CN117013741A - 一种一体式密封防水电动缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式密封防水电动缸，包括动力端及输出端，所述动力端及输出端之间通过变速装置连接，所述输出端包括缸筒，所述缸筒内部伸缩设置有推杆，所述推杆的侧壁与缸筒的端部设置有密封装置，所述密封装置包括导向套，所述导向套的内壁上设置有多级密封件与推杆抵接，节省了驱动器及其线缆的空间，而且不需要单独为驱动器设计外部防护，在小空间、高密封要求的临海或者水下条件，具有极大优势。

Description

一种一体式密封防水电动缸

技术领域

本发明涉及防水电动缸技术领域，尤其涉及一种一体式密封防水电动缸。

背景技术

电动缸是一种将伺服电机的旋转运动转化为丝杠的直线往返运动的执行机构，电动缸具备定位精度高、响应速度快、传动效率高、稳定性强、占用空间小等优势。

当前电动缸多用于室内或者露天遮挡环境，整体密封性能一般，在面对水下工况或者海浪直接冲击的条件下，产品容易进水，进而导致内部零部件锈蚀或者影响传动效率，造成产品性能受到影响。特别是电机及电控部分，一旦进水，就会引起电路元器件损坏，造成产品严重故障。

需要设计一款电动缸，适应水下工况或者海浪直接冲击的条件，提高产品的密封性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中电动缸密封性能无法满足水下或者临海条件使用的不足，提供一种一体式密封防水电动缸。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种一体式密封防水电动缸，包括动力端及输出端，所述动力端及输出端之间通过变速装置连接，所述输出端包括缸筒，所述缸筒内部伸缩设置有推杆，所述推杆的侧壁与缸筒的端部设置有密封装置，所述密封装置包括导向套，所述导向套的内壁上设置有多级密封件与推杆抵接。

进一步地，所述导向套与缸筒的端部栓接，所述导向套的外壁上设置有两个环形密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈。

进一步地，所述密封件包括设置在导向套内壁最外侧的防尘圈，所述防尘圈的内侧设置有斯特封，所述斯特封的内侧设置有耐磨环。

进一步地，所述斯特封及耐磨环设置有两个，所述斯特封与耐磨环交替设置。

进一步地，所述动力端为伺服电机，所述伺服电机的工作端设置有减速器，所述伺服电机的外侧设置有保护罩，所述伺服电机的尾部设置有穿过保护罩的电缆，所述电缆与保护罩抵接处设置有橡胶套及航空插头。

进一步地，所述变速装置为齿轮箱，所述齿轮箱的内部设置有齿轮组分别与减速器及输出端连接，所述保护罩的端部与减速器的外壳栓接，所述保护罩的端部设置有环形密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈。

进一步地，所述齿轮箱的外侧设置有用于控制动力装置的驱动箱，所述驱动箱与齿轮箱的连接处设置有O型密封圈。

进一步地，所述齿轮箱的输出部与缸筒的连接处设置有O型密封圈，所述齿轮箱的内部设置有内六角螺钉与缸筒的端部连接。

本发明的有益效果在于：根据电动缸的结构特点，在外部零件连接处设计了多处动密封和静密封，解决了电动缸机械结构的密封问题。同时将伺服电机、驱动器封装在电动缸内部，进行一体化设计，将电气设备与水隔离开，提高了电动缸整体的密封性能，整缸防护等级满足IP67要求。与传统电动缸外置驱动器相比，节省了驱动器及其线缆的空间，而且不需要单独为驱动器设计外部防护，该一体式密封防水电动缸在小空间、高密封要求的临海或者水下条件，具有极大优势。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的剖视结构示意图；

图4为本发明A处放大结构示意图；

其中：1、缸筒；101、推杆；102、滚珠丝杠；103、丝杠螺母；104、推力轴承；105、导向键；106、内六角螺钉；2、保护罩；201、电缆；202、航空插头；203、伺服电机；204、减速器；3、齿轮箱；301、齿轮组；4、驱动箱；401、驱动器；5、O型密封圈；6、导向套；601、防尘圈；602、斯特封；603、耐磨环。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

