一种通海阀机电静压驱动装置的制作方法

1.本实用新型涉及船舶传动装置技术领域，尤其涉及一种通海阀机电静压驱动装置。


背景技术：

2.通海阀驱动装置是用于驱动潜艇上通海阀及传动机构在规定时间内平稳、无卡滞地开启和关闭压载水舱进排气口的装置。
3.现有的通海阀驱动装置工作需要采用艇上的液压管路系统提供的液压油作为动力源，需要在艇上布置专用的液压机供油管路给该液压机提供动力，占用艇上空间较大。


技术实现要素：

4.本技术提供一种通海阀机电静压驱动装置，解决了现有技术中通海阀驱动装置与外部液压管路接口过多，导致液压管路系统走向复杂、占用空间大的技术问题。
5.本技术提供一种通海阀机电静压驱动装置，包括动力传输装置和液压控制系统，所述动力传输装置包括液压机和曲轴连杆机构，所述液压机内设置有顶杆，所述顶杆与所述曲轴连杆机构铰接；
6.所述液压控制系统包括：摆动油缸、油箱、油泵、换向阀；
7.所述摆动油缸的输出端与所述曲轴连杆机构固定连接；
8.所述油泵的进油口与所述油箱通过管路连接，所述油泵连接有电机，所述油泵的出油口与所述摆动油缸的进油口通过管路连接，所述摆动油缸的出油口连接在所述油泵的进油口与所述油箱之间的管路上；
9.所述换向阀设置在所述油泵与所述摆动油缸之间的管路上，所述油泵的出油口与所述摆动油缸的进油口之间的管路连接所述换向阀的入口，所述摆动油缸的出油口的管路连接所述换向阀的出口。
10.优选的，所述摆动油缸的输出端与所述曲轴连杆机构的曲轴通过花键连接，所述曲轴端部为外花键，所述摆动油缸的输出端为内花键。
11.优选的，所述曲轴两端通过轴瓦和轴承盖与所述液压机固定连接。
12.优选的，所述摆动油缸的对应所述曲轴的一端一体成型有第一过渡法兰，所述液压机对应所述第一过渡法兰处固定设置有第二过渡法兰，所述第一过渡法兰与所述第二过渡法兰通过螺栓固定连接。
13.优选的，所述油泵的出油口与所述换向阀之间的管路上设置有高压传感器和过滤器，所述油箱与所述油泵的进油口之间的管路上设置有低压传感器和泄压排气阀，所述油泵的出油口与所述换向阀之间的管路与所述油箱与所述油泵的进油口之间的管路之间设置有高压安全阀，所述换向阀与所述摆动油缸之间设置有液压锁；所述驱动装置还包括控制器，所述高压传感器、低压传感器分别与所述控制器电连接。
14.优选的，所述换向阀与所述摆动油缸之间的管路上设置有压力传感器和旁通阀，
所述压力传感器与所述控制器电连接。
15.优选的，所述摆动油缸设置在所述液压机的侧面，所述摆动油缸的顶部设置有安装平台；所述油箱、油泵、换向阀、高压传感器、过滤器、低压传感器、泄压排气阀和高压安全阀、压力传感器和旁通阀均集成于所述安装平台上，
16.优选的，所述驱动装置还包括壳体，所述壳体固定设置在所述摆动油缸上，所述油箱、油泵、换向阀、高压传感器、过滤器、低压传感器、泄压排气阀和高压安全阀、压力传感器和旁通阀均设置在所述壳体内部，所述控制器固定设置在所述壳体外部；所述电机安装在所述壳体侧面上。
17.优选的，所述油箱为自增压油箱，所述油箱上设置有加注油口。
18.优选的，所述液压机包括外壳和顶杆，所述顶杆设置在所述外壳中，所述顶杆包括：
19.本体，所述本体的一端设置有连杆，所述本体对应所述连杆的一端开设有同轴线的盲孔；
20.缓冲机构，所述缓冲机构设置在所述盲孔中，所述缓冲机构包括第一套筒、第二套筒、连接件和弹性件，所述第一套筒穿入所述弹性件的中空部，所述第一套筒远离所述连杆的一端向外凸出形成凸肩，所述连接件设置在所述弹性件靠近所述连杆的一端，所述连接件与所述连杆连接，所述第二套筒固定设置在所述连接件靠近所述弹性件的端面上，所述第二套筒套设在所述第一套筒的外部，所述第二套筒压在所述弹性件上；
21.所述缓冲机构还包括中心杆，所述中心杆固定连接在所述连接件靠近所述弹性件的端面上，所述中心杆插入所述第一套筒中间的通孔；
22.所述中心杆的端部伸出所述第一套筒并安装有第一销。
23.本技术有益效果如下：
