潜航器密封舱用堵头组件、密封舱结构及潜航器系统的制作方法

本发明涉及潜航器相关技术领域，尤其是涉及一种潜航器密封舱用堵头组件、密封舱结构及潜航器系统。

背景技术：

随着人们生活水平的逐步提高和无人机技术的发展，无人机的应用领域越来越广泛，为了对水下环境进行深入的研究，以及方便欣赏和记录水下风景，水下潜航器应运而生，水下潜航器作为一种水下无人智能移动平台，其驱动装置多采用螺旋桨推进装置，为了在水下作业时对水下环境进行真实记录，现有水下潜航器上多携带有摄像设备，摄像设备通过设置在水下潜航器上的观察窗进行摄影。

潜航器密封舱用于安装各类硬件，如：电路、电池、镜头等，密封舱内的这些硬件通过电缆与舱外的电机、传感器、控制器等连接，以形成一个完整的潜航器系统。密封舱用堵头组件作为将密封舱端部堵住的核心部件，既要确保密封舱良好的防水性以确保舱内硬件的正常使用，又要方便舱内硬件与舱外其他设施相连接。

但是，现有密封舱用堵头组件通常仅设置为一个普通的、设有多个插孔的盖子，明显难以达到上述的密封要求，也不利于快速安装传感器以及水密电缆，故而有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种潜航器密封舱用堵头组件、密封舱结构及潜航器系统，至少在一定程度上解决上述技术问题之一，具有密封效果好且便于安装传感器、电缆的优点。

本发明第一方面提供一种潜航器密封舱用堵头组件，包括：

与密封舱筒体卡接装配的堵头盖，所述堵头盖上设置有与所述密封舱筒体内相连通的排气孔；

与所述堵头盖相装配的、位于所述堵头盖中心布置的空心螺钉，所述空心螺钉内灌封有伸入所述密封舱筒体内的深度传感器；

螺纹装配于所述排气孔内的排气螺钉；

以及多个装配于所述堵头盖上的、环绕所述空心螺钉布置的、用于外接电缆的水密插接件。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，将深度传感器灌封于空心螺钉中，再将带有深度传感器的空心螺钉固定于堵头盖上，从而解决了传感器难以安装固定的问题，而且这种结构易于安装拆卸、生产制作；通过水密插接件可以使外部的电缆快速与密封舱筒体内的硬件相电连接，密封舱筒体与外部零部件模块化，极大降低了装配及维修的难度；同时水密插接件环绕空心螺钉的布局结构更加紧凑合理，而且水密插接件和深度传感器之间互补干扰，进一步方便安装、拆卸；排气孔和排气螺钉的设计则确保了该潜航器密封舱用堵头组件具有可排气功能，同样的排气螺钉也安装拆卸方便；总之，该潜航器密封舱用堵头组件结构稳固、制造成本低、遍于维修、密封效果好，尤其是便于安装传感器、电缆。

本发明进一步设置为：所述水密插接件包括:

与所述堵头盖相装配的母头安装座；

固定安装于所述母头安装座内的、用以和密封舱筒体内硬件相电连接的插接母头；

与所述母头安装座相适配并抵接的公头安装座；

固定安装于所述公头安装座内的、用以和舱外电缆相连接的插接公头；

以及将所述母头安装座和所述公头安装座锁紧在一起的锁紧螺母。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，上述结构设计不仅密封性好，而且安装过程中插接方便，同时有利于水密插接件与堵头盖之间稳定装配。

本发明进一步设置为：所述母头安装座与所述堵头盖螺纹装配，且所述母头安装座设有外螺纹的一端伸入所述密封舱筒体内，所述水密插接件还包括：与所述母头安装座伸入所述密封舱筒体内的螺纹部分相适配的第一螺母。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，通过第一螺母和母头安装座的外螺纹设计，可以将母头安装座牢固地安装在堵头盖上，而且这种安装结构易于拆卸更换，方便维护。

