CN111556696B - 一种水下机器人散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水下机器人散热装置，包括机体、设于机体内并将机体内部划分出第一腔室、第二腔室的动密封缸体和限位杆控制缸体、设于第一腔室相互驱动连接的驱动机构、第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠、设于与外界连通的第二腔室的齿条、带设有限位杆的限位器、第一导杆和导杆底座、套设在第一导杆上弹簧和齿条，以及与动密封缸体连通的排气管，排气管的排气口位于机体外，动密封缸体内设有第一活塞，限位杆控制缸体内设有第二活塞，第一活塞与齿条固定连接，第二活塞与第二导杆固定连接；相比于现有技术，本发明的一种水下机器人散热装置可以使机体内的气体压强高于机体外的气体压强，从而使得水下机器人实现散热功能，保证机器人的正常运作。

Description

一种水下机器人散热装置

技术领域

本发明涉及水下机器人工程技术领域，特别是一种水下机器人散热装置。

背景技术

很多电子设备通常锂电池供电，然而在供电过程中电子设备和锂电池本身工作将散发出热量，这部分热量不及时排出而形成的热积累将会影响到设备的正常工作，生活中为解决此类问题，通常会采用水冷、空气冷却或相变材料的方法带走设备中的这部分热量。

对于一些应用在特殊环境中的设备，以水下机器人为例，水下机器人通常是工作在河道或海洋等水体环境中，由于现有的水下机器人内部通常是处于封闭状态，内部结构比较复杂，若仅采用水冷方式，散热效率较低，因此，一般会采用空气冷方式实现散热；但是，在水中较深的地方工作时，机器人外部的压强往往大于机器人内部的压强，导致机器人内部温度较高的气体则难以排出机器人外，无法实现散热，长期如此，必然会影响机器人的正常工作。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种在压差较大的水下环境中可以实现散热功能的一种水下机器人散热装置。

本发明是这样来实现上述目的：

本发明一种水下机器人散热装置，包括机体、以及设于机体内的动密封缸体和限位杆控制缸体，所述动密封缸体、所述限位杆控制缸体的两端分别与所述机体相互配合，以形成第一腔室和第二腔室；其中，所述动密封缸体和所述限位杆控制缸体均以缸体平置的方式设于所述机体的中部，且所述限位杆控制缸体还位于所述动密封缸体的一侧；所述动密封缸体、所述限位杆控制缸体的一端与所述机体相互配合，以形成第一腔室，而所述动密封缸体、所述限位杆控制缸体的另一端则与所述机体相互配合，以形成第二腔室；而且，所述动密封缸体、所述限位杆控制缸体、所述机体之间还相互配合，以使所述第一腔室与所述第二腔室完全分隔开且不相连通；所述第一腔室内设有驱动机构、第一滚珠丝杠、第二滚珠丝杠，所述第二腔室内设有限位器、第一导杆、套设在所述第一导杆上的齿条、与所述第一导杆的一端固定连接的导杆底座、分别位于所述齿条两侧并与所述齿条相互啮合的两个第三齿轮、以及与所述动密封缸体连通的排气管；

其中，所述第一滚珠丝杠、所述第二滚珠丝杠的螺纹旋向互为相反；所述驱动机构与所述第一滚珠丝杠、所述第二滚珠丝杠驱动连接，以同时驱动所述第一滚珠丝杠、所述第二滚珠丝杠做运动方向互为相反的移动；所述第一导杆上还套设有弹簧，所述弹簧位于所述齿条与所述导杆底座之间，且所述弹簧的一端还与所述导杆底座固定连接；所述排气管的排气口位于所述机体外，且所述排气口处还设有单向阀门；所述限位器上设有凸柱和限位杆，所述限位杆位于所述凸柱之间，所述凸柱之间相互配合以限制所述限位杆的轴向转动，所述齿条还通过一个所述第三齿轮推动所述限位杆的一端做轴向转动；

