CN107990094A - 一种充油压力补偿式水下云台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充油压力补偿式水下云台装置，包括半环、第一螺钉、第二螺钉、第三螺钉、第四螺钉、壳体、水密连接器、固定座、第五螺钉、弹簧、活塞、弹簧座、第一密封圈、步进电机、第一联轴器、谐波减速器、第二联轴器、旋转变压器，第二密封圈、堵头、滚动轴承、端盖、输出轴、第三密封圈和卡簧。本发明的有益效果是：密封壳体组件内部充满变压器油，可避免内部电气元件与水接触，动力组件设置在密封壳体组件内，用于控制并驱动输出轴旋转，并能够实时反馈输出轴的角度，充油压力补偿组件，为密封壳体组件内部变压器油增加压力。本发明具有大扭矩、高精度等特点，适用于在深水环境中支撑摄像机、照明灯等设备的旋转。

Description

一种充油压力补偿式水下云台装置
技术领域
本发明涉及一种水下云台装置，具体为一种充油压力补偿式水下云台装置，属于水下应用领域。
背景技术
水下云台在遥控水下机器人上具有广泛的应用，它通常用于支撑水下摄像机和水下照明灯，从而使遥控水下机器人具有更广阔的观测视野。为实现深水环境下的旋转运动，需要重点解决云台输出轴的动密封问题。充油式压力补偿方式很好的解决了水下云台的动密封问题，但为更好的服务于遥控水下机器人，还需要考虑如何在体积小型化的前提下，解决水下云台的大扭矩、高精度、闭环控制问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种充油压力补偿式水下云台装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种充油压力补偿式水下云台装置，包括壳体，所述壳体上方设置固定座，所述固定座内部设置水密连接器，所述壳体一端设置弹簧座，所述弹簧座内部设置第五螺钉，所述弹簧座一侧设置弹簧，所述弹簧一侧设置活塞，所述活塞一侧设置第一密封圈，所述活塞一端设置步进电机，所述步进电机一端设置第一联轴器，所述第一联轴器一侧设置谐波减速器，所述谐波减速器内部设置第二螺钉，所述谐波减速器一侧设置第二联轴器，所述第二联轴器内部设置第一螺钉，所述第二联轴器一端设置旋转变压器，所述旋转变压器一侧设置第二密封圈，所述第二密封圈上方设置堵头，所述堵头上方设置滚动轴承，所述滚动轴承一侧设置端盖，所述端盖一侧设置输出轴，所述输出轴一侧设置第三密封圈，所述第三密封圈一侧设置卡簧，所述卡簧一端设置半环。
优选的，为了使所述第一联轴器与所述谐波减速器之间连接紧密，所述第一联轴器与所述谐波减速器之间通过第三螺钉连接。
优选的，为了使所述弹簧座能够支撑所述弹簧，所述弹簧座设计为圆柱形杯状结构，端面设计有通孔。
优选的，为了使所述步进电机方便安装，所述步进电机与所述壳体之间通过第四螺钉连接。
优选的，为了防止外部海水进入壳体内部，所述活塞在所述弹簧的作用力下沿轴向运动，保证壳体内部压力时刻大于外部海水压力。
本发明的有益效果是：密封壳体组件内部充满变压器油，可避免内部电气元件与水接触，动力组件设置在密封壳体组件内，用于控制并驱动输出轴旋转，并能够实时反馈输出轴的角度，充油压力补偿组件，为密封壳体组件内部变压器油增加压力。本发明具有大扭矩、高精度等特点，适用于在深水环境中支撑摄像机、照明灯等设备的旋转。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明内部剖面结构示意图；
图中：1、半环，2、第一螺钉，3、第二螺钉，4、第三螺钉，5、第四螺钉，6、壳体，7、水密连接器，8、固定座，9、第五螺钉，10、弹簧，11、活塞，12、弹簧座，13、第一密封圈，14、步进电机，15、第一联轴器，16、谐波减速器，17、第二联轴器，18、旋转变压器，19、第二密封圈，20、堵头，21、滚动轴承，22、端盖，23、输出轴，24、第三密封圈，25、卡簧。
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。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。
