均沿着中部位置设置有孔径与光纤线缆外径匹配的通孔，并由沿着通孔的径向剖分的两个以上的端盖组件分体拼接而成；通孔的内壁与光纤线缆的外壁之间密封连接；
第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。
2.根据权利要求1所述的基于光纤组件的水下环境激光加工设备，其特征在于，相邻的两个端盖组件分体之间的拼接面通过胶粘方式粘结成一体。
3.根据权利要求2所述的基于光纤组件的水下环境激光加工设备，其特征在于，第一端盖组件、第二端盖组件均包括封板、密封橡胶以及封板压紧盖；
每一个端盖组件分体均包括封板分体、密封橡胶分体以及封板压盖分体；
各封板分体能够拼接形成中部具有密封橡胶安装孔的封板，密封橡胶安装孔的孔壁与光纤线缆的外壁之间形成圆锥状环形间隙，而各封板分体相邻的拼接面之间通过胶粘剂粘接成一体；另外，封板在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板固定孔；第一端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与外套法兰盘b连接成一体，外套法兰盘b齐平地设置于胶体腔第一缺口位置处；第二端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与大孔、小孔之间的台阶面连接成一体；
各封板压盖分体能够拼接形成中部具有通孔a的底板压紧盖，通孔a的内径与光纤线缆外径匹配，同时封板压紧盖在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板压盖固定孔；封板压紧盖通过封板压盖固定孔中所配装的螺纹紧固件与封板连接成一体；
各密封橡胶分体能够拼接形成密封橡胶，密封橡胶的形状与圆锥状环形间隙匹配；密封橡胶安置在圆锥状环形间隙中，并通过封板压紧盖压紧。
4.根据权利要求3所述的基于光纤组件的水下环境激光加工设备，其特征在于，所述的第一端盖组件、第二端盖组件均沿着径向对称地剖分成两半。
5.根据权利要求3所述的基于光纤组件的水下环境激光加工设备，其特征在于，外套法兰盘b的外缘设置有环形挡壁；环形挡壁与外套法兰盘b组成一体的环形槽；第一缺口设置在环形槽的槽底，并呈圆形。
6.根据权利要求3所述的基于光纤组件的水下环境激光加工设备，其特征在于，胶体腔的注胶口通过胶体输送管道与液压注胶装置连通；胶体输送管道上安装有压力表。
7.一种穿舱密封组件，用于密封穿舱构件在保护外罩上的穿舱位置，穿舱构件的部分结构能够通过保护外罩上的穿舱位置处所设置的构件穿行孔而置于保护外罩内，且位于保护外罩内的穿舱构件的结构为构件A部分，位于保护外罩外的穿舱构件的结构为构件B部分，构件A部分的最大横截面位置处外径为D1，构件B部分的最小横截面位置处外径为D2；其特征在于，构件穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；所述的穿舱密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及两端均设置有缺口的胶体腔；
胶体腔两端的缺口分别对应为第一缺口、第二缺口，且胶体腔两端的缺口的内径均大于外径D1；
第一端盖组件与胶体腔的第一缺口封接；
胶体腔在第二缺口的位置处设置有齐平的外套法兰盘a；外套法兰盘a与保护外罩外壁通过螺纹紧固件连接，且外套法兰盘与保护外罩外壁之间设置有密封件a；
大孔、小孔之间的台阶面上通过第二端盖组件封接小孔；
第一端盖组件、第二端盖组件均沿着中部位置设置有孔径与外径D2匹配的通孔，并由沿着通孔的径向剖分的两个以上的端盖组件分体拼接而成；通孔的内壁与光纤线缆的外壁之间密封连接；
