CN108593283B - 一种模拟深海rov驱动马达连接传动的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置及方法，其特征在于：包括ROV模拟驱动马达总成、连接传动部件、密封件和ROV连接传动接口部件；连接传动部件包括壳体连接部件和轴连接部件；壳体连接部件上端与ROV模拟驱动马达总成连接，壳体连接部件下端插设在ROV连接传动接口部件内；轴连接部件设置在壳体连接部件内，轴连接部件上端与ROV模拟驱动马达总成输出轴连接，轴连接部件下端与ROV连接传动接口部件的输入轴连接；密封件设置在连接传动部件内；连接传动部件将ROV模拟驱动马达总成的输出扭矩传递到ROV连接传动接口部件，ROV连接传动接口部件实现阀门驱动器开关动作控制。本发明可以广泛应用于深海阀门驱动器。

Description

一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置及方法

技术领域

本发明属于深海控制阀领域，特别是涉及一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置及方法。

背景技术

目前，水下阀门装置技术及设备长期被国外公司垄断，国内缺少此方面的投入和研究，近年来，我国的部分企业已经就海洋石油水下装备专项技术及产品展开了研究， 取得了很大的进步；但是国内少有企业或机构对水下阀门装置展开系统、全面的研究。

针对深海阀门使用的驱动器，一般具有液压控制驱动和ROV马达驱动两种形式；ROV马达驱动需要专业的ROV驱动马达装置。目前，我国深海阀门使用的ROV驱动马 达装置均为进口，技术被国外垄断，采购或租赁价格昂贵。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置及方法，本发明可模拟深海ROV驱动马达对阀门ROV驱动器进行传动控制，验证 阀门驱动器产品的长设计寿命内的使用功能和性能。有效缩短测试准备时间，连接、 拆卸便捷，传动可靠。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，其特征在于：其包括ROV模拟驱动马达总成、连接传动部件、密封件 以及ROV连接传动接口部件；所述连接传动部件包括壳体连接部件和轴连接部件；所 述壳体连接部件上端通过螺栓与所述ROV模拟驱动马达总成固定连接，所述壳体连接 部件下端插装在所述ROV连接传动接口部件内；所述轴连接部件设置在所述壳体连接部件内，且所述轴连接部件上端与所述ROV模拟驱动马达总成的输出轴配合连接，所 述轴连接部件下端与所述ROV连接传动接口部件的输入轴连接；所述密封件设置在所 述连接传动部件内；所述ROV连接传动接口部件与水下阀门驱动器连接，所述连接传 动部件将所述ROV模拟驱动马达总成的输出扭矩传递到所述ROV连接传动接口部件，完成对所述水下阀门驱动器的驱动，实现阀门开关动作控制。

所述ROV模拟驱动马达总成包括相互连接的液压马达和减速器，所述液压马达包括液压马达壳体和马达输出轴，所述马达输出轴作为所述ROV模拟驱动马达总成的输 出轴，所述马达输出轴外圆轴上设置有用于与所述轴连接部件键连接的第一键槽；所述液压马达壳体上部设置有两注油口，所述液压马达下部设置有安装法兰，所述安装 法兰与所述壳体连接部件螺栓连接。

所述壳体连接部件包括连接壳体、两传动定位块和轴承端盖；所述连接壳体外形为阶梯状，包括上部法兰连接部分、中部定位块安装部分和下部ROV接口连接部分， 所述上部法兰连接部分通过螺栓与所述液压马达壳体下部的安装法兰固定连接，所述中部定位块安装部分对称设置有两定位槽，两所述传动定位块通过螺栓固定安装在两 所述定位槽内；所述下部ROV接口连接部分通过螺栓与所述轴承端盖固定连接。

所述连接壳体上设置有多个密封槽，包括设置在所述连接壳体上端面与所述安装法兰接触处的第一密封槽、设置在所述连接壳体上部内孔壁与所述ROV模拟驱动马达 总成中马达输出轴的定位凸台接触处的第二密封槽以及设置在所述连接壳体下端面与所述轴承端盖接触处的第三密封槽。

