一种惯导防水降温装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种惯导防水降温装置。


背景技术：

2.惯导即惯性导航系统（ins，inertial navigation system），是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以包括水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
3.小直径曲线管幕或顶管在掘进过程中需要搭载导向系统，因掘进设备直径较小（一般≤600mm），操作空间有限，常规的全站仪+棱镜的导向装置安装困难，而惯导因精度高、体积小、无需移站等优点，目前在很多设备上有应用。惯导通常安装在设备尾部位置，尾部聚集着主驱动、电机等高功率电器，加之惯导本身运行一段时间后温度也较高，常常超过工作温度导致惯导出现故障（惯导的工作温度在-40℃~65℃）；另外，惯导上预留的通讯接口较多，防水性能较差，在设备掘进过程中若出现泥水渗漏进管节内，极易引起惯导损坏。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种惯导防水降温装置，能够实现对惯导的散热和防水。
5.本实用新型中一种惯导防水降温装置采用如下技术方案：
6.惯导防水降温装置，包括：
7.防护壳，内部设有安装腔，供惯导固定安装；
8.冷却盘管；冷却盘管用于盘绕在惯导的外周面上，所述防护壳上设有盘管引出口，供冷却盘管的进液端和出液端引至防护壳的外部并与防护壳之间形成密封；或者，所述冷却盘管盘绕在防护壳的外周面上；
9.防护壳为封闭壳体，用于避免内部进水。
10.有益效果：采用上述技术方案，防护壳为封闭壳体，能够避免内部供惯导固定安装的安装腔进水，对惯导起到防水的作用，同时，冷却盘管盘绕在惯导的外周面上，能够对惯导直接进行散热，或者盘绕在防护壳的外周面上，通过防护壳的中间传到实现散热。与现有技术相比，本实用新型能够在提高防水性能的同时实现对惯导的散热，保证惯导的稳定工作。
11.作为一种优选的技术方案：所述防护壳包括管状主体和端板，所述端板封堵在管状主体的轴向两端，与管状主体围成防护壳。
12.有益效果：采用上述技术方案便于保证防护壳的整体封闭性，结构简单，便于惯导的安装。
13.作为一种优选的技术方案：所述端板的底边低于所述管状主体的最底部，用于抬
升所述管状主体；所述冷却盘管盘绕在管状主体的外周面上，一部分位于管状主体的下方。
14.有益效果：采用上述技术方案能够合理利用空间，结构紧凑，满足盘管的相应布置需求。
15.作为一种优选的技术方案：所述管状主体的端部开口处设有连接法兰，端板通过连接法兰固定在管状主体上。
16.有益效果：采用上述技术方案能够保证端板与管状主体的可靠连接，结构稳定性好。
17.作为一种优选的技术方案：所述端板包括端板板体和端板底座，端板底座设置在端板板体底部，形成l形结构；端板底座上设有固定孔，供惯导防水降温装置固定装配到相应的安装基础上。
18.有益效果：采用上述技术方案结构简洁，便于防护壳的安装。
19.作为一种优选的技术方案：所述端板底座与端板板体之间设有加强筋板，加强筋板垂直于端板板体的板面。
20.有益效果：采用上述技术方案有利于保证防护壳的结构稳定性，进而保证惯导的可靠工作。
21.作为一种优选的技术方案：所述防护壳上设有线缆引出口，线缆引出口设置在端板上。
22.有益效果：采用上述技术方案便于线缆的连接和惯导的安装。
23.作为一种优选的技术方案：所述防护壳包括盒体和封板，所述盒体仅一侧设有开口，所述封板封堵在盒体的开口上。
24.有益效果：采用上述技术方案能够减少连接部位，有利于提高密封性能，装配方便。
25.作为一种优选的技术方案：所述封板设置在惯导防水降温装置上下方向的一侧，所述冷却盘管盘绕在盒体的水平方向外侧面上。
26.有益效果：采用上述技术方案能够满足冷却盘管的相应布置需求。
27.作为一种优选的技术方案：所述安装腔的底面上设有支撑台，用于支撑和抬升惯导，同时在惯导与安装腔的底壁之间形成导热材料填充空间。
28.有益效果：采用上述技术方案有利于通过填充导热材料保证惯导的有效散热。
29.作为一种优选的技术方案：所述防护壳上的盘管引出口由防水接头形成，冷却盘管的进液端和出液端从防水接头中穿过。
30.有益效果：上述技术方案结构简单，便于实现，成本低，技术成熟。
31.作为一种优选的技术方案：防护壳上设有线缆引出口，供惯导上连接的导线引出。
32.作为一种优选的技术方案：所述线缆引出口由防水接头形成。
附图说明
33.图1是惯导的主视图；
34.图2是图1中惯导的俯视图；
35.图3是本实用新型惯导防水降温装置的实施例1的使用状态主视图；
36.图4是图3的俯视图；
37.图5是图4的a—a剖视图；
