CN111348165A - 一种水下航行动力装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种水下航行动力装置，包括：耐压舱、密封端盖、密封连接头和驱动电机；耐压舱的前部开口，密封端盖通过螺纹连接固定设置于耐压舱的开口部位；密封端盖的轴心部位开设有贯穿孔，用于使航行器的动力轴从外部插入至耐压舱内，密封腔与动力轴之间设置有动密封件；耐压舱上开设有穿线孔，密封连接头通过螺纹连接固定设置于穿线孔上，密封连接头中轴部镂空；驱动电机固定设置于耐压舱的内部，驱动电机的输出轴通过联轴器与动力轴传动连接。本申请解决了现有的水下航行器动力装置结构复杂，不具有良好的密封性，动力装置常年累月直接浸泡在水域中，导致装置出现腐蚀现象，严重影响整个装置的使用寿命的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及水下航行器组成部件领域，尤其涉及一种水下航行动力装置。
背景技术
水下航行器是一种可以在复杂水域环境中执行各种探测任务的智能无人装置，在海洋资源勘探开发、水下文物发掘、水质监测取样和海洋国防安全等领域中具有远大应用前景。水下航行器在水域环境中的移动、转向等的运作需要靠动力装置提供动；现有的水下航行器的动力装置结构复杂，不具有良好的密封性，动力装置常年累月直接浸泡在水域中，导致装置出现腐蚀现象，严重影响整个装置的使用寿命。
发明内容
本申请的目的在于提供一种水下航行动力装置，解决现有的水下航行器的动力装置结构复杂，不具有良好的密封性，动力装置常年累月直接浸泡在水域中，导致装置出现腐蚀现象，严重影响整个装置的使用寿命的技术问题。
有鉴于此，本申请提供了一种水下航行动力装置，包括：耐压舱、密封端盖、密封连接头和驱动电机；
所述耐压舱的前部开口，所述密封端盖通过螺纹连接固定设置于所述耐压舱的开口部位；
所述密封端盖的轴心部位开设有贯穿孔，所述贯穿孔的后方开设有密封腔，用于使航行器的动力轴从外部插入至所述耐压舱内，所述密封腔与所述动力轴之间设置有动密封件，所述动密封件的内壁环绕贴紧于所述动力轴的外壁上，所述动密封件的外壁环绕贴紧于所述密封腔的内壁上；
所述耐压舱上开设有穿线孔，所述密封连接头通过螺纹连接固定设置于所述穿线孔上，所述密封连接头中轴部镂空；
所述驱动电机固定设置于所述耐压舱的内部，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述动力轴传动连接。
进一步的，所述动密封件共有两件；
两件所述动密封件排列设置。
进一步的，所述联轴器为柔性联轴器。
进一步的，所述密封端盖与所述耐压舱所接触的端面上开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内设置有密封圈。
进一步的，所述密封连接头的两端为螺纹端，中部为夹持部；
所述夹持部沿所述密封连接头的径向向外部延伸，所述夹持部与所述耐压舱所接触的端面上设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有密封圈。
进一步的，还包括轴套；
所述轴套设置于所述动力轴与所述密封腔之间，所述轴套的内壁与所述动力轴相抵触，所述轴套的外壁与所述密封腔的内壁相抵触。
进一步的，还包括：支撑座；
所述支撑座的顶部与所述耐压舱固定连接，所述支撑座的底部开设有安装孔。
进一步的，所述耐压舱整体呈圆柱状，在所述耐压舱轴线方向的中段外表面上环绕设置有加厚部。
进一步的，所述密封端盖的夹持部、所述密封连接头的夹持部和所述耐压舱的加厚部的外圈为六方形状或四方形状。
进一步的，所述轴套的材料为黄铜。
与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：
本申请提供了一种水下航行动力装置，包括：耐压舱、密封端盖、密封连接头和驱动电机；所述耐压舱的前部开口，所述密封端盖通过螺纹连接固定设置于所述耐压舱的开口部位；所述密封端盖的轴心部位开设有贯穿孔，所述贯穿孔的后方开设有密封腔，用于使航行器的动力轴从外部插入至所述耐压舱内，所述密封腔与所述动力轴之间设置有动密封件，所述动密封件的内壁环绕贴紧于所述动力轴的外壁上，所述动密封件的外壁环绕贴紧于所述密封腔的内壁上；所述耐压舱上开设有穿线孔，所述密封连接头通过螺纹连接固定设置于所述穿线孔上，所述密封连接头中轴部镂空；所述驱动电机固定设置于所述耐压舱的内部，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述动力轴传动连接。