24.本技术提供的通海阀机电静压驱动装置，通过在摆动油缸上设置油箱、油泵和电机，当需要启动驱动装置时，电机驱动油泵向摆动油缸供油，摆动油缸旋转带动曲轴旋转，曲轴旋转带动连杆将顶杆推出或收回，避免了通过外部液压管路向驱动装置供油，减少舰上管路的数量，减小了占用空间；同时通过摆动油缸的活塞将一般的线性运动转化为旋转运动，替代了齿条带动曲轴转动的形式，减少了液压机中齿条的设置，减少了液压机的占用空间。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。
26.图1为本技术实施例整体结构示意图；
27.图2为本技术实施例中曲轴结构示意图之一；
28.图3为本技术实施例中曲轴结构示意图之二；
29.图4为本技术实施例中摆动油缸局部剖视图；
30.图5为本技术实施例中液压系统原理图；
31.图6为本技术实施例中顶杆结构示意图；
32.图7为本技术实施例中缓冲机构结构示意图。
33.其中，10
‑
液压机，11
‑
顶杆；12
‑
曲轴；13
‑
连杆；14
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凹槽；15
‑
摆动油缸；16
‑
外花键；17
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内花键；18
‑
油箱；19
‑
加注油口；20
‑
油泵；21
‑
电机；22
‑
换向阀；23
‑
液压锁；24
‑
轴瓦；25
‑
轴承盖；26
‑
第一过渡法兰；27
‑
第二过渡法兰；28
‑
壳体；281
‑
安装平台；29
‑
高压传感器；30
‑
过滤器；31
‑
低压传感器；32
‑
泄压排气阀；33
‑
高压安全阀；34
‑
控制器；35
‑
压力传感器；36
‑
旁通阀；101
‑
外壳；102
‑
密封圈；103
‑
密封填料；111
‑
本体；112
‑
盲孔；40
‑
缓冲机构；41
‑
第一套筒；42
‑
第二套筒；43
‑
连接件；44
‑
弹性件；45
‑
凸肩；46
‑
中心杆；47
‑
第一销；48
‑
压紧螺母；49
‑
转接杆；50
‑
滑块；51
‑
第二销；52
‑
长条孔；53
‑
限位键。
具体实施方式
34.本技术实施例通过提供一种，解决了现有技术中通海阀驱动装置与外部液压管路接口过多，导致液压管路系统走向复杂、占用空间大的技术问题。
35.本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
36.如图1、2、3、4所示，本技术提供一种通海阀机电静压驱动装置，包括动力传输装置和液压控制系统，动力传输装置包括液压机和曲轴连杆机构，液压机10内设置有顶杆，顶杆与曲轴连杆机构的连杆铰接，曲轴12可转动设置在液压机10下端，曲轴12的轴线与顶杆11的轴线相互垂直设置，曲轴12与顶杆11之间设置有连杆13，连杆13的两端分别与曲轴12中间的凹槽14和顶杆11铰接连接，曲轴12的轴向油槽与径向油槽贯通；在液压机10侧面对应曲轴12的位置设置有摆动油缸15，摆动油缸15的输出端与曲轴12的端部通过花键连接，曲轴12端部为外花键16，摆动油缸15的输出端为内花键17，内花键17采用49齿，模数为1，压力角为30
°
，齿槽宽精度为7级；在摆动油缸15上设置有油箱18，本实施例中油箱18为自增压油箱18，油箱18上设置有加注油口19；在摆动油缸15上设置有油泵20，油泵20的进油口与油箱18通过管路连接，油泵20连接有电机21，油泵20的出油口与摆动油缸15的进油口通过管路连接，摆动油缸15的出油口连接在油泵20的进油口与油箱18之间的管路上；在油泵20与摆动油缸15之间的管路上设置有换向阀22，本实施例中换向阀22为旋转直驱阀，油泵20的出油口与摆动油缸15的进油口之间的管路连接换向阀22的入口，摆动油缸15的出油口的管路连接换向阀22的出口，换向阀22与摆动油缸15之间设置有液压锁23，使摆动油缸15停止工作时位置能够位置固定并承受一定载荷，避免顶杆11位置不能锁定，将油箱、油泵、电机和换向阀均设置在所述摆动油缸上，实现了该驱动装置的独立油源控制模式，只需与上位机电气线缆的连接，该驱动装置只需工作时启动，由于该驱动装置的工作时间短，工作次数少，从而大幅提升了效率。
