CN115118064A - 一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，属于动力传动机构技术领域。一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，包括安装底座，安装底座的顶部连接有电机支架，电机支架上设置有电机主体，电机主体包括电机外壳、转动轴以及设置在转动轴外侧的定子转子组件，转动轴转动设置在电机外壳内，电机外壳上开设有进风口和出风口，进风口和出风口上分别设置有第一滤网和第二滤网，转动轴与进风口的中心轴线处于同一直线；本发明通过在电机外壳内设置冷却腔体，可对电机进行有效降温，提高电机的使用寿命；且冷却腔体内填充的冷却水介质可对电机在运行过程中产生的巨大噪音进行削弱，减小对工作人员造成的噪音污染。

Description

一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构

技术领域

本发明涉及动力传动机构技术领域，尤其涉及一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构。

背景技术

钻探采样设备根据其应用领域不同而种类繁多，小到可以手持、重量仅十余公斤的薄壁钻机，大到需要整列火车装载重达上千吨的超深孔钻机，根据其用途的不同，钻探设备的结构也自然由极简单到极复杂，最简单的可能仅仅就是一个单速的回转器或冲击机构，复杂的如海洋科学钻探船几乎将现代科学技术完全包容，目前最常见的就是岩心钻机、水文水井钻机、工程钻机、石油钻机。

钻机配备的动力输出设备有柴油机、交流电机和直流电机。柴油机适用于在没有电网的偏远地区打井，交流电机依赖于工业电网或需要柴油机发出交流电。目前多采用的是柴油机带动交流发电机，再经可控硅整流将交流电变成直流电，或者再经逆变形成交流电用于变频驱动。

现有的电机在工作输出动力时，通常需要连续工作数天甚至数月，电机内部也会产生热量，为了维持电机的正常工作，就需要给电机进行散热，避免电机内部温度过高导致工作异常，目前的电机散热的方式通常是：将风从进风口引入，吹经内部的线圈组件后，自下部旁侧的出风口排出，这种方式虽然能在一定程度上带走电机内部产生的热量，但是散热效果不是很理想；同时电机工作中通常会产生较大的噪音，影响就近工作人员的听力健康，噪音污染也对附近工作人员的正常工作造成影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，包括安装底座，所述安装底座的顶部连接有电机支架，所述电机支架上设置有电机主体，所述电机主体包括电机外壳、转动轴以及设置在转动轴外侧的定子转子组件，所述转动轴转动设置在电机外壳内，所述电机外壳上开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口上分别设置有第一滤网和第二滤网，所述转动轴与进风口的中心轴线处于同一直线，所述转动轴上设置有散热风扇，所述电机外壳上开设有冷却腔体，所述冷却腔体内设置有用于更换冷却水的换水组件，所述安装底座上设置有水箱，所述水箱与冷却腔体之间设置有进液管，所述冷却腔体远离进液管的一端连接有出液管，所述出液管远离电机外壳的一端连接有降温组件，所述安装底座上设置有用于驱动降温组件位移的移动组件，所述移动组件与换水组件活动相连。

优选的，所述换水组件包括设置在转动轴上的主动齿轮，所述主动齿轮上对称设置有两个凸块，所述换水组件还包括滑动连接在冷却腔体内的移动板，所述移动板与冷却腔体的内壁之间设置有第一弹性元件，所述移动板背离第一弹性元件的一侧固定连接有受力杆，所述受力杆滑动连接在电机外壳内，所述受力杆与凸块活动相抵。

优选的，所述进液管与出液管内均设置有单向阀。

优选的，所述移动组件包括固设在安装底座上的立板，所述立板上固定连接有齿轮环，所述齿轮环与主动齿轮之间啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮滑动连接在立板上，所述从动齿轮上固定连接有往复丝杠，所述往复丝杠上滑动连接有套筒。

