水密光纤旋转连接器的几种密封措施

光纤旋转接头作为相对旋转设备之间光纤动态传输必不可少的一部分，在各个领域都有着广泛的应用，大数据的出现是在信息化、网络化高度发展的趋势，其在海洋中也有较为广泛的使用，我们一般将其称为水密光纤旋转连接器，其与普通连接器最大不同的结构就是水下密封结构，根据对国内外水下光纤旋转接头系列产品分析，目前使用较多的主要有以下三种，压力补偿型旋转密封、机械密封、组合补偿型旋转密封。

压力补偿型旋转密封是通过向密封腔体内充满平衡液体使得腔体内压力值大于海水某一深度压力值，当海水压力大于腔体内压力时，弹簧会压缩活塞运动，密封腔内液体体积发生变化，使得密封腔内压力大于海水压力，从而实现内外压力差平衡。弹簧压缩的预压力能保证腔体内压力大于海水压力从而阻止海水进入腔体从而实现密封，该旋转密封的缺点是光路耦合需在平衡液体中完成，这样会造成光路耦合效率极大降低或者光路不通，增加了产品的制作难度，不利于模块化生产。

机械密封是靠一对或几对垂直于旋转轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持结合并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。机械密封虽能满足模块化生产装配需求，但由于机械密封动密封端面属于干摩擦，产生的粉尘易影响光学器件耦合效率，另外机械密封的旋转力矩一般比较大，需动力驱动旋转，所以说这种也是很难普及。

组合补偿型旋转密封主要是在结合以上两类密封特点的基础上提出的，旋转密封在旋转轴上设置有两个齿形密封环，两个齿形密封环通过隔离环隔开，实现对旋转轴的双重密封，第二个齿形密封环与密封垫接触，进一步提高了其密封性能，在两组密封环后面有波纹管加刚性弹簧组合结构，一方面可通过弹力持续了为齿形密封环提供补充压力，另一方面，波纹管密封可以消除主轴径向振动的影响，进一步提高对旋转轴的密封，波纹管的内部或者外部通过并联刚度较大的弹簧可提高其高度，防止倾斜扭曲而起不到密封作用。FF组合补偿型旋转密封结构是目前使用得最多的，即使在不同海水深度压力下，通用性好，易装易拆解，减小了结构体积及重量，其通过改变弹性压力大小可适应不同深水耐压的要求，通过联轴器或者旋转轴拨叉与光纤旋转接头转轴连接，通过螺柱将密封结构固定部分与光纤旋转接头固定法兰连接，实现安装可靠一体化结构。这样旋转密封组件作为一个模块，光纤旋转接头组件作为一个模块，为水密旋转接头产品系列化、模块化、标准化研制生产提供基础。

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