37.在上述实施例中，通过在摆动油缸15上设置油箱18、油泵20和电机21，当需要启动驱动装置时，电机21驱动油泵20向摆动油缸15供油，摆动油缸15旋转带动曲轴12旋转，曲轴12旋转带动连杆13将顶杆11推出或收回，避免了通过外部液压管路向驱动装置供油，减少舰上管路的数量，减小了占用空间；同时通过摆动油缸15的活塞将一般的线性运动转化为旋转运动，替代了齿条带动曲轴12转动的形式，减少了液压机10中齿条的设置，减少了液压机10的占用空间。
38.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
39.如图1、4所示，为了解决现有技术中驱动装置拆卸困难的技术问题，本技术提供一种通海阀机电静压驱动装置，曲轴12两端通过轴瓦24和轴承盖25与液压机10固定连接，轴瓦24和轴承盖25的连接以及轴瓦24和轴承盖25与液压机10的固定结构属于本领域技术人员常规手段，此处不做赘述。
40.摆动油缸15的对应曲轴12的一端一体成型有第一过渡法兰26，液压机10对应第一过渡法兰26处固定设置有第二过渡法兰27，第一过渡法兰26与第二过渡法兰27通过螺栓固定连接，方便对摆动油缸15和液压机10拆卸及安装。
41.如图1、5所示，为了解决现有技术中驱动装置液压管路的压力无法检测的技术问题，本技术提供一种通海阀机电静压驱动装置，驱动装置还包括壳体28，壳体28固定设置在摆动油缸15上，油箱18和油泵20均固定设置在壳体28内，壳体28对应加注油口19处设置盖子，方便对油箱18加油，电机21安装在壳体28侧面上。
42.油泵20的出油口与换向阀22之间的管路上设置有高压传感器29和过滤器30，油箱18与油泵20的进油口之间的管路上设置有低压传感器31和泄压排气阀32，油泵20的出油口与换向阀22之间的管路与油箱18与油泵20的进油口之间的管路之间设置有高压安全阀33；高压传感器29、低压传感器31、高压安全阀33、泄压排气阀32、过滤器30均设置在壳体28内部；壳体28外部固定设置有控制器34，高压传感器29、低压传感器31、电机21分别与控制器34电连接。
43.换向阀22与摆动油缸15之间的管路上设置有压力传感器35和旁通阀36，旁通阀36方便对换向阀22和摆动油缸15之间的管路加油或泄油，当发生紧急情况时，通过旁通阀36可以快速操作，避免换向阀22和摆动油缸15之间的压力长时间失常导致损坏，压力传感器35和旁通阀36均设置在壳体28内部，压力传感器35与控制器34电连接。
44.当高压传感器29监测管路液压过高，高压传感器29向控制器34发出信号，控制器34控制降低电机21的功率或者控制电机21停止工作；过滤器30使液压管路中的液压油更干净，防止杂质将换向阀22和液压锁23堵塞；当低压传感器31监测管路液压过低，低压传感器31向控制器34发出信号，控制器34控制提高电机21的功率或者控制电机21停止工作进行检修；高压安全阀33避免油泵20的出油口与换向阀22之间的管路中压力过大，当油泵20的出油口与换向阀22之间的管路压力过大时，油泵20的出油口与换向阀22之间的管路中的液压油通过高压安全阀33流入油箱18与油泵20的进油口之间的管路中进行泄压；压力传感器35检测换向阀22与摆动油缸15之间的管路中液压，方便及时掌握摆动油缸15与换向阀22中的压力，避免压力失常导致换向阀22和摆动油缸15非正常工作。
45.如图1、6、7所示，所述液压机包括外壳101和顶杆11，所述顶杆11设置在所述外壳101中，所述顶杆11包括：本体111，所述本体111的一端设置有连杆13，所述本体111对应所述连杆13的一端开设有同轴线的盲孔112；在所述盲孔112中设置有缓冲机构40，所述缓冲机构40包括第一套筒41、第二套筒42、连接件43和弹性件44，所述第一套筒41穿入所述弹性件44的中空部，所述第一套筒41远离所述连杆13的一端向外凸出形成凸肩45，所述连接件43设置在所述弹性件44靠近所述连杆13的一端，所述连接件43与所述连杆13连接，所述第二套筒42固定设置在所述连接件43靠近所述弹性件44的端面上，所述第二套筒42套设在所述第一套筒41的外部，所述第二套筒42压在所述弹性件44上，在连杆13推动顶杆11移动的过程，连杆13给连接件43施加推力，使连接件43和第二套筒42推动弹性件44在第一套筒41