下面将结合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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-4所示：一种一体式密封防水电动缸，包括动力端及输出端，动力端及输出端之间通过变速装置连接，输出端包括缸筒1，缸筒1内部伸缩设置有推杆101，推杆101的侧壁与缸筒1的端部设置有密封装置，密封装置包括导向套6，导向套6的内壁上设置有多级密封件与推杆101抵接，导向套6与缸筒1的端部栓接，导向套6的外壁上设置有两个环形密封槽，密封槽内设置有O型密封圈5，导向套6与缸筒1之间的静密封，导向套6通过螺钉安装固定在缸筒1端面，导向套6左端外圆与缸筒1内孔配合，该处为径向静密封，密封槽及密封圈与缸筒1内孔形成活塞密封，同时，导向套6法兰左端面与缸筒1右端面之间涂有密封胶，形成轴向静密封，保证导向套6与缸筒1之间的密封效果，防止水分进入，保证使用效果。

丝杠螺母103和推杆101左端活塞上设计有贯通的键槽，可以和导向键105配合工作。缸筒1套在推杆101上，在部件中起支撑作用，缸筒1内壁上安装有导向键105，通过均布的螺钉固定，为保证螺钉孔处密封，螺钉上配有组合密封垫圈，螺钉拧紧后涂硅橡胶密封。导向键105是一个长条状矩形铜键，具有良好的耐磨性能，导向键105卡在螺母和推杆101的键槽中，通过限制螺母的旋转自由度，来保证螺母和推杆101做直线运动。推杆101右端面安装有耳轴，耳轴是与外部系统连接的接口，为保耳轴与外部系统连接时的便利性，在耳轴和推杆101之间加入了转接环，该零件两端都是外螺纹，转接环左端通过螺纹拧紧在推杆101右侧，保证了推杆101的密封，转接环右端通过螺纹和耳轴连接，与外部系统连接时可以通过该处螺纹调整耳轴的安装长度和角度，增加安装的灵活性。耳轴孔内安装有关节轴承，并且两端通过弹性挡圈定位。可以同时承受径向和轴向载荷。

密封件包括设置在导向套6内壁最外侧的防尘圈601，防尘圈601的内侧设置有斯特封602，斯特封602的内侧设置有耐磨环603，斯特封602及耐磨环603设置有两个，斯特封602与耐磨环603交替设置，导向套6与推杆101之间形成动密封，推杆101在运动过程中表面会附着水分和污染物，为了阻止推杆101收回时把水分和污染物带回缸体内部，导向套6与推杆101配合处设置了径向动密封。导向套6内孔上有5个密封槽，分别安装1个防尘圈601，2个斯特封602和2个耐磨环603，防尘圈601选用泛塞，可以承受外部压力，提供良好的防尘、防水性能，可以刮除附着在推杆101上的污染物，支持海洋环境、水下环境推杆101的高速运行，斯特封602为活塞杆动密封件，具有良好的静态和动态密封效果，可以进一步防止外部水分和污染物的进入。耐磨环603为运行中的推杆101提供导向和支撑作用，能够吸收推杆101的径向载荷，确保推杆101和导向套6之间同轴度和间隙的一致性，进而保证密封性能。

动力端为伺服电机203，伺服电机203的工作端设置有减速器204，伺服电机203的外侧设置有保护罩2，伺服电机203的尾部设置有穿过保护罩2的电缆201，电缆201与保护罩2抵接处设置有橡胶套及航空插头202，为了保证海洋环境下电机的正常运行，使用保护罩2将海水与电机隔开，保护罩2安装在齿轮箱3端面，保护罩2左端法兰面上有两个密封槽，槽内安装有O型密封圈5与齿轮箱3端面组成轴向静密封，保护罩2右端面上安装有两个航空插头202，此种接头纵向水密结构，满足海洋使用环境，通过该接头可将电机的电缆201引出保护罩2，同时确保电机的密封，延长电机使用寿命。

齿轮箱3的外侧设置有用于控制动力装置的驱动箱4，驱动箱4左侧是箱盖，使用螺栓固定，端面设置两道O形密封圈，箱盖左侧有耳轴，耳轴孔内安装有关节轴承，并有两个弹性挡圈定位，耳轴是外部系统的接口。