优选的，所述降温组件包括设置在套筒上的连接管，所述连接管的底部连接有雾化喷头，所述连接管的进水端还连接有导流管，所述导流管远离连接管的一端与出液管相连。

优选的，所述电机外壳包括主壳体和旋转盘，所述旋转盘转动设置在主壳体内，所述出液管与旋转盘固定相连，所述旋转盘上固定连接有固定板，所述往复丝杠远离从动齿轮的一端与固定板相连。

优选的，所述导流管设置为螺旋软管，所述螺旋软管套设在往复丝杠的外侧。

优选的，所述降温组件还包括固设在固定板上的齿条板，所述连接管上设置有与齿条板啮合连接的小齿轮，所述雾化喷头外侧设置有均匀分布的风干扇叶，所述套筒的底部设置有弧形防护罩，所述风干扇叶置于弧形防护罩内。

优选的，所述出风口处滑动连接有弧形板，所述弧形板上开设有凹孔，所述第二滤网设置在凹孔内，所述冷却腔体内壁两侧对称设置有定位板，所述定位板与弧形板之间设置有第二弹性元件，所述弧形板两侧还对称设置有挡板，所述挡板通过转轴转动设置在弧形板内，所述转轴上套设有用于挡板复位转动的扭簧，所述挡板与套筒活动相抵。

优选的，所述安装底座的底部粘接有减震橡胶垫。

与现有技术相比，本发明提供了一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，具备以下有益效果：

1、该自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，通过在电机外壳内开设冷却腔体并填充有冷却水对电机运行时产生的热量进行降温，通过换水组件持续对冷却腔体内的冷却水进行更换，保证冷却水对电机外壳的降温效果，且冷却腔体内填充的液体冷却水介质，可对电机在运行过程中产生的巨大噪音进行削弱，减小对工作人员造成的噪音污染。

2、该自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，通过在电机运行时驱动移动组件动作，使移动组件带动降温组件在电机外壳移动，进而对电机外壳进行全面且有效的降温操作，实用性强。

3、该自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，通过换水组件将更换出的冷却水以雾化的形式喷洒在电机外壳上，可使其在电机外壳上蒸发，吸收电机外壳上的热量。

4、该自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，通过降温组件在移动过程中利用小齿轮与齿条板啮合，使雾化喷头上的风干扇叶提高空气的流速，加速散落在电机外壳上水雾的蒸发速度，同时风干扇叶对电机外壳吹拂，进一步提高其降温速度。

5、该自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，通过在出风口处弹性设置弧形板，使套筒带动降温组件移动至出风口处，套筒对挡板作用力，使挡板带动弧形板移动对出风口进行封堵，避免降温组件喷出的水雾进入电机内，对电机内的元器件造成损坏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中A部局部放大示意图；

图3为本发明的剖面结构示意图；

图4为本发明的图3中B部局部放大示意图；

图5为本发明的电机外壳的结构示意图一；

图6为本发明的电机外壳的剖面结构示意图一；

图7为本发明的电机外壳的结构示意图二；

图8为本发明的电机外壳的剖面结构示意图二；

图9为本发明的弧形板的外部结构示意图；

图10为本发明的立板外侧的结构示意图；

图11为本发明的转动轴的外部结构示意图。

图中：1、安装底座；101、电机支架；102、立板；2、电机外壳；201、主壳体；2011、进风口；2012、出风口；2013、第一滤网；2014、第二滤网；202、旋转盘；2021、固定板；3、转动轴；301、散热风扇；302、主动齿轮；3021、凸块；4、冷却腔体；401、进液管；402、出液管；403、移动板；404、第一弹性元件；405、受力杆；406、定位板；5、水箱；6、齿轮环；601、从动齿轮；602、往复丝杠；603、套筒；6031、弧形防护罩；7、连接管；701、雾化喷头；7011、风干扇叶；702、导流管；703、小齿轮；8、齿条板；9、弧形板；901、凹孔；902、第二弹性元件；10、挡板；11、减震橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

