浅谈水下电连接器的密封设计
摘要：在水下工程及装备技术领域，随着水下电气设备和装置的广泛使用，用来联系水下电气与水面终端设备或电源的重要元器件，水下连接器也逐步发展起来，并对其要求日益提高，从 1MPa 静水压力要求逐步扩展到 5MPa、10MPa，甚至更高的静水压力要求。水密连接器插头与插座的插配处具有径向或轴向密封结构，保证插配端的密封；插座纵向具有单头防水功能，可防止水通过连接器进入装备内部而使之破坏；连接器与尾部电缆的可采用密封橡胶保护套、硫化、灌封等方式实现密封，用户可根据在不同场合的使用要求选择相应结构的连接器。本文介绍了水下电连接器的密封机理，对水下电连接器的横向密封、纵向密封及
尾部与线缆的密封结构设计进行了论述。
关键词：水下电连接器；密封；设计
水下电连接器是一种暴露于苛刻外部环境，用来连接电缆、水下用电设备的
水下可插拔连接装置，与采油树、脐带缆等重要部件都有直接联系。当其通电时，电连接器公头插入到母头腔体，防止海水进入和液压油流出以保护腔内电器设备，其腔口位置处设有密封装置。水下电连接器采用橡胶密封，利用橡胶的高弹性和
低硬度特性，在压力作用下橡胶密封件将密封区域的间隙填满，与插针外表面紧
密接触，压力越高，其密封效果越好，且密封件不会因机械作用而损坏。传统的
Ｏ型、唇型等密封圈因其密封过程中密封区域面积较小，不能达到良好的密封效果，因此水下湿式电连接器须采用接触区域面积较大的橡胶密封形式，但由于其
密封接触区域面积大，且存在静密封和动密封工况，密封性能受密封面上的摩擦
系数、动静密封状态、径向压缩量、外界约束载荷等影响，因此，对水下湿式电
连接器的密封分析尤为重要。
一、水下电连接器密封结构
水下电连接器按照接触密封处采用套筒结构的橡胶密封组件形式，该橡胶密
封组件内壁与插针外表面紧密接触形成大面积的密封区域，具有更好的密封效果。
当水下湿式电连接器在工作工况下插入通电时，公头插入母头壳体内，梭针随公
头一起向母头壳体内运动直至梭针与插针接触，此后梭针与插针静止，公头继续
向母头腔内运动；拔出过程则相反。插针、梭针与母头腔壁接触位置处设有密封
组件，橡胶密封组件上端与柔性隔膜接触，右端与导体套筒连接，腔内充满液压油，只有左侧与海水接触。当介质压差和预紧力综合作用时，密封组件被径向压缩，由于其上边沿被径向约束，因此密封组件内壁会与插针外表面压合紧密，从
而实现密封。如图。
二、水下电连接器的密封机理
水下电连接器实现密封的方法主要是在零件配合间隙之间设置一道有足够强
度的密封件。密封件必须有足够的弹性，并能嵌入和填满被密封面上的任一凹凸
不平处，同时还要保持足够的刚度以防止在介质的高压作用下被挤入表面间隙内。弹性密封体经压缩加载而变形，维持接触应力，紧贴在被密封面上，并挤入密封
面的所有微观凹坑。密封介质压力小于弹性体对表面的接触压力，泄漏就不能形成。密封使用的橡胶密封圈靠装时与被密封面的配合有一个过盈量而获得变形和
接触压力。接触压力与密封圈的变形量和材料的弹性模量有关。对于静密封来说，只要密封材料本身不因过度受压损坏而丧失工作能力，就可以实现绝对的密封。
水下电连接器的设计主要是密封结构的设计，而水下电连接器的密封主要采
用 O 形密封圈来实现。橡胶密封圈可以被想象成为不可压缩，具有很高表面张
力的“高粘度流体”。不论是受周围机械结构的机械压力作用，还是受液压流体
传递的压力作用，这种“高粘度流体”在沟槽内“流动”，形成“零间隙”，或
者说阻止了被其密封的流体的流动。橡胶的弹性补偿了制造和配合公差，其材料
内部的弹性记忆是维持密封的重要条件。
三、水下电连接器密封结构设计
1、横向水密结构设计。水下连接器的横向水密，即插头、插座插配处的密
封是依靠 O 形密封圈来保证的。O 形密封圈安装在插头壳体的沟槽内，在插头
与插座对接后，两壳体对密封圈适量的压缩来实现水密。产品设计过程中，根据
环境温度、工作压力、介质材料等合理选择密封圈的材料、硬度和耐温等级，并
对 O 形圈的压缩率、O 形圈的挤出极限及间隙进行计算，确保密封结构的合理。
1、密封圈结构及工艺设计。水下电连接器所采用的密封圈密封大多为径向
密封，为保证配合面的密封良好，推荐密封圈成型模具设计时应明确密封圈的分
型面为45°，为保证毛边不会影响应用。
2、密封圈压缩率的确定。水下电连接器所采用的 O 形密封圈大多安装在沟
槽内，而 O 形圈在沟槽内的初始变形的合理确定对于实现密封起着至关重要的
作用。密封圈初始变形量与密封圈截面直径 d2 的比例应为 15% ～30% 。
3、密封圈挤出极限与间隙的确定。O 形圈在沟槽中受介质压力的作用下，
会发生变形，“流”向间隙位置，达到密封效果。也就是说，随着压力的增加，
O 形圈发生更大的变形，其应力也增加，从而获得更紧的密封。在 O 形圈在承
受高压的情况下被挤入到间隙中，造成密封失效，所以在设计时应使间隙尽可能小。挤出间隙的大小取决于 O 形圈的硬度、工作压力及沟槽间隙大小。
4、沟槽设计
导入倒角设计，正确的沟槽设计可以从一开始就消除可能的损坏和密封失效，由于密封圈安装时受到拉伸或挤压，为避免配合处的锋利尖边对 O 形圈造成损伤，设计 O 形圈导入过程中接触到的零件时，必须要规定倒角和倒圆。导入倒
角的表面粗糙度为: Ｒz≤0．4μm ，Ｒa≤0．8μm。 b) 沟槽设计沟槽设计
