一种舱体结构及浮标的制作方法

本发明涉及航海技术领域，尤其涉及一种舱体结构及浮标。

背景技术：

在海上无人作业、无人监测等领域，浮标工作时，需要将其内置的上浮探测机构上升至工作高度，并恒定在此位置，才能可靠工作且保障探测系统获得数据的准确性。

现有浮标的上浮探测机构上升靠涡轮蜗杆相对运动实现。涡轮蜗杆机构结构复杂且自重大，导致浮标总浮力不足以克服总重力，需额外在浮标外表面贴附浮力材料才能实现漂浮，无法满足浮标的小型化、低可探测性设计目标。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种舱体结构及浮标，以实现浮标的小型化和低探测性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种舱体结构，包括舱体和上浮探测机构，其中，舱体和上浮探测机构构成密封腔体；舱体底部设有进气口，顶部设有与上浮探测机构动密连接的开口，开口处设置有动密圈；上浮探测机构底部位于舱体内，顶部位于舱体外；当通过进气口向密封腔体内充气时，上浮探测机构相对于舱体沿由舱体底部到舱体顶部的方向浮动；动密圈与开口固定连接，与上浮探测机构的侧壁动密连接；上浮探测机构包括锁止结构，锁止结构用于当上浮探测机构相对舱体向上浮动至预设位置时，固定上浮探测机构，以使上浮探测机构与舱体保持相对静止。

与现有技术相比，本发明的舱体结构，通过在舱体底部设置进气口，实现对舱体内部的充气，并且在舱体的开口处设置有动密圈，动密圈与上浮探测机构动密连接，以保证上浮探测体在上浮过程中由舱体和上浮探测机构构成的密封舱体不会漏气，解决了舱体结构浮力与重力不匹配的问题。除此之外，本发明的舱体结构还设有锁止结构，当上浮探测机构上升至预设位置时，通过锁止结构可使上浮探测机构与舱体保持相对静止，以确保上浮探测机构的稳定性，解决了上浮探测机构在设定高度稳定工作的问题。同时，锁止结构的体积小，解决了下狭小空间内锁止结构布局难的问题。

可选的，锁止结构包括：基体、锁头和收缩结构体；收缩结构体一端与基体固定连接，另一端与锁头固定连接；当锁头受到外力作用时收缩结构体收缩。

可选的，收缩结构体包括弹簧。

可选的，舱体结构还包括止位板，止位板设置在舱体的内壁上，与锁止结构相配合对上浮探测机构进行限位。

可选的，舱体结构还包括单向止回阀，单向止回阀设置在进气口处。

本发明还提供一种浮标，包括上述舱体结构。

与现有技术相比，本发明的浮标的有益效果与上述的舱体结构的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的舱体结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的锁止结构的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的锁止结构的整体结构示意图；

图4位本发明实施例提供的上浮探测机构上升后处于止位锁紧状态示意图。

附图标记：

10.舱体、101.进气口、102.动密圈、20.上浮探测机构、201.锁止结构、2011.基体、2012.锁头、2013.收缩结构体、30.止位板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有浮标的上浮探测机构上升靠涡轮蜗杆相对运动实现。涡轮蜗杆机构结构复杂且自重大，导致浮标总浮力不足以克服总重力，需额外在浮标外表面贴附浮力材料才能实现漂浮，无法满足浮标的小型化、低可探测性设计目标。

针对上述技术问题，如图1所示，本发明实施例提供一种舱体结构，舱体10和上浮探测机构20，其中，舱体10和上浮探测机构20构成密封腔体；舱体10底部设有进气口101，顶部设有与上浮探测机构20动密连接的开口，开口处设置有动密圈102；上浮探测机构20底部位于舱体10内，顶部位于舱体10外；当通过进气口101向密封腔体内充气时，上浮探测机构20相对于舱体10沿由舱体10底部到舱体10顶部的方向浮动；动密圈102与开口固定连接，与上浮探测机构20的侧壁动密连接；上浮探测机构20包括锁止结构201，锁止结构201用于当上浮探测机构20相对舱体10向上浮动至预设位置时，固定上浮探测机构20，以使上浮探测机构20与舱体10保持相对静止。

如图1所示，上浮探测机构20的两端具有凸台结构，其中，上浮探测机构20的底部置于舱体10内部，而上浮探测机构20的顶部是处于舱体10外；如图1所示，锁止结构201设置在上浮探测机构20的其中一个凸台上，在本实施例中锁止结构201设在位于舱体10内的凸台上。上浮探测机构20的底部设置有缓冲垫，以防止上浮探测机构20触及舱体10底部，损伤上浮探测机构20。

