本发明涉及离合器领域，特别涉及一种离合器推动装置。
背景技术：
拖缆机是船舶海洋工程中主要的拖拽设备，用于收放缆绳、拖带没有自航能力的船舶和海上设备以及失去自航能力的船舶。
现有的拖缆机包括卷筒装置、驱动系统、排揽系统、刹车系统和机座。拖揽机的驱动系统主要包括驱动轴、离合器和离合器推动装置，其中，离合器嵌入在驱动轴上，离合器推动装置通过推拉离合器实现离合作用。具体地，离合器推动装置包括油缸和直型控制杆，直型控制杆位于离合器的正下方，直型控制杆的一端通过过盈配合固定有轴承，轴承嵌入到离合器的环形凹槽中。直型控制杆的另一端与油缸的活塞杆的头部耳环连接，为了防止直型控制杆的另一端与活塞杆的头部耳环之间转动，在二者连接的部位设置有止动板。油缸工作时活塞杆运动，从而推动直型控制杆运动，轴承随着直型控制杆移动，从而带动离合器实现开合运动。由于油缸工作过程中，作用载荷不均匀，造成活塞杆伸出速度不均匀，难以对活塞杆伸出的距离进行精确控制；为了解决对活塞杆伸出的距离的精确控制，现有技术通过增加位置传感器来检测直型控制杆的位置，从而实现对活塞杆伸出的距离的精确控制。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
上述离合器推动装置采用油缸作为动力源，需要配置相应的液压油源和液压管路，管路安装复杂，且容易出现液压油泄露造成环境污染；为了实现对活塞杆伸出的距离的精确控制，除了需要增加位置传感器，还需要添加相应地控制单元，从而使离合器推动装置的结构更复杂、成本更高；另外，离合器推动装置中的位置传感器和止动板均安装在直型控制杆附近，由于安装空间狭小，导致安装困难。
技术实现要素：
为了解决现有技术中离合器推动装置容易出现液压油泄露造成环境污染、的结构更复杂、成本更高、以及安装困难等问题，本发明实施例提供了一种离合器推动装置。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种离合器推动装置，所述离合器推动装置包括：轴承、控制杆、导轨、齿条、伺服电机、直齿轮和底板，所述底板位于离合器的正下方，所述底板上安装有所述导轨，所述控制杆的一端固定在所述导轨上，所述控制杆用于在所述导轨带动下沿预定直线滑动，所述控制杆的另一端上装配有所述轴承，所述轴承嵌入在所述离合器的环形凹槽中，且所述轴承的外环与所述环形凹槽的侧壁相抵，所述预定直线与所述离合器的环形凹槽的轴线平行，所述导轨上固定有所述齿条，所述伺服电机的输出轴上安装有所述直齿轮，所述直齿轮和所述齿条啮合。
优选地，所述导轨包括滑块和长条形轨道，所述长条形轨道的端面为凹型结构，所述滑块嵌设在所述凹型结构中，所述控制杆的一端以及所述齿条均固定在所述滑块露出所述凹型结构的一面上，所述凹型结构的底部设置有凹槽，所述凹槽的宽度小于所述凹型结构的开口宽度。
进一步地，所述凹型结构的开口两侧设置有朝向所述凹型结构中部的挡块，所述滑块位于所述挡块和所述凹型结构之间。
优选地，所述控制杆为竖直杆，所述竖直杆的另一端有阶梯结构，所述轴承装配在所述竖直杆的阶梯结构上。
优选地，所述控制杆包括销轴和l型杆，所述l型杆包括横杆和竖杆，所述销轴的轴线和所述竖杆的轴线均与所述底板垂直，所述竖杆的一端固定在所述导轨上，所述竖杆的另一端与所述横杆连接，所述横杆上设置有轴孔，所述销轴的一端安装在所述轴孔内，所述销轴的另一端设有阶梯结构，所述轴承装配在所述销轴的阶梯结构上。
进一步地，所述销轴的底端设置有通孔，开口销安装在所述通孔上。
进一步地，所述销轴的另一端设置有安装挡圈的环形沟槽，所述轴承设置在所述销轴的阶梯结构和所述挡圈之间。
进一步地，所述销轴的阶梯结构包括大圆柱段和小圆柱段，所述小圆柱段位于所述销轴的端部，所述大圆柱段和所述小圆柱段之间的环形面为轴肩，所述轴承通过过盈配合装配在所述小圆柱段上，所述轴承位于所述轴肩和所述挡圈之间。
优选地，所述伺服电机的输出轴一端为阶梯轴，所述直齿轮装配在所述阶梯轴上。
进一步地，所述阶梯轴的外壁上设有第一键槽，所述直齿轮的内孔侧壁上设有与所述第一键槽对应的第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽之间安装有同时插入所述第一键槽和所述第二键槽的平键。
本发明实例提供的技术方案带来的有益效果是:
采用伺服电机作为驱动元件，仅需一根电源线缆连接到电机接线盒，使离合器推动装置的结构更简单，无需复杂的液压元件及相应配套的液压油源、液压管路，并可避免液压油泄露造成环境污染风险；同时，伺服电机作为动力源，控制精度高，通过伺服电机对转速的精确控制，不仅可以减少推动离合器动作过程中载荷的不均匀性，降低振动，还可以实现控制杆移动速度可调，且无需安装位置传感器来限制控制杆的移动距离，使离合器推动装置的结构简单、成本低；另外，控制杆不直接与伺服电机的输出轴连接，而是连接的导轨，不存在转动的问题，所以不需要设置止动板；由于不需要安装位置传感器或止动板，因此安装和拆解的过程方便、快捷，且不会因为安装空间狭小，导致安装困难。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简短地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种离合器推动装置的结构示意图；
图2是图1提供的离合器推动装置的局部结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种离合器推动装置的结构示意图；
图4是图1或图3提供的离合器推动装置中伺服电机、导轨和底板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种离合器推动装置的结构示意图，参见图1，该离合器推动装置包括轴承2、控制杆3、导轨4、齿条5、伺服电机6(图1未示出)、直齿轮7和底板8，底板8位于离合器1的正下方，底板8上安装有导轨4，控制杆3的一端固定在导轨4上，控制杆3用于在导轨4带动下沿预定直线滑动，控制杆3的另一端上装配有轴承2，轴承2嵌入在离合器1的环形凹槽11中，且轴承2的外环与环形凹槽11的侧壁相抵，预定直线与离合器1的环形凹槽11的轴线平行，导轨4上固定有齿条5，伺服电机6的输出轴61上安装有直齿轮7，直齿轮7和齿条5啮合。
其中，轴承2的外环与环形凹槽11的侧壁相抵是指轴承2的外环的至少一侧紧贴在环形凹槽11的侧壁上。另外，轴承2的外环与环形凹槽11的底面相切，当离合器1转动时，轴承2的外环与环形凹槽11的底面滚动摩擦。
直齿轮7将伺服电机6的输出轴61的转动转变为齿条5的直线运动，齿条5带动导轨4沿预定直线运动，导轨4带动控制杆3沿预定直线运动，控制杆3带动轴承2沿预定直线运动，轴承2带动离合器1在预定直线方向上实现离合作用。其中，预定直线与伺服电极6的输出轴61垂直。
采用伺服电机6作为驱动元件，仅需一根电源线缆连接到电机接线盒，使离合器推动装置的结构更简单，无需复杂的液压元件及相应配套的液压油源、液压管路，并可避免液压油泄露造成环境污染风险；同时，伺服电机6作为动力源，控制精度高，通过伺服电机6对转速的精确控制，不仅可以减少推动离合器1的动作过程中载荷的不均匀性，降低振动，还可以实现控制杆3移动速度可调，且无需安装位置传感器来限制控制杆3的移动距离，使离合器推动装置的结构简单、成本低；另外，控制杆3不直接与伺服电机6的输出轴61连接，而是连接的导轨4，不存在转动的问题，所以不需要设置止动板；由于不需要安装位置传感器或止动板，因此安装和拆解的过程方便、快捷，且不会因为安装空间狭小，导致安装困难。
图2是图1提供的离合器推动装置的局部结构示意图，参见图2，导轨4包括滑块41和长条形轨道42，长条形轨道42的端面为凹型结构，滑块41嵌设在凹型结构中，滑块41和长条形轨道42滑动摩擦。滑块41和长条形轨道42均采用金属材料，且滑块41和长条形轨道42的表面经过打磨加工处理，以减小滑块41和长条形轨道42之间的摩擦，使得滑块41能够更好的滑动，从而降低伺服电机6的负载。
控制杆3的一端以及齿条5均固定在滑块41露出凹型结构的一面上，凹型结构的底部设置有凹槽421，凹槽421的宽度小于凹型结构的开口宽度，凹槽421能减小滑块41和长条形轨道42的接触面积，进一步减小滑块41和长条形轨道42之间的摩擦。
当伺服电机6工作时，伺服电机6的输出轴61上的直齿轮7带动与之啮合的齿条5运动，由于齿条5固定在滑块41上，所以当齿条5运动时，滑块41也随之运动。由于滑块41的运动方向与齿条5的运动方向相同，所以需要保证长条形轨道42的长度方向与伺服电极6的输出轴61垂直，滑块41可沿长条形轨道42的长度方向滑动。
进一步地，凹型结构的开口两侧设置有朝向凹型结构中部的挡块421，滑块41位于挡块421和凹型结构之间。