实施例1：

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图11，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，包括安装底座1，安装底座1的顶部连接有电机支架101，电机支架101上设置有电机主体，电机主体包括电机外壳2、转动轴3以及设置在转动轴3外侧的定子转子组件，转动轴3转动设置在电机外壳2内，电机外壳2上开设有进风口2011和出风口2012，进风口2011和出风口2012上分别设置有第一滤网2013和第二滤网2014，转动轴3与进风口2011的中心轴线处于同一直线，转动轴3上设置有散热风扇301，电机外壳2上开设有冷却腔体4，冷却腔体4内设置有用于更换冷却水的换水组件，安装底座1上设置有水箱5，水箱5与冷却腔体4之间设置有进液管401，冷却腔体4远离进液管401的一端连接有出液管402，出液管402远离电机外壳2的一端连接有降温组件，安装底座1上设置有用于驱动降温组件位移的移动组件，移动组件与换水组件活动相连。

具体的，电机在为钻探设备提供动力时，电机运行转动轴3转动，转动轴3在转动时带动散热风扇301旋转，对电机内部产生的热量进行驱散，外界空气从进风口2011进入、出风口2012排出，通过在电机外壳2内开设冷却腔体4并填充有冷却水对电机运行时产生的热量进行换热降温，通过换水组件持续对冷却腔体4内的冷却水进行更换，保证冷却水对电机外壳2的降温效果，提高电机的使用寿命，且冷却腔体4内填充的液体冷却水介质，可对电机在运行过程中产生的巨大噪音进行削弱，减小对工作人员造成的噪音污染，同时移动组件可带动降温组件在电机外侧移动，对电机进行全面且有效的降温操作，实用性强。

实施例2：

参照图1、图3、图4、图5和图11，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例1的基础上，更进一步的是，换水组件包括设置在转动轴3上的主动齿轮302，主动齿轮302上对称设置有两个凸块3021，换水组件还包括滑动连接在冷却腔体4内的移动板403，移动板403与冷却腔体4的内壁之间设置有第一弹性元件404，移动板403背离第一弹性元件404的一侧固定连接有受力杆405，受力杆405滑动连接在电机外壳2内，受力杆405与凸块3021活动相抵。

进一步的，进液管401与出液管402内均设置有单向阀。

具体的，电机运行时转动轴3旋转，转动轴3带动主动齿轮302旋转，主动齿轮302转动时通过其外侧设置的凸块3021与受力杆405间歇性的相抵，使受力杆405受力时推动移动板403在冷却腔体4内移动，第一弹性元件404被压缩，移动板403将冷却腔体4内由于换热温度升高的一部分冷却水通过出液管402排向降温组件，当受力杆405不再受力时，第一弹性元件404弹力推动移动板403复位，通过进液管401对水箱5内的冷却水进行抽取，进而重新降低冷却腔体4内的整体水温，保证冷却水对电机的降温效果。

实施例3：

参照图1、图2、图3和图10，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例2的基础上，更进一步的是，移动组件包括固设在安装底座1上的立板102，立板102上固定连接有齿轮环6，齿轮环6与主动齿轮302之间啮合连接有从动齿轮601，从动齿轮601滑动连接在立板102上，从动齿轮601上固定连接有往复丝杠602，往复丝杠602上滑动连接有套筒603。

具体的，转动轴3带动主动齿轮302转动时，处于主动齿轮302与齿轮环6之间的从动齿轮601以转动轴3为圆心进行转动的同时可以自转，使得往复丝杠602上的套筒603可以带动降温组件在电机外侧左右往复移动，同时可以使降温组件绕着电机旋转，使降温组件对电机外侧进行全面且有效的降温操作，避免出现降温死角，实用性强。

实施例4：

参照图1、图2和图3，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例3的基础上，更进一步的是，降温组件包括设置在套筒603上的连接管7，连接管7的底部连接有雾化喷头701，连接管7的进水端还连接有导流管702，导流管702远离连接管7的一端与出液管402相连。

具体的，换水组件通过出液管402将冷却腔体4内的一部分冷却水排出，并依次通过导流管702、连接管7进入雾化喷头701，使雾化喷头701将冷却水以雾化的形式喷洒而出，喷洒出的水雾散落在电机外壳2上，水雾可快速蒸发吸收电机上产生的热量，对电机进行有效降温。