38.图6是图4的b—b剖视图；
39.图7是本实用新型惯导防水降温装置的实施例2的使用状态主视图；
40.图8是图7的俯视图；
41.图9是图8的c—c剖视图；
42.图10是图8的d—d剖视图；
43.图11是本实用新型惯导防水降温装置的实施例3的使用状态主视图；
44.图12是图11的俯视图；
45.图13是图12的e—e剖视图；
46.图14是图11的侧视图；
47.图15是本实用新型惯导防水降温装置的实施例4的使用状态主视图；
48.图16是图15的俯视图；
49.图17是图16的f—f剖视图；
50.图18是图15的侧视图。
51.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：1、冷却盘管；11、螺旋段；12、过渡段；2、弯管接头；3、外接水管；4、惯导；41、固定耳板；42、通讯接口；43、螺栓孔；5、防护壳；6、防水接头；7、数据线；8、支撑台；9、连接法兰；10、管状主体；110、端板；111、端板底座；112、加强筋板；113、端板板体；20、盒体；21、封板；30、法兰螺栓；40、固定孔；50、密封槽；60、密封圈；70、导热材料。
具体实施方式
52.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
53.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
54.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括、这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
56.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
57.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
58.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例1：
59.惯导防水降温装置为惯导模块的一部分，惯导模块如图1和图2所示，除了惯导防水降温装置之外，还包括惯导4。惯导4的结构为现有技术，整体为长方体形状，其底部的四角位置设有固定耳板41，固定耳板41上设有上下贯通的螺栓孔43，用于通过螺栓实现固定。惯导4的侧壁上设有通讯接口42，用于连接相应的线束。
60.惯导4设置在惯导防水降温装置内，如图3、图4、图5和图6，惯导防水降温装置包括防护壳5和冷却盘管1。防护壳5包括管状主体10和端板110，管状主体10方管，横截面为长方形，轴向两端的端部开口处设有外翻沿，外翻沿形成连接法兰9。端板110通过连接法兰9固定在管状主体10上，封堵在管状主体10的轴向两端，与管状主体10围成安装腔，供惯导4固定安装。并且，端板110与管状主体10上的连接法兰9之间设有密封圈60，密封圈60设置在端板110的内侧面上开设的密封槽50内，使得防护壳5形成封闭壳体。为了提高结构稳定性、保证惯导4工作时的检测精确度，法兰连接结构上的法兰螺栓30沿连接法兰9的边缘均匀布置有一周。
61.如图5，所述端板110包括端板板体和端板底座111，端板底座111设置在端板板体底部，形成l形结构；端板底座111上均布有固定孔40，供惯导防水降温装置固定装配到相应的安装基础上。端板底座111低于所述管状主体10的最底部，用于抬升所述管状主体10，便于将所述冷却盘管1盘绕在管状主体10的外周面上。所述端板底座111与端板板体113之间设有若干加强筋板112，加强筋板112为三角形结构，垂直于端板板体113的板面布置，形成斜撑，能够保证端板底座111与端板板体113之间的结构稳定性，进而保证惯导4的参数精确性。相邻两加强筋板112之间均设有固定孔40。
62.如图5，惯导4的侧面与安装腔的腔壁之间填充有导热材料70，本实施例中采用导热硅胶。另外，所述安装腔的底面上设有四处支撑台8，供惯导4通过其底部的螺栓孔43和适配的螺栓固定连接，同时能够支撑和抬升惯导4，在惯导4与安装腔的底壁之间形成导热材料填充空间，导热材料填充空间内也填充导热材料70。导热材料70能够使惯导4产生的热量迅速传递到冷却盘管1，提高散热效率和散热效果。管状主体10和端板110形成的封闭壳体能够封闭内部填充的导热材料70。
63.所述冷却盘管1以螺旋形式盘绕在防护壳5的外周面上，包括螺旋段11、过渡管和弯管接头2，螺旋段11的螺旋轴线沿水平方向，过渡段12连接在螺旋段11和弯管接头2之间，弯管接头2形成冷却盘管1的进液端和出液端，使用时与外接水管3连接。使用时，两个外接水管3之间设有水泵，用于构成循环水路，与惯导换热后产生的热水经过长距离水管循环自