第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。
8.根据权利要求7所述的穿舱密封组件，其特征在于，第一端盖组件、第二端盖组件均包括封板、密封橡胶以及封板压紧盖；每一个端盖组件分体均包括封板分体、密封橡胶分体以及封板压盖分体；
各封板分体能够拼接形成中部具有密封橡胶安装孔的封板，密封橡胶安装孔的孔壁与构件B部分的最小横截面位置处的外壁之间形成圆锥状环形间隙，而各封板分体相邻的拼接面之间通过胶粘剂粘接成一体；另外，封板在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板固定孔；第一端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与外套法兰盘b连接成一体，外套法兰盘b齐平地设置于胶体腔第一缺口位置处；第二端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与大孔、小孔之间的台阶面连接成一体；
各封板压盖分体能够拼接形成中部具有通孔a的底板压紧盖，通孔a的内径与外径D2匹配，同时封板压紧盖在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板压盖固定孔；封板压紧盖通过封板压盖固定孔中所配装的螺纹紧固件与封板连接成一体；
各密封橡胶分体能够拼接形成密封橡胶，密封橡胶的形状与圆锥状环形间隙匹配；密封橡胶安置在圆锥状环形间隙中，并通过封板压紧盖压紧。
9.根据权利要求7所述的穿舱密封组件，其特征在于，胶体腔的注胶口通过胶体输送管道与液压注胶装置连通；胶体输送管道上安装有压力表。
10.一种权利要求3所述的水下环境激光加工设备的光纤穿舱位置处的密封方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在保护外罩的光纤穿舱位置处设置光纤穿行孔，光纤穿行孔的孔径至少能够满足光纤组件的第二插拔口穿行，促使第二插拔口能够经光纤穿行孔进入保护外罩内，以与保护外罩内的加工头固定；光纤穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；
（2）在大孔、小孔之间的台阶面上安装第二端盖组件：先将第二端盖组件的封盖固定在大孔、小孔之间的台阶面上，然后将第二端盖组件的密封橡胶置于第二端盖组件的封盖与光纤线缆之间所形成的圆锥状环形间隙内；最后采用螺纹紧固件将第二端盖组件的封板压紧盖固紧在第二端盖组件的封盖上，并能够压缩第二端盖组件的密封橡胶至合适的压缩量，保证与第二端盖组件的密封橡胶所接触的位置均密封；
（3）在光纤穿行孔对应位置处的保护外罩外壁上固定胶体腔：首先，在保护外罩外壁所设置的密封件嵌槽a中置放密封件a，接着采用法兰盘对接的方式，将胶体腔第二缺口位置处所设置的外套法兰盘a与保护外罩外壁连接，使得外套法兰盘a与保护外罩外壁密封；
（4）在胶体腔的另一端所设置的第一缺口配装第一端盖组件：首先在外套法兰盘b上所设置的密封件嵌槽b中置放密封件b，接着采用法兰盘对接的方式，将第一端盖组件的封板与胶体腔在第一缺口的位置处所设置的外套法兰盘b连接，使得第一端盖组件的封板与外套法兰盘b密封；然后将第一端盖组件的密封橡胶置于第一端盖组件的封盖与光纤线缆之间所形成的圆锥状环形间隙内；最后采用螺纹紧固件将第一端盖组件的封板压紧盖固紧在第二端盖组件的封盖上，并能够压缩第一端盖组件的密封橡胶至合适的压缩量，保证与第一端盖组件的密封橡胶所接触的位置均密封；
（5）打开液压注胶装置，通过胶体输送管道往胶体腔的注胶口注入密封胶，直至压力表的读数达到指定压力后，关闭胶体输送管道上的锁紧开关，完成密闭腔室的密封胶充装过程。