实施例5：

参照图1、图2、图3、图6和图7，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例4的基础上，更进一步的是，电机外壳2包括主壳体201和旋转盘202，旋转盘202转动设置在主壳体201内，出液管402与旋转盘202固定相连，旋转盘202上固定连接有固定板2021，往复丝杠602远离从动齿轮601的一端与固定板2021相连。

进一步的，导流管702设置为螺旋软管，螺旋软管套设在往复丝杠602的外侧。

具体的，往复丝杠602随从动齿轮601以转动轴3为圆心转动时通过固定板2021带动另一端的旋转盘202转动，旋转盘202转动在电机外壳2内，且在旋转盘202转动时出液管402同步旋转，避免随着降温组件的转动，出液管402固定不动造成与降温组件之间的导流管702缠绕，影响移动组件的工作，且将导流管702设置为螺旋软管，使其随套筒603在往复丝杠602上左右移动而自动拉伸。

实施例6：

参照图1、图2和图3，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例5的基础上，更进一步的是，降温组件还包括固设在固定板2021上的齿条板8，连接管7上设置有与齿条板8啮合连接的小齿轮703，雾化喷头701外侧设置有均匀分布的风干扇叶7011，套筒603的底部设置有弧形防护罩6031，风干扇叶7011置于弧形防护罩6031内。

具体的，固定板2021、齿条板8及往复丝杠602以转轴为圆心进行同步转动，在往复丝杠602自转的同时，套筒603在其外侧左右往复移动，套筒603移动时带动连接管7移动，连接管7上的小齿轮703与齿条板8啮合，使得小齿轮703带动连接管7及与其连接的雾化喷头701转动，进而使风干扇叶7011转动，一方面提高电机外侧空气的流速，加速散落在电机外壳2上水雾的蒸发速度，同时风干扇叶7011对电机外壳2吹拂，进一步提高其降温速度。

实施例7：

参照图1、图3、图7、图8和图9，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例6的基础上，更进一步的是，出风口2012处滑动连接有弧形板9，弧形板9上开设有凹孔901，第二滤网2014设置在凹孔901内，冷却腔体4内壁两侧对称设置有定位板406，定位板406与弧形板9之间设置有第二弹性元件902，弧形板9两侧还对称设置有挡板10，挡板10通过转轴转动设置在弧形板9内，转轴上套设有用于挡板10复位转动的扭簧，挡板10与套筒603活动相抵。

具体的，在套筒603随移动组件在电机外侧移动时，当套筒603即将移动至出风口2012处时，套筒603对挡板10作用力，此时挡板10受力，与挡板10连接的转轴上的扭簧的劲度系数大于第二弹性元件902的劲度系数，使得挡板10受力时会带动弧形板9移动，第二弹性元件902率先发生形变，使弧形板9上的凹孔901不再与出风口2012相对，弧形板9对电机外壳2上的出风口2012进行封闭，此时套筒603带动降温组件继续在出风口2012处移动，由于出风口2012被封堵，降温组件喷出的水雾无法进入电机内，从而对电机内的元器件进行防护，当降温组件移出出风口2012的范围后，弧形板9无法继续在电机外壳2内移动，套筒603及弧形防护罩6031对挡板10继续作用力会使其偏转，扭簧被拉伸，使套筒603带动降温组件越过挡板10，随后挡板10复位转动以及弧形板9在第二弹性元件902的弹力推动下复位，使弧形板9的凹孔901重新与出风口2012相对，方便电机内较高温度的空气排出。

实施例8：

参照图1，一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，在实施例1的基础上，更进一步的是，安装底座1的底部粘接有减震橡胶垫11。