本申请中提供的水下航行动力装置，驱动电机安装于耐压舱中，密封端盖通过螺纹连接固定设置于耐压舱的开口处，从而保证密封端盖与耐压舱之间连接的密封性，水下航行器的动力轴穿过密封端盖的贯穿孔和密封腔并与驱动电机传动连接，由于动力轴与贯穿孔之间必然存在一定的空隙，因此通过在动力轴与密封腔之间设置动密封件，动密封件的内壁环绕贴紧于动力轴的外壁上，动密封件的外壁环绕贴紧于密封腔的内壁上，从而保证了动力轴与密封盖之间的密封性的同时不影响动力轴的转动，在耐压舱上还设置有穿线孔，穿线孔通过螺纹与密封连接头连接，从而保证了连接的密封性，密封连接头的中部镂空，用于穿入导线并与驱动电机进行通电，从而，本申请的水下航行动力装置在部件连接、导线连接和轴连接上实现全方位的密封，有效保证了动力装置内部与水的隔离，避免动力装置受到水的腐蚀，解决了现有的水下航行器动力装置结构复杂，不具有良好的密封性，动力装置常年累月直接浸泡在水域中，导致装置出现腐蚀现象，严重影响整个装置的使用寿命的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的水下航行动力装置的剖视图；
图2为本申请实施例所提供的水下航行动力装置的立体结构示意图；
其中，附图标记为：耐压舱1、密封端盖2、密封连接头3、驱动电机4、贯穿孔5、密封腔6、动力轴7、动密封件8、柔性联轴器9、第一环形凹槽10、第二环形凹槽11、轴套12、支撑座13、安装孔14、加厚部15、集成电路板16、防水电缆17。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解，请参阅图1和图2，图1为本申请实施例所提供的水下航行动力装置的剖视图；图2为本申请实施例所提供的水下航行动力装置的立体结构示意图。
本申请提供一种水下航行动力装置，其特征在于，包括：耐压舱1、密封端盖2、密封连接头3和驱动电机4；
耐压舱1的前部开口，密封端盖2通过螺纹连接固定设置于耐压舱1的开口部位；
密封端盖2的轴心部位开设有贯穿孔5，贯穿孔5的后方开设有密封腔6，用于使航行器的动力轴7从外部插入至耐压舱1内，密封端盖2与动力轴7之间设置有动密封件8，动密封件8的内壁环绕贴紧于动力轴7的外壁上，动密封件8的外壁环绕贴紧于密封端盖2的内壁上；
耐压舱1上开设有穿线孔，密封连接头3通过螺纹连接固定设置于穿线孔上，密封连接头3中轴部镂空；
驱动电机4固定设置于耐压舱1的内部，驱动电机4的输出轴通过联轴器与动力轴7传动连接。
需要说明的是，耐压舱1固定设置有电机固定支架，电机固定支架上开设有安装孔14，驱动电机4通过螺钉固定设置于耐压舱1内的电机固定支架上，在电机固定支架的下部还设置有集成电路板16，集成电路板16与电机通信连接；
密封端盖2的轴切面呈T字型，密封端盖2的小面积端的外表面上设置有外螺纹，耐压舱1的开口部位的内壁上设置有与之配合的内螺纹，使得密封端盖2的带有螺纹的一端连接于所述耐压舱1开口部位的螺纹端，为了保证密封性，可适当增加螺纹圈数，或者在外螺纹上缠绕防水布；在密封端盖2的轴心部位开设有贯穿孔5，贯穿孔5的后方开设有密封腔6，从而动力轴7可从外部通过贯穿孔5和密封腔6伸入耐压舱1的内部与驱动电机4连接，动密封件8用于对动力轴7与密封腔6之间的间隙进行密封，为保证动密封件8与动力轴7之间的摩擦力较小，动密封件8与动力轴7之间配合面的表面粗糙度优选为不大于3.3μm；
耐压舱1上开设有穿线孔，穿线孔上设置有内螺纹，密封连接头3的一端设置有与该内螺纹配合的外螺纹，从而保证了连接的密封性，同样可以采用增加螺纹圈数或缠绕防水布提高密封性，密封连接头3中部镂空，以便于防水电缆17等管线通过该镂空部位与电机和集成电路板16连接，密封连接头3的另一端可与电源部件进行密封连，从而保证了防水电缆17等管线完全与水隔离。
