內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海洋水下傳動機(jī)構(gòu)，具體地說是一種內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，包括外支架、轉(zhuǎn)動安裝在外支架上的密封殼體以及分別設(shè)置在密封殼體內(nèi)的電機(jī)、控制電路板、重物擺，其中密封殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有內(nèi)支軸，所述重物擺懸掛在該內(nèi)支軸上、并可繞內(nèi)支軸的軸向中心線擺動；所述電機(jī)及控制電路板分別安裝在重物擺上，電機(jī)與控制電路板電連接，所述電機(jī)的輸出軸通過傳動裝置驅(qū)動所述密封殼體旋轉(zhuǎn)、實現(xiàn)驅(qū)動。本發(fā)明將電機(jī)安裝在密封殼體內(nèi)，電機(jī)輸出軸在密封空間內(nèi)轉(zhuǎn)動，電機(jī)的動密封轉(zhuǎn)化為靜密封，減小了水下密封的困難程度，增加了密封的可靠性；由于無需采用動密封，減少了電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動摩擦消耗的能量，提高了電機(jī)驅(qū)動的機(jī)械效率。
【專利說明】內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋水下傳動機(jī)構(gòu)，具體地說是一種內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)行海洋學(xué)研究、開發(fā)和利用的過程中，需要使用大量的相關(guān)設(shè)備，其中大部分設(shè)備都需要安裝執(zhí)行或動作機(jī)構(gòu)，而絕大部分的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電機(jī)驅(qū)動。在水下使用電機(jī)驅(qū)動中，存在的主要問題是電機(jī)軸伸處的密封問題。在海洋中，每下潛10米就增加I個大氣壓，海洋深水處，壓力達(dá)到幾百甚至上千個大氣壓，這就要求電機(jī)軸伸處在不停運動的情況下必須能承受住這么大的壓力而不滲漏、不變形。電機(jī)軸伸處的密封屬于動密封，因為電機(jī)軸只要旋轉(zhuǎn)，軸與機(jī)殼處就會有間隙，就容易漏水；而且下潛深度越大，壓力就越高，也就越容易漏水，其動密封也就越難實現(xiàn)。如果能夠制作一種裝置，將電機(jī)轉(zhuǎn)軸整體密封起來，電機(jī)轉(zhuǎn)軸在該裝置內(nèi)部轉(zhuǎn)動，然后再通過該裝置的一部分將電機(jī)的轉(zhuǎn)動傳遞到該裝置的外部，實現(xiàn)此機(jī)構(gòu)的驅(qū)動功能；這樣就可將電機(jī)轉(zhuǎn)軸處的動密封轉(zhuǎn)化為靜密封，由純粹的靜密封來實現(xiàn)動密封的功能，從而會增加密封的可靠性，降低密封難度，消除電機(jī)軸伸處與殼體相對運動所產(chǎn)生的摩擦，從而提高機(jī)械效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)。該驅(qū)動機(jī)構(gòu)將電機(jī)轉(zhuǎn)軸處的動密封轉(zhuǎn)化為靜密封，由純粹的靜密封來實現(xiàn)動密封的功能，從而增加密封的可靠性，降低密封難度，消除電機(jī)軸伸處與殼體相對運動所產(chǎn)生的摩擦，進(jìn)而提高機(jī)械效率。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明包括外支架、轉(zhuǎn)動安裝在外支架上的密封殼體以及分別設(shè)置在密封殼體內(nèi)的電機(jī)、控制電路板、重物擺，其中密封殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有內(nèi)支軸，所述重物擺懸掛在該內(nèi)支軸上、并可繞內(nèi)支軸的軸向中心線擺動；所述電機(jī)及控制電路板分別安裝在重物擺上，電機(jī)與控制電路板電連接，所述電機(jī)的輸出軸通過傳動裝置驅(qū)動所述密封殼體旋轉(zhuǎn)、實現(xiàn)驅(qū)動。
[0006]其中:所述傳動裝置為內(nèi)嚙合齒輪組,包括齒輪及內(nèi)齒輪,其中齒輪連接在電機(jī)的輸出軸上，內(nèi)齒輪安裝在密封殼體一側(cè)端蓋的內(nèi)表面、并與所述齒輪哨合；所述電機(jī)通過齒輪與內(nèi)齒輪的嚙合傳動帶動所述端蓋、進(jìn)而驅(qū)動整個密封殼體旋轉(zhuǎn)；所述重物擺包括內(nèi)固定架及電池包，其中內(nèi)固定架懸掛在所述內(nèi)支軸上、并可繞內(nèi)支軸的軸向中心線擺動，所述電池包安裝在內(nèi)固定架的下部，所述電機(jī)及控制電路板分別固接在內(nèi)固定架的頂部；所述電池包為半圓柱結(jié)構(gòu)，其軸向的中心線與所述內(nèi)支軸的軸向中心線相平行；所述電池包的底部包有增加其重量的鉛墜；所述內(nèi)固定架頂部在內(nèi)固定架軸向的兩側(cè)均設(shè)有托板，所述電機(jī)及控制電路板分別