本實用新型涉及一種卡箍密封結(jié)構(gòu)及一種深水試驗高壓艙，屬于深海模擬實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在深海工作的設(shè)備和零部件均需在深水試驗高壓艙內(nèi)經(jīng)過高壓水試驗來確認(rèn)是否可以滿足在深海的使用要求。實驗艙通常采用金屬平墊、金屬環(huán)墊、雙錐環(huán)、伍德和卡扎里密封方式進行密封，無法快速打開和關(guān)閉；另外，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的卡箍結(jié)構(gòu)雖然能夠進行連接與密封，但適用于壓力低，直徑較小的管道，并不能直接應(yīng)用于大型高壓設(shè)備，需要對傳統(tǒng)卡箍密封結(jié)構(gòu)進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：針對上述問題，提供一種卡箍密封結(jié)構(gòu)及深水試驗高壓艙，不僅可以實現(xiàn)設(shè)備的快速啟閉，并且適用于大型高壓設(shè)備，便于安裝、安全可靠。

為了達到以上目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：一種卡箍密封結(jié)構(gòu)，設(shè)置于相互對接的管道口的上、下凸緣處，其特征在于：包括沿管道軸線旋轉(zhuǎn)對稱分布的多段合抱上、下凸緣對接處的弧形卡箍，所述弧形卡箍內(nèi)側(cè)設(shè)有與上、下凸緣對接處相適配的凹槽，所述弧形卡箍底部固定滑塊，所述滑塊下方設(shè)有被支架支撐的用于使弧形卡箍在垂直于管道軸線的平面上滑行的導(dǎo)軌，所述弧形卡箍外側(cè)連接用于推拉卡箍在導(dǎo)軌上運動的推拉機構(gòu)。其中，弧形卡箍可以為3段、4段等，管道口的直徑越大，所分的段數(shù)越多，以降低推拉裝置的行程并且提高推拉裝置的頂力效果，防止推拉桿過長在壓應(yīng)力的工況下失穩(wěn)。

進一步地，相鄰弧形卡箍之間的接縫處設(shè)有用于從弧形卡箍外側(cè)封堵接縫的安全屏，所述安全屏一端與接縫一側(cè)的弧形卡箍固定連接，另一端與接縫另一側(cè)的弧形卡箍相切；所述安全屏在管道軸線方向上的長度大于等于接縫在管道軸線方向上的長度，所述安全屏的寬度大于接縫的最大寬度。

進一步地，所述上、下凸緣之間設(shè)有環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽內(nèi)設(shè)有自密封式高壓密封圈。

進一步地，所述上凸緣或者下凸緣外圓設(shè)有沿管道軸線旋轉(zhuǎn)對稱分布的多個用于使上、下凸緣對準(zhǔn)的軸向定位板，所述軸向定位板一端采用螺栓固定在上凸緣或者下凸緣外側(cè)，另一端在管道軸線方向上沿上、下凸緣對接處的外圓向?qū)犹幍牧硪粋?cè)延伸。

進一步地，所述軸向定位板延伸端的截面為楔形。

進一步地，所述推拉機構(gòu)為液壓缸或電動絲桿。

進一步地，所述液壓缸接有蓄能器。

本實用新型還提供一種深水試驗高壓艙，用于高壓深水試驗，包括艙體、艙蓋，其特征在于：所述艙體開口處設(shè)有下凸緣，所述艙蓋開口處設(shè)有上凸緣，所述上、下凸緣對接并且對接處設(shè)有上述的卡箍密封結(jié)構(gòu)。

