本發(fā)明涉及水下機(jī)器人作業(yè)工具領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、水下機(jī)器人是海洋工程施工和海洋科考的關(guān)鍵設(shè)備之一，并且水下機(jī)器人經(jīng)常面對(duì)利用旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行水下作業(yè)的要求，如打磨、鉆孔、切割等作業(yè)，此類(lèi)旋轉(zhuǎn)作業(yè)工具通常選用液壓馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而工業(yè)上的液壓馬達(dá)、聯(lián)軸器和軸承的材質(zhì)以碳鋼和鋁合金為主，長(zhǎng)期處于水下時(shí)會(huì)無(wú)可避免的發(fā)生腐蝕，因此相關(guān)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要，另外對(duì)于深海作業(yè)而言，由于外部環(huán)境壓力變化較大，還需要考慮設(shè)備內(nèi)外的壓力平衡問(wèn)題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的水下機(jī)器人動(dòng)力裝置與負(fù)載連接的密封結(jié)構(gòu)多是針對(duì)電能驅(qū)動(dòng)，比如授權(quán)公告號(hào)為cn101383551b的專(zhuān)利中公開(kāi)了一種水下動(dòng)力裝置與負(fù)載連接的耦合裝置，其工作時(shí)磁鋼隨著輸出軸旋轉(zhuǎn)，這樣套筒與磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，套筒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生電渦流，此電流產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)的電樞反應(yīng)磁場(chǎng)，它與磁鋼產(chǎn)生的主磁通聯(lián)合產(chǎn)生電磁力矩，并驅(qū)動(dòng)套筒跟隨輸出軸旋轉(zhuǎn)，這樣套筒及其上面的負(fù)載就旋轉(zhuǎn)起來(lái)，該設(shè)備通過(guò)上述磁鋼及相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使動(dòng)力裝置和減速器都可以裝在一個(gè)密封殼內(nèi)，進(jìn)而不再需要對(duì)輸出軸部分進(jìn)行復(fù)雜的動(dòng)密封，但這并不適用于液壓馬達(dá)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其可以使液壓馬達(dá)相關(guān)結(jié)構(gòu)均浸泡在液壓油中以防止與海水接觸發(fā)生腐蝕，另外隨著海水變深，水壓增大，馬達(dá)密封艙組件上的自補(bǔ)償皮囊可以發(fā)生適應(yīng)性形變以減小內(nèi)部體積，進(jìn)而保持內(nèi)外壓力平衡。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

3、一種用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，包括輸出軸密封艙組件、馬達(dá)密封艙組件和液壓馬達(dá)，其中液壓馬達(dá)設(shè)于馬達(dá)密封艙組件中，并且所述液壓馬達(dá)的動(dòng)力輸出端設(shè)有依次連接的馬達(dá)軸、聯(lián)軸器和輸出軸，所述輸出軸密封艙組件包括密封艙殼體，并且所述密封艙殼體安裝于馬達(dá)密封艙組件前側(cè)，所述密封艙殼體包括后部的容置腔部和前部的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部，其中所述聯(lián)軸器設(shè)于所述容置腔部中，所述輸出軸前部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部中，所述馬達(dá)密封艙組件外側(cè)由內(nèi)到外依次設(shè)有自補(bǔ)償皮囊和皮囊護(hù)罩，并且所述皮囊護(hù)罩上設(shè)有護(hù)罩過(guò)水孔，所述輸出軸密封艙組件內(nèi)部和馬達(dá)密封艙組件內(nèi)部均充滿(mǎn)液壓油。

4、所述馬達(dá)密封艙組件包括前艙蓋、后艙座和后艙蓋，其中液壓馬達(dá)固裝于所述前艙蓋上，所述自補(bǔ)償皮囊和皮囊護(hù)罩均一端安裝于所述前艙蓋上、另一端安裝于所述后艙座上，所述后艙座安裝于所述后艙蓋上，并且所述后艙蓋上設(shè)有艙體油口，所述液壓馬達(dá)上設(shè)有馬達(dá)油口，并且所述馬達(dá)油口通過(guò)液壓管路與對(duì)應(yīng)的艙體油口連接。

