CN107651156A - 一种无人艇及其海底门冷却水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人艇海底门冷却水装置，涉及无人救助艇技术领域，包括冷却箱，冷却箱包括上箱和下箱，上箱为封闭式且连通无人艇的舷墙底部，下箱为镂空式且连通上箱底部，上箱的头部和尾部分别设有进水口一和进水口二，上箱表面具有水线，进水口一和进水口二处于水线以下480~520mm，上箱内设有冷却水泵，下箱内设有水冷风机，冷却水泵的入口与进水口一和进水口二连通，其出口与水冷风机的进水口连通。该装置主要通过冷却的方式，确保无人艇长时间正常运行，内部温度也能够得到有效控制，最终达到持续稳定的冷却效果，确保该推进系统能在任何工况下正常运行。

Description

一种无人艇及其海底门冷却水装置
技术领域
本发明涉及水面无人救助艇技术领域，特别是涉及一种无人艇及其海底门冷却水装置。
背景技术
水面无人救助艇属于水面船只类高新科技产品，一种能够在近海水域或者母船控制范围下自主航行，并完成各种任务的小型水面运用平台。当前，无人艇的发展现状相当迅速喜人，它的基本技术特点是高度集成了各种针对性的模块化组件，能具备通过接收指令而进行某种特定操作的能力，在全程遥控指挥的状态下完成任务。随着未来各个领域自动化程度的需求日益增加，无人艇将会成为水面无人系统的重要组成部分，并向着智能化、体系化、标准化的方向发展。
无人遥控救助艇可在恶劣海况下对海上遇险人员实施救助，可由大型海洋救助母船搭载到遇险地点海域，按照预先指定的方式下放至海面，在母船上通过遥控控制实施人员救助，救助对象为行为正常、有一定体力的海上遇险人员。
根据现有技术的不断整合，集成模块化已经达到相当智能的程度，但是由于电气组件数量已经密集到一定的程度，以及内部空间相当紧凑等因素的制约，这样就会产生各种问题，例如干扰、辐射、以及散热等问题。同时，由于无人救助艇正常所使用的环境多为近海，受水源浑浊、杂物较多等因素的影响，所以要确保能够在有效时间内，进行持续正常的运作才是最重要的。最需要解决的问题就是，无人救助艇本身内部电机以及设备的散热温度，只有确保其内部温度始终不高于45ºC，才能不影响其内部所有部件功能正常运行。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种无人艇海底门冷却水装置，解决降温冷却问题，且轻型、简洁、安装方便。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种无人艇海底门冷却水装置，包括冷却箱，冷却箱包括上箱和下箱，上箱为封闭式且连通无人艇的舷墙底部，下箱为镂空式且连通上箱底部，上箱的头部和尾部分别设有进水口一和进水口二，上箱表面具有水线，进水口一和进水口二处于水线以下480~520mm，上箱内设有冷却水泵，下箱内设有水冷风机，冷却水泵的入口与进水口一和进水口二连通，其出口与水冷风机的进水口连通。
技术效果：本发明主要通过冷却的方式，确保无人艇长时间正常运行，内部温度也能够得到有效控制，最终达到持续稳定的冷却效果，确保该推进系统能在任何工况下正常运行。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，进水口一和进水口二连接有同一进水管，进水管连通冷却水泵的入口，进水管上设有止回阀。
前所述的一种无人艇海底门冷却水装置，止回阀与冷却水泵的入口之间、水冷风机与冷却水泵的出口之间分别设有橡胶管一和橡胶管二，橡胶管一上设有过滤器。
前所述的一种无人艇海底门冷却水装置，橡胶管一、橡胶管二与冷却水泵之间连接有不锈钢管，不锈钢管与橡胶管一、橡胶管二之间用卡套接头连接。
前所述的一种无人艇海底门冷却水装置，进水口一和进水口二位于不同高度，且进水口一和进水口二处设有导流罩。
前所述的一种无人艇海底门冷却水装置，进水口一和进水口二处设有格栅。
前所述的一种无人艇海底门冷却水装置，进水口一和进水口二处焊接有螺纹管座，格栅与螺纹管座通过螺母可拆卸固定。
本发明的另一目的在于提供一种无人艇，包括上述任意方案所述的无人艇海底门冷却水装置，还包括蓄电池组、螺旋桨、交流变频电机，螺旋桨由交流变频电机驱动，冷却水泵与交流变频电机联锁。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中对冷却水泵前后进行了并联串通，由于管路内积有余气，会导致冷却系统运行不畅，冷却水压降低，达不到理想的冷却效果，因此可以利用冷却水泵出口的水流将余气排除，从而确保冷却系统运行顺畅平稳；
（2）本发明中将进水口一和进水口二设置在侧面，同时增加导流罩，可以避免受推进器强大的推进力影响，在螺旋桨周围形成漩涡，旋流影响冷却水的进水效果的问题，从而保证进水稳定；
（3）本发明中进水口一和进水口二设置在不同高度，利用无人艇自身可以在0°~180°范围内纵横倾自动回复到0°位的自扶正能力，通过调节进出水高度差来确定冷却水循环的最佳压差；
（4）本发明中在海底门处设置格栅，由于近海作业某些水域相对来说杂物较多，也比较浑浊，因此通过格栅进行过滤，确保进水效果；
（5）本发明中以蓄电池组作为主推进电源，每套推进系统由螺旋桨和其他辅助设备组成，采用交流变频电机驱动螺旋桨，可在一定范围内调节推进系统的输出功率。
附图说明
图1为实施例1的整体示意图；
图2为图1中局部A的放大图；
图3为实施例1的管路示意图；