所述动密封缸体内设有与所述动密封缸体侧壁密封连接的第一活塞，所述动密封缸体的一端开设有进气口，所述第一滚珠丝杠的一端通过所述进气口穿入所述动密封缸体内，并与所述第一活塞的一端相互配合以实现分离或推动所述第一活塞移动，且所述第一滚珠丝杠的一端还固设有密封组件，所述密封组件还与所述进气口相互配合以实现密封连接或分离，所述齿条的一端穿入所述动密封缸体内，并与所述第一活塞的另一端固定连接，且所述齿条还与所述弹簧相互配合，以推动所述第一活塞将被密封在所述动密封缸体内的气体推入所述排气管；

所述限位杆控制缸体内设有与所述限位杆控制缸体侧壁密封连接的第二活塞，所述第二滚珠丝杠的一端穿入所述限位杆控制缸体内，并与所述第二活塞的一端固定连接，所述第二活塞的另一端固设有第二导杆，所述第二导杆的一端与所述限位杆相互配合，以实现分离或推动所述限位杆做轴向转动；

其中，通过采用驱动机构驱动所述第一滚珠丝杠做正向移动，所述第二滚珠丝杠做反向移动，由此，推动所述第一活塞移动，并由所述第一活塞通过所述齿条挤压所述弹簧，以及使得第一滚珠丝杠上的密封组件与动密封缸体的进气口分离；当无法再进一步挤压所述弹簧时，利用驱动机构驱动所述第一滚珠丝杠做反向移动，所述第二滚珠丝杠做正向移动，此时，由于所述第二导杆未与所述限位杆相接触，所述限位器上的所述凸柱边就与所述限位杆相互配合，使得所述限位杆的一端卡插在所述第三齿轮的齿牙之间，并禁止所述限位杆做轴向转动，而所述限位杆则通过所述第三齿轮将所述齿条锁定，使得所述第一活塞与所述第一滚珠丝杠分离，并使得密封组件与进气口密封连接，由此将进入动密封缸体的气体密封在缸体内，当所述第二导杆与所述限位杆相接触之后，通过继续使第二滚珠丝杠做正向移动，第二活塞则通过第二导杆推动所述限位杆做轴向转动，从而使得所述限位杆与所述第三齿轮分离，由此解除对所述齿条的锁定；之后，所述齿条在所述弹簧的弹力和海水的压强的作用下开始做反向移动，以将所述动密封缸体内的气体推入所述排气管中。

进一步地，所述驱动机构包括第一齿轮、与所述第一齿轮相互啮合的两个第二齿轮，以及位于所述第一滚珠丝杠与所述第二滚珠丝杠之间的伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述第一齿轮驱动连接，所述两个第二齿轮还分别套设在所述第一滚珠丝杠、所述第二滚珠丝杠上。

进一步地，所述第一活塞的外侧上还套设有第一活塞环，所述第一活塞环与所述第一活塞连为一体，所述第一活塞通过所述第一活塞环与所述散热动密封缸体的内侧壁密封连接。

进一步地，所述密封组件包括套设在所述第一滚珠丝杠上的卡环和橡皮圈垫，所述卡环与所述第一滚珠丝杠连为一体，且所述卡环还通过螺母与所述橡皮圈垫固定连接，所述橡皮圈垫与所述进气口相互配合以实现密封连接或分离。

进一步地，所述机体上还设有一连通口，所述连通口与位于所述机体外的热交换装置的排气管道密封连接，以使热交换装置的排气管道与所述第一腔室连通，所述热交换装置为空气冷热交换装置。