说明书全文

基于光纤组件的水下环境激光加工设备及穿舱密封组件、

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水下加工制造领域，涉及一种光纤组件密封装置，特别指一种实现水下环境加工的光纤组件穿舱密封组件及其方法。

背景技术

[0002] 提高对海洋资源的认知水平，从而指导开发海洋资源，对人类社会的发展和科学研究具有重要的意义，而海洋工程装备是开发利用海洋资源的重要装备，关系着国家的能源战略安全。在海洋工程装备的工作过程中，由于受到海洋复杂环境的影响，经常面临着摩擦损伤、海水腐蚀、表面裂纹产生等问题，这些问题极大的限制了海洋工程装备的工作可靠性和使用寿命。而水下加工技术由于其出色的工作特性，经常被应用于海洋工程装备的维护维修。在实现水下加工的过程中，光纤是传输能量的重要工作部件。进行水下高能束加工时，需要通过光纤将岸上的能量引入到水下加工头的加工处。

[0003] 水下加工装置通常设有加工头保护外罩，光纤必将穿过舱壁，进而连接在舱内的加工头上，因此在加工头保护外罩舱壁处需要进行密封，如中国专利2017108526061，其直接采用水密连接头将光纤与加工头外罩舱壁连接，以保证光纤和加工头能在水下环境中使用。但是随着海水侵蚀，水密连接头与加工头保护外罩舱壁之间的配合面会出现渗漏，从而影响加工头的正常使用。

[0004] 专利201710914022.2公开了一种穿舱用光纤连接器及光纤连接器穿舱组件，该方法用于光缆传输通信方面，使用光纤连接器属于传统的光纤穿舱密封方法，该方法应用于高功率的能量传输上将面临着能量损失大、光纤玻璃芯损坏、能量不稳定等难题，因此难以适用于水下加工光纤的穿舱密封。此外，用于传输高功率能量的光纤通常在出厂时，在光纤两侧装有与高功率能量源和加工头相连接的插拔口，插拔口的直径大于光纤线缆的直径，因此加工头保护外罩舱壁的开口要远大于光纤线缆直径，因此也面临着在水下高压环境光纤穿舱壁处较大缺口进行密封的难题。

发明内容

[0005] 本发明解决了当前一体设置有两个插拔口的光纤线缆在穿舱时，无需将插拔口拆卸，即可完成光纤在保护外罩上穿舱位置处的密封问题。密封结构简单，提高了水下环境光纤穿舱密封的可靠性。

[0006] 为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：一种基于光纤组件的水下环境激光加工设备，包括保护外罩、加工头以及光纤组件；加工头置于保护外罩内，光纤组件包括光纤线缆以及分设在光纤线缆上的两个插拔口，两个插拔口分别为第一插拔口、第二插拔口；光纤线缆穿过保护外罩设置，第一插拔口位于保护外罩外侧，并与高功率能量源相连，而第二插拔口则位于保护外罩内，并与加工头固定，其特征在于，第一插拔口、第二插拔口分别与光纤线缆的外皮一体成型；
保护外罩设置有光纤穿行孔，第二插拔口能够经光纤穿行孔进入保护外罩内；所述光纤穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；
光纤线缆与光纤穿行孔之间的间隙通过密封组件密封；
所述的密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及两端均设置有缺口的胶体腔；胶体腔两端的缺口分别对应为第一缺口、第二缺口，且胶体腔两端的缺口的内径均大于第二插拔口最大横截面位置处外径；
第一端盖组件与胶体腔的第一缺口封接；
胶体腔在第二缺口的位置处设置有齐平的外套法兰盘a；外套法兰盘a与保护外罩外壁通过螺纹紧固件连接，且外套法兰盘与保护外罩外壁之间设置有密封件a；
大孔、小孔之间的台阶面上通过第二端盖组件封接小孔；
第一端盖组件、第二端盖组件均沿着中部位置设置有孔径与光纤线缆外径匹配的通孔，并由沿着通孔的径向剖分的两个以上的端盖组件分体拼接而成；通孔的内壁与光纤线缆的外壁之间密封连接；
第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。

[0007] 进一步地，相邻的两个端盖组件分体之间的拼接面通过胶粘方式粘结成一体。

[0008] 进一步地，第一端盖组件、第二端盖组件均包括封板、密封橡胶以及封板压紧盖；每一个端盖组件分体均包括封板分体、密封橡胶分体以及封板压盖分体；
各封板分体能够拼接形成中部具有密封橡胶安装孔的封板，密封橡胶安装孔的孔壁与光纤线缆的外壁之间形成圆锥状环形间隙，而各封板分体相邻的拼接面之间通过胶粘剂粘接成一体；另外，封板在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板固定孔；第一端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与外套法兰盘b连接成一体，外套法兰盘b齐平地设置于胶体腔第一缺口位置处；第二端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与大孔、小孔之间的台阶面连接成一体；
各封板压盖分体能够拼接形成中部具有通孔a的底板压紧盖，通孔a的内径与光纤线缆外径匹配，同时封板压紧盖在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板压盖固定孔；封板压紧盖通过封板压盖固定孔中所配装的螺纹紧固件与封板连接成一体；
各密封橡胶分体能够拼接形成密封橡胶，密封橡胶的形状与圆锥状环形间隙匹配；密封橡胶安置在圆锥状环形间隙中，并通过封板压紧盖压紧。

