有桿腔，而無桿腔則通過三通閥E、單向閥B、三通閥G經(jīng)H 口排出帶壓力水介質(zhì)作用于與H 口連接的液壓系統(tǒng)；當(dāng)液壓缸活塞桿17向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，無桿腔吸水、有桿腔排水，外部環(huán)境水介質(zhì)通過單向閥A經(jīng)I口吸水并通過三通閥E進(jìn)入無桿腔，而有桿腔則通過三通閥F、單向閥C、三通閥G經(jīng)H 口排出帶壓力水介質(zhì)作用于與H 口連接的液壓系統(tǒng)；電機(jī)通過不斷換向?qū)崿F(xiàn)水液壓栗不斷的向外界輸出流量，并通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制單柱塞水液壓驅(qū)動(dòng)栗的流量，并實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)栗的小流量輸出，并減小脈動(dòng)。
[0027]采用裝置外部環(huán)境中的淡水或海水作為水液壓驅(qū)動(dòng)裝置的液壓介質(zhì)，裝置由電機(jī)、旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、單活塞桿式水液壓缸、單向閥和三通閥以及密封外殼等幾部分構(gòu)成。所述的電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(絲杠螺母副)，改變水液壓缸內(nèi)活塞的位置，工作原理相當(dāng)于一個(gè)單柱塞，通過柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)水介質(zhì)的吸入和排出。通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，緩慢地改變裝置中液壓缸有桿腔和無桿腔的水介質(zhì)容積，可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的精確小流量輸出，并通過外部三通閥和單向閥的液壓管路將傳遞動(dòng)力的水介質(zhì)作用于液壓執(zhí)行器上。
[0028]電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(絲杠螺母副)連接，并傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)，并將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為液壓缸活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)，通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)該水液壓栗輸出流量的變化；密封外殼保證各組成部分之間的安裝以及用于水下密封。
[0029]電機(jī)經(jīng)減速器擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩之后通過螺釘與電機(jī)固定板緊固，并固定在聯(lián)軸器外殼；電機(jī)、減速器與旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的絲杠末端連接，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與其連接的單活塞桿式水液壓缸活塞的直線運(yùn)動(dòng)，電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)通過上述連接使液壓缸的有桿腔和無桿腔交替吸入和排出水介質(zhì)，并通過外部管路作用在外部液壓執(zhí)行器上。
[0030]旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)主要由絲杠螺母副、支撐組件和導(dǎo)向件等組成。絲杠通過緊固螺母、支撐軸承、限位軸肩、銅套、支撐件絲杠安裝組合與聯(lián)軸器外殼固定安裝，絲杠螺母與液壓缸活塞桿通過導(dǎo)向槽元件及連接端蓋安裝連接，導(dǎo)向槽元件跟隨絲杠螺母直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向塊嵌套入導(dǎo)向槽元件并引導(dǎo)其直線運(yùn)動(dòng)。
[0031]本發(fā)明用于水下作業(yè)，其電機(jī)尾端控制信號(hào)線通過水密頭引出，水密頭端蓋與電機(jī)密封筒之間、電機(jī)密封筒與聯(lián)軸器外殼之間、聯(lián)軸器外殼與絲杠外殼之間、絲杠外殼與液壓缸固定端蓋之間均采用端面螺釘連接以及O型密封圈軸向靜密封方式，以減小徑向尺寸；液壓缸缸頭與其固定端蓋螺紋連接并采用螺紋密封膠密封。
[0032]整個(gè)裝置的外部管路主要由三通閥以及單向閥組成，連接方式如摘要附圖所示。單向閥A和單向閥D處的1、J 口作為驅(qū)動(dòng)栗(可看成單柱塞栗)吸水口，三通閥G處的H口作為驅(qū)動(dòng)栗(可看成單柱塞栗)排出口，通過有桿腔和無桿腔交替吸入和排出水介質(zhì)作用于外部液壓執(zhí)行器上，并通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速快慢改變流量輸出。
[0033]本發(fā)明由電機(jī)、旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、單活塞桿式水液壓缸、單向閥和三通閥以及密封外殼等構(gòu)成。電機(jī)與旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(絲杠螺母副)之間通過聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為液壓缸活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)，通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)該水液壓栗輸出流量的變化；密封外殼保證各組成部分之間的安裝以及用于水下密封。