本发明的有益效果：

采用本发明提供了一种水下机器人散热装置，首先，通过采用驱动机构驱动所述第一滚珠丝杠做正向移动，所述第二滚珠丝杠做反向移动，由此，推动所述第一活塞移动，并由所述第一活塞通过所述齿条挤压所述弹簧，以及使得第一滚珠丝杠上的密封组件与散热动密封缸体的进气口分离；然后，当无法再进一步挤压所述弹簧时，则利用驱动机构驱动所述第一滚珠丝杠做反向移动，所述第二滚珠丝杠做正向移动，此时，由于所述第二导杆未与所述限位杆相接触，因而，所述限位器上的所述凸柱边就与所述限位杆相互配合，使得所述限位杆的一端卡插在所述第三齿轮的齿牙之间，并禁止所述限位杆做轴向转动，而所述限位杆则通过所述第三齿轮将所述齿条锁定，使得所述第一活塞与所述第一滚珠丝杠分离，并使得密封组件与进气口密封连接，由此将进入散热动密封缸体的气体密封在缸体内，当所述第二导杆与所述限位杆相接触之后，通过继续使第二滚珠丝杠做正向移动，第二活塞则通过第二导杆推动所述限位杆做轴向转动，从而使得所述限位杆与所述第三齿轮分离，由此解除对所述齿条的锁定；之后，所述齿条在所述弹簧的弹力和海水的压强的作用下开始做反向移动，以将所述散热动密封缸体内的气体推入所述排气管中，此时，由于所述第二腔室与外界是连通的，这使得排气管内的压强大于排气口处的压强，因而气体可以经排气口处的单向阀门排出到海水中，由此，使得所述装置实现对水下机器人的散热的功能，相对于现有技术，能够有效解决水下机器人散热困难的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明一种水下机器人散热装置的内部结构示意图；

图2为图1中A的放大示意图；

图3为图1中B的放大示意图；

图4为本发明一种水下机器人散热装置的外部结构示意图；

图5为本发明一种水下机器人散热装置的散热原理示意图。

图中，1机体、2散热动密封缸体、3限位杆控制缸体、4第一腔室、5第二腔室、6驱动机构、7第一滚珠丝杠、8第二滚珠丝杠、9限位器、10第一导杆、11齿条、12导杆底座、13第三齿轮、14排气管、15弹簧、16单向阀门、17第一活塞、18密封组件、19进气口、20第二活塞、21第二导杆、22第一活塞环、23第二活塞环、24连通口、61第一齿轮、62第二齿轮、63伺服电机、91凸柱、92限位杆、181卡环、182橡皮圈垫。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步的详细说明，本发明的示意性实施方案及其说明仅用于解析本发明，并不作为对本发明的限定。

如图1-图3所示，本实施例中的一种水下机器人散热装置，其包括机体1、以及平置于机体1的中部的散热动密封缸体2和限位杆控制缸体3，所述限位杆控制缸体3位于所述散热动密封缸体2一侧；所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3的一端与所述机体1相互配合，形成第一腔室4；所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3的另一一端与所述机体1相互配合，形成第二腔室5；所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3、所述机体1之间还相互配合，以将所述第一腔室4与所述第二腔室5完全分隔开；所述第一腔室4内设有驱动机构6、第一滚珠丝杠7、第二滚珠丝杠8，所述第二腔室5内设有限位器9、第一导杆10、套设在所述第一导杆10上的齿条11、与所述第一导杆10的一端固定连接的导杆底座12、分别位于所述齿条11两侧并与所述齿条11相互啮合的两个第三齿轮13、以及与所述散热动密封缸体2连通的排气管14；

其中，所述驱动机构6与所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8驱动连接，以同时驱动所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8做运动方向互为相反的移动；所述第一导杆10上还套设有弹簧15，所述弹簧15位于所述齿条11与所述导杆底座12之间，且所述弹簧15的一端还与所述导杆底座12固定连接；所述排气管14的排气口位于所述机体1外，且所述排气口处还设有单向阀门16；所述限位器9上设有凸柱91和限位杆92，所述限位杆92位于所述凸柱91之间，所述凸柱91之间相互配合以限制所述限位杆92的轴向转动，所述凸柱91还通过所述限位杆92与一个所述第三齿轮13相互配合，以限制所述齿条11的反向移动；

所述散热动密封缸体2内设有与所述散热动密封缸体1侧壁密封连接的第一活塞17，所述散热动密封缸体1的一端开设有进气口19，所述第一滚珠丝杠7的一端通过所述进气口19穿入所述散热动密封缸体2内，在所述驱动机构6的驱动控制下，所述第一滚珠丝杠7通过做正向移动而推动所述第一活塞17做正向移动，或通过做反向移动而与所述第一活塞17分离，且所述第一滚珠丝杠7的一端还固设有密封组件18，所述密封组件18还与所述进气口19相互配合以实现密封连接或分离，所述齿条11的一端穿入所述散热动密封缸体2内，并与所述第一活塞17的另一端固定连接，且所述齿条11还与所述弹簧15相互配合，以推动所述第一活塞17将被密封在所述散热动密封缸体2内的气体推入所述排气管14；