[0009] 进一步地，所述的第一端盖组件、第二端盖组件均沿着径向对称地剖分成两半。

[0010] 进一步地，外套法兰盘b的外缘设置有环形挡壁；环形挡壁与外套法兰盘b组成一体的环形槽；第一缺口设置在环形槽的槽底，并呈圆形。

[0011] 进一步地，胶体腔的注胶口通过胶体输送管道与液压注胶装置连通；胶体输送管道上安装有压力表。

[0012] 本发明的另一个技术目的是提供一种穿舱密封组件，用于密封穿舱构件在保护外罩上的穿舱位置，穿舱构件的部分结构能够通过保护外罩上的穿舱位置处所设置的构件穿行孔而置于保护外罩内，且位于保护外罩内的穿舱构件的结构为构件A部分，位于保护外罩外的穿舱构件的结构为构件B部分，构件A部分的最大横截面位置处外径为D1，构件B部分的最小横截面位置处外径为D2；构件穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；所述的穿舱密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及两端均设置有缺口的胶体腔；胶体腔两端的缺口分别对应为第一缺口、第二缺口，且胶体腔两端的缺口的内径均大于外径D1；
第一端盖组件与胶体腔的第一缺口封接；
胶体腔在第二缺口的位置处设置有齐平的外套法兰盘a；外套法兰盘a与保护外罩外壁通过螺纹紧固件连接，且外套法兰盘与保护外罩外壁之间设置有密封件a；
大孔、小孔之间的台阶面上通过第二端盖组件封接小孔；
第一端盖组件、第二端盖组件均沿着中部位置设置有孔径与外径D2匹配的通孔，并由沿着通孔的径向剖分的两个以上的端盖组件分体拼接而成；通孔的内壁与光纤线缆的外壁之间密封连接；
第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。

[0013] 进一步地，第一端盖组件、第二端盖组件均包括封板、密封橡胶以及封板压紧盖；每一个端盖组件分体均包括封板分体、密封橡胶分体以及封板压盖分体；
各封板分体能够拼接形成中部具有密封橡胶安装孔的封板，密封橡胶安装孔的孔壁与构件B部分的最小横截面位置处的外壁之间形成圆锥状环形间隙，而各封板分体相邻的拼接面之间通过胶粘剂粘接成一体；另外，封板在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板固定孔；第一端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与外套法兰盘b连接成一体，外套法兰盘b齐平地设置于胶体腔第一缺口位置处；第二端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与大孔、小孔之间的台阶面连接成一体；
各封板压盖分体能够拼接形成中部具有通孔a的底板压紧盖，通孔a的内径与外径D2匹配，同时封板压紧盖在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板压盖固定孔；封板压紧盖通过封板压盖固定孔中所配装的螺纹紧固件与封板连接成一体；
各密封橡胶分体能够拼接形成密封橡胶，密封橡胶的形状与圆锥状环形间隙匹配；密封橡胶安置在圆锥状环形间隙中，并通过封板压紧盖压紧。