本申请中提供的水下航行动力装置，驱动电机4安装于耐压舱1中，密封端盖2通过螺纹连接固定设置于耐压舱1的开口处，从而保证密封端盖2与耐压舱1之间连接的密封性，水下航行器的动力轴7穿过密封端盖2的贯穿孔5和密封腔6并与驱动电机4传动连接，由于动力轴7与贯穿孔5之间必然存在一定的空隙，因此通过在动力轴7与密封腔6之间设置动密封件8，动密封件8的内壁环绕贴紧与动力轴7的外壁上，动密封件8的外壁环绕贴紧于密封腔6的内壁上，从而保证了动力轴7与密封盖之间的密封性的同时不影响动力轴7的转动，在耐压舱1上还设置有穿线孔，穿线孔通过螺纹与密封连接头3连接，从而保证了连接的密封性，密封连接头3的中部镂空，用于穿入导线并与驱动电机4进行通电，从而，本申请的水下航行动力装置在部件连接、导线连接和轴连接上实现全方位的密封，有效保证了动力装置内部与水的隔离，避免动力装置受到水的腐蚀，解决了现有的水下航行器动力装置结构复杂，不具有良好的密封性，动力装置常年累月直接浸泡在水域中，导致装置出现腐蚀现象，严重影响整个装置的使用寿命的技术问题。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的动密封件8有两件，两件动密封件8排列设置，从而进一步提高动力轴7与密封腔6之间的密封性，具有更优的防水效果。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的联轴器为柔性联轴器9，在现有的用于水下航行器的动力装置中，其电机与航行器的动力输出轴的连接均是采用直接连接的方式，没有任何过渡或缓冲，如果出现振动、过载或者制造误差等现象，硬性连接很容易对电机和动力轴7造成损害，然而，本申请的柔性联轴器9由于具有一定的扭曲性，因此在传递动力时，可以补偿一定的径向、角向和轴向的偏差，并且具有一定的吸收冲击和振动的能力，可以保证驱动电机4输出的平稳性，提高驱动电机4以及动力轴7的使用寿命，在柔性联轴器9上可以设置压紧螺钉，通过旋钮压紧螺钉增加联轴器与轴的摩擦力，而且当外部载荷过大时，由于载荷超过最大静摩擦力，轴与联轴器就会产生相对转动，从而防止因过载造成电机损坏或其他机械损伤。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的密封端盖2与耐压舱1所接触的端面上开设有第一环形凹槽10，第一环形凹槽10内设置有密封圈。
具体来说，密封端盖2的接触端面和耐压舱1的接触端面可采用平面设计，第一环形凹槽10既可以设置于密封端盖2的接触端面上，也可以设置于耐压舱1的接触端面上，在第一环形凹槽10的内部设置有密封圈，从而进一步提高密封端盖2与耐压舱1之间的密封性，当然，除了本申请实施所提供的第一环形凹槽10外，可以在密封端盖2与耐压舱1的接触面之间设置密封垫进行密封。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的密封连接头3的两端为螺纹端，中部为夹持部；
夹持部沿密封连接头3的径向向外部延伸，夹持部与耐压舱1所接触的端面上设置有第二环形凹槽11，第二环形凹槽11内设置有密封圈。
具体来说，密封连接头3的一个螺纹端与耐压舱1的穿线孔螺纹密封连接，密封连接头3的另一螺纹端与电源结构的连接口螺纹密封连接，从电源结构所引出的防水电缆17等管线经过该密封连接头3内部达到耐压舱1内与驱动电机4和集成电路板16连接；
第二环形凹槽11既可以设置于夹持部的接触端面上，也可设置于耐压舱1的接触面上，第二环形凹槽11内设置有密封圈，从而进一步提高了密封了连接头与耐压舱1连接的密封性，当然，也可以在密封连接头3的夹持部与耐压舱1的接触面面之间设置密封垫。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置还包括轴套12，轴套12设置于动力轴7与密封腔6之间，轴套12的内壁与动力轴7相抵触，轴套12的外壁与密封腔6的内壁相抵触。