所述限位杆控制缸体3内设有与所述限位杆控制缸体3侧壁密封连接的第二活塞20，所述第二滚珠丝杠8的一端穿入所述限位杆控制缸体3内，并与所述第二活塞20的一端固定连接，所述第二活塞20的另一端固设有第二导杆21，所述第二导杆21通过随所述第二滚珠丝杠8做正向移动，而推动所述限位杆92做逆时针转动，或通过随所述第二滚轴丝杠8做反向移动，而与所述限位杆92分离。

具体地，如图1所示，所述机体1内设有散热动密封缸体2和限位杆控制缸体3，所述散热动密封缸体2和所述限位杆控制缸体3均以缸体平置的方式设于所述机体1的中部，且所述限位杆控制缸体3还位于所述散热动密封缸体2的一侧；所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3的一端与所述机体1相互配合，以形成第一腔室4，而所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3的另一端则与所述机体1相互配合，以形成第二腔室5；而且，所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3、所述机体1之间还相互配合，以使所述第一腔室4与所述第二腔室5完全分隔开且不相连通；而且，构成所述第二腔室5的所述机体1上还设有通孔(图中未示出)，以使得所述第二腔室5通过所述通孔与机体外界的环境连通，允许所述机体1外的水或空气进入所述第二腔室。

如图1所示，所述第一腔室4内设有驱动机构6、第一滚珠丝杠7、第二滚珠丝杠8，所述第一滚珠丝杠7和所述第二滚珠丝杠8以平置的方式设于所述第一腔室4内，并相互平行，且所述第一滚珠丝杠7的螺纹旋向与所述第二滚珠丝杠8的螺纹旋向相反；所述驱动结构6具体包括第一齿轮61、与所述第一齿轮61相互啮合的两个第二齿轮62、以及位于所述第一滚珠丝杠7和所述第二滚珠丝杠8之间的伺服电机63，其中，所述伺服电机63的输出端与所述第一齿轮61驱动连接，所述两个第二齿轮63分别套设在所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8上，且所述两个第二齿轮62还分别位于所述第一齿轮61的两侧，并与所述第一齿轮61啮合，使得所述伺服电机63通过所述第一齿轮61、所述第二齿轮62与所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8驱动连接，从而驱动所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8做往复移动，且所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8的运动方向相反。

当所述伺服电机63驱动所述第一齿轮61做轴向转动，使得所述第一齿轮61推动所述第二齿轮62做轴向转动，所述两个第二齿轮62则分别与所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8相互配合，从而使得所述第一滚珠丝杠7、所述第二滚珠丝杠8同时做运动方向互为相反的移动，即所述第一滚珠丝杠7做正向移动的同时，所述第二滚珠丝杠8做反向移动，所述第一滚珠丝杠7做反向移动的同时，所述第二滚珠丝杠8做正向移动。

如图1所示，所述第二腔室5内设有限位器9、第一导杆10、齿条11、导杆底座12以及两个第三齿轮13；所述第一导杆10的一端与所述导杆底座12固定连接，并通过所述导杆底座12固定在所述机体1上；所述齿条11套设在所述第一导杆10上，当所述齿条11受到外力作用时，则沿所述第一导杆10所指示的方向做径向移动，且所述齿条11的一端还通过所述散热动密封缸体2上设置的通孔穿入所述散热动密封缸体2内；所述第一导杆10上还套设有弹簧15，且所述弹簧15位于所述齿条11与所述导杆底座12之间，所述弹簧15的一端还与所述导杆底座12固定连接，当所述齿条11做正向移动时，则对所述弹簧15进行挤压；当所述齿条11处于自由状态，且其伸入所述散热动密封缸体2内的一端没有受到任何外力时，被挤压的所述弹簧15则通过弹力作用推动所述齿条11往所述散热动密封缸体2的方向做径向移动。