所述第一、第二、第三密封槽内均设置有密封件。

所述轴承端盖包括一体结构的环状端盖和环状凸台，所述环状凸台设置在所述环状端盖朝向所述连接壳体内部的一侧，所述环状凸台外圆面设置有第四密封槽；所述 环状凸台内圆面设置有两个第五密封槽，且所述环状端盖外圆面与所述连接壳体下部 外圆面直径相同。

所述第四密封槽和第五密封槽内设置有密封件。

所述轴连接部分包括连轴套、轴套、键和两轴承；所述连轴套插装在所述连接壳体内；所述连轴套上段设置有用于与所述马达输出轴连接的圆形内孔，所述圆形内孔 壁设置有与所述键连接匹配的键槽，使得所述马达输出轴与所述连轴套通过所述键实 现刚性连接；所述连轴套中段设置有凸形轴肩，所述凸形轴肩与所述连接壳体内圆孔壁间隙配合；所述连轴套下段设置有用于与所述ROV连接传动接口部件的输入轴连接 配合的方形连接内孔，且所述方形连接内孔与所述圆形内孔不连通；所述轴套设置在 所述连轴套上部外圆与所述连接壳体中部的内圆孔之间；两所述轴承分别设置在由所 述连轴套下部外圆、所述连接壳体下部的內圆孔以及所述凸台轴肩外表面围成的两环 形空间内。

所述ROV连接传动接口部件包括ROV卡套、阀门驱动器ROV输入轴、阀门驱动器 壳体；所述ROV卡套内径与所述连接传动部件的壳体连接部件下部外径相匹配，所述 ROV卡套上部设置有与所述壳体连接部件中所述传动定位块相匹配的定位卡槽，所述ROV卡套下部通过螺栓固定设置在所述阀门驱动器壳体上，且所述ROV卡套底部中央 设置有供所述阀门驱动器ROV输入轴穿出的孔洞。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过传动连接部件实现ROV模拟驱动马达总成与ROV连接传动接口部件的连接，进而实现对水下阀门驱动 器的阀门开关动作控制，可替代进口专业的ROV驱动马达装置，提高了企业水下产品 的研制效率，降低研发费用。2、本发明ROV模拟驱动马达总成由液压马达和减速器构 成，实现ROV模拟驱动马达总成的输出扭矩和转速符合深海ROV驱动器的使用规范， 成本低廉，结构简单。3、本发明由于ROV模拟驱动马达总成通过连接传动部件直接插 装在ROV连接传动接口部件内，连接、拆卸方便，传动可靠。本发明可以广泛应用于 深海控制阀领域。

附图说明

图1是本发明模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置结构示意的剖面图；

图2是本发明连轴套轴端局部结构示意图；

图3是本发明阀门驱动器ROV接口端结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1～图3所示，本发明提供的一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，包括ROV模拟驱动马达总成1、连接传动部件2、密封件3以及ROV连接传动接口 部件4。连接传动部件2包括壳体连接部件21和轴连接部件22；壳体连接部件21上 端与ROV模拟驱动马达总成1螺栓连接，壳体连接部件21下端插装在ROV连接传动接 口部件4内；轴连接部件22设置在壳体连接部件21内，且轴连接部件22上端与ROV 模拟驱动马达总成1的输出轴配合连接，轴连接部件22下端与ROV连接传动接口部件 4的输入轴连接；密封件3设置在连接传动部件2内，用于阻止海水进入连接接传动 部件2的内部，保证实现模拟深海环境下的测试使用；ROV连接传动接口部件4与水 下阀门驱动器连接，连接传动部件2将ROV模拟驱动马达总成1的输出扭矩传递到ROV连接传动接口部件4，完成对水下阀门驱动器的驱动，实现阀门开关动作控制。