[0014] 进一步地，胶体腔的注胶口通过胶体输送管道与液压注胶装置连通；胶体输送管道上安装有压力表。

[0015] 本发明的再一个技术目的是提供一种水下环境激光加工设备的光纤穿舱位置处的密封方法，包括以下步骤：（1）在保护外罩的光纤穿舱位置处设置光纤穿行孔，光纤穿行孔的孔径至少能够满足光纤组件的第二插拔口穿行，促使第二插拔口能够经光纤穿行孔进入保护外罩内，以与保护外罩内的加工头固定；光纤穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；
（2）在大孔、小孔之间的台阶面上安装第二端盖组件：先将第二端盖组件的封盖固定在大孔、小孔之间的台阶面上，然后将第二端盖组件的密封橡胶置于第二端盖组件的封盖与光纤线缆之间所形成的圆锥状环形间隙内；最后采用螺纹紧固件将第二端盖组件的封板压紧盖固紧在第二端盖组件的封盖上，并能够压缩第二端盖组件的密封橡胶至合适的压缩量，保证与第二端盖组件的密封橡胶所接触的位置均密封；
（3）在光纤穿行孔对应位置处的保护外罩外壁上固定胶体腔：首先，在保护外罩外壁所设置的密封件嵌槽a中置放密封件a，接着采用法兰盘对接的方式，将胶体腔第二缺口位置处所设置的外套法兰盘a与保护外罩外壁连接，使得外套法兰盘a与保护外罩外壁密封；
（4）在胶体腔的另一端所设置的第一缺口配装第一端盖组件：首先在外套法兰盘b上所设置的密封件嵌槽b中置放密封件b，接着采用法兰盘对接的方式，将第一端盖组件的封板与胶体腔在第一缺口的位置处所设置的外套法兰盘b连接，使得第一端盖组件的封板与外套法兰盘b密封；然后将第一端盖组件的密封橡胶置于第一端盖组件的封盖与光纤线缆之间所形成的圆锥状环形间隙内；最后采用螺纹紧固件将第一端盖组件的封板压紧盖固紧在第二端盖组件的封盖上，并能够压缩第一端盖组件的密封橡胶至合适的压缩量，保证与第一端盖组件的密封橡胶所接触的位置均密封；
（5）打开液压注胶装置，通过胶体输送管道往胶体腔的注胶口注入密封胶，直至压力表的读数达到指定压力后，关闭胶体输送管道上的锁紧开关，完成密闭腔室的密封胶充装过程。

[0016] 根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果：1、本发明将保护外罩上所设置的光纤穿行孔设置为阶梯孔，先采用第二密封端盖封接阶梯孔的小孔（紧靠着保护外罩的内壁设置，孔径较小），第二密封端盖的中部位置能够与光纤线缆密封，然后将阶梯孔的大孔（紧靠着保护外罩的外壁设置，孔径较大）外侧的保护外罩外壁与胶体腔的第二缺口位置处的外套法兰盘a密封对接，胶体腔的第一缺口位置处的外套法兰盘b与第一密封端盖密封对接，同时第一密封端盖中部位置能够与光纤线缆密封；最后通过胶体腔的注胶口往第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有满足特定压力需要的密封胶。由此可知，本发明在光纤电缆在保护外罩的穿舱位置处，布置了特定结构形式的多层密封结构，能够抵抗水下高压环境，保证加工头在水下的正常的工作，同时具有密封性能好、密封难度低的优点。

[0017] 2、本发明设置的多层密封结构能够在密封光纤的同时，同时固定光纤的位置，避免了水下加工装置在水下工作过程中产生的晃动导致的密封结构松开，本发明的装置能够极大的降低水下作业时光纤穿舱密封处失效的风险性。附图说明

[0018] 图1是本发明光纤组件密封穿舱整体示意图；图2是本发明图1中A区域的放大图；
图3是本发明所述光纤组件的结构示意图；
图4是本发明密封橡胶示意图。

[0019] 图5是本发明底板示意图。

[0020] 图1至5中：1、密封胶；2、光纤组件；3、第二密封橡胶；4、底板压紧盖；5、底板；6、加工头保护外罩；7、胶体腔室；8、顶板压紧盖；9、第一密封橡胶；10、顶板；11、第一密封圈；12、锁紧开关；13、注胶口；14、第二密封圈；100、加工头；101、压力表；102、液压注胶装置；201、第二插拔口；202、光纤线缆；203、第一插拔口；301、密封橡胶分体a；302、密封橡胶分体b；501、端板分体a；502、端板分体b；503、盖板固定孔；504、环形间隙；505、底板固定孔。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