是密封圈实现有效密封的关键，推荐数值见表。
表面粗糙度设计，在压力作用下，弹性体将贴紧不规则的密封表面，被密封
的表面应满足一些基本的要求。密封表面上不得有开槽、划痕、凹坑、同心或螺
旋状的加工痕迹。
纵向水密结构及工艺设计，连接器的纵向水密即单头防水性能，该项性能是
保证在横向水密失效时水不能通过连接器进入装备内部而对其造成损坏。纵向水
密结构设计包括绝缘体与壳体之间的密封及绝缘体与接触件之间的密封，绝缘体
与壳体之间的密封依靠在壳体内加装密封圈来实现，接触件与绝缘体之间采用镶
嵌塑压的方式结合在一起来实现密封性能。
5、连接器与线缆连接处的密封结构设计。连接器与线缆连接处的密封是防
止海水沿线缆防护层渗入。目前，常采用的密封方式为硫化形式或橡胶保护套和
密封压塞的形式。硫化密封形式即连接器与线缆连接后，用合适的橡胶将连接器
尾部与线缆硫化在一起，以实现连接处的密封性能。橡胶保护套和密封压塞密封，电缆夹紧用卡簧把线缆夹紧固定的同时，将绝缘体组件固定在插头中，密封压圈
受到通过夹线套筒施加的力产生变形而实现对线缆的密封作用; 同时将橡胶保护
套管通过夹线套筒套在插头壳体上，依靠橡胶保护套对插头壳体、夹线套筒及线
缆的包覆作用实现对连接器尾部与线缆连接部位的密封。
结论
在水下连接器设计过程中，利用三维绘图软件进行仿真设计，对密封圈安装
部位的粗糙度、O 形圈导入过程中接触零件的倒角等进行严格要求，并进行详细
的尺寸链计算，尤其是根据工作压力对 O 形圈的挤出极限及间隙、密封圈的压
缩率计算。目前，采用该密封结构的水下连接器已通过相应标准规定的鉴定试验，各项技术指标均达到要求。
参考文献：
［1］陈庆，陈利强，康博．往复运动橡胶Ｏ形密封圈密封机制及其特性的研究［J］．润滑与密封，2018.08．
［2］梁慧敏，崔浩，张荣岭，翟国富．磁钢内部磁通测量装置的研制［J］．机电元件，2018，28 ( 2) : 3 － 5
浅谈水下电连接器的密封设计 摘要：在水下工程及装备技术领域，随着水下电气设备和装置的广泛使用，用来联系水下电气与水面终端设备或电源的重要元器件，水下连接器也逐步发展起来，并对其要求日益提高，从 1MPa 静水压力要求逐步扩展到 5MPa、10MPa，甚至更高的静水压力要求。水密连接器插头与插座的插配处具有径向或轴向密封结构，保证插配端的密封；插座纵向具有单头防水功能，可防止水通过连接器进入装备内部而使之破坏；连接器与尾部电缆的可采用密封橡胶保护套、硫化、灌封等方式实现密封，用户可根据在不同场合的使用要求选择相应结构的连接器。本文介绍了水下电连接器的密封机理，对水下电连接器的横向密封、纵向密封及 尾部与线缆的密封结构设计进行了论述。 关键词：水下电连接器；密封；设计 水下电连接器是一种暴露于苛刻外部环境，用来连接电缆、水下用电设备的 水下可插拔连接装置，与采油树、脐带缆等重要部件都有直接联系。当其通电时，电连接器公头插入到母头腔体，防止海水进入和液压油流出以保护腔内电器设备，其腔口位置处设有密封装置。水下电连接器采用橡胶密封，利用橡胶的高弹性和 低硬度特性，在压力作用下橡胶密封件将密封区域的间隙填满，与插针外表面紧 密接触，压力越高，其密封效果越好，且密封件不会因机械作用而损坏。传统的 Ｏ型、唇型等密封圈因其密封过程中密封区域面积较小，不能达到良好的密封效果，因此水下湿式电连接器须采用接触区域面积较大的橡胶密封形式，但由于其 密封接触区域面积大，且存在静密封和动密封工况，密封性能受密封面上的摩擦 系数、动静密封状态、径向压缩量、外界约束载荷等影响，因此，对水下湿式电 连接器的密封分析尤为重要。 一、水下电连接器密封结构 水下电连接器按照接触密封处采用套筒结构的橡胶密封组件形式，该橡胶密 封组件内壁与插针外表面紧密接触形成大面积的密封区域，具有更好的密封效果。
科技成果——M系列深海通用水密电连接器 技术开发单位中国电子科技集团公司第二十三研究所 技术简介 国外的金属外壳系列的深水水密连接器已形成各行业领域工程化应用的稳定产业。从80年代起国内连接器生产厂家陆续从国外厂家引进了符合美军标和俄罗斯标准的系列连接器生产线，这些生产线主要以生产航空用多芯连接器为主。我国近年来研制开发的水下连接器，大多工作在500m水深，只有少数工作在1000m水深，与国外先进水平仍存在相当大的差距。水密连接器的发展趋势是朝着耐高水压、接触件高密集度、光电混合、重量轻、使用方便的方向发展。 比较我们与国外产品的差距主要还是存在于涉及的水下深度方面，以及批量生产的工艺和能力。因此，随着水下通讯、勘探系统的发展，对可深水长期使用连接器的需求将越来越大，急需在这方面进行设计、工艺技术的研制，以及加工能力的提升。本课题，立足深海大洋的开发，解决深海通用型系列连接器的国产化、工程化应用问题，增强我国的国际竞争力。为深潜器、水下机器人等深海通用设备提供稳定可靠的动力传输、信号采集及良好的水密性能。 为突破深海水密电缆接插件工程化技术，提高产品的可靠性、稳定性，形成多种不同规格水密电缆接插件产品。解决深海水密连接器设计、加工、封装、测试和验证等关键技术；形成掌握水密连接器研发关键技术、具备快速研发同类产品能力的人才梯队；建立完善的质量保证体系，建立齐套、完备、能有效指导产品研发的文件资料体系；