具体的，可对电机运行时产生的震动进行缓冲，降低其震动幅度，避免电机长时间振动受损，提高电机的使用受力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，包括安装底座（1），其特征在于，所述安装底座（1）的顶部连接有电机支架（101），所述电机支架（101）上设置有电机主体，所述电机主体包括电机外壳（2）、转动轴（3）以及设置在转动轴（3）外侧的定子转子组件，所述转动轴（3）转动设置在电机外壳（2）内，所述电机外壳（2）上开设有进风口（2011）和出风口（2012），所述进风口（2011）和出风口（2012）上分别设置有第一滤网（2013）和第二滤网（2014），所述转动轴（3）与进风口（2011）的中心轴线处于同一直线，所述转动轴（3）上设置有散热风扇（301），所述电机外壳（2）上开设有冷却腔体（4），所述冷却腔体（4）内设置有用于更换冷却水的换水组件，所述安装底座（1）上设置有水箱（5），所述水箱（5）与冷却腔体（4）之间设置有进液管（401），所述冷却腔体（4）远离进液管（401）的一端连接有出液管（402），所述出液管（402）远离电机外壳（2）的一端连接有降温组件，所述安装底座（1）上设置有用于驱动降温组件位移的移动组件，所述移动组件与换水组件活动相连。

2.根据权利要求1所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述换水组件包括设置在转动轴（3）上的主动齿轮（302），所述主动齿轮（302）上对称设置有两个凸块（3021），所述换水组件还包括滑动连接在冷却腔体（4）内的移动板（403），所述移动板（403）与冷却腔体（4）的内壁之间设置有第一弹性元件（404），所述移动板（403）背离第一弹性元件（404）的一侧固定连接有受力杆（405），所述受力杆（405）滑动连接在电机外壳（2）内，所述受力杆（405）与凸块（3021）活动相抵。

3.根据权利要求2所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述进液管（401）与出液管（402）内均设置有单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述移动组件包括固设在安装底座（1）上的立板（102），所述立板（102）上固定连接有齿轮环（6），所述齿轮环（6）与主动齿轮（302）之间啮合连接有从动齿轮（601），所述从动齿轮（601）滑动连接在立板（102）上，所述从动齿轮（601）上固定连接有往复丝杠（602），所述往复丝杠（602）上滑动连接有套筒（603）。

5.根据权利要求4所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述降温组件包括设置在套筒（603）上的连接管（7），所述连接管（7）的底部连接有雾化喷头（701），所述连接管（7）的进水端还连接有导流管（702），所述导流管（702）远离连接管（7）的一端与出液管（402）相连。

6.根据权利要求5所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述电机外壳（2）包括主壳体（201）和旋转盘（202），所述旋转盘（202）转动设置在主壳体（201）内，所述出液管（402）与旋转盘（202）固定相连，所述旋转盘（202）上固定连接有固定板（2021），所述往复丝杠（602）远离从动齿轮（601）的一端与固定板（2021）相连。

7.根据权利要求5所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述导流管（702）设置为螺旋软管，所述螺旋软管套设在往复丝杠（602）的外侧。

8.根据权利要求6所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述降温组件还包括固设在固定板（2021）上的齿条板（8），所述连接管（7）上设置有与齿条板（8）啮合连接的小齿轮（703），所述雾化喷头（701）外侧设置有均匀分布的风干扇叶（7011），所述套筒（603）的底部设置有弧形防护罩（6031），所述风干扇叶（7011）置于弧形防护罩（6031）内。

9.根据权利要求5所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述出风口（2012）处滑动连接有弧形板（9），所述弧形板（9）上开设有凹孔（901），所述第二滤网（2014）设置在凹孔（901）内，所述冷却腔体（4）内壁两侧对称设置有定位板（406），所述定位板（406）与弧形板（9）之间设置有第二弹性元件（902），所述弧形板（9）两侧还对称设置有挡板（10），所述挡板（10）通过转轴转动设置在弧形板（9）内，所述转轴上套设有用于挡板（10）复位转动的扭簧，所述挡板（10）与套筒（603）活动相抵。

10.根据权利要求1所述的一种自适应反馈弱扰动智能采样装备的动力输出结构，其特征在于，所述安装底座（1）的底部粘接有减震橡胶垫（11）。

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