[0022] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

[0023] 本发明图1-5所示的穿舱密封组件，为多层密封结构，主要解决的是穿舱构件为光纤组件时，穿舱构件在保护外罩上的穿舱位置处的密封问题。但是，申请人认为，这一穿舱构件并不局限于光纤组件（外皮上一体设置有两个插拔口的光纤线缆），事实上，本发明总体技术构思，所针对的穿舱构件，具有的总体特征为：穿舱构件的部分结构能够通过保护外罩上的穿舱位置处所设置的构件穿行孔而置于保护外罩内，且位于保护外罩内的穿舱构件的结构为构件A部分，位于保护外罩外的穿舱构件的结构为构件B部分，构件A部分的最大横截面位置处外径为D1，构件B部分的最小横截面位置处外径为D2。为便于本发明所述的多层密封结构的安装，首先，所述的构件穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；其次，所述的穿舱密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及两端均设置有缺口的胶体腔；胶体腔两端的缺口分别对应为第一缺口、第二缺口，且胶体腔两端的缺口的内径均大于外径D1；第一端盖组件与胶体腔的第一缺口封接；胶体腔在第二缺口的位置处设置有齐平的外套法兰盘a；外套法兰盘a与保护外罩外壁通过螺纹紧固件连接，且外套法兰盘与保护外罩外壁之间设置有密封件a；大孔、小孔之间的台阶面上通过第二端盖组件封接小孔；第一端盖组件、第二端盖组件均沿着中部位置设置有孔径与外径D2匹配的通孔，并由沿着通孔的径向剖分的两个以上的端盖组件分体拼接而成；通孔的内壁与光纤线缆的外壁之间密封连接；第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。

[0024] 当所述的穿舱构件为光纤组件时，应用上述的穿舱密封组件，可以得到特定结构形式的水下环境激光加工设备，包括保护外罩、加工头以及光纤组件；加工头置于保护外罩内，光纤组件包括光纤线缆以及分设在光纤线缆上的两个插拔口，两个插拔口分别为第一插拔口、第二插拔口；光纤线缆穿过保护外罩设置，第一插拔口位于保护外罩外侧，并与高功率能量源相连，而第二插拔口则位于保护外罩内，并与加工头固定，第一插拔口、第二插拔口分别与光纤线缆的外皮一体成型；保护外罩设置有光纤穿行孔（即为上述的构件穿行孔），第二插拔口能够经光纤穿行孔进入保护外罩内；所述光纤穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；光纤线缆与光纤穿行孔之间的间隙通过密封组件密封；所述的密封组件包括第一端盖组件、第二端盖组件、密封胶以及两端均设置有缺口的胶体腔；胶体腔两端的缺口分别对应为第一缺口、第二缺口，且胶体腔两端的缺口的内径均大于第二插拔口最大横截面位置处外径；第一端盖组件与胶体腔的第一缺口封接；胶体腔在第二缺口的位置处设置有齐平的外套法兰盘a；外套法兰盘a与保护外罩外壁通过螺纹紧固件连接，且外套法兰盘与保护外罩外壁之间设置有密封件a；大孔、小孔之间的台阶面上通过第二端盖组件封接小孔；第一端盖组件、第二端盖组件均沿着中部位置设置有孔径与光纤线缆外径匹配的通孔，并由沿着通孔的径向剖分的两个以上的端盖组件分体拼接而成，且相邻的两个端盖组件分体之间的拼接面通过胶粘方式粘结成一体；通孔的内壁与光纤线缆的外壁之间密封连接；第一端盖组件、胶体腔、大孔的孔壁以及第二端盖组件围成的密闭腔室中注有密封胶。

[0025] 第一端盖组件、第二端盖组件结构一致，均包括封板、密封橡胶以及封板压紧盖；每一个端盖组件分体均包括封板分体、密封橡胶分体以及封板压盖分体；
各封板分体能够拼接形成中部具有密封橡胶安装孔的封板，密封橡胶安装孔的孔壁与光纤线缆的外壁之间形成圆锥状环形间隙，而各封板分体相邻的拼接面之间通过胶粘剂粘接成一体；另外，封板在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板固定孔；第一端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与外套法兰盘b连接成一体，外套法兰盘b齐平地设置于胶体腔第一缺口位置处，优选地，外套法兰盘b的外缘设置有环形挡壁；环形挡壁与外套法兰盘b组成一体的环形槽；第一缺口设置在环形槽的槽底，并呈圆形；第二端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与大孔、小孔之间的台阶面连接成一体；
各封板压盖分体能够拼接形成中部具有通孔a的底板压紧盖，通孔a的内径与光纤线缆外径匹配，同时封板压紧盖在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板压盖固定孔；封板压紧盖通过封板压盖固定孔中所配装的螺纹紧固件与封板连接成一体；各密封橡胶分体能够拼接形成密封橡胶，密封橡胶的形状与圆锥状环形间隙匹配；密封橡胶安置在圆锥状环形间隙中，并通过封板压紧盖压紧。优选地，所述的第一端盖组件、第二端盖组件均沿着径向对称地剖分成两半。

