【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下光学探测，具体涉及一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构及深海探测设备。
技术介绍
1、光学探测是人类认识海洋、开发海洋的重要技术途径，透明耐压视窗是该类海洋探测设备必备的组件之一。通常情况下，视窗通过特定的结构固定在水下耐压舱体，一方面用于抵抗外界海水压力实现对内部器件的保护，另一方面作为光学窗口实现探测器件光路通道的建立。透明耐压视窗一般分为两种：平板型和球罩型。
2、对于小口径、小视场的光学探测设备，常规的平板型视窗即可满足深海使用需求。一方面，平板型视窗与金属耐压壳体的密封结构形式简单可靠，另一方面，该类型窗口对相机等成像设备的成像质量影响不大，因此被广泛应用于各类水下相机、照明灯、光学传感器等。受限于平板型视窗从光密介质进入光疏介质存在全反射角，海水折射率按1.33计算，则探测设备的最大视场角只能达到97.5°。因此，在大口径、大视场探测领域，只能借助于球罩型视窗。但大口径球罩型视窗与金属耐压壳体连接固定后，由于视窗与耐压壳体的材料参数(如弹性模量、泊松比)相差较大，在深海压力作用下，耐压壳体和球罩的变形不协调会导致球罩发生破裂，导致设备损坏。
3、现有技术公开了在球罩与固定环之间、固定环与镜片组基座之间装有非金属(如橡胶)的球罩隔垫用于起到缓冲作用，外部通过带有波浪状凸起的密封环实现密封，但这种结构形式在球罩口径超过400mm且水深超过6000m时，非金属的球罩隔垫被玻璃球罩端面压裂，并且会大大限制玻璃球罩的变形，导致在球罩端面内侧产生极大的拉应力而发生破裂；以
4、因此，需要提供一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构及深海探测设备以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构及深海探测设备，以解决现有技术公开的结构均会在球罩口径超过400mm且水深超过6000m时，使得球罩压裂，从而导致设备漏水的问题。
2、本专利技术的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构采用如下技术方案：包括：
3、壳体组件，其一端封闭，其另一端开口；
4、垫圈，套设在壳体组件的开口端外圈，且垫圈的内圈与壳体组件的开口端的外圈之间设置有密封结构；
5、球罩，其端口外径与垫圈外径相同，且其端口与垫圈的端面之间设置有润滑剂，球罩端口的外圈与垫圈之间通过高分子密封胶带连接；
6、以及外压圈，设置在球罩的外圈，且和壳体组件的开口端面连接。
7、优选地，壳体组件包括：依次连接的前壳体、主壳体、后壳体，且连接处密封；其中，后壳体的一个端口收敛，且收敛的端口设置有后端盖，背离后端盖的端口与主壳体的端口连接。
8、优选地，前壳体、主壳体、后壳体之间的密封采用双道轴向密封。
9、优选地，主壳体与后壳体的连接处的内圈设置有支撑环。
10、优选地，主壳体的外圈设置有环形加强筋。
11、优选地，密封结构包括：密封圈，其设置在壳体组件的开口端外圈开设的密封槽内。
12、优选地，高分子密封胶带的外圈包覆有普通胶带。
13、优选地，球罩的外圈与外压圈的内圈之间均布设置有多个橡胶垫。
14、一种深海光学探测设备，包括本专利技术公开的适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构。
15、优选地，深海光学探测设备用于对水深大于6000m深海进行探测，且深海光学探测设备中的径向自滑动耐压密封结构的球罩口径大于400mm。
16、本专利技术的有益效果是：
17、通过在壳体组件的开口端的外圈通过密封组件连接垫圈，垫圈端面的一侧设置球罩，球罩的开口端和垫圈的端部之间设置润滑剂，球罩端口的外圈与垫圈的外圈之间通过高分子密封胶带连接，即在外部大水压作用下，由于润滑剂的作用球罩能在垫圈上自由滑动，因此，在球罩端面与垫圈接触面涂抹润滑剂以最大程度降低摩擦系数，减小两者的接触应力以提高球罩的耐压性能。同时，在球罩与垫圈之间通过高分子密封胶带粘结密封，当海水作用于粘结胶带后，会挤压高分子密封胶带发生变形填充球罩与垫圈之间的缝隙以实现密封；由于高分子密封胶带柔软度高、韧性好，使得球罩高压下不会被压裂，即本专利技术解决了在深海压力作用下球罩与壳体组件之间的变形不协调的问题，从而避免球罩破裂。
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1.一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，
3.根据权利要求2所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，前壳体、主壳体、后壳体之间的密封采用双道轴向密封。
4.根据权利要求2所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，主壳体与后壳体的连接处的内圈设置有支撑环。
5.根据权利要求2所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，主壳体的外圈设置有环形加强筋。
6.根据权利要求1所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，密封结构包括：密封圈，其设置在壳体组件的开口端外圈开设的密封槽内。
7.根据权利要求1所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，高分子密封胶带的外圈包覆有普通胶带。
8.根据权利要求1所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压
9.一种深海光学探测设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构。
10.如权利要求9所述的一种深海光学探测设备，其特征在于，所述深海光学探测设备用于对水深大于6000m深海进行探测，且深海光学探测设备中的径向自滑动耐压密封结构的球罩口径大于400mm。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，
3.根据权利要求2所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，前壳体、主壳体、后壳体之间的密封采用双道轴向密封。
4.根据权利要求2所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，主壳体与后壳体的连接处的内圈设置有支撑环。
5.根据权利要求2所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征在于，主壳体的外圈设置有环形加强筋。
6.根据权利要求1所述的一种适用于深海大口径球形视窗的径向自滑动耐压密封结构，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨钰城，吴国俊，刘博，吴亚风，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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