ROV模拟驱动马达总成1包括常规连接的液压马达和减速器，液压马达包括液压马达壳体11和马达输出轴12，液压马达壳体11上部设置有两注油口111，液压马达 壳体11下部设置有安装法兰112，安装法兰112与壳体连接部件21通过螺栓113固定连接；马达输出轴12作为ROV模拟驱动马达总成1的输出轴，其外圆轴上设置有用 于与轴连接部件22键连接的第一键槽；其中，减速器具有一定的减速比，用于实现 ROV模拟驱动马达总成的输出扭矩和转速符合深海ROV驱动器的使用规范要求。

壳体连接部件21包括连接壳体211、两传动定位块212和轴承端盖213；连接壳 体211外形为阶梯状，包括上部法兰连接部分、中部定位块安装部分和下部ROV接口连接部分，上部法兰连接部分与液压马达壳体11下部的安装法兰112通过螺栓113 连接；中部定位块安装部分对称设置有两定位槽，两传动定位块212通过螺栓214固 定安装在两定位槽内；下部ROV接口连接部分通过螺栓215与轴承端盖213固定连接。

轴连接部分22包括连轴套221、轴套222、键223和两轴承225；连轴套221插 装在连接壳体21内，连轴套221包括一体结构的圆柱形连轴套上段、轴肩形连轴套中 段和圆柱形连轴套下段，其中，圆柱形连轴套上段设置有用于与马达输出轴12配合连 接的圆形连接内孔224，圆形连接内孔224壁上设置第二键槽，键223装配在第一、 第二键槽内，使得马达输出轴12与连轴套221上的圆形连接内孔224实现键连接；轴 肩形连轴套中段设置有凸形轴肩，该凸形轴肩与连接壳体211下部内圆孔间隙配合， 不接触；圆柱形连轴套下段内设置有用于与ROV连接传动接口部件的输入轴配合连接 的方形连接内孔，且方形连接内孔与连轴套221上部的圆形连接内孔224不连通。轴 套222设置在圆柱形连轴套上段外圆与连接壳体211中部的内圆孔之间，用于连轴套 221的导向定位，同时降低连轴套旋转时与连接壳体211的摩擦；两轴承225分别设 置在由连接壳体211下部内圆孔、连轴套221中部凸形轴肩、轴承端盖213环形凸台 围成的两环形空间内。

作为一个优选的实施例，连接壳体211上设置有多个密封槽，包括设置在连接壳体211上端面与安装法兰112接触处的第一密封槽、设置在连接壳体211上部内孔壁 与ROV模拟驱动马达总成中马达输出轴定位凸台接触处的第二密封槽以及设置在连接壳体211下端面与轴承端盖213接触处的第三密封槽。

作为一个优选的实施例，轴承端盖213包括一体结构的环状端盖和环状凸台，环状凸台设置在环状端盖朝向连接壳体内部的一侧，环状凸台外圆面和内圆面分别与连 接壳体211下部内圆孔和连轴套221下部外圆轴相配合，且环状凸台外圆面和内圆面 与连接壳体211和连轴套221接触处设置第四密封槽；环状端盖上端面与连接壳体211 下端面相接触，环状端盖内圆面与连轴套221下部外圆面相配合，且环状端盖内圆面 与连轴套221接触处设置第五密封槽，环状端盖外圆面与连接壳体211下部外圆面直 径相同。

密封件3包括设置在连接壳体211上第一～第三密封槽内的第一～第三密封件 31～33，设置在轴承端盖213上第四密封槽内的第四密封件34以及设置在第五密封槽 内的第五密封件35。

ROV连接传动接口部件4包括ROV卡套41、阀门驱动器ROV输入轴42、阀门驱动 器壳体43和螺栓44。其中，ROV卡套41内径与连接传动部件中连接壳体21下部外径 相匹配，ROV卡套41上部设置有与连接传动部件2中传动定位块212相匹配的定位卡 槽411，ROV卡套41下部通过螺栓44固定设置在已有阀门驱动器壳体43上，且ROV 卡套41底部中央设置有供已有阀门驱动器ROV输入轴42穿出的孔洞。