[0026] 胶体腔的注胶口通过胶体输送管道与液压注胶装置连通；胶体输送管道上安装有压力表。

[0027] 进一步地，第一端盖组件、第二端盖组件均包括封板、密封橡胶以及封板压紧盖；每一个端盖组件分体均包括封板分体、密封橡胶分体以及封板压盖分体；
各封板分体能够拼接形成中部具有密封橡胶安装孔的封板，密封橡胶安装孔的孔壁与构件B部分的最小横截面位置处的外壁之间形成圆锥状环形间隙，而各封板分体相邻的拼接面之间通过胶粘剂粘接成一体；另外，封板在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板固定孔；第一端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与外套法兰盘b连接成一体，外套法兰盘b齐平地设置于胶体腔第一缺口位置处；第二端盖组件的封板通过封板固定孔中所配装的螺纹紧固件与大孔、小孔之间的台阶面连接成一体；
各封板压盖分体能够拼接形成中部具有通孔a的底板压紧盖，通孔a的内径与外径D2匹配，同时封板压紧盖在紧靠着外缘面的位置处周向均布若干封板压盖固定孔；封板压紧盖通过封板压盖固定孔中所配装的螺纹紧固件与封板连接成一体；
各密封橡胶分体能够拼接形成密封橡胶，密封橡胶的形状与圆锥状环形间隙匹配；密封橡胶安置在圆锥状环形间隙中，并通过封板压紧盖压紧。

[0028] 进一步地，胶体腔的注胶口通过胶体输送管道与液压注胶装置连通；胶体输送管道上安装有压力表。

[0029] 根据上述的水下环境激光加工设备在光纤穿舱位置处密封结构，本发明还提供了一种实现水下环境激光加工设备在光纤穿舱位置处的密封方法，包括以下步骤：（1）在保护外罩的光纤穿舱位置处设置光纤穿行孔，光纤穿行孔的孔径至少能够满足光纤组件的第二插拔口穿行，促使第二插拔口能够经光纤穿行孔进入保护外罩内，以与保护外罩内的加工头固定；光纤穿行孔为阶梯孔，包括贯通的大孔、小孔，大孔紧靠着保护外罩外壁设置，而小孔则紧靠着保护外罩内壁设置；
（2）在大孔、小孔之间的台阶面上安装第二端盖组件：先将第二端盖组件的封盖固定在大孔、小孔之间的台阶面上，然后将第二端盖组件的密封橡胶置于第二端盖组件的封盖与光纤线缆之间所形成的圆锥状环形间隙内；最后采用螺纹紧固件将第二端盖组件的封板压紧盖固紧在第二端盖组件的封盖上，并能够压缩第二端盖组件的密封橡胶至合适的压缩量，保证与第二端盖组件的密封橡胶所接触的位置均密封；
（3）在光纤穿行孔对应位置处的保护外罩外壁上固定胶体腔：首先，在保护外罩外壁所设置的密封件嵌槽a中置放密封件a，接着采用法兰盘对接的方式，将胶体腔第二缺口位置处所设置的外套法兰盘a与保护外罩外壁连接，使得外套法兰盘a与保护外罩外壁密封；
（4）在胶体腔的另一端所设置的第一缺口配装第一端盖组件：首先在外套法兰盘b上所设置的密封件嵌槽b中置放密封件b，接着采用法兰盘对接的方式，将第一端盖组件的封板与胶体腔在第一缺口的位置处所设置的外套法兰盘b连接，使得第一端盖组件的封板与外套法兰盘b密封；然后将第一端盖组件的密封橡胶置于第一端盖组件的封盖与光纤线缆之间所形成的圆锥状环形间隙内；最后采用螺纹紧固件将第一端盖组件的封板压紧盖固紧在第二端盖组件的封盖上，并能够压缩第一端盖组件的密封橡胶至合适的压缩量，保证与第一端盖组件的密封橡胶所接触的位置均密封；
（5）打开液压注胶装置，通过胶体输送管道往胶体腔的注胶口注入密封胶，直至压力表的读数达到指定压力后，关闭胶体输送管道上的锁紧开关，完成密闭腔室的密封胶充装过程。