形成货架产品；实现多用户应用，满足产品的持续稳定供货要求。 该项目水密连接器由插头和法兰插座组成，水密插头与电缆连接后可直接暴露在海水里，插座为穿墙式一端直接接触海水，另一端则通过设备面板入舱内，经过头座的插合后完成舱内外输送信号、电源的作用。在水下工作期间必须能够保持电气性能的正常，以及机械连接的可靠。而且一旦与电缆连接的插头组件发生失效，连接器头座之间必须保证密封的可靠性，从而确保内部设备的安全性，更不能让外界高水压的海水通过连接器进入设备舱内。 该项目以理论计算与实际产品设计相结合，攻克工艺难关为重点，充分利用积累的研究成果,对各种密封结构进行研究和试验。对现有密封机理进行理论研究并进行系列试验，利用ANSOFT分析软件和Solidworks设计软件，科学高效地对连接器内部的密封结构设计进行优化和完善，建立理论模型，并进行系统分析。研制出能承受高水压作用的结构形式，完成能够在深海7000米长期使用的，5个壳体号10个典型品种的标准化水密连接器的整体设计。 技术指标 5个外壳号，芯数2至220芯； 绝缘电阻：≥5000MΩ（500V）； 接触电阻：＜0.01Ω； 耐电压：1500VAC/2300VAC； 工作水深：1000米-7000米； 机械寿命：500次；
海底管道修复用三通连接器的设计 海底石油管道快速修复技术是保证海水油气正常生产的一项重要课题，海底管道修复用三通连接器是海底管道修复的关键部件。文章介绍了海底管道修复用三通连接器的结构原理和使用特点，并采用有限元分析软件模拟仿真三通连接器在使用状况下金属密封件的密封状态。按照API标准的要求，设计出了用于海底管道修复用的三通连接器。 标签：海底管道修复三通；有限元；静水压 Abstract：The rapid repair technology of submarine oil pipeline is an important subject to ensure the normal production of seawater oil and gas. The three-way connector for submarine pipeline repair is the key component of submarine pipeline repair. This paper introduces the structural principle and application characteristics of the three-way connector for the repair of submarine pipelines，and simulates the sealing state of the metal seal under the service condition of the three-way connector using the finite element analysis software. According to the requirements of API standard，a three-way connector for submarine pipeline repair is designed. Keywords：submarine pipeline repair tee；finite element；hydrostatic pressure 引言 近年来，全球海洋石油产量增长迅速，海洋石油将成为世界油气产量增长的源泉。海底管道的建设维护是海洋石油开发过程中最重要的环节之一，随着服役年限的增加，海管内部会受到油气载荷、内部介质腐蚀影响，外部受到风暴、海浪、潮汐、船舶等附加载荷，以及海水腐蚀、砂流磨损等影响从而造成管道损坏。一段管道泄漏，将产生停输、停产而造成巨大经济损失，因此促进了海管不停输修复技术的研究和技术发展。 海底管道一旦发生泄漏必须尽快完成修复，以减少损失并降低环境污染。由于水下作业环境复杂，目前广泛应用于陆地管道修复的技术很难在水下实现，而传统焊接、法兰连接、螺紋连接等修复技术的周期长且修复质量不高，工序复杂等特点，造成很难实现管道的快速、可靠的修复。海底管道修复三通的设计就是为了解决这一难题，海底管道修复三通对修复管道形成永久密封能力，采用标准的氟橡胶件，由外部两个液压缸驱动卡爪合拢，通过液压驱动螺栓施加预紧力实现密封，并采用阴极保护的措施防止海水对卡爪的腐蚀，可实现快速、可靠、不停输的海底管道修复技术。 1 海管修复用三通连接器的工作原理 笔者所在公司开发的海管修复三通采用螺栓连接形式，不涉及焊接工艺，从而避免了水下焊接的质量风险和安全风险。
O型密封圈防水设计要求 一、目的 规范O型密封圈防水设计。 二、适用范围 本规范适用于好美水定制件的O型密封圈防水设计，本规范未规定的项目按国家规范执行。详见附页。 三、术语和定义： 1、抗拉强度――又称拉伸强度或拉扯强度，是橡胶的最主要、最基本的性能指标，其值越大， 表明橡胶的性能越好，单位为MPa，橡胶的抗拉强度通常应大于5MPa(导电橡胶除外)。 2、邵氏硬度――将一定直径的刚性球体压入橡胶试样到一定深度，所需的载荷与其弹性模量的 比值，即为邵氏硬度。橡胶的邵氏硬度一般为30～80度，数值越低，说明橡胶越软。邵氏硬度亦称为邵(A)硬度，是橡胶最直接的表征参数，在同类橡胶中，不同硬度的橡胶，具有不同的特性。 3、压缩永久变形――橡胶密封圈（衬垫）在解除压缩后，并不恢复到其原始未压缩的高度，这 种特性被称为压缩永久变形。 压缩永久变形的计算方法： 图1压缩永久变形的计算方法 Hi-Hf 压缩永久变形＝Hi-Hd X100%
