[发明专利]基于钛合金的舷间压载水舱和潜水系统

说明书

本发明公开了一种基于钛合金的舷间压载水舱和潜水系统。本基于钛合金的舷间压载水舱，包括舱体壳体以及固定于舱体壳体外侧壁上的连接肘板，其中，舱体壳体为钛合金制成的弧形舱体，弧形舱体对应的圆心与主耐压壳体圆心同心设置，舱体壳体与主耐压壳体外侧壁之间设有间隙，舱体壳体的上下两端均固定有连接肘板，连接肘板与主耐压壳体的耐压壳体肘板铰接且相对于其可转动。本发明提出的基于钛合金的舷间压载水舱，可在满足舷间压载水舱的强度和功能的前提下，显著降低了由于潜水系统主耐压壳体变形协调引起的附加应力。

技术领域

本发明涉及舰船工程船体结构技术领域，尤其涉及一种基于钛合金的舷间压载水舱和潜水系统。

背景技术

潜水系统的舷间压载水舱结构安装于潜水系统的水下主耐压壳体外部，是潜水系统非耐压结构的重要组成部分。舷间压载水舱用来控制潜水系统的上浮与下潜，传统舷间压载水舱通过舱壁板、纵桁板和托板直接焊接于主耐压壳体上，结构简图如附图1所示。

对于钛合金潜水系统，由于钛合金强度高、密度低，所以下潜深度较大。同时由于钛合金弹性模量低，因此钛合金制主耐压壳体变形程度相比钢制耐压壳体更大，将导致舷间结构产生较为严重的变形协调问题，造成舷间压载水舱与主耐压壳体连接部位产生较高的附加应力，造成应力集中，不利于结构安全。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于钛合金的舷间压载水舱和潜水系统，旨在降低舷间压载水舱与主耐压壳体连接部位产生的附加应力。

为实现上述目的，本发明提供一种基于钛合金的舷间压载水舱，包括舱体壳体以及固定于舱体壳体外侧壁上的连接肘板，其中，

所述舱体壳体为钛合金制成的弧形舱体，弧形舱体对应的圆心与主耐压壳体圆心同心设置，舱体壳体与主耐压壳体外侧壁之间设有间隙，舱体壳体的上下两端均固定有连接肘板，连接肘板与主耐压壳体的耐压壳体肘板铰接且相对于其可转动。

优选地，所述舱体壳体包括弧形结构且相对设置的内壳板和外壳板、连接内壳板和外壳板上下两端部的两纵桁板、连接内壳板和外壳板前后两侧的两舱壁板，内壳板、外壳板、纵桁板和舱壁板连接形成一封闭舱体结构。

优选地，所述舱壁板的外侧还固定有多个加强筋，加强筋的两端分别与内壳板和外壳板固定连接。

优选地，所述舱体壳体内部安装有用于增加其结构强度的加强结构。

优选地，所述加强结构还包括压载水舱纵骨和压载水舱肋骨，压载水舱纵骨沿水平方向焊接于内壳板和外壳板的内侧壁上，压载水舱肋骨沿垂直方向焊接于内壳板和外壳板的内侧壁上。

优选地，所述加强结构包括位于舱体壳体内的托板，托板的两侧分别与内壳板和外壳板上的压载水舱肋骨固定连接。

优选地，所述压载水舱纵骨和压载水舱肋骨均呈T形结构，由钛合金材料进行制造，由面板和腹板构成。

优选地，所述加强结构还包括压载水舱肋板，压载水舱肋板的上下两端分别与两纵桁板连接且其侧面与内壳板和和外壳板的内侧壁连接。

优选地，所述内壳板和外壳板同心设置，外壳板与纵桁板连接处通过圆角过渡，舱壁板为平面曲板结构，纵桁板为矩形折边板结构。

本发明进一步提出一种潜水系统，包括上述的基于钛合金的舷间压载水舱，还包括主耐压壳体，主耐压壳体上固定有耐压壳体肘板，螺柱穿过主耐压壳体的耐压壳体肘板和连接肘板将二者活动连接，螺柱的尾部上套有螺母。

本发明提出的基于钛合金的舷间压载水舱，具有以下有益效果：

1、舷间压载水舱本身为独立的压载水舱，与主耐压壳体之间设置有间隙不直接刚性接触，仅通过肘板与主耐压壳体连接，主耐压壳体发生变形时，螺柱可进行自适应调整，避免了与主耐压壳体的刚性焊接，大大降低了由于主耐压壳体变形而导致的变形协调附加应力，计算结果表明附加应力相比传统压载水舱结构降低了25%左右；