然冷却。另外，端板110的中心位置处设有线缆孔，线缆孔处设有防水接头6，形成线缆引出口，供惯导4上连接的导线引出。防水接头6的结构为现有技术，能够对从其中穿过的物体进行密封，具体结构此处不再详细说明。
64.使用时，防护壳5能够对惯导4起到封闭及防护作用，避免惯导4进水，同时，冷却盘管1能够对防护壳5和内部的惯导4起到降温作用，避免惯导4受到高温的影响而出现故障。同时，上述结构的防护壳5能够对惯导4形成稳定的支撑，保证惯导4能够可靠地工作。
65.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例2：
66.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，冷却盘管1盘绕在防护壳5的外周面上；而本实施例中，如图7、图8、图9和图10，冷却盘管1螺旋盘绕在惯导4的外周面上，螺旋轴线沿水平方向，防护壳5的端板110上设有三处防水接头6，其中一处防水接头6与实施例1相同，供惯导4上连接的导线引出，另外两处防水接头6形成盘管引出口，供冷却盘管1的进液端和出液端穿过，引至防护壳5的外部。为了便于冷却盘管1的引出，管状主体10的高度较高，为冷却盘管1预留出布置空间。另外，由于冷却盘管1能够与惯导4贴近，因此使用时防护壳5内未设置导热材料70。
67.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例3：
68.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，所述防护壳5包括管状主体10和端板110，所述端板110封堵在管状主体10的轴向两端；而本实施例中，如图11、图12、图13、图14，所述防护壳5包括盒体20和封板21，所述盒体20为长方体形状，仅下侧设有开口，所述封板21封堵在盒体20的开口上，形成盒体底板；盒体20的开口处设有盒体法兰，通过盒体法兰和螺栓与封板21固定连接，同时，封板21的边缘设有固定孔40，用于通过螺栓实现惯导防水降温装置的固定安装。为了实现惯导4的固定，封板21的内侧设有支撑台8；为了实现热量的传递，惯导4与盒体20之间、惯导4与封板21之间均设有导热材料70；为了便于惯导4上连接的导线引出，盒体20的顶面上设有防水接头6，形成线缆引出口。
69.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例4：
70.本实施例与实施例3的不同之处在于，实施例3中，冷却盘管1设置在防护壳5的外侧，而本实施例中，如图15、图16、图17和图18，冷却盘管1螺旋盘绕在惯导4的外周面上，螺旋轴线沿竖直方向，盒体20的外周面上设有三处防水接头6，其中一处防水接头6与实施例3相同，供惯导4上连接的导线引出，另外两处防水接头6形成盘管引出口，供冷却盘管1的进液端和出液端穿过，引至防护壳5的外部。另外，惯导4的底面与防护壳5的封板21之间设有导热材料70。
71.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例5：
72.本实施例与实施例3的不同之处在于，实施例3中，用于形成防护壳5的盒体20的下端设有开口；而本实施例中，盒体20的水平方向一侧设有开口，封板21封堵在盒体20的侧面开口处。
73.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例6：
74.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，惯导4固定在防护壳5内设置的支撑台8上，而本实施例中，惯导4直接固定在防护壳5的底壁上，惯导4的底面与防护壳5的底壁相接触。
75.本实用新型中一种惯导防水降温装置的实施例7：
76.本实施例与上述实施例的不同之处在于，上述实施例中，冷却盘管为螺旋盘绕形式；而本实施例中，冷却盘管在惯导的对应面上以反复迂回弯曲的形式布置，形成波状结构。
77.在上述实施例中，防护壳5上设有线缆引出口，供惯导4上连接的导线引出，在其他实施例中，惯导也可以采用无线信号传输方式，此时可以不设置线缆引出口。
78.上述实施例在使用时，导热材料70为固态的导热硅胶片，并且仅填充了惯导4与防护壳5之间的局部位置；在其他实施例中，导热材料70也可以是胶态的导热硅脂；另外，在其他实施例中，导热材料70的填充部位也可以是惯导4与防护壳5之间的全部间隔。再者，在其他实施例中，导热材料70也可以是导热领域的其他材料，在惯导4的外侧面与防护壳5的内壁面接触或间隔较小的情况下，也可以部设置导热材料70。
79.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。