如图2所示，挡块421为长条形，在垂直于长条形轨道42的长度方向的截面为矩形。两个挡块421相邻侧面之间的距离可以与凹槽421的宽度相等。
在本发明实施例中，挡块421的固定方式有多种，例如通过焊接固定到长条形轨道42上，或者通过螺栓可拆卸固定在长条形轨道42上，或者在制作长条形轨道42时一体成型设计在长条形轨道42上。
参见图2，控制杆3可以为竖直杆。当控制杆3为竖直杆时，控制杆3的另一端有阶梯结构，控制杆3的阶梯结构包括大圆柱段和小圆柱段，其中，小圆柱段位于控制杆3的端部。大圆柱段和小圆柱段之间的环形面为轴肩，轴承2通过过盈配合装配在小圆柱段上，通过轴肩对轴承2进行限位和支撑。当然，这里的阶梯结构的两段不限定是圆柱段，例如也可以是棱柱段或其他形状。
进一步地，控制杆3的另一端还设置环形沟槽(图中未示出)，环形沟槽内设置有挡圈9，轴承2设置在挡圈9和阶梯结构之间。具体地，轴承2设置在挡圈9和前述轴肩之间，从而在控制杆3的长度方向对轴承2进行限位。
在本发明实施例中，控制杆3的一端可以采用焊接的方式固定在滑块41露出凹型结构的一面上。在其他实施例中，控制杆3的一端还可以采用其他方式与滑块41固定，本发明对此不做限制。
在本发明实施例中，长条型轨道可以通过紧固件(例如螺栓)固定在底板8上。在其他实施例中，长条型轨道还可以采用其他方式与底板8固定，本发明对此不做限制。
图3是本发明实施例提供的另一种离合器推动装置的结构示意图，该离合器推动装置与图1所示的离合器推动装置的区别在于，控制杆3的结构与图1不同，具体地，控制杆3包括销轴31和l型杆32，l型杆32包括横杆321和竖杆322，销轴31的轴线和竖杆322的轴线均与底板8垂直，竖杆322的一端固定在导轨4上，竖杆322的另一端与横杆321连接，横杆321上设置有轴孔，销轴31的一端安装在横杆321的轴孔内，销轴31的另一端设有阶梯结构，所述轴承2装配在销轴31的阶梯结构上。
销轴31的阶梯结构包括大圆柱段和小圆柱段，其中，小圆柱段位于销轴的端部。大圆柱段和小圆柱段之间的环形面为轴肩，轴承2通过过盈配合装配在小圆柱段上，轴承2位于所述轴肩和所述挡圈9之间。
其中，横杆321的轴孔具体可以为圆形孔，其位置位于横杆321的中部。销轴31的一端通过间隙配合安装在横杆321的轴孔内。
进一步地，销轴32的一端设置有通孔311，通孔311的方向与销轴32的长度方向垂直，所述通孔311中插设有开口销(图中未示出)，防止销轴32向上跳动。
图4是图1或图3提供的离合器推动装置中伺服电机6、导轨4和底板8的结构示意图，如图4所示，伺服电机6的输出轴61一端为阶梯轴，直齿轮7的内孔通过过盈配合装配在阶梯轴上。
具体地，输出轴61的阶梯轴包括大圆柱段和小圆柱段，小圆柱段位于伺服电机6的输出轴61的端部，大圆柱段和小圆柱段之间的环形面为轴肩，直齿轮7的内孔通过过盈配合装配在阶梯轴的小圆柱段上，阶梯轴的轴肩对直齿轮7进行限位。
进一步地，输出轴61的阶梯轴的外壁上设有第一键槽，直齿轮7的内孔侧壁上设有与第一键槽对应的第二键槽，第一键槽和第二键槽之间安装有同时插入第一键槽和第二键槽的平键611，从而实现输出轴61和直齿轮7的装配定位。
在本发明实施例中，如图4所示，伺服电机6通过支架62固定在底板8上。伺服电机6的支架62可以通过紧固件(例如螺栓)安装在底板8上，在其他实施例中，伺服电机6的支架62还可以采用其他方式与底板8固定，本发明对此不做限制。
其中，伺服电机6和长条形导轨4并排布置在底板8上。
进一步地，齿条5沿预定直线方向设置在滑块41露出凹型结构的一面上。在一种实现方式中，齿条5通过焊接方式安装在滑块41上，在其他实现方式中，齿条5还可以通过其他方式安装在滑块41上。
进一步地，在滑块41露出凹型结构的一面靠近伺服电机6的一侧设置有凹下去的台阶，齿条5设置在该台阶上。
进一步地，该装置还可以包括伺服电机6的控制单元，该控制单元用于对伺服电机6的输出轴61的转动圈数精准控制，进而精准控制离合器1的离合状态。
本发明实施例提供的离合器推动装置在安装时可将全部零件提前组装好，然后将底板8推到相应位置固定即可，拆解时可将底板8移出，然后进行拆卸，因此安装拆解过程极其方便、快捷。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。