CN108016569A - 一种面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，所述电池舱包括舱体和电池舱封头，所述舱体包括第一外封套筒，所述电池舱封头包括所述第二外封套筒，所述第一外封套筒和所述第二外封套筒连接使得所述电池舱密封，所述电池舱内部设置有电池安装架，所述电池安装架上装有电池组安装箱。本发明采用在电池舱封头的连接处，设计了外封套筒，将外封套筒套在舱体左端和右端，然后采用焊接的方式进行连接，相对一体式结构而言，其在满足相应的结构要求的基础上，加工方式较为简单，且加工成本低。

Description

一种面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统

技术领域

本发明涉及潜艇领域，尤其涉及一种面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统。

背景技术

岛礁、岛礁、海岸带等兼受陆地和海洋两大动力系统的作用，自然生态环境脆弱多变。岛礁、海岸带等地形测量是保护、开发和管理海洋资源的前提和基础，但由于岛礁、海岸带的种种特殊性，其地形测量工作的开展面临着重重困难。传统的航空传统航空摄影测量可以解决水面以上施测困难区的地形数据获取问题，其数据处理的效率和准确度较差；水面以下的区域可以采用水下机器人承载仪器的方式展开测量。在深水潜水器，其结构相对庞大，壁厚较大，因此电池舱系统设计时，安装相对较为容易，水密系统可采用常规的端面或径向轴封的方式。

然而在面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器的电池舱系统中，首先，电池舱体整体重力与浮力只差因尽可能大，以保证潜航器能够承受较大的载荷；其次电池舱体在水下工作区域工作时，内结构承载应力应大于水压产生的应力且壁厚尽可能薄，以增加航器能够承受较大的载荷。然后电池舱体在满足上述要求下，其壁厚通常为1-2mm左右。然而在关键约为300左右时候，通常采用的端面或径向轴封的方式必须开5mm左右的沟槽来安装相应的密封圈；此外，如此薄的壁厚，也难以在电池舱内安装相应的定位销等结构对电池等结构进行固定。因此有必要设计一种电池舱系统，解决目前电池舱的水密方式的欠缺和安装方式的不便。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，提供一种面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，所述电池舱包括舱体和电池舱封头，所述舱体上焊接有第一外封套筒，所述电池舱封头包括第二外封套筒和玻璃圆头，所述玻璃圆头贯穿所述第二外封套筒延伸出一卡筒，所述卡筒上设有放置密封胶圈的密封凹槽，所述第一外封套筒和所述第二外封套筒连接后形成一个封闭密封圈。

较佳的，所述第三卡筒上设置有传感器卡口和电池架卡口

较佳的，所述舱体为圆柱形的中空薄壁长筒。

较佳的，所述第一外封套筒包括第一外封环，所述第二外封套筒包括第二外封环，所述第一外封套筒和所述第二外封套筒连接后，所述第一外封环和所述第二外封环接触密封。

较佳的，所述电池舱封头内部包括传感器固定架，所述传感器固定架包括传感器圆环，所述传感器圆环上装有调节螺栓，所述传感器圆环上连接有支架，所述支架上连接卡位圆环，所述卡位圆环上设有与所述卡筒上的所述传感器卡口相契合的凸起的小块。

较佳的，所述舱体内部包括电池安装架，所述电池安装架上装有至少一个电池组安装箱。

较佳的，所述电池安装架包括电池安装板，所述电池安装板两端装有第一固定环和第二固定环，所述电池安装板中间安装有安装板支撑环。

较佳的，所述第一定位环上设置有固位牙，所述固位牙与所述电池架卡口相契合。

较佳的，所述电池组安装箱上设置有封顶螺孔。

较佳的，所述电池舱的所述电池舱封头内部安装有探测定位系统，所述探测定位系统包括传感器，雷达测距仪，红外视觉仪，双目视觉仪。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

(1)在电池舱封头的连接处，设计了外封套筒，将外封套筒套在舱体左端和右端，然后采用焊接的方式进行连接，该种方式，相对一体式结构而言，其在满足相应的结构要求的基础上，加工方式较为简单，且加工成本低。

(2)在封头结构中，也采用了将外封套筒套在封头轴上的方式，在通过胶合的方式进行连接，该种方式，相对一体式结构而言，其在满足相应的结构要求的基础上，加工方式较为简单，且加工成本低。

(3)在传感器固定架上采用固定环的方式，实现传感器固定架径向固定，在传感器固定架上开凸槽，在封头上开凹槽，使得传感器固定架在舱体内不能移动及转动；

(4)在舱体内电池的规定方式中，设计了一种电池安装架，三个圆环与舱体间隙配合的方式，实现电池安装架径向固定。采用在封头上设置一电池安装架相匹配的卡口，使得电池安装架在舱体内不能移动及转动；