本實用新型的優(yōu)點是：1.將傳統(tǒng)的卡箍結(jié)構(gòu)改進為多個弧形卡箍合抱的形式，并采用推拉機構(gòu)與弧形卡箍底部的滑塊、導(dǎo)軌配合控制弧形卡箍的聚合與分散，可實現(xiàn)設(shè)備的快速啟閉；2.在相鄰弧形卡箍的接縫處設(shè)置安全屏，可以在密封失效的情況下阻擋管道內(nèi)泄露的液體，如高壓水，保護操作者的安全；3. 上、下凸緣之間的環(huán)形密封槽內(nèi)設(shè)有自密封式高壓密封圈，在上、下凸緣合攏后形成自密封初始比壓，升壓后壓力越高，密封比壓越大，并且能自動補償上、下凸緣因內(nèi)壓產(chǎn)生的分離位移；4.軸向定位板能夠在上、下凸緣合攏時起到定位的作用，與常規(guī)的定位銷相比，使用方便，并且便于維修更換；軸向定位板延伸端的截面為楔形，這樣各軸向定位板的延伸端就形成了直徑大于上、下凸緣外圓的開口，能在合攏過程中逐漸矯正上、下凸緣的同心度直至二者貼緊合攏，無需復(fù)雜的校準(zhǔn)步驟；5. 采用液壓缸作為推拉機構(gòu)控制弧形卡箍聚合與分散時，在液壓缸上加裝蓄能器，可以在弧形卡箍聚合時保持推力，保證弧形卡箍抵接在上、下凸緣對接處。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1為深水試驗高壓艙卡箍密封結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為弧形卡箍合抱時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為弧形卡箍分散時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為高壓密封圈裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為軸向定位板裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.艙蓋，2艙體，3.上凸緣，4.下凸緣，5.弧形卡箍，6.凹槽，7.滑塊，8.導(dǎo)軌，9.油缸，10.推拉桿，11.安全屏，12.高壓密封圈，13.軸向定位板，14.支架，15.環(huán)形密封槽。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。

實施例一

圖1至圖5示出了本實用新型的第一種實施方式，一種深水試驗高壓艙。如圖1至圖3所示, 深水試驗高壓艙用于高壓深水試驗，包括艙體2、艙蓋1，艙體2開口處設(shè)有下凸緣4，艙蓋1開口處設(shè)有上凸緣3，上凸緣3、下凸緣4對接并且對接處設(shè)有卡箍密封結(jié)構(gòu)。卡箍密封結(jié)構(gòu)包括沿管道軸線旋轉(zhuǎn)對稱分布的4段合抱上、下凸緣對接處的弧形卡箍5，弧形卡箍5內(nèi)側(cè)設(shè)有與上凸緣3、下凸緣4對接處相適配的凹槽6，如圖2所示，上凸緣3、下凸緣4對接后能夠正好嵌入凹槽6內(nèi)?；⌒慰ü?底部固定滑塊7，滑塊7下方設(shè)有被支架14支撐的用于使弧形卡箍5在垂直于管道軸線的平面上滑行的導(dǎo)軌8，弧形卡箍5外側(cè)連接用于推拉卡箍在導(dǎo)軌上運動的油缸9。油缸9上還加裝有蓄能器，可以在弧形卡箍聚合時保持推力，保證弧形卡箍抵接在上、下凸緣對接處。油缸9的推拉桿10采用球形軸頭與弧形卡箍5連接，防止安裝誤差，使油缸承受偏心力損壞。油路系統(tǒng)提供外伸和縮回兩個不同的可調(diào)壓力，確保上、下凸緣經(jīng)過高壓試驗后，弧形卡箍可以脫開。如圖2、圖3所示，弧形卡箍5在油缸9及推拉桿10的作用下可以具有合抱狀態(tài)與分散狀態(tài)，分別使得深水試驗高壓艙封閉及打開。

如圖1所示，相鄰弧形卡箍5之間的接縫處設(shè)有用于從弧形卡箍外側(cè)封堵接縫的安全屏11，安全屏11一端與接縫一側(cè)的弧形卡箍固定連接，另一端與接縫另一側(cè)的弧形卡箍相切；安全屏11在管道軸線方向上的長度大于接縫在管道軸線方向上的長度，安全屏的寬度為接縫的最大寬度的3倍。如圖4所示，上凸緣3、下凸緣4之間設(shè)有環(huán)形密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有自密封式高壓密封圈12。如圖5所示，下凸緣4外圓設(shè)有沿管道軸線旋轉(zhuǎn)對稱分布的4個用于使上、下凸緣對準(zhǔn)的軸向定位板13，軸向定位板13一端用螺栓固定在下凸緣4外側(cè)，另一端在管道軸線方向上向上凸緣3處延伸，直至超出上凸緣3。軸向定位板13延伸端的截面為楔形。這樣各軸向定位板13的延伸端就形成了直徑大于上、下凸緣外圓的開口，能在放下艙蓋的過程中逐漸矯正上、下凸緣的同心度直至二者貼緊合攏，無需復(fù)雜的校準(zhǔn)步驟。

除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。