本发明提供的一种模拟深海ROV驱动马达连接传动测试装置的测试方法，包括以下步骤：

1)确保连接传动部件和各密封件完好无损，表面干净；

2)先将一件轴承225套装在连轴套221的凸形轴肩上、下两侧，然后将连轴套 221由下向上插入连接壳体211内，并在连轴套221上段外圆轴与连接壳体211内圆 孔壁之间装入轴套222；

3)分别将密封件34和密封件35装入轴承端盖213的密封槽内；

4)将密封件33装入连接壳体211下端面的第三密封槽后，再将另一轴承225、 完成步骤3)的轴承端盖装入连接壳体211下部，并用螺钉215将其紧固；

5)将传动定位块212通过螺钉214固定于连接壳体211外圆的定位槽中；再将密 封件31、32装入连接壳体211上设置的第一、第二密封槽中；

6)将键223装入马达输出轴12后，将马达输出轴与连轴套上部的圆形连接腔224配合连接，并用螺栓螺母113将安装法兰和连接壳体上部进行紧固；

7)通过ROV模拟驱动马达总成1中的2个注油口111分别通入工作压力，检查完 成6)步骤的测试装置，顺时针、逆时针转动应灵活无卡组；

8)测试完成后，将ROV模拟驱动马达总成和传动连接部件吊装到ROV连接传动接口部件内，具体的：将传动定位块212与定位卡槽411对正，使连轴套221中的方形 内孔与阀门驱动器ROV输入轴端对正，并通过连接壳体外圆与阀门驱动器ROV连接端完成连接定位；

9)将ROV模拟驱动马达总成1的2个注油口111与液压油路连接，通入工作油即 可实现对阀门驱动器ROV模拟控制，顺时针转动关闭阀门，逆时针转动打开阀门。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应 排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，其特征在于：其包括ROV模拟驱动马达总成、连接传动部件、密封件以及ROV连接传动接口部件；

所述连接传动部件包括壳体连接部件和轴连接部件；所述壳体连接部件上端通过螺栓与所述ROV模拟驱动马达总成固定连接，所述壳体连接部件下端插装在所述ROV连接传动接口部件内；所述轴连接部件设置在所述壳体连接部件内，且所述轴连接部件上端与所述ROV模拟驱动马达总成的输出轴配合连接，所述轴连接部件下端与所述ROV连接传动接口部件的输入轴连接；所述密封件设置在所述连接传动部件内；所述ROV连接传动接口部件与水下阀门驱动器连接，所述连接传动部件将所述ROV模拟驱动马达总成的输出扭矩传递到所述ROV连接传动接口部件，完成对所述水下阀门驱动器的驱动，实现阀门开关动作控制；

所述ROV模拟驱动马达总成包括相互连接的液压马达和减速器，所述液压马达包括液压马达壳体和马达输出轴，所述马达输出轴作为所述ROV模拟驱动马达总成的输出轴，所述马达输出轴外圆轴上设置有用于与所述轴连接部件键连接的第一键槽；

所述液压马达壳体上部设置有两注油口，所述液压马达下部设置有安装法兰，所述安装法兰与所述壳体连接部件螺栓连接；

所述壳体连接部件包括连接壳体、两传动定位块和轴承端盖；

所述连接壳体外形为阶梯状，包括上部法兰连接部分、中部定位块安装部分和下部ROV接口连接部分，所述上部法兰连接部分通过螺栓与所述液压马达壳体下部的安装法兰固定连接，所述中部定位块安装部分对称设置有两定位槽，两所述传动定位块通过螺栓固定安装在两所述定位槽内；所述下部ROV接口连接部分通过螺栓与所述轴承端盖固定连接；

所述连接壳体上设置有多个密封槽，包括设置在所述连接壳体上端面与所述安装法兰接触处的第一密封槽、设置在所述连接壳体上部内孔壁与所述ROV模拟驱动马达总成中马达输出轴的定位凸台接触处的第二密封槽以及设置在所述连接壳体下端面与所述轴承端盖接触处的第三密封槽；