如图1所示，舱体10为一端具有开口的腔体，其开口的直径与上浮探测机构20的直径相同，上浮探测机构20与舱体10开口动密连接，即在上浮探测体上浮过程中，上浮探测机构20需要克服与动密圈102之间的摩擦力沿着由舱体10底部到舱体10顶部的方向浮动。舱体10下端设有舱体盖，舱体盖表面设有舱体10进气口101，舱体10上端设计为带密封槽环形收口，带密封槽环形收口中安装动密圈102，带密封槽环形收口底面安装锁止结构201。

在执行作业任务时，经舱体10的进气口101向舱体10内部供应一定压强的气体，气体产生的推力使上浮探测机构20克服与动密圈102的摩擦力后，滑动上升至止位板30位置处停止上升动作。其中，舱体10内的压强一般为0.3～0.5兆帕。在本实施例中优选为0.4兆帕。

通过向舱体10内进行充气，使得处于舱体10内的上浮探测机构20进行上浮，避免了采用涡轮蜗杆重力过大，影响浮标的正常工作。同时，通过锁止结构201能够实现上浮探测机构20的定位，保证浮标的正常工作。应理解，向舱体10内充气的气源可以为外部气源，也可以为内部气源，气源在舱体10上的位置不做限定。

为了防止上浮探测机构20回落，需将上浮探测机构20锁定在止位板30位置处。在上浮探测机构20法兰外圆处设置两个锁止结构201解决上述问题。

在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的舱体结构可以应用浮标中，浮标是在海面上作为标志物，用来导航、标志航道、指示危及航行安全的障碍物等。当浮标以及运载体被投入海水中后，需要浮标与运载体进行分离，并且上浮探测机构20可以相对浮标可以稳定工作。采用本发明实施例提供的舱体结构作为浮标的舱体结构，上浮探测机构20可以为光电探测器，通过将光电探测器内置在舱体结构中，通过浮标实现对航线的测量。

作为一种可能的实现方式，如图2和图3所示，锁止结构201包括：基体2011、锁头2012和收缩结构体2013；收缩结构体2013一端与基体2011固定连接，另一端与锁头2012固定连接；当锁头2012受到外力作用时收缩结构体2013收缩。

如图2所示，基体2011上设置有一贯穿孔，锁头2012通过收缩结构体2013设置在所述贯穿孔内，收缩结构体2013套设在锁头2012上，并通过顶盖螺栓固定在基体2011上。当锁头2012收到外力作用时，锁头2012收缩，压缩收缩结构体2013，使得锁止结构201横向的尺寸变小，通过止位板30后，外力消失，收缩结构体2013伸长，带动锁头2012回到原始位置，并卡在止位板30上表面，实现上浮探测机构20与舱体10的固定连接。

作为一种可能的实现方式，收缩结构体2013包括弹簧。

当然，本发明的锁止结构201还可以为其他形式的结构，例如：锁止结构201包括一弧形挡板，当弧形挡板收到外力作用，例如：接触到止位板30时，弧形挡板会进行翻转，使得弧形挡板搭接在止位板30的上表面，实现上浮探测机构20与舱体10的固定连接。

作为一种可能的实现方式，如图1所示，舱体结构还包括止位板30，止位板30设置在舱体10的内壁上，与锁止结构201相配合对上浮探测机构20进行限位。

本实施例中，舱体10内部可利用的空间狭小，舱体10体最大内径150毫米，上浮探测机构20最小外径最大内径为120毫米，单侧径向可利用距离为1毫米，轴向可利用高度为7毫米。因此，锁止结构201的基体2011的外形尺寸设计为20毫米×4毫米×13毫米。如图2所示，基体2011含有内部腔室，允许收缩结构体2013及锁头2012具有回缩的空间。收缩结构体2013通过顶盖螺栓固定在基体2011上。

为了将锁止结构201更加贴合的安装至上浮探测机构20上，将基体2011的一侧面设计为圆弧面，与上浮探测机构20的外圆柱面紧密贴合，当上浮探测机构20在气压的推动下上升至工作高度时，锁头2012弹出并卡紧在止位板30上，从而将探测机构锁固在工作高度，保持不变。止位板30为具有一定弹性的材料制成。

作为一种可能的实现方式，舱体结构还包括单向止回阀(图中未示出)，单向止回阀设置在进气口101处。

采用上述技术方案，单向止回阀设置在进气口101处，可避免密封舱体10内的气体外漏，同时，避免海水进入密封舱体10内部，对上浮探测机构20进行侵蚀。

本发明实施例还提供一种浮标，包括上述舱体结构。

本发明的舱体结构的使用方法如下：

待舱体10体内充入0.4兆帕压强气体，使得上浮探测机构20靠动密圈102的滑动逐渐上升，直至锁止结构201的锁头2012经过止位板30时，锁头2012收缩至基体2011内腔。上浮探测机构20在气压的作用下继续上升，经过止位板30后，锁头2012弹出并卡紧在止位板30上表面，此时上浮探测机构20已到达指定高度，且受到锁止结构201的紧固作用，如图4所示，舱体10不再下降，恒定在设计高度，开始工作。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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