附图说明

图1为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的电池舱结构示意图。

图2为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的第一外封套筒结构示意图。

图3为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的电池舱封头结构示意图。

图4为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的传感器固定架结构示意图。

图5为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的电池安装架具体结构示意图。

图6为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的电池安装板结构示意图。

图7为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的第一固定环结构示意图。

图8为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的支撑环结构示意图。

图9为本发明面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统的电池组安装箱结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如上述所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，采用一体式结构，结合图1、图2、图3所示，所述电池舱包括：舱体1、电池舱封头2

所述舱体1为圆柱形中空薄壁长筒，其一端焊接有所述第一外封套筒3，所述第一外封套筒3为一圆台形状的中空圆筒，其外径小的一端焊接在所述舱体上，焊接后所述第一外封套筒3和所述舱体1的连接处过渡平滑，所述舱体1的一端不超出所述第一外封套筒3的外径大的一端所在的平面；

所述第一外封套筒3包括一圆台，所述圆台外径大的一端上焊接有一实心圆环为第一外封环31，所述第一外封环31与所述第一外封套筒为一体的结构；所述第一外封套筒以中部位置为起点向其外径大的一端贯穿有第一孔槽 32，在所述第一外封环31上有与所述第一孔槽32相匹配的连接第一螺孔33；

较佳的，所述第一孔槽32为四个，均匀的布置在所述第一外封套筒3上，相一致的所述第一外封环31上的用于连接的第一螺孔33也有四个，与四个所述孔槽相匹配；

所述电池舱封头2包括一玻璃圆头21，由透明玻璃材料制成的半椭圆形外壳，所述玻璃圆头21上安装第二外封套筒4，所述第二外封套筒4与所述第一外封套筒3为相同零件，其上包括第二外封环41、第二孔槽42、第二螺孔43，其外径小的一端朝向所述玻璃圆头21的头部一侧固定在所述玻璃圆头 21上，双方连接处过渡平滑，卡筒5为玻璃圆头21贯穿所述第二外封套筒4 伸出的部分，所述卡筒5上设有一个放置密封胶圈的密封凹槽51，在第二外封套筒4与所述玻璃圆头21之间的空隙所在处将凹进去形成一个第三端面，当所述舱体1和所述电池舱封头2连接时，第一外封套筒3和第二外封套筒4 固定后，第三端面与第二外封环41切合形成一个轴向密封，密封胶圈与密封凹槽切合形成一个封闭密封圈，有效的双重防止外部的水渗入，所述卡筒5 上设置有传感器卡口53，所述传感器卡口53为L型卡口，在所述传感器卡口 53转过四分之一圆周处设置有电池架卡口52所述电池架卡口52为凹陷卡口；

较佳的，所述传感器卡口53和所述电池架卡口52，在其对面，设置有关于圆心对称的卡口形状；

较佳的，所述舱体1的另一端与上述一端安装有相同的零件，所述舱体1 两端结构相对称。

实施例二

如上述所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，本实施例与其不同之处在于，结合图1、图4所示，所述电池舱封头2内装有传感器固定架；

所述传感器固定架包括传感器圆环61，所述传感器圆环61上有均匀分布的三个圆孔，所述圆孔上装有固定螺栓62，所述固定螺栓62可以调节长度，所述传感器圆环61上固定有支架63，所述支架63另一端与卡位圆环64连接，所述卡位圆环65比所述传感器圆环61略大，其上均匀分布着三个螺孔65，所述螺孔65与所述支架63相对应，用来安装螺栓，使得所述螺孔65与所述支架63通过螺栓连接，所述卡位圆环64上对称地设置有两个凸起的小块，所述凸起的小块与所述传感器卡口53相契合，所述凸起的小块令所述传感器固定架锁定在所述电池舱封头2内，避免脱落。

较佳的，所述固定螺栓62为三个，均匀的分布在所述传感器圆环61上，所述固定螺栓可调节长度，便于在封头内找到一个可让所述传感器固定架找到一个稳定的位置和将传感器锁定在所述传感器固定架内

实施例三

如上述所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，本实施例与其不同之处在于，结合图1、图5、图6、图7、图8、图9所示，所述电池舱的所述舱体1内装有电池安装架，所述电池安装架包括一电池安装板71，所述电池安装板71是一种网状的直板，有效减轻了电池的垂直重量；

在所述电池安装板71的一端装有第一固定环72，所述第一固定环72为圆环结构，中间设计有互相垂直交叉的两根梁连接在环上，在所述第一固定环72的一根横梁上设置有一固定槽721，所述固定槽721宽度略窄于所述梁的宽度，并贯穿所述第一固定环72两侧，在所述固定槽两端各设置有一螺孔 723，所述螺孔723在所述电池安装板71上有相对应的螺孔，可以令所述电池安装板71和所述第一固定环72可以通过螺栓连接，顺着没有设置固定槽的竖梁一端延伸出去一固位牙722，所述固位牙722与所述电池舱封头2上的所述电池架卡口52相契合，将固位牙722嵌合进所述电池舱封头2防止所述电池安装架7在所述舱体1内转动；