所述轴承端盖包括一体结构的环状端盖和环状凸台，所述环状凸台设置在所述环状端盖朝向所述连接壳体内部的一侧，所述环状凸台外圆面设置有第四密封槽；所述环状凸台内圆面设置有两个第五密封槽，且所述环状端盖外圆面与所述连接壳体下部外圆面直径相同。

2.如权利要求1所述的一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，其特征在于：所述第一、第二、第三密封槽内均设置有密封件。

3.如权利要求1所述的一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，其特征在于：所述第四密封槽和第五密封槽内设置有密封件。

4.如权利要求1所述的一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，其特征在于：所述轴连接部件包括连轴套、轴套、键和两轴承；

所述连轴套插装在所述连接壳体内，所述连轴套包括一体结构的圆柱形连轴套上段、轴肩形连轴套中段和圆柱形连轴套下段；

所述圆柱形连轴套上段设置有用于与所述马达输出轴连接的圆形连接内孔，所述圆形连接内孔壁设置有与所述键连接匹配的第二键槽，使得所述马达输出轴与所述连轴套通过所述键实现刚性连接；

所述轴肩形连轴套中段设置有凸形轴肩，所述凸形轴肩与所述连接壳体内圆孔壁间隙配合；

所述圆柱形连轴套下段设置有用于与所述ROV连接传动接口部件的输入轴连接配合的方形连接内孔，且所述方形连接内孔与所述圆形连接内孔不连通；

所述轴套设置在所述连轴套上部外圆与所述连接壳体中部的内圆孔之间；

两所述轴承分别设置在由所述连轴套下部外圆、所述连接壳体下部的内圆孔以及所述凸形轴肩外表面围成的两环形空间内。

5.如权利要求1所述的一种模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置，其特征在于：所述ROV连接传动接口部件包括ROV卡套、阀门驱动器ROV输入轴、阀门驱动器壳体；所述ROV卡套内径与所述连接传动部件的壳体连接部件下部外径相匹配，所述ROV卡套上部设置有与所述壳体连接部件中所述传动定位块相匹配的定位卡槽，所述ROV卡套下部通过螺栓固定设置在所述阀门驱动器壳体上，且所述ROV卡套底部中央设置有供所述阀门驱动器ROV输入轴穿出的孔洞。

6.一种采用如权利要求1～5任一项所述模拟深海ROV驱动马达连接传动的测试装置的测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确保连接传动部件和各密封件完好无损，表面干净；

2)先将1件轴承套设在连轴套下部外壁的凸环上侧，然后将连轴套由下向上插入连接壳体内，并在连轴套上部外壁与连接壳体内壁之间装入轴套；

3)分别将密封件装入轴承端盖的环状凸台和环状端盖的各密封槽内；

4)将密封件装入连接壳体下表面的第三密封槽后，再将另一轴承、完成步骤3)的轴承端盖装入连接壳体下部，并用螺钉将其紧固；

5)将传动定位块通过螺钉固定于连接壳体外圆的定位槽中；再将密封件装入连接壳体内壁设置的第一、第二密封槽中；

6)将键装入马达输出轴后，将马达输出轴与连轴套上部的圆形连接腔连接，并用螺栓螺母将安装法兰和连接壳体上部进行紧固；

7)通过ROV模拟驱动马达总成中的2个注油口分别通入工作压力，检查完成步骤6)的测试装置，顺时针、逆时针转动应灵活无卡组；

8)测试完成后，将ROV模拟驱动马达总成和传动连接部件吊装到ROV连接传动接口部件内：将传动定位块与定位卡槽对正，使连轴套中的方形连接腔与阀门驱动器ROV输入轴端外部对正，并通过连接壳体外圆与阀门驱动器ROV连接端完成连接定位；

9)将ROV模拟驱动马达总成的2个注油口与液压油路连接，通入工作油实现对阀门驱动器ROV模拟控制，顺时针转动关闭阀门，逆时针转动打开阀门。