本发明进一步设置为：所述水密插接件还包括：抵接于所述母头安装座和所述公头安装座之间的o型密封圈，所述公头安装座设有供所述o型密封圈卡嵌的环槽。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，o型密封圈增加了母头安装座和公头安装座之间的密封，从而水不易从外部进入到水密插接件中影响使用；公头安装座的环槽设计对o型密封圈具有一定的限制作用，增强了o型密封圈的安装稳定性。

本发明进一步设置为：所述插接母头上设置有若干第一金属插针，所述插接母头内设置有多个第一隔板，当安装第一金属插针时所述第一隔板可被所述第一金属插针捅穿；所述插接公头上设置有若干第二金属插针，所述插接公头内设置有多个第二隔板，当安装第二金属插针时所述第二隔板可被所述第二金属插针捅穿；所述第一隔板和所述第二隔板的厚度在0.15-0.25毫米之间。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，在安装第一金属插针和第二金属插针时，可以根据第一金属插针的数量捅穿对应的第一隔板，可以根据第二金属插针的数量捅穿对应的第二隔板，而其他的第一隔板和第二隔板可以保持原有状态且具有较好的密封作用，不影响第一金属插针和第二金属插针单独实现电连接功能，在不影响功能的前提下，极大的减小了生产成本。

本发明进一步设置为：所述空心螺钉与所述堵头盖螺纹装配，且所述空心螺钉设有外螺纹的一端伸入所述密封舱筒体内，所述潜航器密封舱用堵头组件还包括：与所述空心螺钉伸入所述密封舱筒体内的螺纹部分相适配的第二螺母。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，通过第二螺母和空心螺钉外螺纹设计，可以将空心螺钉牢固地安装在堵头盖上，而且这种安装结构易于拆卸更换，方便维护。

本发明第二方面提供一种密封舱结构，包括：

密封舱筒体；

如上述的潜航器密封舱用堵头组件；

设于所述密封舱筒体内的电路板和镜头模组，所述镜头模组和所述潜航器密封舱用堵头组件分设于所述密封舱筒体的两端；

与所述密封舱筒体相装配并将所述镜头模组密封的过渡环组件；

以及设于所述过渡环组件内的、包裹所述镜头模组的内衬。

实现上述方案的密封舱结构，在上述潜航器密封舱用堵头组件具有上述诸多优势的基础上，该密封舱结构也具有上述诸多优势，即：结构稳固、制造成本低、遍于维修、密封效果好，尤其是便于安装传感器、电缆。同时内衬对镜头模组具有一定的支撑保护作用，有利于镜头模组的长久实用；过渡环组件、潜航器密封舱用堵头组件与密封舱筒体直接依靠两道径向密封连接，密封可靠且无需预留螺钉位，节省空间。

本发明进一步设置为：所述过渡环组件包括：

平面透镜；

螺纹装配于所述密封舱筒体上的过渡环体；

与所述过渡环体相螺纹装配的透镜压环；

设于所述平面透镜和所述过渡环体之间的第一密封圈；

以及若干设于所述过渡环体和所述密封舱筒体之间的第二密封圈。

实现上述方案的潜航器密封舱用堵头组件，第一密封圈和第二密封圈增强了该过渡环组件的密封性，有效防止外部的水进入密封舱筒体内部；同时该过渡环组件的结构设计更加合理、稳定，制作简单、安装方便。

本发明进一步设置为：所述密封舱筒体的内壁设有供所述电路板的两侧插入的插槽，所述插槽的端部通过螺钉装配有固定楔，所述电路板设置有供所述固定楔靠近所述电路板的一端部分卡入的卡槽。