具体来说，轴套12用于支撑起动力轴7，可位于两件动密封件8之间，为保证轴套12与动力轴7以及密封腔6内壁之间具有较小的摩擦力，轴套12与动力轴7配合的支撑面的表面粗糙度优选为不大于3.3μm。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置还包括支撑座13，支撑座13的顶部与耐压舱1固定连接，支撑座13的底部开设有安装孔14，安装孔14用于通过螺钉使整个装置安装于水下航行器上，支撑座13的形状和大小可根据实际需求进行设置调整。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的耐压舱1整体呈圆柱状，在耐压舱1轴向方向的中段外表面上环绕设置有加厚部15，由于在水里承受的压力较大，而耐压舱1的中段部位恰好又是整个耐压舱1中最脆弱的位置，因此通过设置加厚部15，有效地提高了中段部位的强度，防止中段部位受压变形。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的密封端盖2的夹持部、密封连接头3的夹持部和耐压舱1的加厚部15的外圈为六方形状或四方形状，从而有利于方便扳手等工具对各个部的装配。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水下航行动力装置的轴套12的材料为黄铜，黄铜为轻质耐磨材料，有利于保证轴套12的使用寿命的同时避免装置过重，当然，除了采用黄铜为材料外，还可以采用聚四氟乙烯或其他具有润滑功能的轻质耐磨材料。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种水下航行动力装置，其特征在于，包括：耐压舱、密封端盖、密封连接头和驱动电机；
所述耐压舱的前部开口，所述密封端盖通过螺纹连接固定设置于所述耐压舱的开口部位；
所述密封端盖的轴心部位开设有贯穿孔，所述贯穿孔的后方开设有密封腔，用于使航行器的动力轴从外部插入至所述耐压舱内，所述密封腔与所述动力轴之间设置有动密封件，所述动密封件的内壁环绕贴紧于所述动力轴的外壁上，所述动密封件的外壁环绕贴紧于所述密封腔的内壁上；
所述耐压舱上开设有穿线孔，所述密封连接头通过螺纹连接固定设置于所述穿线孔上，所述密封连接头中轴部镂空；
所述驱动电机固定设置于所述耐压舱的内部，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述动力轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述动密封件共有两件；
两件所述动密封件排列设置。
3.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述联轴器为柔性联轴器。
4.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述密封端盖与所述耐压舱所接触的端面上开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述密封连接头的两端为螺纹端，中部为夹持部；
所述夹持部沿所述密封连接头的径向向外部延伸，所述夹持部与所述耐压舱所接触的端面上设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有密封圈。
6.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，还包括轴套；
所述轴套设置于所述动力轴与所述密封腔之间，所述轴套的内壁与所述动力轴相抵触，所述轴套的外壁与所述密封腔的内壁相抵触。
7.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，还包括：支撑座；
所述支撑座的顶部与所述耐压舱固定连接，所述支撑座的底部开设有安装孔。
8.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述耐压舱整体呈圆柱状，在所述耐压舱轴线方向的中段外表面上环绕设置有加厚部。
9.根据权利要求1所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述密封端盖的夹持部、所述密封连接头的夹持部和所述耐压舱的加厚部的外圈为六方形状或四方形状。
10.根据权利要求6所述的水下航行动力装置，其特征在于，所述轴套的材料为黄铜。
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2020
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