● 硬度选择邵氏70 5 ； 硅橡胶、三元乙丙橡胶的性能如表1所示。 其中：H i 为橡胶件的初始高度； H d 为橡胶件受压缩时的高度（承受压缩载荷），正常使用时，H d 为H i 的20～25％； H f 为橡胶件的最终高度（去掉载荷后的高度）。 4、 抗撕裂强度――指橡胶抵抗裂口处撕开的性能，以单位长度上的抗撕力表示，单位为KN/m 。 硅橡胶用于密封时，抗撕裂强度应≥25 KN/m 。 5、 伸长率(扯断伸长率)――指橡胶试样在被扯断时，伸长部分与原长度的百分比。用该指标来 表示橡胶的伸长应变能力。用%表示。 6、 耐老化性――橡胶在加工、贮存和使用过程中，会发生老化，引起老化的因素有热、光、臭 氧、生物、高能辐射、屈挠疲劳等。 7、 耐寒性――通常用脆性温度（℃）表示，脆性温度越低，耐寒性越好。 四、密封圈材料的选取 1、橡胶选型原则 结构件选用橡胶材料，必须综合考虑橡胶的性能（见本规范表1中的性能指标项）与成本，根据 以下原则选用橡胶材料。 ● 优先选用硅橡胶；（连接器的防水O 型圈必须选硅橡胶）； ● 无粘接要求的应用，可以选用三元乙丙橡胶，作为硅橡胶的低成本替代方案，但不能用 于连接器的防水O 型圈； 2、 用橡胶的性能及应用
水下生产系统连接器及其关键技术 唐洋;张中根;易典学;刘佩松;安家伟 【摘要】水下生产系统是深水油田和边际油田开发的一种主流模式.水下生产系统连接器是水下生产系统中将海底井口、采油树系统、管汇系统及水下控制系统进行连接的装置,因而其是构建完整水下生产系统的关键装置之一.为了进一步推进水下生产系统连接器的国产化进程,在调研其国内外研究现状的基础上,对卡爪式、卡箍式以及螺栓法兰3大主要连接器的结构特点和功能原理进行了简要概述,并对其特性进行了比较分析;同时,通过分析3类连接器的典型产品,总结了相关产品技术上所具有的共性,并揭示相关技术的发展趋势;最后,结合以上分析,总结了水下生产系统连接器的定位对中、锁紧和密封等关键技术,并明确了研发的难点所在.通过对现有水下生产系统各类连接器及其关键技术进行分析,可为突破其技术难点,实现其国产化提供建议和明确方向. 【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2019(041)003 【总页数】9页(P160-168) 【关键词】水下生产系统;连接器;定位对中;锁紧;密封 【作者】唐洋;张中根;易典学;刘佩松;安家伟 【作者单位】西南石油大学机电工程学院,四川成都610500;西南石油大学机电工程学院,四川成都610500;西南石油大学机电工程学院,四川成都610500;西南石油大学机电工程学院,四川成都610500;西南石油大学机电工程学院,四川成都610500
【正文语种】中文 【中图分类】TE953 引言 随着中国对深水油气资源勘探步伐逐步加快，将大量进行深水水下油气集输作业。水下生产系统可以避免建造昂贵的海上采油平台，节省建设投资，且可靠性高，因此，水下生产系统结合固定式平台、浮式生产平台等设施组成的海上油田开发形式将得到广泛应用。水下生产系统的核心装备和技术被美国、挪威、巴西等国家掌握，并广泛地应用于北海、西非、巴西、爱尔兰等深水油气田，积累了大量经验。与国外相比，中国主要集中在300 m以内的浅海，水下生产系统相关装备和技术还落 后于国外先进水平[1]。 典型的水下生产系统由水下控制系统、水下采油树、水下井口、脐带缆、水下管汇以及跨接管等组成。水下生产系统连接器是实现水下设备、装置及其控制系统等过程串接的“纽扣”，是保障水下生产系统可靠性、系统性和安全性的关键结点[2]。因此，水下生产系统连接器相关技术是海洋油气资源勘探开发的一项核心技术。从20世纪60年代开始，世界各海洋大国加快了水下工程技术的研发速度，水下生 产系统连接器得到迅猛发展。国外的几大主要石油装备制造商FMC、Oil States 以及Cameron等经过多年技术攻关，已经拥有种类多样的水下生产系统连接器产品，且拥有在不同作业环境下实际运用的丰富经验，但其仅提供服务不出售产品，长期对外实行技术封锁。 中国在海洋油气开采方面起步较晚，相关生产设备长期依赖国外公司提供，耗资巨大。仅中国第一个深水气田LW3-1项目所需的水下生产系统连接器数量就超过 88套，全部由Cameron公司提供[3]。到21世纪初，随着中国加大对海洋油气
水下电缆密封方案 引言 水下电缆作为现代通信和电力传输的重要组成部分，在海洋工程和海洋资源开发中扮演着重要角色。然而，水下电缆长期处于恶劣的海洋环境中，容易受到水流、海浪、盐水腐蚀等因素的影响，从而导致电缆故障，影响其正常工作。因此，设计一个可靠的水下电缆密封方案至关重要。本文将介绍水下电缆密封的意义和目标，并提出一种可行的密封方案。 水下电缆密封的意义和目标 水下电缆需要在水下环境中长时间工作，其重要性不言而喻。一个好的密封方案能够保护电缆内部组件，防止水分、盐碱等有害物质进入电缆内部，从而延长电缆的使用寿命，降低维护成本。因此，一个水下电缆密封方案需要满足以下目标： 1.高效密封：方案需要确保水下电缆的严密封闭，不受外界环境的影响。 2.耐腐蚀性：方案需要能够有效抵抗海洋环境中的盐水腐蚀和化学物质腐蚀。 3.长期耐久性：方案需要具备长期稳定性，可以在恶劣的海洋环境中持续工作。 4.易于安装和维护：方案需要具备简单、便捷的安装和维护过程，降低操作风险和工作难度。