实现上述方案的密封舱结构，将电路板沿插槽插入密封舱筒体内之后，通过固定楔将电路板的端部抵紧，然后通过螺钉将固定楔拧紧，结合卡槽对电路板的限位作用，使得电路板在密封舱筒体内不易上下、左右、前后晃动，与传统的安装结构相比，无需设置大量定位结构和实用大量的固定螺钉，简化了密封舱筒体内部结构，减少固定螺钉的使用同时极大增加了密封舱筒体内空间利用率，也使得电路板、镜头模组以及电池等硬件均能在一个密封舱筒体中实现密封。

本发明第三方面提供一种潜航器系统，包括：如上述密封舱结构、电缆、电机以及控制器。

实现上述方案的潜航器系统，在上述密封舱结构具有上述诸多优势的基础上，该潜航器系统也具有上述诸多优势，即：结构稳固、制造成本低、遍于维修、密封效果好，尤其是便于安装传感器、电缆。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，将深度传感器灌封于空心螺钉中，再将带有深度传感器的空心螺钉固定于堵头盖上，从而解决了传感器难以安装固定的问题，而且这种结构易于安装拆卸、生产制作；通过水密插接件可以使外部的电缆快速与密封舱筒体内的硬件相电连接，密封舱筒体与外部零部件模块化，极大降低了装配及维修的难度；同时水密插接件环绕空心螺钉的布局结构更加紧凑合理，而且水密插接件和深度传感器之间互补干扰，进一步方便安装、拆卸；排气孔和排气螺钉的设计则确保了该潜航器密封舱用堵头组件具有可排气功能，同样的排气螺钉也安装拆卸方便；总之，该潜航器密封舱用堵头组件结构稳固、制造成本低、遍于维修、密封效果好，尤其是便于安装传感器、电缆；

其二，隔板有效防止相邻金属插针相接触，不影响各金属插针单独实现电连接功能，而且在使用时根据需要安装金属插针的数量，这样可以用一套插接母头同时满足多根金属插针的使用需求，在不影响功能的前提下，极大的减小了生产成本；

其三，将电路板沿插槽插入密封舱筒体内之后，通过固定楔将电路板的端部抵紧，然后通过螺钉将固定楔拧紧，结合卡槽对电路板的上下限位作用，使得电路板在密封舱筒体内不易上下、左右、前后晃动，与传统的安装结构相比，无需设置大量定位结构和实用大量的固定螺钉，简化了密封舱筒体内部结构，减少固定螺钉的使用同时极大增加了密封舱筒体内空间利用率，也使得电路板、镜头模组以及电池等硬件均能在一个密封舱筒体中实现密封。

附图说明

图1是本发明实施例一中密封舱结构的剖视结构示意图；

图2是本发明实施例一中密封舱结构的爆炸结构示意图；

图3是本发明实施例一中空心螺钉和深度传感器的安装关系示意图，具体以剖视图展示；

图4是本发明实施例一中空心螺钉、水密插接件以及排气螺钉的布局关系示意图；

图5是本发明实施例一中水密插接件的剖视结构示意图；

图6是本发明实施例一中金属插针和隔板的结构示意图；

图7是本发明实施例一中密封舱筒体、电路板和固定楔的安装关系示意图。

附图标记：1、密封舱筒体；11、插槽；2、潜航器密封舱用堵头组件；21、堵头盖；22、空心螺钉；23、深度传感器；24、排气螺钉；25、水密插接件；251、母头安装座；252、插接母头；2521、第一金属插针；2522、第一隔板；253、公头安装座；2531、环槽；254、插接公头；2541、第二金属插针；2542、第二隔板；255、锁紧螺母；256、第一螺母；257、o型密封圈；26、第二螺母；3、电路板；31、卡槽；4、镜头模组；5、过渡环组件；51、平面透镜；52、过渡环体；53、透镜压环；54、第一密封圈；55、第二密封圈；6、内衬；7、固定楔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种密封舱结构，结合图1和图2所示，包括：密封舱筒体1、潜航器密封舱用堵头组件2、电路板3、镜头模组4、过渡环组件5以及内衬6。