较佳的，在没有设置所述固定槽721的梁的两端各延伸出去一固位牙；

较佳的，在所述电池安装板71的另一端装有第二固定环73，所述第二固定环73与所述第一固定环72为相同零件，安装方式也相同；

在所述电池安装板71的中间位置靠近边缘处一测开有一小槽711，所述小槽711不大于所述电池安装板71宽度的一半，安装板支撑环74通过所述小槽711安装在所述电池安装板71上，所述安装板支撑环74为圆环结构，中间设计有互相垂直的两根梁连接在环上，其中一根梁设置有一贯穿正反两面的长槽741，所述长槽741从所述安装板支撑环74的圆环一边开始沿着其中一根梁设置，长度为所述电池安装板71的宽度减去所述小槽711的宽度，所述长槽741的两侧还个设置有两个对称的螺孔，在所述电池安装板71上有相契合的螺孔，在所述安装板支撑环74插入所述电池安装板71上的所述小槽711后，通过螺栓将所述安装板支撑环74和所述电池安装板71相固定，可有效的防止支撑环在所述舱体1内的转动，同时，也防止所述电池安装板 71在所述舱体1内的上下移动；

在所述第一固定环72和所述安装板支撑环74之间的所述电池安装板71 上，安装有电池组安装箱8，所述电池组安装箱8底部是垂直交叉的梁状架构，其四面为高度相同的挡板，长挡板较短挡板薄一点，在所述长挡板远离底部的一侧，靠近边缘位置钻有封顶螺孔82，所述封顶螺孔82个数为2至10个，在本实施例中，所述封顶螺孔82的个数为4个，当电池放入所述电池组安装箱8后，用以细杆或细绳穿过所述封顶螺孔82，包裹柱所述电池组安装箱8，防止电池脱出所述箱体8；

在所述电池组安装箱8的底部两侧相外伸出至一个矩形小板81，在本实施例中，所述矩形小板81为底部两侧各三个，所述矩形小板81上设置有螺孔，在所述电池安装板71上有对应的螺孔，通过螺栓将所述矩形小板81固定在所述电池安装板71上，相应的所述电池组安装箱8就固定在了所述电池安装板71上；

较佳的，所述电池组安装箱8至少为一个，在本实施例中所述电池组安装箱8为四个，分别安装在所述第一固定环72与所述安装板支撑环74和所述第二固定环73与所述安装板支撑环74之间的所述电池安装板71的正反两面上；

实施例四

如上述所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，本实施例与其不同之处在于，结合图1所示，所述电池舱的封头内部安装有探测定位系统，所述探测定位系统包括激光测距仪，雷达测距仪，视觉传感，GPS定位等，主要用于辅助船体扫描航行过程中周围的环境，识别其周围环境的障碍物等等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述电池舱包括舱体和电池舱封头，所述舱体上焊接有第一外封套筒，所述电池舱封头包括第二外封套筒和玻璃圆头，所述玻璃圆头贯穿所述第二外封套筒延伸出一卡筒，所述卡筒上设有放置密封胶圈的密封凹槽，所述第一外封套筒和所述第二外封套筒连接后形成一个封闭密封圈。

2.根据权利要求1所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述第三卡筒上设置有传感器卡口和电池架卡口。

3.根据权利要求2所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述舱体为圆柱形的中空薄壁长筒。

4.根据权利要求3所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述第一外封套筒包括第一外封环，所述第二外封套筒包括第二外封环，所述第一外封套筒和所述第二外封套筒连接后，所述第一外封环和所述第二外封环接触密封。

5.根据权利要求4所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述电池舱封头内部包括传感器固定架，所述传感器固定架包括传感器圆环，所述传感器圆环上装有调节螺栓，所述传感器圆环上连接有支架，所述支架上连接卡位圆环，所述卡位圆环上设有与所述卡筒上的所述传感器卡口相契合的凸起的小块。

6.根据权利要求5所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述舱体内部包括电池安装架，所述电池安装架上装有至少一个电池组安装箱。

7.根据权利要求6所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述电池安装架包括电池安装板，所述电池安装板两端装有第一固定环和第二固定环，所述电池安装板中间安装有安装板支撑环。

8.根据权利要求7所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述第一定位环上设置有固位牙，所述固位牙与所述电池架卡口相契合。

9.根据权利要求8所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述电池组安装箱上设置有封顶螺孔。

10.根据权利要求9所述的面向岛礁测绘薄壁浅水潜航器电池舱系统，其特征在于，所述电池舱的所述电池舱封头内部安装有探测定位系统，所述探测定位系统包括传感器，雷达测距仪，红外视觉仪，双目视觉仪。