密封方案设计及实施 密封材料的选择 在设计水下电缆密封方案时，密封材料的选择是至关重要的。常见的密封材料包括橡胶，硫化硅和氟橡胶等。根据密封要求和成本方面的考虑，可以选择适当的材料。 密封接头设计 密封接头是水下电缆密封方案中的关键组成部分。合理设计和制造密封接头对于确保电缆的密封性至关重要。密封接头需要具备以下特点： •刚性结构：密封接头需要具备足够的刚性，能够抵抗水流、海浪和机械冲击等外界力量。 •高密封性：密封接头的连接部分需要具备高密封性，确保电缆内部的密封环境。 •耐腐蚀性：密封接头需要能够抵抗海洋环境中的腐蚀和氧化。 密封测试和质量控制 为了确保水下电缆密封方案的可靠性，需要进行密封测试和质量控制。密封测试可以采用压力测试、水淹测试和防水测试等方法，检测密封方案的有效性。质量控制包括选择优质的密封材料，严格执行设计和制造标准，进行严格的质检等。只有经过密封测试和质量控制，才能确保水下电缆密封方案的可靠性和稳定性。
自制潜水艇密封舱流程 潜水艇是一种高科技的水下航行器，它可以潜入深海，进行各种任务。潜水艇的密封舱是保证潜水艇能够在深海环境下正常运行的关键部件之一。本文将介绍自制潜水艇密封舱的流程。 一、材料准备 自制潜水艇密封舱需要用到一些特殊的材料，如耐水压的钢板、密封胶、密封垫等。这些材料需要提前准备好，确保质量可靠。 二、设计制图 密封舱的设计制图是整个制作过程中的关键步骤。设计制图需要准确地计算密封舱的尺寸、形状、厚度等参数，以确保密封舱能够承受深海环境下的水压。设计制图还需要考虑到密封舱的结构强度和密封性能，以确保密封舱能够在深海环境下正常运行。 三、制作密封舱壳体 密封舱的壳体是密封舱的主体部分，需要选用耐水压的钢板进行制作。制作密封舱壳体需要使用钢板切割机将钢板切割成所需的形状和尺寸。然后使用焊接机将钢板焊接在一起，制成密封舱的壳体。 四、安装密封胶和密封垫 密封舱壳体制作完成后，需要在密封舱的接口处涂上密封胶，以确保密封舱的密封性能。同时，在密封舱接口处安装密封垫，以增强密封舱的密封性能。 五、安装密封舱门 密封舱门是密封舱的一个重要部件，需要保证密封舱门的密封性
能和结构强度。密封舱门的制作需要使用钢板切割机将钢板切割成所需的形状和尺寸。然后使用焊接机将钢板焊接在一起，制成密封舱门。密封舱门需要在密封舱的接口处涂上密封胶，并安装密封垫，以确保密封舱门的密封性能。 六、安装密封舱内部设备 密封舱内部设备包括电气系统、通信系统、水下摄像头等。这些设备需要按照设计要求进行安装，并进行测试，以确保设备能够在深海环境下正常运行。 七、进行密封舱测试 密封舱制作完成后，需要进行密封舱测试。测试需要将密封舱放入水中，并进行水下测试。测试需要检测密封舱的密封性能和结构强度，以确保密封舱能够在深海环境下正常运行。 总结 自制潜水艇密封舱的制作过程需要经过材料准备、设计制图、制作密封舱壳体、安装密封胶和密封垫、安装密封舱门、安装密封舱内部设备和进行密封舱测试等步骤。这些步骤需要严格按照设计要求进行，以确保自制潜水艇密封舱的质量可靠。
电子设备密封结构的设计分析 摘要：随着既有技术的更迭，以及新技术的不断涌现，工业产品正逐渐向着 智能化发展，其内部控制系统对外部防护有着更好的要求，电子设备对外壳防护 等级也已达到了IP 68以上。本文通过设计实例对电子设备密封结构进行了分析。 关键词：电子设备；密封结构；设计；分析 电子设备在使用过程中，由于环境比较恶劣，一般会要求电子设备在结构设 计时要进行密封处理，以达到保护电子设备内部电气不遭受外部环境因素，如温度、湿度、粉尘、振动等影响的目的。就电子设备来说，防水密封是最基本的密 封要求。 一、电子设备元器件选用 （一）防水连接器 防水连接器的密封性非常好，能够防止水源的进入与侵蚀,并且防止灰尘进 入连接器导致其性能下降，防水连接器的防护等级不一，按照其防水防尘的能力 也可将它们分为不同的等级。防水连接器的性能就是取决于IPXX的后两位数字 的大小，第一位数字的等级按照递增的范围为0-6，第二位数字的等级也按照递 增的范围为0-8，这样可以看到最高等级的防护等级为IP68。IP68代表着防水连 接器的防水与防尘能力已经达到了最高水平，选用这种防水连接器可在环境较为 恶劣、复杂的场所使用。在机箱防水密封设计过程中，不仅要对电子设备机箱的 密封问题进行全面研究，还要综合考虑机箱面板上各外部元器件的密封问题。如 果对外部元器件的密封问题关注度不够，往往使机箱的密封前功尽弃。如研制某 项地面通讯设备过程中，选用防水连接器时不仅要比较防水连接器的质量，关注 产品的防水性能和连接功能，还必须符合相关规定要求，此类连接器一般会使用 灌封工艺提升防水连接器的防水性能。 （二）防水透气阀