潜航器密封舱用堵头组件2呈圆管形状，电路板3和镜头模组4设于密封舱筒体1内，镜头模组4和潜航器密封舱用堵头组件2分设于密封舱筒体1的两端，过渡环组件5与密封舱筒体1相螺纹装配并将镜头模组4密封；内衬6通过多组螺钉设于过渡环组件5内且包裹镜头模组4。内衬6对镜头模组4具有一定的支撑保护作用，有利于镜头模组4的长久实用；过渡环组件5、潜航器密封舱用堵头组件2与密封舱筒体1直接依靠两道径向密封连接，密封可靠且无需预留螺钉位，节省空间。

过渡环组件5包括：平面透镜51、过渡环体52、透镜压环53、第一密封圈54以及第二密封圈55。平面透镜51呈圆形状，过渡环体52螺纹装配于密封舱筒体1上，透镜压环53与过渡环体52相螺纹装配，第一密封圈54设于平面透镜51和过渡环体52之间，第二密封圈55设有两个（在其他实施例中还可以为一个或者三个或者更多），第二密封圈55设于过渡环体52和密封舱筒体1之间。第一密封圈54和第二密封圈55增强了该过渡环组件5的密封性，有效防止外部的水进入密封舱筒体1内部；同时该过渡环组件5的结构设计更加合理、稳定，制作简单、安装方便。

结合图1和图3所示，潜航器密封舱用堵头组件2包括：堵头盖21、空心螺钉22、深度传感器23、排气螺钉24、水密插接件25以及第二螺母26。

堵头盖21呈圆形状且与密封舱筒体1卡接装配，且在堵头盖21上设置两圈槽，两圈槽内分别卡嵌有密封圈，密封圈抵接于密封舱筒体1的内壁，从而实现堵头盖21与且密封舱筒体1牢固密封连接。堵头盖21上设置有与密封舱筒体1内相连通的排气孔，空心螺钉22与堵头盖21相装配且位于堵头盖21中心布置，深度传感器23灌封于空心螺钉22内且伸入密封舱筒体1内，排气螺钉24螺纹装配于排气孔内，水密插接件25设有多个且装配于堵头盖21上，多个水密插接件25环绕空心螺钉22布置，水密插接件25用于外接电缆。

将深度传感器23灌封于空心螺钉22中，再将带有深度传感器23的空心螺钉22固定于堵头盖21上，从而解决了传感器难以安装固定的问题，而且这种结构易于安装拆卸、生产制作；通过水密插接件25可以使外部的电缆快速与密封舱筒体1内的硬件相电连接，密封舱筒体1与外部零部件模块化，极大降低了装配及维修的难度；同时水密插接件25环绕空心螺钉22的布局结构更加紧凑合理，而且水密插接件25和深度传感器23之间互补干扰，进一步方便安装、拆卸；排气孔和排气螺钉24的设计则确保了该潜航器密封舱用堵头组件2具有可排气功能，同样的排气螺钉24也安装拆卸方便；总之，该潜航器密封舱用堵头组件2结构稳固、制造成本低、遍于维修、密封效果好，尤其是便于安装传感器、电缆。

空心螺钉22与堵头盖21螺纹装配，且空心螺钉22设有外螺纹的一端伸入密封舱筒体1内，第二螺母26与空心螺钉22伸入密封舱筒体1内的螺纹部分相适配。通过第二螺母26和空心螺钉22外螺纹设计，可以将空心螺钉22牢固地安装在堵头盖21上，而且这种安装结构易于拆卸更换，方便维护。

