专利名称：水下静密封驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海洋水下传动机构，具体地说是一种水下静密封驱动装置。
背景技术：
进行海洋学研究、开发和利用的过程中，需要使用大量的相关设备，其中大部分设备都需要安装执行或动作机构，而绝大部分的动作执行机构采用电机驱动。在水下使用电机驱动中，存在的主要问题是电机轴伸处的密封问题。在海洋中，每下潜10米就增加I个大气压，海洋深水处，压力达到几百甚至上千个大气压，这就要求电机轴伸处在不停运动的情况下必须能承受住这么大的压力而不渗漏、不变形。电机轴伸处的密封属于动密封，因为电机轴只要旋转，轴与机壳处就会有间隙，就容易漏水；而且下潜深度越大，压力就越高，也就越容易漏水，其动密封也就越难实现。如果能够制作一种装置，将电机转轴整体密封起来，电机转轴在该装置内部转动，然后再通过该装置的一部分将电机的转动传递到该装置的外··部，实现此机构的驱动功能；这样就可将电机转轴处的动密封转化为静密封，由纯粹的静密封来实现动密封的功能，从而会增加密封的可靠性，降低密封难度，消除电机轴伸处与壳体相对运动所产生的摩擦，从而提高机械效率。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种水下静密封驱动装置。该驱动装置将电机转轴处的动密封转化为静密封，由纯粹的静密封来实现动密封的功能，从而增加密封的可靠性，降低密封难度，消除电机轴伸处与壳体相对运动所产生的摩擦，进而提高机械效率。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括外支架、转动安装在外支架上的密封壳体以及分别设置在密封壳体内的电机、控制电路板、重物摆，其中密封壳体内转动连接有内支轴，所述重物摆悬挂在该内支轴上、并可绕内支轴的轴向中心线摆动；所述电机及控制电路板分别安装在重物摆上，电机与控制电路板电连接，所述电机的输出轴通过传动装置驱动所述密封壳体旋转、实现驱动。其中所述传动装置为内啮合齿轮组,包括齿轮及内齿轮,其中齿轮连接在电机的输出轴上，内齿轮安装在密封壳体一侧端盖的内表面、并与所述齿轮哨合；所述电机通过齿轮与内齿轮的啮合传动带动所述端盖、进而驱动整个密封壳体旋转；所述重物摆包括内固定架及电池包，其中内固定架悬挂在所述内支轴上、并可绕内支轴的轴向中心线摆动，所述电池包安装在内固定架的下部，所述电机及控制电路板分别固接在内固定架的顶部；所述电池包为半圆柱结构，其轴向的中心线与所述内支轴的轴向中心线相平行；所述电池包的底部包有增加其重量的铅坠；所述内固定架顶部在内固定架轴向的两侧均设有托板，所述电机及控制电路板分别固接在内固定架轴向两侧的托板上；所述密封壳体包括密封筒及两端的端盖，其中密封筒为圆筒形，两端的端盖通过O形密封圈密封连接在密封筒的两端；所述内支轴的两端分别通过内轴承转动连接在两端端盖的内表面，其中任一端端盖的内表面固接有内齿轮；所述两端端盖的外表面均固接有外支轴，该外支轴通过外轴承安装在所述外支架上；所述电机为无刷电机，电机输出轴在密封壳体内部的密封空间中转动，通过传动装置将电机输出轴的转动传递到所述驱动装置的外部。本实用新型的优点与积极效果为I.本实用新型将电机安装在密封壳体内，电机输出轴在密封空间内转动，电机的动密封转化为静密封，减小了水下密封的困难程度，增加了密封的可靠性。2.本实用新型由于无需采用动密封，减少了电机输出轴转动摩擦消耗的能量，提高了电机驱动的机械效率。
图I为本实用新型的内部结构示意图；图2为图I的左视图；其中1为外支轴,2为端盖,3为齿轮,4为电机,5为控制电路板,6为内支轴,7为内轴承，8为外轴承,9为密封筒,10为外支架，11为内固定架，12为铅坠，13为电池包，14为内齿轮，15为托板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。如图I、图2所示，本实用新型包括外支架10、密封壳体、电机4、控制电路板5、传动装置及重物摆，其中密封壳体可转动地安装在外支架10上，密封壳体的两端可连接被驱动部件，或者密封壳体的密封筒上可缠绕缆绳，电机4、控制电路板5及重物摆均安装在密封壳体内部的密闭空间中。密封壳体包括密封筒9及位于密封筒9两端的两个端盖2，密封筒9为圆筒形，两个端盖2分别通过O形密封圈密封连接在密封筒9的两端，与密封筒9共同构成一个内部密封的壳体。两个端盖2的外表面均固接有外支轴1，该外支轴I通过外轴承8安装在所述外支架10上，使得整个密封壳体可以转动。在密封筒9的内部设有内支轴6，该内支轴6的两端分别通过内轴承7可转动地安装在两个端盖2的内表面上，内支轴6的轴向中心线与两个端盖2的中心线、密封筒9的轴向中心线及外支轴I的轴向中心线共线。重物摆悬挂在该内支轴6上，重物摆包括内固定架11、铅坠12及电池包13，内固定架11悬挂在内支轴6上，并可绕内支轴6的轴向中心线摆动。所述电池包13安装在内固定架11的下部，随内固定架11 一起绕内支轴6的轴向中心线摆动；电池包13为半圆柱结构，其轴向的中心线与内支轴6的轴向中心线相平行，在电池包13的底部包有铅坠12，以增加电池包13的重量。内固定架11顶部在内固定架11轴向的两侧均设有托板15，两个托板15所处高度不高于内支轴6的高度，电机4及控制电路板5分别固接在内固定架11轴向两侧的两个托板15上，这样电池包13、铅坠12及电机4、控制电路板5也可看成是一个悬挂在内支轴6上的重物摆；电机4与控制电路板5 (现有技术)电连接。