[0030] 以下将结合附图详细地说明本发明的一个具体实施例。

[0031] 实施例1本发明所述的水下环境激光加工设备，如图1所示，在投放在水下之前，将加工头100放入加工头保护外罩6内部，将光纤组件2穿过胶体腔7。如图3所示，光纤组件2由第二插拔口
201、光纤线缆202、第一插拔口203组成，通常第二插拔口201、第一插拔口203在出厂时，与光纤线缆202的外皮一体设置，不可断开，为不可拆卸光纤。将光纤组件2端部的第二插拔口
201插入加工头100中，完成光纤组件2与加工头100的连接，调整加工头100在加工头保护外罩6内的位置，并完成加工头100的固定，从而确定光纤线缆202的穿舱密封位置。第一插拔口与高功率能量源相连。

[0032] 通过螺钉将胶体腔7固定在加工头保护外罩6的舱壁上，如图2所示，在安装胶体腔7之前，先将第二密封圈14（密封件a）放置到保护外罩6的外套法兰盘的上表面所设置的密封件嵌槽a内。

[0033] 如图5所示，第二底板5（第二端盖组件的封板）沿着径向对称地剖分成两半，对应为第二底板左半501、第二底板右半502，在第二底板左半501和第二底板右半502对接面涂抹强力胶，然后先将这两块板置于光纤穿行孔的大孔、小孔之间的台阶面上的对应位置处，接着分别采用螺纹紧固件（螺钉）将其固定到大孔、小孔之间的台阶面上，使其能够夹着光纤线缆粘接在一起，实现紧固的连接。粘接在一起后形成的第二底板5中间的孔（呈锥形设置）略大于光纤线缆202的直径。如图4所示，第二密封橡胶3（第二端盖组件的密封橡胶）沿着径向对称地剖分成两半，对应为第二密封橡胶左半301和第二密封橡胶右半302，将第二密封橡胶左半301和第二密封橡胶右半302对接处涂抹强力胶，然后两块橡胶夹着光纤线缆粘接在一起，安装到与第二密封橡胶3相同斜度的第二底板5的斜槽（第二底板5中间的孔与光纤线缆202之间的间隙，呈圆锥状环形设置）中，将第二压紧盖4（第二端盖组件的封板压紧盖）用螺钉连接到第二底板5上，压缩第二密封橡胶3至合适的压缩量，保证与第二密封橡胶3接触的的各配合面均没有缝隙，实现密封，即通过挤压方式使第二密封橡胶紧紧贴合在光纤线缆上。第二底板的锥形孔的斜度和第二密封橡胶的斜度一致。

[0034] 如图2所示，先在胶体腔7上部的外套法兰盘所设置的密封件嵌槽b中安装第一密封圈11（密封件b）。第一底板10（第一端盖组件的封板）同样沿着径向对称地剖分成两半，从而由两块半圆板组成，两块半圆板对接处涂抹强力胶粘接后形成中部设有通孔的第一底板10，把第一底板10安装到胶体腔7的上部。将第一密封橡胶9安装到第一底板10的斜槽（第一底板10的通孔与光纤线缆之间形成的环形间隙，呈圆锥状设置）中，然后利用螺钉将第一压紧盖8（第一端盖组件的封板压紧盖）连接到第一底板10上，拧紧螺钉，压缩第一密封橡胶9至合适的压缩量，保证与第一密封橡胶9接触的各配合面均没有缝隙，实现密封，即通过挤压方式使第一密封橡胶紧紧贴合在光纤线缆上。

[0035] 将上述组件安装完成后，打开锁紧开关12，通过注胶口13注入密封胶，提供注入压力的装置为液压注胶装置102，液压注胶装置102能够提供足够大的压力，并且能够保证注胶过程平稳无冲击，并保证密封胶能渗透到舱内的任意位置，不留有间隙。通过管路上的压力表101读数，达到指定的压力5 10 MPa后，立即关闭锁紧开关12，完成密封胶1的充装过~程。

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