结合图4所示，本实施例中空心螺钉22设置有一个，排气螺钉24设置有一个，水密插接件25设置有七个，水密插接件25和排气螺钉24呈圆周均匀布置于空心螺钉22周围。

结合图1和图5所示，水密插接件25包括:母头安装座251、插接母头252、公头安装座253、插接公头254、锁紧螺母255、第一螺母256以及o型密封圈257。母头安装座251与堵头盖21相装配，插接母头252通过胶水固定安装于母头安装座251内且用以和密封舱筒体1内硬件相电连接，公头安装座253与母头安装座251相适配并抵接，插接公头254通过胶水固定安装于公头安装座253内且用以和舱外电缆相连接，锁紧螺母255将母头安装座251和公头安装座253锁紧在一起。上述结构设计不仅密封性好，而且安装过程中插接方便，同时有利于水密插接件25与堵头盖21之间稳定装配。在将插接母头252和密封舱筒体1内硬件的电线相连接后可以用硅胶进行密封，同样的在将插接公头254和舱外的电缆或者零部件相连接后也可以用硅胶进行密封。

母头安装座251与堵头盖21螺纹装配，且母头安装座251设有外螺纹的一端伸入密封舱筒体1内，第一螺母256与母头安装座251伸入密封舱筒体1内的螺纹部分相适配。通过第一螺母256和母头安装座251的外螺纹设计，可以将母头安装座251牢固地安装在堵头盖21上，而且这种安装结构易于拆卸更换，方便维护。

o型密封圈257抵接于母头安装座251和公头安装座253之间，公头安装座253设有供o型密封圈257卡嵌的环槽2531。o型密封圈257增加了母头安装座251和公头安装座253之间的密封，从而水不易从外部进入到水密插接件25中影响使用；公头安装座253的环槽2531设计对o型密封圈257具有一定的限制作用，增强了o型密封圈257的安装稳定性。

结合图6所示，插接母头252上设置有四个第一金属插针2521（在其他实施例中还可以为一个、二个、三个），插接母头252内设置有四个第一隔板2522，当安装第一金属插针2521时第一隔板2522可被第一金属插针2521捅穿；插接公头254上设置有四个第二金属插针2541（在其他实施例中还可以为一个、二个、三个），插接公头254内设置有四个第二隔板2542，当安装第二金属插针2541时第二隔板2542可被第二金属插针2541捅穿；第一隔板2522和第二隔板2542的厚度为0.2毫米，在其他实施例中该厚度还可以为0.15毫米、0.16毫米、0.17毫米、0.18毫米、0.19毫米、0.21毫米、0.22毫米、0.23毫米、0.24毫米或者0.25毫米。在安装第一金属插针2521和第二金属插针2541时，可以根据第一金属插针2521的数量捅穿对应的第一隔板2522，可以根据第二金属插针2541的数量捅穿对应的第二隔板2542，而其他的第一隔板2522和第二隔板2542可以保持原有状态且具有较好的密封作用，不影响第一金属插针2521和第二金属插针2541单独实现电连接功能，在不影响功能的前提下，极大的减小了生产成本。

结合图7所示，密封舱筒体1的内壁设有供电路板3的两侧插入的插槽11，插槽11的端部通过螺钉装配有固定楔7，电路板3设置有供固定楔7靠近电路板3的一端部分卡入的卡槽31。将电路板3沿插槽11插入密封舱筒体1内之后，通过固定楔7将电路板3的端部抵紧，然后通过螺钉将固定楔7拧紧，结合卡槽31对电路板3的限位作用，使得电路板3在密封舱筒体1内不易上下、左右、前后晃动，与传统的安装结构相比，无需设置大量定位结构和实用大量的固定螺钉，简化了密封舱筒体1内部结构，减少固定螺钉的使用同时极大增加了密封舱筒体1内空间利用率，也使得电路板3、镜头模组4以及电池等硬件均能在一个密封舱筒体1中实现密封。

实施例二：

一种潜航器系统，结合图1和图2所示，包括：如实施例一中所描述的密封舱结构、电缆、电机以及控制器，其中电缆、电机以及控制器均为常规零部件本实施例中未具体示出。在上述密封舱结构具有上述诸多优势的基础上，该潜航器系统也具有上述诸多优势，即：结构稳固、制造成本低、遍于维修、密封效果好，尤其是便于安装传感器、电缆。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。