上压缩，弹性件44对连杆13与连接件43之间进行缓冲，提高了顶杆11的缓冲效果，避免液压机震动过大。
46.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
47.如图1、6、7所示，为了解决现有技术中第一套筒41和第二套筒42配合不稳定的技术问题，本技术提供一种用于通气阀驱动装置中的液压机，所述缓冲机构40还包括中心杆46，所述中心杆46固定连接在所述连接件43靠近所述弹性件44的端面上，所述中心杆46插入所述第一套筒41中间的通孔，通过中心杆46在第一套筒41中间的通孔中滑动，使连杆13移动更加稳定，同时避免第一套筒41和第二套筒42之间发生晃动；所述中心杆46的端部伸出所述第一套筒41并安装有第一销47，防止中心杆46从第一套筒41中脱离；所述弹性件44为碟形弹簧，所述碟形弹簧为11组，每组所述碟形弹簧为4片叠合，所述碟形弹簧喷丸处理，使得产品疲劳寿命更高，然后进行锌
‑
磷化处理并涂防护层，避免碟形弹簧受到海水潮气的影响而服饰，能很好的适应海洋大气环境，满足驱动装置恶劣的使用工况。
48.所述连接件43对应所述连杆13的一侧设置有压紧螺母48，所述压紧螺母48设置在所述盲孔112内部，所述压紧螺母48将所述缓冲机构40进行限位，避免缓冲机构40在盲孔112中移动范围过大，使缓冲机构40稳定固定并对连杆13进行缓冲，液压机整体结构更稳定。
49.所述压紧螺母48外侧壁与所述盲孔112内侧壁螺纹连接，方便对压紧螺母48进行拆卸，所述压紧螺母48轴向设置为多边形孔，本实施例中多边形孔为6方孔，所述连杆13与所述连接件43之间设置有转接杆49，所述转接杆49穿过所述多边形孔，所述转接杆49的横截面与所述多边形孔的形状相同，所述转接杆49的两端分别与所述连杆13和所述连接件43固定连接，转接杆49使连杆13和连接件43只能沿盲孔112的轴线移动，避免连杆13和连接件43发生转动，避免连杆13和连接件43转动对弹性件44造成损伤。
50.如图1、2、3所示，为了解决现有技术中连杆13在盲孔112中移动距离过大造成弹性件44损伤的技术问题，本技术提供一种用于通气阀驱动装置中的液压机，所述连杆13的外部套设有滑块50，所述连杆13与所述滑块50通过第二销51铰接连接，所述外壳101侧壁开设有长条孔52，所述滑块50外侧壁对应所述长条孔52处通过螺钉固定设置有限位键53，所述限位键53设置在所述长条孔52中，所述限位键53的长度小于所述长条孔52的长度，使滑块50和限位键53只能在长条孔52中移动，避免连杆13移动长度过大将弹性件44压坏，同时滑块50将连杆13和盲孔112内壁之间的空隙进行填充，滑块50对连杆13起到支撑作用，避免连杆13受力过大造成损伤。
51.如图1所示，所述顶杆11与所述外壳101内壁之间沿轴向由外至内依次设置有两道密封圈102和一道密封填料103，所述密封填料103为由6组8
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8的增强柔性石墨编制组成，所述增强柔性石墨内部设置有504不锈钢丝，通过密封圈102和密封填料103的设置，使顶杆11与所述外壳101内壁之间的密封效果更好，在增强柔性石墨内部设置有504不锈钢丝，提高密封填料103的强度，使密封填料103的使用寿命更高。
52.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
53.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。