电子产品的防水方式设计 摘要：自改革开放以来，我国社会经济快速发展，各行业方兴未艾，电子产 品的发展速度也十分惊人，同时也得到广泛的普及，随着电子产品不断更新换代，我们的生活品质得到了持续改善，且人们对电子产品也有了更高的要求。最近几年，人们开始重视起电子产品的防水性能。电子元器件是电子产品的核心部件， 如果长时间放置在潮湿的环境中，电路板会发霉腐蚀并损坏，一旦落入水中，会 引起短路并烧毁电路板，数据也将被销毁。之所以无缝防水键盘和潜水相机这样 的产品深受人们的喜爱，是因为其具有出色的防水性能。这充分说明和我们生活 紧密相连的电子产品防水性更加重要。为此，文章论述了电子产品的防水方式设计，旨在可以为结构设计人士提供一定的参考和借鉴，进而更好的为行业的发展 贡献应有之力。 关键词：电子产品；防水方式；设计 1主流防水设计方式 由于电子产品的功能不同，所以使用环境也有所不同，这就对电子产品的防 水等级提出了不同要求，今天，“国际工业标准防水等级IP”与“日本电子工业 防水规格JIS标准”是国际认可的防水标准，我国GB4208-2008《外壳防护等级 标准》应用了IP代码规范对电子产品防水等级进行了规范。 这就代表了，电子产品的防水设计变得更加重要，且随着社会的持续发展和 进步，电子产品的防水设计方式也更加多样化。在对产品进行结构设计时，我们 常使用的防水设计方式涵盖了：电路密封绝缘方式、止口方式、超声波方式、二 次注塑方式和防水圈方式等防水设计。在进行电子产品防水设计时，必须明确电 子产品应达到的防水等级。防水等级不同，其最终应用的防水方式也存在一定的 差异性。比如，注塑的防水设计可以达到IP8，而止口方式的防水设计只能达到 IP4。 1.1防水圈的防水设计
连接器的防水结构 引言： 连接器是电子设备中起到连接电路的重要组成部分，而连接器的防 水结构在保护电子设备免受水分侵害方面起到至关重要的作用。本文 将探讨连接器防水结构的重要性、不同类型的防水结构以及常见的防 水技术。 一、连接器防水结构的重要性 连接器是电子设备中电路连接的关键部分。在各种使用场景下，无 论是户外环境还是工业环境，水分都是可能对电子设备造成伤害的主 要因素之一。连接器的防水结构可以有效地防止水分渗入连接器内部，保护设备电路的可靠工作。防水结构的良好设计可以提高设备的可靠 性和耐用性，延长设备的使用寿命。 二、不同类型的连接器防水结构 1. 密封式防水结构 密封式防水结构是最常见和常用的连接器防水结构。它通常采用橡 胶密封圈或硅胶密封圈来阻止水分进入连接器内部。密封式防水结构 可以有效地隔离水分和其他外部环境因素，确保连接器的电气性能和 机械性能。在安装连接器时，需要适当应用密封胶等物质来增强连接 器的密封性能。 2. 连接器壳体结构
连接器的壳体结构也是防水的关键部分。通常采用金属或塑料材料制成，具有一定的防水性能。壳体结构设计的合理与否直接影响到连接器的密封性能。一些连接器采用螺纹结构或螺旋锁结构，使连接器的壳体与外部环境紧密连接，防止水分渗入。 3. 导线端子的防水处理 连接器中的导线端子通常是水分渗入的薄弱环节。为了增加连接器的防水性能，需要进行导线端子的专门防水处理。常见的防水处理方式包括使用绝缘胶套、收缩管或涂覆专门的防水涂料等。这些防水处理措施能够有效隔离水分，保护导线端子不受损害。 三、常见的连接器防水技术 1. 线性密封技术 线性密封技术是一种常见的连接器防水技术，通过使用橡胶密封条或硅胶密封条，在连接器和设备之间形成密封。线性密封技术具有良好的密封性能和可靠性。 2. 灌封技术 灌封技术是一种将连接器内部空腔完全灌封的防水技术。通过使用特殊的防水胶进行灌封，可以有效地隔离水分和其他外部环境因素。该技术在高要求的防水场景中使用广泛，但对连接器的维修和更换带来一定的困难。 3. 涂覆技术
防水航空插头原理 防水航空插头原理 概述 防水航空插头是一种常见的连接器，主要用于在湿润环境下实现电力传输和数据通信。其设计原理是通过特殊的结构和材料，确保插头能够在水中或潮湿环境下正常工作，防止短路和电器损坏。 原理解析 密封结构 防水航空插头的核心设计是采用密封结构，通过防水密封圈和插座接合面的紧密结合，有效防止水分进入插头内部。密封结构通常由多层密封环组成，而每一层密封环将插头分隔成多个密封区域，避免水分跨区域渗透。 导电材料 为了保证防水航空插头在潮湿环境下的正常导电，插头材料通常采用导电性能良好的金属或合金，如不锈钢、铜合金等。这些导电材料能够确保电流的高负载工作，并保持良好的导电性能。 绝缘材料 除了导电性能良好的材料外，防水航空插头的绝缘材料也至关重要。绝缘材料主要用于隔离插座和插头之间的电流，防止电流外泄和
短路。常见的绝缘材料有聚酰亚胺、聚四氟乙烯等，它们具有良好的 耐热性、耐候性和绝缘性能。 地线设计 在防水航空插头中，地线设计也十分重要。地线用于将插头的金 属外壳和大地连接起来，当插头出现漏电或短路等异常情况时，可以 将电流通过地线迅速地释放到地面，避免对人身安全和设备造成损坏。环境适应能力 防水航空插头还具有良好的环境适应能力。它能够在极端温度、 高湿度和强风沙等恶劣状况下正常工作，不受环境的影响。这得益于 插头的外壳材料和密封结构的设计，使其具有耐腐蚀、防尘、防水等 特性。 总结 防水航空插头通过密封结构、导电材料、绝缘材料和地线设计等 多种原理，实现在湿润环境下的安全、可靠的电力传输和数据通信。 它的广泛应用使得电子设备在户外、水下等复杂环境中得以正常工作，方便人们的使用和交流。通过不断的技术创新和研发，相信防水航空 插头在未来会有更加出色的表现。 防水航空插头原理被广泛应用于航空航天、水下勘测、海洋工程、户外电子设备等领域。下面将进一步解析防水航空插头原理的相关细节。