5、所述液壓馬達(dá)前端設(shè)有安裝法蘭，并且所述安裝法蘭固裝于所述前艙蓋內(nèi)側(cè)，所述密封艙殼體后部的容置腔部固裝于所述前艙蓋外側(cè)。

6、所述后艙蓋后側(cè)設(shè)有安裝座，所述后艙座與所述后艙蓋之間設(shè)有艙體密封件。

7、所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部?jī)?nèi)部設(shè)有軸承套裝于所述輸出軸上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部前端設(shè)有密封端蓋，并且所述輸出軸穿過(guò)所述密封端蓋，所述軸承通過(guò)所述密封端蓋限位，所述密封端蓋與所述輸出軸之間設(shè)有第一密封件，所述密封端蓋與所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部?jī)?nèi)壁之間設(shè)有第二密封件。

8、所述密封艙殼體位于所述容置腔部和轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部之間的內(nèi)壁上設(shè)有支撐隔板，并且所述支撐隔板上設(shè)有供所述輸出軸穿過(guò)的支撐通孔，所述支撐通孔內(nèi)設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)支撐套套裝于所述輸出軸上，所述密封端蓋前端設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)支撐套套裝于所述輸出軸上。

9、所述輸出軸前端設(shè)有輸出軸接口。

10、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

11、1、本發(fā)明包括輸出軸密封艙組件和馬達(dá)密封艙組件，并且所述輸出軸密封艙組件和馬達(dá)密封艙組件均內(nèi)部密封且充滿(mǎn)液壓油，這樣液壓馬達(dá)可以浸泡于馬達(dá)密封艙組件內(nèi)的液壓油中，而馬達(dá)軸、聯(lián)軸器、輸出軸、軸承等相關(guān)結(jié)構(gòu)可以浸泡于輸出軸密封艙組件內(nèi)的液壓油中，從而可以防止液壓馬達(dá)相關(guān)結(jié)構(gòu)與海水接觸發(fā)生腐蝕。

12、2、本發(fā)明的馬達(dá)密封艙組件上設(shè)有自補(bǔ)償皮囊和皮囊護(hù)罩，隨著海水變深，水壓增大，此時(shí)海水可以經(jīng)由所述皮囊護(hù)罩上的護(hù)罩過(guò)水孔輸入擠壓所述自補(bǔ)償皮囊，此時(shí)所述自補(bǔ)償皮囊可以發(fā)生適應(yīng)性形變以減小內(nèi)部體積，進(jìn)而保持內(nèi)外壓力平衡，這樣本發(fā)明便實(shí)現(xiàn)了壓力自補(bǔ)償功能，不需要結(jié)構(gòu)物承受高壓，這可以降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，減輕裝置重量。