驱动箱4与齿轮箱3的连接处设置有O型密封圈5，驱动器401采用矩形密闭式结构，壳体上有螺钉孔，为了保证产品安全使用，将驱动器401装在驱动器401箱内，并通过螺钉固定。驱动器401箱体端面上有密封槽，安装O型密封圈5，与箱盖端面组成轴向静密封。驱动器401箱体侧面安装有4个水密航空插头202，此种接头纵向水密结构，满足海洋使用环境，通过该接头可将驱动器401的线缆引出驱动器401箱，该种结构将驱动器401封装在产品内部，不但解决了驱动器401密封问题，而且一体式设计，节约空间，同时驱动器401箱作为电动缸产品的结构部件，起到增大安装距的作用，集成度高、密封性能好，适合在布局空间有限，密封要求高的场合使用。

变速装置为齿轮箱3，齿轮箱3的内部设置有齿轮组301分别与减速器204及输出端连接，保护罩2的端部与减速器204的外壳栓接，保护罩2的端部设置有环形密封槽，密封槽内设置有O型密封圈5，齿轮箱3的输出部与缸筒1的连接处设置有O型密封圈5，齿轮箱3的内部设置有内六角螺钉106与缸筒1的端部连接。齿轮箱3为矩形箱体结构，左侧有凹槽，内部排布有齿轮组301，上齿轮和中齿轮两端有深沟球轴承，安装在轴承槽内，确保齿轮组301平稳运行。齿轮箱3右侧有两个连接口，上侧连接口为箱体的驱动口，与减速器204相连，下侧连接口为箱体的输出口，空心凸台结构，凸台内有两个轴承槽，槽内放置一对推力轴承104，推力轴承104内圈安装有一个带台阶的衬套，衬套安装在滚珠丝杠102左端圆柱上，为轴承提供轴向定位，并且方便轴承的安装与拆卸。下齿轮安装在滚珠丝杠102左端轴上，左端有一个锁紧螺母，提供轴向定位，保证齿轮、轴承、滚珠丝杠102能够承受双向的轴向力。齿轮箱3凸台外圆柱面与缸体部件的缸筒1相连，齿轮箱3右端面上对称分布个沉头孔，通过螺钉来安装固定缸筒1，为保证齿轮箱3与缸筒1之间的密封性，凸台外圆面上安装两个O形密封圈，提供两道径向密封，防止水分进入，保证使用效果。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种一体式密封防水电动缸，包括动力端及输出端，其特征在于：所述动力端及输出端之间通过变速装置连接，所述输出端包括缸筒，所述缸筒内部伸缩设置有推杆，所述推杆的侧壁与缸筒的端部设置有密封装置，所述密封装置包括导向套，所述导向套的内壁上设置有多级密封件与推杆抵接。

2.根据权利要求1所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述导向套与缸筒的端部栓接，所述导向套的外壁上设置有两个环形密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈。

3.根据权利要求1所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述密封件包括设置在导向套内壁最外侧的防尘圈，所述防尘圈的内侧设置有斯特封，所述斯特封的内侧设置有耐磨环。

4.根据权利要求3所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述斯特封及耐磨环设置有两个，所述斯特封与耐磨环交替设置。

5.根据权利要求1所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述动力端为伺服电机，所述伺服电机的工作端设置有减速器，所述伺服电机的外侧设置有保护罩，所述伺服电机的尾部设置有穿过保护罩的电缆，所述电缆与保护罩抵接处设置有橡胶套及航空插头。

6.根据权利要求5所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述变速装置为齿轮箱，所述齿轮箱的内部设置有齿轮组分别与减速器及输出端连接，所述保护罩的端部与减速器的外壳栓接，所述保护罩的端部设置有环形密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈。

7.根据权利要求6所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述齿轮箱的外侧设置有用于控制动力装置的驱动箱，所述驱动箱与齿轮箱的连接处设置有O型密封圈。

8.根据权利要求6所述的一体式密封防水电动缸，其特征在于：所述齿轮箱的输出部与缸筒的连接处设置有O型密封圈，所述齿轮箱的内部设置有内六角螺钉与缸筒的端部连接。