如图1、图3所示，所述两个第三齿轮13均固定在所述机体1上，且所述两个第三齿轮13分别位于所述齿条11的两侧，并与所述齿条11相互啮合；所述限位器9上设有两个个凸柱91和一条限位杆92，所述限位杆92的一端突出所述限位器9，并与靠近其的一个所述第三齿轮13相互配合，以实现相互卡扣或相互分离，所述两个凸柱91分别设于所述限位器9底座顶面的中心处、近端角侧，所述限位杆92则位于所述两个凸柱91之间，且所述两个凸柱91之间还相互配合，以限制所述限位杆92做轴向转动的幅度，并通过所述限位杆92对靠近所述限位杆92的一个所述第三齿轮13的转动进行控制，以对所述齿条11的反向移动进行控制；所述限位杆92的另一端也突出于所述限位器9，并位于所述限位杆控制缸体3的另一端外侧。

如图1所示，所述散热动密封缸体2内设有与其缸体的内侧壁密封连接的第一活塞17，所述散热动密封缸体2其靠近所述伺服电机63的一端上实际开设有进气口19，所述第一滚珠丝杠7的一端通过所述进气口19穿入所述散热动密封缸体2内，并与所述第一活塞17的一端相互配合，以在做反方向移动时实现相互分离，在做正向移动时推动所述第一活塞17做正向移动，且所述第一滚珠丝杠的一端上还固设有密封组件18，所述密封组件18随着所述第一滚珠丝杠17的正向移动，而与所述进气口19相互分离，从而使得所述第一腔室4内的气体进入到所述散热动密封缸体2内，以及随着所述第一滚珠丝杠17的反向移动，而往所述进气口19抵靠，并在抵靠之后通过压迫所述进气口19，从而与所述进气口19密封连接，实现将气体密闭在所述散热动密封缸体2内；所述第一活塞17的另一端则与所述齿条11的一端固定连接，当所述伺服电机63驱动所述第一滚珠丝杠做正向移动时，所述第一滚珠丝杠则通过做正向移动而往所述第一活塞17的一端抵靠，并在抵靠之后推动所述第一活塞17做正向移动，以通过所述第一活塞17推动所述齿条11挤压所述弹簧15。

所述散热动密封缸体2上还设有排气管14.且所述排气管14的一端伸入所述散热动密封缸体2内，以与所述散热动密封缸体2内部连通，所述排气管14的排气口位于所述机体1外，所述排气口处还设有单向阀门16，当所述弹簧15推动所述齿条11往所述散热动密封缸体2做移动时，所述齿条11则通过所述第二活塞将被密封在所述散热动密封缸体2内的气体推入所述排气管14，使得排气管14的排气口处的压强高于所述机体1，从而打开所述单向阀门16，气体侧可经所述单向阀门16排出到所述机体1外。

进一步地，如图1所示，所述第一活塞17的外侧上还套设有自所述活塞侧向外突出延伸而成的第一活塞环22，所述第一活塞环22与所述第一活塞17连为一体，且所述第一活塞17还通过所述第一活塞环22与所述散热动密封缸体2的内侧壁密封连接。

进一步地，如图2所示，所述密封组件18具体包括套设在所述第一滚珠丝杠7上的卡环181和橡皮圈垫182，所述卡环181与所述第一滚珠丝杠7连为一体，所述卡环181与所述橡皮圈垫182之间通过螺母固定连接，所述橡皮圈垫182与所述进气口19相互配合实现密封连接或分离。

如图1所示，所述限位杆控制缸体3内设有与其缸体内侧壁相互密封连接的第二活塞20，所述第二活塞20的外侧上设有向外凸出并与所述第二活塞20连为一体的第二活塞环23，所述第二活塞20通过所述第二活塞环23与所述限位杆控制缸体3内侧壁密封连接；所述第二滚珠丝杠8的一端通过所述限位杆控制缸体3上开设的通孔(图中未示出)，穿入所述限位杆控制缸体3内，并与所述第二活塞20的一端固定连接；所述第二活塞20的另一端固设有第二导杆21，所述第二导杆21的一端通过所述限位杆控制缸体3上开设的另一个通孔，穿出所述限位杆控制缸体3外；在所述伺服电机63的驱动下，所述第二滚珠丝杠8通过所述第二活塞20推动所述第二导杆21移动，从而推动所述限位杆92做轴向转动，在本实施例中，所述第二导杆21用于推动所述限位杆92做逆时针转动。