其中：1、上箱；2、下箱；3、舷墙；4、进水口一；5、进水口二；6、水线；7、冷却水泵；8、水冷风机；9、进水管；10、止回阀；11、橡胶管一；12、橡胶管二；13、过滤器；14、不锈钢管；15、格栅；16、螺纹管座。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种无人艇海底门冷却水装置，结构如图1-3所示。
该冷却水装置包括冷却箱，冷却箱包括上箱1和下箱2，上箱1为封闭式且连通无人艇的舷墙3底部，下箱2为镂空式且连通上箱1底部。
上箱1的头部和尾部分别设有进水口一4和进水口二5，进水口一4和进水口二5处于水线6以下480~520mm且位于不同高度，进水口一4和进水口二5处设有导流罩。进水口一4和进水口二5处焊接有螺纹管座16，螺纹管座16通过螺母固定有可拆卸的格栅15。
上箱1表面具有水线6，上箱1内设有冷却水泵7，下箱2内设有水冷风机8。冷却水泵7的入口与进水口一4和进水口二5连通，其出口与水冷风机8的进水口连通。进水口一4和进水口二5连接有同一进水管9，进水管9连通冷却水泵7的入口，进水管9上设有止回阀10。止回阀10与冷却水泵7的入口之间、水冷风机8与冷却水泵7的出口之间分别设有橡胶管一11和橡胶管二12，橡胶管一11上设有过滤器13。橡胶管一11、橡胶管二12与冷却水泵7之间连接有不锈钢管14，不锈钢管14与橡胶管一11、橡胶管二12之间用卡套接头连接。
工作原理：本发明采用水冷风机8降温的方式对温度进行控制，首先要考虑蒸发量，在最小体积的基础上确保最大的冷却效果，根据管径大小来计算冷却水的流量和水压。由于冷却水泵7是布置在无人艇内部的，同样需要自动启停，设计采用联锁的方式，当无人艇开始运转，温度开始上升后自动启动，由于内部空间紧凑，管路弯曲可能会产生背压情况，将导致冷却水泵7的电机运行不畅，因此对冷却水泵7前后管路进行并联，利用水流将余气排除出去。由于受推进器产生漩涡的影响，进水压力下降直接会导致冷却效果不明显，因此将进水口一4和进水口二5设置在侧面，同时离水线6具有一定距离，水流影响较小。为了防止近海水域中的杂物、砂石等对设备产生影响，因此在进水口一4和进水口二5位置假装格栅15装置进行保护，同时起到一定的过滤作用。格栅15为可拆卸式，当无人艇不使用时需要回收到母船，回收后，需要对冷却管路用压缩空气将其内部的水全部吹出去，防止在天气寒冷的时候对设备产生损坏。在布置冷却系统时，采用不锈钢钢丝编织软管进行挠性连接，尽可能减少多余管路，充分利用空间。
本发明解决了如下诸多问题：冷却装置及管路在狭小空间内的布置问题；冷却水进水方式、舷侧开孔高度；进水口位置与推进器所产生的旋流的影响；受水源环境的影响，冷却水进水前的过滤效果；冷却水进水水压和冷却水循环的效果；管路内积有余气而导致冷却水压下降的问题等。该冷却水装置轻型、简洁、安装方便，能够对无人艇内部温度有效地控制，达到持续稳定的冷却效果，保证系统运行平稳顺畅。
实施例2
一种无人艇，包括实施例1所述的无人艇海底门冷却水装置，还包括蓄电池组、螺旋桨、交流变频电机，螺旋桨由交流变频电机驱动，冷却水泵7与交流变频电机联锁。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：包括冷却箱，冷却箱包括上箱（1）和下箱（2），上箱（1）为封闭式且连通无人艇的舷墙（3）底部，下箱（2）为镂空式且连通上箱（1）底部，上箱（1）的头部和尾部分别设有进水口一（4）和进水口二（5），上箱（1）表面具有水线（6），进水口一（4）和进水口二（5）处于水线（6）以下480~520mm，上箱（1）内设有冷却水泵（7），下箱（2）内设有水冷风机（8），冷却水泵（7）的入口与进水口一（4）和进水口二（5）连通，其出口与水冷风机(8)的进水口连通。
2.根据权利要求1的一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：进水口一（4）和进水口二（5）连接有同一进水管（9），进水管（9）连通冷却水泵（7）的入口，进水管（9）上设有止回阀（10）。
3.根据权利要求2的一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：止回阀（10）与冷却水泵（7）的入口之间、水冷风机（8）与冷却水泵（7）的出口之间分别设有橡胶管一（11）和橡胶管二（12），橡胶管一（11）上设有过滤器（13）。
4.根据权利要求3的一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：橡胶管一（11）、橡胶管二（12）与冷却水泵（7）之间连接有不锈钢管（14），不锈钢管（14）与橡胶管一（11）、橡胶管二（12）之间用卡套接头连接。
5.根据权利要求1的一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：进水口一（4）和进水口二（5）位于不同高度，且进水口一（4）和进水口二（5）处设有导流罩。
6.根据权利要求1的一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：进水口一（4）和进水口二（5）处设有格栅（15）。
7.根据权利要求6的一种无人艇海底门冷却水装置，其特征在于：进水口一（4）和进水口二（5）处焊接有螺纹管座（16），格栅（15）与螺纹管座（16）通过螺母可拆卸固定。
8.一种无人艇，其特征在于：包括权利要求1-7任意一项的无人艇海底门冷却水装置，还包括蓄电池组、螺旋桨、交流变频电机，螺旋桨由交流变频电机驱动，冷却水泵（7）与交流变频电机联锁。
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