[发明专利]钛合金弹性梁式舷间压载水舱和潜水系统

说明书

本发明公开了一种钛合金弹性梁式舷间压载水舱和潜水系统。本钛合金弹性梁式舷间压载水舱，包括舱体本体以及位于舱体本体内的弹性梁，舱体本体采用钛合金制成，舱体本体位于耐压壳体外部且与其固定连接形成一封闭舱室，弹性梁在舱体本体内沿其纵向方向设置，弹性梁为钛合金制成工字形结构，弹性梁的前后两端均与舱体本体内侧壁固定连接，弹性梁的中部一侧通过连接板与耐压壳体外侧壁固定连接，弹性梁的中部另一侧通过连接板与舱体本体内侧壁固定连接。本钛合金弹性梁式舷间压载水舱，可在满足舷间压载水舱的强度和功能的前提下显著降低由于主耐压壳体变形协调引起的附加应力，并且具有重量小和防腐的优点。

技术领域

本发明涉及舰船工程船体结构设计领域，尤其涉及一种钛合金弹性梁式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托板直接焊接于耐压壳体上，现有传统钢制压载水舱通常采用托板式结构，托板与耐压壳体采用刚性连接。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，同时由于钛合金弹性模量低，因此钛合金制耐压壳体变形程度较大，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耐压壳体连接部位的应力集中，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钛合金弹性梁式舷间压载水舱和潜水系统，旨在降低由于变形协调引起的附加应力，并且具有重量小和防腐的优点。

为实现上述目的，本发明提供一种钛合金弹性梁式舷间压载水舱，包括舱体本体以及位于舱体本体内的弹性梁，其中，舱体本体采用钛合金制成，舱体本体位于耐压壳体外部且与其固定连接形成一封闭舱室，弹性梁在舱体本体内沿其纵向方向设置，弹性梁为钛合金制成工字形结构，弹性梁的前后两端均与舱体本体内侧壁固定连接，弹性梁的中部一侧通过连接板与耐压壳体外侧壁固定连接，弹性梁的中部另一侧通过连接板与舱体本体内侧壁固定连接。

优选地，所述舱体本体包括圆弧形结构的外壳板、分别位于外壳板首尾两端的两顶板以及分别将外壳板前后两侧和耐压壳体连接的两舱壁板，外壳板、舱壁板和顶板均采用钛合金制成。

优选地，所述外壳板圆弧形结构，外壳板的圆心与耐压壳体圆心同心设置，外壳板对应圆的半径大于耐压壳体的半径，舱壁板为平面曲板结构，顶板为矩形折边板结构。

优选地，所述弹性梁的腹板长度方向与舱体本体的纵向平行设置，连接板与弹性梁的腹板连接，舱体本体的圆周方向上设置有多根弹性梁。

优选地，所述舱壁板的外侧壁上焊接有加强筋，加强筋的一端与外壳板固定连接，加强筋的另一端与耐压壳体固定连接。

优选地，所述舱体本体内部还安装有用于增加其结构强度的增强装置。

优选地，所述增强装置包括位于舱体本体内部内的中纵龙骨，中纵龙骨位于耐压壳体的最底部，中纵龙骨的前后两端与两舱壁板固定连接。

优选地，所述增强装置还包括位于沿舱体本体纵向焊接于外壳板内侧壁上的纵骨、以及沿垂直方向焊接于外壳板内侧壁上的肋骨，纵骨和肋骨均为T形结构，肋骨和肋骨的腹板均与外壳板垂直设置，肋骨与弹性梁焊接连接。

优选地，所述增强装置还包括沿压载水舱垂直方向设置的端部肋板，端部肋板位于外壳板、舱壁板和耐压壳体的连接处。

本发明进一步提出一种潜水系统，包括上述的钛合金弹性梁式舷间压载水舱，还包括耐压壳体，钛合金弹性梁式舷间压载水舱位于耐压壳体的外侧与其固定连接，舷间压载水舱内部的弹性梁两侧均通过连接板与耐压壳体和压载水舱壳体连接。

本发明提出的钛合金弹性梁式舷间压载水舱，具有以下有益效果：