进一步地，如图4所示，与所述散热动密封缸体2、所述限位杆控制缸体3构成所述第一腔室4的那侧机体1上，还设有一连通口24，所述连通口24与位于所述机体1外的热交换装置的排气管道(图中未示出)密封连接，以使该热交换装置的排气管道与所述第一腔室4连通，所述热交换装置可以为空气冷热交换装置或其他热交换装置，在本实施例中，所述热交换装置为空气冷热交换装置，所述空气冷热交换状采用液氮实现与水下机器人进行热交换，液氮通过吸收水下机器人内部所产生的热量而转化为气化态，转化为气化态后则通过其所在的装置的排气管道排入所述第一腔室4。

本发明所提供的上述一种水下机器人散热装置，其实现散热功能的工作流程依顺序可以分为四步即吸气——锁定——解锁——排气，具体实现原理如下：

吸气：位于机体1外的热交换装置通过排气管道和机体1的连通口，将温度高的气体排送入至所述第一腔体22,所述伺服电机63通过所述第一齿轮61、两个所述第二齿轮62，驱动与所述第一滚珠丝杠7做正向移动，并同时驱动所述第二滚珠丝杠8做反向移动，从而使所述第一滚珠丝杠7推动所述散热动密封缸体内的第一活塞17做正向移动，并使所述第二导杆21与所述限位杆92分离开，即使所述限位杆92处于自由状态；所述第一滚珠丝杠7在做正向移动的过程中，便通过所述第一活塞17推动所述齿条11沿所述第一导杆10指示的方向做正向径向移动，使得所述齿条11挤压所述第一导杆11上的弹簧15，并使得所述齿条11通过所述第三齿轮13推动所述限位杆92的一端做逆时针转动，由于所述限位杆92是位于限位器9的两个凸柱91之间，因而所述限位杆92只会逆时针转动一定距离，同时，位于所述第一滚珠丝杠7上的所述密封组件18随着所述第一滚珠丝杠7的正向移动，而与所述散热动密封缸体2上的进气口19分离，使得位于所述第一腔室4内的气体进入所述散热动密封缸体2内。

锁定：当所述齿条11无法再进一步挤压所述弹簧15时，所述伺服电机63则通过驱动改变所述第一齿轮61的转动方向，以驱动所述第一滚珠丝杠7做反向移动，使得所述第一滚珠丝杠7上的密封组件18往进气口19抵靠，由此将进入所述散热动密封缸体2内的气体密封在所述散热动密封缸体2内，同时还驱动所述第二滚珠丝杠8做正向移动，并由所述第二滚珠丝杠8通过所述第二活塞20推动所述第二导杆21往所述限位杆92移动。

在所述第二导杆21与所述限位杆92的另一端接触之前，由于所述第一滚珠丝杠7与所述第一活塞17之间是无任何连接关系的，所以，当所述第一滚珠丝杠7做反向移动时，被挤压的所述弹簧15则会推动所述齿条11做反向移动，并在做反向移动的过程中通过一个所述第三齿轮13推动所述限位杆92的一端做顺时针转动，直至所述限位杆92与位于其两侧的两个凸柱91紧密接触，此时，所述两个凸柱91则会阻止所述限位杆92继续做顺时针转动，而与所述限位杆92活动连接的所述第三齿轮13受所述限位杆92的影响而停止转动，从而将所述齿条11锁死在所述第一导杆10上的某个位置，由此实现第一活塞17与第一滚珠丝杠7的相互分离，效果具体如图5中第一个图所示。

解锁：当所述第二导杆21与所述限位杆92的一端相接触时，使所述伺服电机63继续驱动所述第一滚珠丝杠7做反向移动，所述第二滚珠丝杠做正向移动，使得所述第二导杆21推动所述限位杆92做逆时针转动，同时，所述限位杆92的一端则通过推动所述第三齿轮13做轴向转动，从而推动所述齿条11做反向移动，通过持续上述过程直至如图6中第二个图所示的状态，即所述密封组件18与所述进气口19完全密封连接，且所述限位杆92逆时针转动至不影响与其活动连接的所述第三齿轮13的转动的位置时，则关闭所述伺服电机，由此完成对所述齿条11的解锁，效果具体如图5中第二个图所示。