国外水下插拔连接器密封设计及分析 朱家远;叶杨高 【摘要】水下插拔连接器是为水下工程提供工作电源与信号传输的新一代连接器,利用特殊的端面密封结构以及充油平衡自适应工作原理,解决了光电复合连接器在水下连接与分离后插头插座的自适应密封问题. 【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》 【年(卷),期】2017(012)005 【总页数】5页(P518-522) 【关键词】水下插拔;充油平衡;连接器;密封设计及分析 【作者】朱家远;叶杨高 【作者单位】中国电子科技集团公司第八研究所,合肥232001;中国电子科技集团公司第八研究所,合肥232001 【正文语种】中文 【中图分类】TN253 0 引言 海洋蕴含资源丰富，开发和利用海洋对于国家的发展具有及其重要的战略意义，因此人类一直都在不断开提高海洋开发手段：从自由潜水到派发各种潜器以及组建海底工程项目等，在探测能力以及开发能力上得到飞跃发展，这一切离不开水下工程项目的组建，而连接器则是其中的重要连接点。随着海底勘测手段、综合参数探测
能力以及通讯技术的飞速发展，使得大型水下探测项目的组建在大范围探测能力、远距离信息传输成为可能，也使得人类具备远海海域的开发和利用能力。对于大型海底工程项目，其海洋施工组建成为头号难题，采用整体方式进行海面布放几乎不可能完成，因此水下插拔连接器的使用成为关键，它可以将这些工程项目分割成数块，采用分块布放方式进行海面布放，然后通过潜水员或者水下ROV完成系统的连接，进而实现大型水下工程项目的远距离通信及电源输送连接。随着光纤通信技术的发展，水下插拔连接器也由单一的水下插拔电连接器扩展到水下插拔光纤连接器及水下插拔光电复合连接器，目前，美国、德国、英国、法国等都已具备水下插拔连接器的研发及生产。 1 水下插拔连接器的发展历程 水下插拔连接器的提出源自国外发达国家海军要求，他们最初通过组建水下监听系统实现对水下潜艇、水面舰船的监视，水下声呐探测技术的发展也使得水下监听系统对于海军越来越重要，在此背景下国外军方提出了一种适应复杂水下系统的新型连接器，具备水下插拔功能，因此军事应用对于水下插拔连接器的初期发展影响较大。随着海洋油气开发，海洋工程项目对于水下插拔连接器的发展导向起着确定性的作用，连接器的后期发展方向偏重于工程应用[1]。水下插拔连接器最早出现于 电连接器中，当前仍在采用的包括两种密封技术：一种是利用橡胶密封机理，通过对插头针体进行耐腐蚀处理、插座插孔采用橡胶包裹的电连接器，通过针体将海水从插孔内挤出并实现密封，该结构具有结构简单、成本低廉、性能稳定可靠等优点，所以目前仍在广泛使用，但不能实现通电状态下的水下插拔；另一种则是利用压力平衡原理的充油密封结构，实现使用水深大大提高，能够适应任意的水深，这一设计目前也广泛应用到深海的多种连接器中。 水下插拔光纤连接器出现于上个世纪90年代早期，开始出现较早采用扩束棱镜的工作原理连接光纤信号，“移植”水下插拔电连接器设计思路，在充油密封舱中实
水下插拔式电连接器设计及接触体分析 刘培林;贾鹏;苏锋;王刚;黄长兴 【摘要】水下插拔连接器在水下设备中起到关键性的连接作用,最重要的是其具有即时通断的功能,大大提高了设备系统的机动性、安全性和适应性.通过分析水下插拔式电连接器的工作原理和结构组成,针对电连接器的关键部分接触体进行力学模型建立及分析,确定接触压力与接触弹片结构参数之间的函数关系式,并对接触弹片强度校核,同时利用UG与ANSYS Workbench联合仿真对接触体的插合与分离过程进行数值模拟,分析不同结构参数对接触弹片应力的影响,为高可靠性的电连接器接触件的设计提供方法和依据. 【期刊名称】《机械工程师》 【年(卷),期】2018(000)012 【总页数】8页(P62-68,73) 【关键词】电连接器;接触体;接触特性;数值模拟 【作者】刘培林;贾鹏;苏锋;王刚;黄长兴 【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451;哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001 【正文语种】中文 【中图分类】TH137