固接在內(nèi)固定架軸向兩側(cè)的托板上；所述密封殼體包括密封筒及兩端的端蓋，其中密封筒為圓筒形，兩端的端蓋通過O形密封圈密封連接在密封筒的兩端；所述內(nèi)支軸的兩端分別通過內(nèi)軸承轉(zhuǎn)動連接在兩端端蓋的內(nèi)表面，其中任一端端蓋的內(nèi)表面固接有內(nèi)齒輪；所述兩端端蓋的外表面均固接有外支軸，該外支軸通過外軸承安裝在所述外支架上；所述電機(jī)為無刷電機(jī)，電機(jī)輸出軸在密封殼體內(nèi)部的密封空間中轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動傳遞到所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的外部。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為:
[0008]1.本發(fā)明將電機(jī)安裝在密封殼體內(nèi)，電機(jī)輸出軸在密封空間內(nèi)轉(zhuǎn)動，電機(jī)的動密封轉(zhuǎn)化為靜密封，減小了水下密封的困難程度，增加了密封的可靠性。
[0009]2.本發(fā)明由于無需采用動密封，減少了電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動摩擦消耗的能量，提高了電機(jī)驅(qū)動的機(jī)械效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1的左視圖；
[0012]其中:1為外支軸,2為端蓋,3為齒輪,4為電機(jī),5為控制電路板,6為內(nèi)支軸,7為內(nèi)軸承，8為外軸承,9為密封筒,10為外支架，11為內(nèi)固定架，12為鉛墜，13為電池包，14為內(nèi)齒輪，15為托板。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0014]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括外支架10、密封殼體、電機(jī)4、控制電路板5、傳動裝置及重物擺，其中密封殼體可轉(zhuǎn)動地安裝在外支架10上，密封殼體的兩端可連接被驅(qū)動部件，或者密封殼體的密封筒上可纏繞纜繩，電機(jī)4、控制電路板5及重物擺均安裝在密封殼體內(nèi)部的密閉空間中。
[0015]密封殼體包括密封筒9及位于密封筒9兩端的兩個端蓋2，密封筒9為圓筒形，兩個端蓋2分別通過O形密封圈密封連接在密封筒9的兩端，與密封筒9共同構(gòu)成一個內(nèi)部密封的殼體。兩個端蓋2的外表面均固接有外支軸1，該外支軸I通過外軸承8安裝在所述外支架10上，使得整個密封殼體可以轉(zhuǎn)動。在密封筒9的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)支軸6，該內(nèi)支軸6的兩端分別通過內(nèi)軸承7可轉(zhuǎn)動地安裝在兩個端蓋2的內(nèi)表面上，內(nèi)支軸6的軸向中心線與兩個端蓋2的中心線、密封筒9的軸向中心線及外支軸I的軸向中心線共線。
[0016]重物擺懸掛在該內(nèi)支軸6上，重物擺包括內(nèi)固定架11、鉛墜12及電池包13，內(nèi)固定架11懸掛在內(nèi)支軸6上，并可繞內(nèi)支軸6的軸向中心線擺動。所述電池包13安裝在內(nèi)固定架11的下部，隨內(nèi)固定架11 一起繞內(nèi)支軸6的軸向中心線擺動；電池包13為半圓柱結(jié)構(gòu)，其軸向的中心線與內(nèi)支軸6的軸向中心線相平行，在電池包13的底部包有鉛墜12，以增加電池包13的重量。內(nèi)固定架11頂部在內(nèi)固定架11軸向的兩側(cè)均設(shè)有托板15，兩個托板15所處高度不高于內(nèi)支軸6的高度，電機(jī)4及控制電路板5分別固接在內(nèi)固定架11軸向兩側(cè)的兩個托板15上，這樣電池包13、鉛墜12及電機(jī)4、控制電路板5也可看成是一個懸掛在內(nèi)支軸6上的重物擺；電機(jī)4與控制電路板5 (現(xiàn)有技術(shù))電連接。
[0017]電機(jī)4可選用高速無刷電機(jī)，對其控制比較容易，并且這種電機(jī)的工作壽命較長。電機(jī)4的輸出軸在由密封筒9和端蓋2組成的密封殼體內(nèi)部的密封空間中轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將電機(jī)4輸出軸的轉(zhuǎn)動傳遞到本發(fā)明驅(qū)動機(jī)構(gòu)的外部，通過密封殼體帶動被驅(qū)動部件動作。傳動裝置為內(nèi)嚙合齒輪組，包括齒輪3及內(nèi)齒輪14，其中齒輪3連接在電機(jī)4的輸出軸上，內(nèi)齒輪14固接在任一側(cè)端蓋2的內(nèi)表面(本實施例是固接在圖1中靠右側(cè)的端蓋內(nèi)表面)、并與齒輪3嚙合；電機(jī)4通過齒輪3與內(nèi)齒輪14的嚙合傳動帶動端蓋2、進(jìn)而驅(qū)動整個密封殼體旋轉(zhuǎn)。
[0018]本發(fā)明的工件原理為:
[0019]當(dāng)電機(jī)4的輸出軸轉(zhuǎn)動時，輸出軸上的齒輪3就會帶動端蓋2上的內(nèi)齒輪14轉(zhuǎn)動；由于電池包13 (包括鉛墜12)重力較大，電機(jī)4的輸出軸位置幾乎不動，即齒輪3的中心軸位置不動，齒輪3轉(zhuǎn)動帶動與其嚙合在一起的內(nèi)齒輪14轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動端蓋2轉(zhuǎn)動；而端蓋2與密封筒9和外支軸I是固定在一起的，這樣，電機(jī)4的輸出軸轉(zhuǎn)動就帶動整個密封殼體轉(zhuǎn)動，即電機(jī)4在密封殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)動被傳遞到密封殼體外，進(jìn)而驅(qū)動其他部件，或者收放纜繩。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括外支架(10)、轉(zhuǎn)動安裝在外支架(10)上的密封殼體以及分別設(shè)置在密封殼體內(nèi)的電機(jī)(4)、控制電路板(5 )、重物擺,其中密封殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有內(nèi)支軸(6 )，所述重物擺懸掛在該內(nèi)支軸(6 )上、并可繞內(nèi)支軸(6 )的軸向中心線擺動；所述電機(jī)(4)及控制電路板(5)分別安裝在重物擺上，電機(jī)(4)與控制電路板(5)電連接，所述電機(jī)(4)的輸出軸通過傳動裝置驅(qū)動所述密封殼體旋轉(zhuǎn)、實現(xiàn)驅(qū)動。
2.按權(quán)利要求1所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述傳動裝置為內(nèi)嚙合齒輪組，包括齒輪(3)及內(nèi)齒輪(14)，其中齒輪(3)連接在電機(jī)(4)的輸出軸上，內(nèi)齒輪(14)安裝在密封殼體一側(cè)端蓋(2)的內(nèi)表面、并與所述齒輪(3)嚙合；所述電機(jī)(4)通過齒輪(3)與內(nèi)齒輪(14)的嚙合傳動帶動所述端蓋(2)、進(jìn)而驅(qū)動整個密封殼體旋轉(zhuǎn)。
3.按權(quán)利要求1所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述重物擺包括內(nèi)固定架(11)及電池包(13)，其中內(nèi)固定架(11)懸掛在所述內(nèi)支軸(6)上、并可繞內(nèi)支軸(6)的軸向中心線擺動，所述電池包(13)安裝在內(nèi)固定架(11)的下部，所述電機(jī)(4)及控制電路板(5)分別固接在內(nèi)固定架(11)的頂部。
4.按權(quán)利要求3所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電池包(13)為半圓柱結(jié)構(gòu)，其軸向的中心線與所述內(nèi)支軸(6 )的軸向中心線相平行。
5.按權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電池包(13)的底部包有增加其重量的鉛墜(12)。
6.按權(quán)利要求3所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)固定架(11)頂部在內(nèi)固定架(11)軸向的兩側(cè)均設(shè)有托板(15 )，所述電機(jī)(4 )及控制電路板(5 )分別固接在內(nèi)固定架(11)軸向兩側(cè)的托板(15)上。
7.按權(quán)利要求1所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述密封殼體包括密封筒(9)及兩端的端蓋(2)，其中密封筒(9)為圓筒形，兩端的端蓋(2)通過O形密封圈密封連接在密封筒(9)的兩端；所述內(nèi)支軸(6)的兩端分別通過內(nèi)軸承(7)轉(zhuǎn)動連接在兩端端蓋(2)的內(nèi)表面，其中任一端端蓋(2 )的內(nèi)表面固接有內(nèi)齒輪(14 )。
8.按權(quán)利要求7所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述兩端端蓋(2)的外表面均固接有外支軸(1)，該外支軸(I)通過外軸承(8)安裝在所述外支架(10)上。
9.按權(quán)利要求1所述的內(nèi)爬式水下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電機(jī)(4)為無刷電機(jī)，電機(jī)(4)輸出軸在密封殼體內(nèi)部的密封空間中轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將電機(jī)(4)輸出軸的轉(zhuǎn)動傳遞到所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的外部。
【文檔編號】H02K7/116GK103595180SQ201210289571
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】陳永華, 李思忍, 龔德俊, 徐永平, 姜靜波, 倪佐濤, 涂登志 申請人:中國科學(xué)院海洋研究所