排气：在所述齿条11解锁之前，所述弹簧15是处于被挤压的状态，当所述齿条11解锁之后，所述弹簧15则通过弹力推动所述齿条11继续做反向移动，同时，由于所述第二腔室5与外界连通，因而外界的压强便与所述弹性15一同推动所述齿条11做反向移动，从而推动所述第一活塞17将密封在所述散热动密封缸体2内的气体推入所述排气管14，并使得所述排气管14的排气口处的压强高于机体1外的压强，这样，就可以打开所述单向阀门16，气体就可经所述单向阀门16排出至所述机体1外，效果具体如图5中第三个图所示。

当所述排气口处的压强等于或低于所述机体1外界的压强时，则关闭所述单向阀门16，并重复上述吸气——锁定——解锁——排气的过程，由此实现散热功能。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求和范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种水下机器人散热装置，其特征在于：包括机体(1)、以及设于机体(1)内的动密封缸体(2)和限位杆控制缸体(3)，所述动密封缸体(2)、所述限位杆控制缸体(3)的两端分别与所述机体(1)相互配合，以形成第一腔室(4)和第二腔室(5)；与所述动密封缸体(2)、所述限位杆控制缸体(3)构成所述第一腔室(4)的那侧机体(1)上还设有一连通口(24)，所述连通口(24)与位于所述机体(1)外的热交换装置的排气管道密封连接，以使该热交换装置的排气管道与所述第一腔室(4)连通；其中，所述动密封缸体(2)和所述限位杆控制缸体(3)均以缸体平置的方式设于所述机体(1)的中部，且所述限位杆控制缸体(3)还位于所述动密封缸体(2)的一侧；所述动密封缸体(2)、所述限位杆控制缸体(3)的一端与所述机体(1)相互配合，以形成第一腔室(4)，而所述动密封缸体(2)、所述限位杆控制缸体(3)的另一端则与所述机体(1)相互配合，以形成第二腔室(5)；而且，所述动密封缸体(2)、所述限位杆控制缸体(3)、所述机体(1)之间还相互配合，以使所述第一腔室(4)与所述第二腔室(5)完全分隔开且不相连通；所述第一腔室(4)内设有驱动机构(6)、第一滚珠丝杠(7)、第二滚珠丝杠(8)，所述第二腔室(5)内设有限位器(9)、第一导杆(10)、套设在所述第一导杆(10)上的齿条(11)、与所述第一导杆(10)的一端固定连接的导杆底座(12)、分别位于所述齿条(11)两侧并与所述齿条(11)相互啮合的两个第三齿轮(13)、以及与所述动密封缸体(2)连通的排气管(14)；

其中，所述第一滚珠丝杠(7)、所述第二滚珠丝杠(8)的螺纹旋向互为相反；所述驱动机构(6)与所述第一滚珠丝杠(7)、所述第二滚珠丝杠(8)驱动连接，以同时驱动所述第一滚珠丝杠(7)、所述第二滚珠丝杠(8)做运动方向互为相反的移动；所述第一导杆(10)上还套设有弹簧(15)，所述弹簧(15)位于所述齿条(11)与所述导杆底座(12)之间，且所述弹簧(15)的一端还与所述导杆底座(12)固定连接；所述排气管(14)的排气口位于所述机体(1)外，且所述排气口处还设有单向阀门(16)；所述限位器(9)上设有凸柱(91)和限位杆(92)，所述限位杆(92)位于所述凸柱(91)之间，所述凸柱(91)之间相互配合以限制所述限位杆(92)的轴向转动，所述齿条(11)还通过一个所述第三齿轮(13)推动所述限位杆(92)的一端做轴向转动；