0 引言 作为深海油气开发的关键技术，水下生产控制系统对整个水下生产至关重要，而安装在水下采油树上的水下控制模块（SCM）相当于水下生产控制系统的“大脑”，它控制和监测水下生产设备[1-5]。水下电连接器作为连接水下控制模块和水下设 备的中间桥梁，安装在水下对接盘上，连接上下盘，作为信号以及电能传输的媒介，在水下生产系统中越来越受到重视。水下插拔连接器与传统水密连接器存在很大差异，无论是在机理原理、结构设计以及工作性能上，都与传统水密连接器有着较大的改变。其中电连接器内部采用多对接触件实现连接功能，且任何一对出现接触失效影响整个系统的可靠性[6]。 本文根据海洋工作环境对电连接器的基本功能和性能指标要求，对其整体结构进行设计，然后设计了电连接器的动密封结构、插合分离次序结构和压力补偿结构，并对接触体进行了数值模拟和分析。 因为全电式水下生产系统需要克服恶劣的水下环境并长时间工作，所以作为全电式水下生产系统的重要连接器件，电连接器在保证完备功能的前提下，同时还应当满足水下生产系统的各项功能要求以满足水下生产装备的高可靠性要求。因此，针对水下复杂环境研制的动密封水下插拔式电连接器所必要功能要求如下： 1）密封要求。水下插拔式电连接器工作在海洋深水环境中，为了防止海水进入电连接器内部对电针部分造成腐蚀破坏，既要考虑电连接器对海水的密封，又要考虑对压力补偿装置绝缘油液的密封，还要考虑密封件的安装便捷性。2）抗腐蚀要求。水下插拔式电连接器直接暴露在海水中，为保证其能够承受海水的腐蚀性，选择抗腐蚀或者已经受过防腐处理的材料，在设计时留有必要腐蚀余量。3）压力补偿要求。水下插拔式电连接器工作在500 m水深海底，存在压力平衡的问题。当电连 接器在水下进行插拔时，必须保证其能够安全可靠地配合或分离，为了补偿接触部
电子产品常用防水设计和防水处理方法
电子产品常用防水设计和防水处理方法 随着苹果三星等行业巨头把手机防水 搬上舞台，电子产品防水又一次回到公众视野，虽然我们不能也不需要长期带着某种电子设备在水下工作和生活，但有时生活中的意外会电子产品瞬间殒命，比如现在跑步运动的人辣么多，运动耳机就成了慢跑伴侣，但汗水或者雨水时常会侵扰耳机，久而久之耳机pcba就会被腐蚀，同样的问题也存在于其它电子产品中，所以高品质的产品防水防潮防酸碱腐蚀应该成为一种标配。但让产品防水实际上是个较复杂的工艺，需要内外结合的设计，苹果就为了iphone7系列和iwatch上花了很多心思，终于实现ip68，青山新材料小编认为如何让产品防水工艺更简单，需要我们去思考改进并大胆尝试。
电路板三防漆 （2）pcb纳米涂层 电路板纳米防水涂层，是一种纳米新材料，也叫纳米涂层，目前较理想的三防漆替代品，厚度仅2-4微米，肉眼看不到，在pcb表面形成一张极薄的网，有效降低pcb表面能量，形成荷叶效应，散热性能好，不影响连接器正常导电，防水可以达到ipx5,基本满足生活防水标准，也可以防腐蚀，抗酸碱盐。 目前中高端运动耳机防汗就用这种涂层技术，还有电子烟防烟油对电路板的腐蚀也是这种村料，因为电子烟烟油一旦漏到主板上，将对主板上的元器件造成腐蚀，包括即将要上市的iphone 7据外媒根据苹果公司的新专利猜测说也可能用这种涂层的。纳米涂层在操作方面非常简单，直接把线路板在纳米防水液里浸泡几秒取出来自然晾置10分钟就可以了。无需等待24小时，维修方便，并且符合rohs,reach,msds 欧盟环保认证，行业内口碑和品质都比较好的是青山新材tis纳米涂层，青山新材已与知名耳机厂商牵手合作。
防水、水下、深水连接器项目 可行性研究报告 规划设计 / 投资分析
防水、水下、深水连接器项目可行性研究报告说明 该防水、水下、深水连接器项目计划总投资21572.13万元，其中：固定资产投资16300.29万元，占项目总投资的75.56%；流动资金5271.84万元，占项目总投资的24.44%。 达产年营业收入49171.00万元，总成本费用39247.10万元，税金及附加384.98万元，利润总额9923.90万元，利税总额11677.69万元，税后净利润7442.92万元，达产年纳税总额4234.76万元；达产年投资利润率46.00%，投资利税率54.13%，投资回报率34.50%，全部投资回收期 4.40年，提供就业职位958个。 坚持“社会效益、环境效益、经济效益共同发展”的原则。注重发挥投资项目的经济效益、区域规模效益和环境保护效益协同发展，利用项目承办单位在项目产品方面的生产技术优势，使投资项目产品达到国际领先水平，实现产业结构优化，达到“高起点、高质量、节能降耗、增强竞争力”的目标，提高企业经济效益、社会效益和环境保护效益。 ...... 主要内容：项目基本情况、项目建设及必要性、市场研究分析、建设规划方案、选址可行性研究、项目工程设计研究、项目工艺技术、项目环
保分析、安全保护、项目风险评价分析、节能分析、项目实施进度计划、投资计划、项目经营效益、项目评价等。
第一章项目基本情况 一、项目概况 （一）项目名称 防水、水下、深水连接器项目 （二）项目选址 某工业园 （三）项目用地规模 项目总用地面积55180.91平方米（折合约82.73亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数51.87%，建筑容积率1.53，建设区域绿化覆盖率7.61%，固定资产投资强度197.03万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积55180.91平方米，建筑物基底占地面积28622.34平方米，总建筑面积84426.79平方米，其中：规划建设主体工程65667.28平方米，项目规划绿化面积6421.22平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计134台（套），设备购置费5071.16万元。 （七）节能分析