技術(shù)特征：

1.一種用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括輸出軸密封艙組件(2)、馬達(dá)密封艙組件(3)和液壓馬達(dá)(1)，其中液壓馬達(dá)(1)設(shè)于馬達(dá)密封艙組件(3)中，并且所述液壓馬達(dá)(1)的動(dòng)力輸出端設(shè)有依次連接的馬達(dá)軸(101)、聯(lián)軸器(102)和輸出軸(103)，所述輸出軸密封艙組件(2)包括密封艙殼體(205)，并且所述密封艙殼體(205)安裝于馬達(dá)密封艙組件(3)前側(cè)，所述密封艙殼體(205)包括后部的容置腔部(2051)和前部的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部(2052)，其中所述聯(lián)軸器(102)設(shè)于所述容置腔部(2051)中，所述輸出軸(103)前部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部(2052)中，所述馬達(dá)密封艙組件(3)外側(cè)由內(nèi)到外依次設(shè)有自補(bǔ)償皮囊(302)和皮囊護(hù)罩(303)，并且所述皮囊護(hù)罩(303)上設(shè)有護(hù)罩過(guò)水孔(304)，所述輸出軸密封艙組件(2)內(nèi)部和馬達(dá)密封艙組件(3)內(nèi)部均充滿(mǎn)液壓油。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述馬達(dá)密封艙組件(3)包括前艙蓋(301)、后艙座(305)和后艙蓋(306)，其中液壓馬達(dá)(1)固裝于所述前艙蓋(301)上，所述自補(bǔ)償皮囊(302)和皮囊護(hù)罩(303)均一端安裝于所述前艙蓋(301)上、另一端安裝于所述后艙座(305)上，所述后艙座(305)安裝于所述后艙蓋(306)上，并且所述后艙蓋(306)上設(shè)有艙體油口(309)，所述液壓馬達(dá)(1)上設(shè)有馬達(dá)油口(104)，并且所述馬達(dá)油口(104)通過(guò)液壓管路與對(duì)應(yīng)的艙體油口(309)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述液壓馬達(dá)(1)前端設(shè)有安裝法蘭(105)，并且所述安裝法蘭(105)固裝于所述前艙蓋(301)內(nèi)側(cè)，所述密封艙殼體(205)后部的容置腔部(2051)固裝于所述前艙蓋(301)外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述后艙蓋(306)后側(cè)設(shè)有安裝座(307)，所述后艙座(305)與所述后艙蓋(306)之間設(shè)有艙體密封件(308)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部(2052)內(nèi)部設(shè)有軸承(202)套裝于所述輸出軸(103)上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部(2052)前端設(shè)有密封端蓋(201)，并且所述輸出軸(103)穿過(guò)所述密封端蓋(201)，所述軸承(202)通過(guò)所述密封端蓋(201)限位，所述密封端蓋(201)與所述輸出軸(103)之間設(shè)有第一密封件(204)，所述密封端蓋(201)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部(2052)內(nèi)壁之間設(shè)有第二密封件(203)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述密封艙殼體(205)位于所述容置腔部(2051)和轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部(2052)之間的內(nèi)壁上設(shè)有支撐隔板(2053)，并且所述支撐隔板(2053)上設(shè)有供所述輸出軸(103)穿過(guò)的支撐通孔，所述支撐通孔內(nèi)設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)支撐套(2054)套裝于所述輸出軸(103)上，所述密封端蓋(201)前端設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)支撐套(2011)套裝于所述輸出軸(103)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述輸出軸(103)前端設(shè)有輸出軸接口(1031)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于水下機(jī)器人的液壓馬達(dá)及輸出軸自補(bǔ)償密封結(jié)構(gòu)，其中液壓馬達(dá)設(shè)于馬達(dá)密封艙組件中，并且液壓馬達(dá)的動(dòng)力輸出端設(shè)有依次連接的馬達(dá)軸、聯(lián)軸器和輸出軸，輸出軸密封艙組件包括密封艙殼體，并且所述密封艙殼體包括容置腔部和轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部，其中所述聯(lián)軸器設(shè)于所述容置腔部中，所述輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐部中，所述馬達(dá)密封艙組件外側(cè)由內(nèi)到外依次設(shè)有自補(bǔ)償皮囊和皮囊護(hù)罩，并且所述皮囊護(hù)罩上設(shè)有護(hù)罩過(guò)水孔，所述輸出軸密封艙組件內(nèi)部和馬達(dá)密封艙組件內(nèi)部均充滿(mǎn)液壓油。本發(fā)明可以使液壓馬達(dá)相關(guān)結(jié)構(gòu)均浸泡在液壓油中以防止與海水接觸發(fā)生腐蝕，另外馬達(dá)密封艙組件上的自補(bǔ)償皮囊可以發(fā)生適應(yīng)性形變以保持內(nèi)外壓力平衡。

技術(shù)研發(fā)人員：歐陽(yáng)賽賽,霍良青,張奇峰,趙陽(yáng),劉英博,唐實(shí)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15