电机4可选用高速无刷电机，对其控制比较容易，并且这种电机的工作寿命较长。电机4的输出轴在由密封筒9和端盖2组成的密封壳体内部的密封空间中转动，通过传动装置将电机4输出轴的转动传递到本实用新型驱动装置的外部，通过密封壳体带动被驱动部件动作。传动装置为内啮合齿轮组，包括齿轮3及内齿轮14，其中齿轮3连接在电机4的输出轴上，内齿轮14固接在任一侧端盖2的内表面(本实施例是固接在图I中靠右侧的端盖内表面)、并与齿轮3啮合；电机4通过齿轮3与内齿轮14的啮合传动带动端盖2、进而驱动整个密封壳体旋转。本实用新型的工件原理为当电机4的输出轴转动时，输出轴上的齿轮3就会带动端盖2上的内齿轮14转动；由于电池包13 (包括铅坠12)重力较大，电机4的输出轴位置几乎不动，即齿轮3的中心轴位置不动，齿轮3转动带动与其啮合在一起的内齿轮14转动，进而带动端盖2转动；而端盖2与密封筒9和外支轴I是固定在一起的，这样，电机4的输出轴转动就带动整个密封壳体转动，即电机4在密封壳体内部的转动被传递到密封壳体外，进而驱动其他部件，或者收放 缆绳。
权利要求1.一种水下静密封驱动装置，其特征在于包括外支架(10)、转动安装在外支架(10)上的密封壳体以及分别设置在密封壳体内的电机(4)、控制电路板(5 )、重物摆,其中密封壳体内转动连接有内支轴(6 )，所述重物摆悬挂在该内支轴(6 )上、并可绕内支轴(6 )的轴向中心线摆动；所述电机(4)及控制电路板(5)分别安装在重物摆上，电机(4)与控制电路板(5)电连接，所述电机(4)的输出轴通过传动装置驱动所述密封壳体旋转、实现驱动。
2.按权利要求I所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述传动装置为内啮合齿轮组，包括齿轮(3)及内齿轮(14)，其中齿轮(3)连接在电机(4)的输出轴上，内齿轮(14)安装在密封壳体一侧端盖(2)的内表面、并与所述齿轮(3)啮合；所述电机(4)通过齿轮(3)与内齿轮(14)的啮合传动带动所述端盖(2)、进而驱动整个密封壳体旋转。
3.按权利要求I所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述重物摆包括内固定架(11)及电池包(13)，其中内固定架(11)悬挂在所述内支轴(6)上、并可绕内支轴(6)的轴向中心线摆动，所述电池包(13)安装在内固定架(11)的下部，所述电机(4)及控制电路板(5)分别固接在内固定架(11)的顶部。
4.按权利要求3所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述电池包(13)为半圆柱结构，其轴向的中心线与所述内支轴(6 )的轴向中心线相平行。
5.按权利要求3或4所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述电池包(13)的底部包有增加其重量的铅坠(12)。
6.按权利要求3所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述内固定架(11)顶部在内固定架(11)轴向的两侧均设有托板(15 )，所述电机(4 )及控制电路板(5 )分别固接在内固定架(11)轴向两侧的托板(15)上。
7.按权利要求I所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述密封壳体包括密封筒(9)及两端的端盖(2)，其中密封筒(9)为圆筒形，两端的端盖(2)通过O形密封圈密封连接在密封筒(9)的两端；所述内支轴(6)的两端分别通过内轴承(7)转动连接在两端端盖(2)的内表面，其中任一端端盖(2 )的内表面固接有内齿轮(14 )。
8.按权利要求7所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述两端端盖(2)的外表面均固接有外支轴(1)，该外支轴(I)通过外轴承(8)安装在所述外支架(10)上。
9.按权利要求I所述的水下静密封驱动装置，其特征在于所述电机(4)为无刷电机，电机(4)输出轴在密封壳体内部的密封空间中转动，通过传动装置将电机(4)输出轴的转动传递到所述驱动装置的外部。
专利摘要本实用新型涉及海洋水下传动机构，具体地说是一种水下静密封驱动装置，包括外支架、转动安装在外支架上的密封壳体以及分别设置在密封壳体内的电机、控制电路板、重物摆，其中密封壳体内转动连接有内支轴，所述重物摆悬挂在该内支轴上、并可绕内支轴的轴向中心线摆动；所述电机及控制电路板分别安装在重物摆上，电机与控制电路板电连接，所述电机的输出轴通过传动装置驱动所述密封壳体旋转、实现驱动。本实用新型将电机安装在密封壳体内，电机输出轴在密封空间内转动，电机的动密封转化为静密封，减小了水下密封的困难程度，增加了密封的可靠性；由于无需采用动密封，减少了电机输出轴转动摩擦消耗的能量，提高了电机驱动的机械效率。
文档编号B63C11/52GK202703876SQ20122040275
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者陈永华, 李思忍, 龚德俊, 徐永平, 姜静波, 倪佐涛, 涂登志 申请人:中国科学院海洋研究所