[0034]電機(jī)經(jīng)減速器擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩之后通過螺釘與電機(jī)固定板緊固，并固定在聯(lián)軸器外殼上；減速器一端與旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的絲杠末端連接，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與其連接的單活塞桿式水液壓缸活塞的直線運(yùn)動(dòng)，并在電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)下實(shí)現(xiàn)來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使液壓缸的有桿腔和無桿腔交替吸入和排出水介質(zhì)，并通過外部管路作用在液壓執(zhí)行器上。
[0035]絲杠與絲杠螺母組成絲杠螺母副，絲杠通過與聯(lián)軸器連接并傳遞電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，絲杠通過緊固螺母、支撐軸承、限位軸肩、銅套、支撐件的安裝組合與聯(lián)軸器外殼固定安裝，絲杠螺母與液壓缸活塞桿通過導(dǎo)向槽元件及連接端蓋安裝連接，導(dǎo)向槽元件跟隨絲杠螺母直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向塊嵌套入導(dǎo)向槽元件并引導(dǎo)其直線運(yùn)動(dòng)。
[0036]電機(jī)尾端的控制信號(hào)線通過水密頭引出，水密頭端蓋與電機(jī)密封筒之間、電機(jī)密封筒與聯(lián)軸器外殼之間、聯(lián)軸器外殼與絲杠外殼之間、絲杠外殼與液壓缸固定端蓋之間均采用端面螺釘連接以及O型密封圈軸向靜密封方式，以減小徑向尺寸；液壓缸缸頭與液壓缸缸筒采用螺紋連接、軸向靜密封方式，液壓缸缸頭與液壓缸固定端蓋螺紋連接并涂以螺紋密封膠密封，油管頭采用1/8NPT錐螺紋與液壓缸缸筒密封連接。
[0037]外部管路由三通閥和單向閥以及液壓管組合而成，通過摘要附圖的連接方式，實(shí)現(xiàn)吸水、排水并將傳遞動(dòng)力的水介質(zhì)作用于液壓執(zhí)行器上，通過控制電機(jī)完成對(duì)外部液壓執(zhí)行器的小流量伺服控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下單柱塞式水液壓驅(qū)動(dòng)栗，其特征是:包括單活塞桿式水液壓缸、旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、電機(jī)；所述單活塞桿式水液壓缸包括液壓缸缸筒、液壓缸缸頭、液壓缸活塞桿，液壓缸活塞桿包括與液壓缸缸筒內(nèi)壁相接觸的活塞桿頭以及與活塞桿頭相連的活塞桿身，液壓缸缸頭安裝在液壓缸缸筒底端，活塞桿頭位于液壓缸缸筒里，活塞桿頭上方的液壓缸缸筒空間為無桿腔，活塞桿頭下方的液壓缸缸筒空間為有桿腔；所述旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括絲杠、絲杠螺母、絲杠外殼，絲杠和絲杠螺母均位于絲杠外殼里，絲杠螺母安裝在絲杠上，絲杠螺母連接導(dǎo)向槽元件，絲杠位于導(dǎo)向槽元件內(nèi)部，導(dǎo)向槽元件通過連接端蓋連接活塞桿身，絲杠外殼上端部通過液壓缸固定端蓋連接液壓缸缸頭；電機(jī)連接減速器，減速器通過聯(lián)軸器連接絲杠的底部，電機(jī)和減速器均位于電機(jī)密封筒里，聯(lián)軸器位于聯(lián)軸器外殼里，絲杠外殼下端部連接聯(lián)軸器外殼的上端部，電機(jī)密封筒上端部連接聯(lián)軸器外殼下端部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下單柱塞式水液壓驅(qū)動(dòng)栗，其特征是:液壓缸缸筒的無桿腔設(shè)置第一油管頭，液壓缸缸筒的有桿腔設(shè)置第二油管頭，第一油管頭接出的管道上設(shè)置第一三通閥，第二油管頭接出的管道上設(shè)置第二三通閥，第一三通閥出口方向的管道上以及第二三通閥出口方向的管道上安裝第三三通閥，第一三通閥出口方向的管道和進(jìn)口方向的管道以及第二三通閥出口方向的管道和進(jìn)口方向的管道上各安裝一個(gè)單向閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水下單柱塞式水液壓驅(qū)動(dòng)栗，其特征是:所述的導(dǎo)向槽元件自上而下設(shè)置有滑道，絲杠外殼上固定有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊位于滑道里，使得導(dǎo)向槽元件通過其滑道在導(dǎo)向塊的限定下上下移動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種水下單柱塞式水液壓驅(qū)動(dòng)泵，主要由電機(jī)、旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、單活塞桿式水液壓缸、單向閥和三通閥等構(gòu)成。電機(jī)經(jīng)減速器、旋轉(zhuǎn)-直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將電機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)U(kuò)大，并且將電機(jī)、絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為液壓缸活塞軸向直線運(yùn)動(dòng)；通過單向閥、三通閥組成的管路將外部水介質(zhì)吸入液壓缸轉(zhuǎn)換成一定壓力水介質(zhì)供給液壓執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)液壓泵功能。本發(fā)明可作為水下作業(yè)裝備的小流量水液壓驅(qū)動(dòng)裝置；體積小、重量輕、系統(tǒng)簡化、裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便；通過電機(jī)調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)高精度、無脈動(dòng)的小流量液壓伺服控制流量輸出。
【IPC分類】F04B49/12, F04B9/10
【公開號(hào)】CN105089962
【申請?zhí)枴緾N201510534728
【發(fā)明人】張銘鈞, 楊超, 馬小委, 姚峰, 趙文德
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月27日