所述动密封缸体(2)内设有与所述动密封缸体(2)侧壁密封连接的第一活塞(17)，所述动密封缸体(2)的一端开设有进气口(19)，所述第一滚珠丝杠(7)的一端通过所述进气口(19)穿入所述动密封缸体(2)内，并与所述第一活塞(17)的一端相互配合以实现分离或推动所述第一活塞(17)移动，且所述第一滚珠丝杠(7)的一端还固设有密封组件(18)，所述密封组件(18)还与所述进气口(19)相互配合以实现密封连接或分离，所述齿条(11)的一端穿入所述动密封缸体(2)内，并与所述第一活塞(17)的另一端固定连接，且所述齿条(11)还与所述弹簧(15)相互配合，以推动所述第一活塞(17)将被密封在所述动密封缸体内的气体推入所述排气管(14)；

所述限位杆控制缸体(3)内设有与所述限位杆控制缸体(3)侧壁密封连接的第二活塞(20)，所述第二滚珠丝杠(8)的一端穿入所述限位杆控制缸体(3)内，并与所述第二活塞(20)的一端固定连接，所述第二活塞(20)的另一端固设有第二导杆(21)，所述第二导杆(21)的一端与所述限位杆(92)相互配合，以实现分离或推动所述限位杆(92)做轴向转动；

其中，通过采用驱动机构驱动所述第一滚珠丝杠做正向移动，所述第二滚珠丝杠做反向移动，由此，推动所述第一活塞移动，并由所述第一活塞通过所述齿条挤压所述弹簧，以及使得第一滚珠丝杠上的密封组件与动密封缸体的进气口分离；当无法再进一步挤压所述弹簧时，利用驱动机构驱动所述第一滚珠丝杠做反向移动，所述第二滚珠丝杠做正向移动，此时，由于所述第二导杆未与所述限位杆相接触，所述限位器上的所述凸柱边就与所述限位杆相互配合，使得所述限位杆的一端卡插在所述第三齿轮的齿牙之间，并禁止所述限位杆做轴向转动，而所述限位杆则通过所述第三齿轮将所述齿条锁定，使得所述第一活塞与所述第一滚珠丝杠分离，并使得密封组件与进气口密封连接，由此将进入动密封缸体的气体密封在缸体内，当所述第二导杆与所述限位杆相接触之后，通过继续使第二滚珠丝杠做正向移动，第二活塞则通过第二导杆推动所述限位杆做轴向转动，从而使得所述限位杆与所述第三齿轮分离，由此解除对所述齿条的锁定；之后，所述齿条在所述弹簧的弹力和海水的压强的作用下开始做反向移动，以将所述动密封缸体内的气体推入所述排气管中。

2.根据权利要求1所述一种水下机器人散热装置，其特征在于：所述驱动机构(6)包括第一齿轮(61)、与所述第一齿轮(61)相互啮合的两个第二齿轮(62)，以及位于所述第一滚珠丝杠(7)与所述第二滚珠丝杠(8)之间的伺服电机(63)，所述伺服电机(63)的输出端与所述第一齿轮(61)驱动连接，所述两个第二齿轮(62)还分别套设在所述第一滚珠丝杠(7)、所述第二滚珠丝杠(8)上。

3.根据权利要求1所述一种水下机器人散热装置，其特征在于：所述第一活塞(17)的外侧上还套设有第一活塞环(22)，所述第一活塞环(22)与所述第一活塞(17)连为一体，所述第一活塞(17)通过所述第一活塞环(22)与所述动密封缸体(2)的内侧壁密封连接。

4.根据权利要求1所述一种水下机器人散热装置，其特征在于：所述密封组件(18)包括套设在所述第一滚珠丝杠(7)上的卡环(181)和橡皮圈垫(182)，所述卡环(181)与所述第一滚珠丝杠(7)连为一体，且所述卡环(181)还通过螺母与所述橡皮圈垫(182)固定连接，所述橡皮圈垫(182)与所述进气口(19)相互配合以实现密封连接或分离。

5.根据权利要求1所述一种水下机器人散热装置，其特征在于；所述机体(1)上还设有一连通口(24)，所述连通口(24)与位于所述机体外(1)的热交换装置的排气管道密封连接，以使热交换装置的排气管道与所述第一腔室连通，所述热交换装置为空气冷热交换装置。

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