请参阅图1-2所示，一种充油压力补偿式水下云台装置，包括壳体6，壳体6上方设置固定座8，固定座8内部设置水密连接器7，壳体6一端设置弹簧座12，弹簧座12内部设置第五螺钉9，弹簧座12一侧设置弹簧10，弹簧10一侧设置活塞11，活塞11一侧设置第一密封圈13，活塞11一端设置步进电机14，步进电机14一端设置第一联轴器15，第一联轴器15一侧设置谐波减速器16，谐波减速器16内部设置第二螺钉3，谐波减速器16一侧设置第二联轴器17，第二联轴器17内部设置第一螺钉2，第二联轴器17一端设置旋转变压器18，旋转变压器18一侧设置第二密封圈19，第二密封圈19上方设置堵头20，堵头20上方设置滚动轴承21，滚动轴承21一侧设置端盖22，端盖22一侧设置输出轴23，输出轴23一侧设置第三密封圈24，第三密封圈24一侧设置卡簧25，卡簧25一端设置半环1。
作为本发明的一种技术优化方案，第一联轴器15与谐波减速器16之间通过第三螺钉4连接。
作为本发明的一种技术优化方案，弹簧座12设计为圆柱形杯状结构，端面设计有通孔。
作为本发明的一种技术优化方案，步进电机14与壳体6之间通过第四螺钉5连接。
作为本发明的一种技术优化方案，活塞11在弹簧10作用力下能沿轴向运动。
本发明在使用时，首先，壳体6采用6061铝合金加工而成，外表呈圆柱体，两侧分别设计有螺纹孔与卡簧槽，内部设计有不规则台阶，便于与各部件的装配与紧固，其侧面有一通孔，便于水密连接器7走线。固定座8采用6061铝合金加工而成，上表面为光滑平面，下表面为弧形曲面，可与壳体6外圆柱面相贴合，沿贴合边缘接缝处与壳体6进行焊接处理，保证焊接的密封性，固定座8上设计有一螺纹孔，与壳体6上侧面通孔想通，螺纹孔用于水密连接器7安装固定。端盖22用于支撑输出轴23的旋转运动，其侧面及中间圆孔内壁上分别设计有两道密封槽，其端面上设计有两个通孔，分别用于实现抽真空操作与充油操作；堵头20固定于端盖22上，在完成抽真空操作与充油操作后，堵住端盖22上通孔防止变压器油泄露，抽真空操纵可外接真空泵完成。卡簧25安装于壳体6上，采用316L不锈钢材质，用于限制端盖22的轴向运动。步进电机14选用通用的42系列二相步进电机，其设置于壳体6内部，是输出轴23旋转运动的动力源。第一联轴器15采用316L不锈钢加工而成，用于步进电机14与谐波减速器16(型号为LCD-17-50-C-I-ST)的动力传递，第一联轴器15中间为D形孔与步进电机14相配合。旋转变压器18(型号为TS2640N321E64)的定子由两个半环1通过过盈配合与壳体6固定，其转子通过过盈配合与输出轴23固定，其用于实时反馈输出轴23的绝对角度。水密连接器7(型号为SeaconFAWM-10P-BC-R/A型扁平10芯水密连接器)，用于旋转变压器18与步进电机14电气信号的传递。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种充油压力补偿式水下云台装置，包括壳体(6)，其特征在于：所述壳体(6)上方设置固定座(8)，所述固定座(8)内部设置水密连接器(7)，所述壳体(6)一端设置弹簧座(12)，所述弹簧座(12)内部设置第五螺钉(9)，所述弹簧座(12)一侧设置弹簧(10)，所述弹簧(10)一侧设置活塞(11)，所述活塞(11)一侧设置第一密封圈(13)，所述活塞(11)一端设置步进电机(14)，所述步进电机(14)一端设置第一联轴器(15)，所述第一联轴器(15)一侧设置谐波减速器(16)，所述谐波减速器(16)内部设置第二螺钉(3)，所述谐波减速器(16)一侧设置第二联轴器(17)，所述第二联轴器(17)内部设置第一螺钉(2)，所述第二联轴器(17)一端设置旋转变压器(18)，所述旋转变压器(18)一侧设置第二密封圈(19)，所述第二密封圈(19)上方设置堵头(20)，所述堵头(20)上方设置滚动轴承(21)，所述滚动轴承(21)一侧设置端盖(22)，所述端盖(22)一侧设置输出轴(23)，所述输出轴(23)一侧设置第三密封圈(24)，所述第三密封圈(24)一侧设置卡簧(25)，所述卡簧(25)一端设置半环(1)。
2.根据权利要求1所述的一种充油压力补偿式水下云台装置，其特征在于：所述第一联轴器(15)与所述谐波减速器(16)之间通过第三螺钉(4)连接。
3.根据权利要求1所述的一种充油压力补偿式水下云台装置，其特征在于：所述弹簧座(12)设计为圆柱形杯状结构，端面设计有通孔。
4.根据权利要求1所述的一种充油压力补偿式水下云台装置，其特征在于：所述步进电机(14)与所述壳体(6)之间通过第四螺钉(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种充油压力补偿式水下云台装置，其特征在于：所述活塞(11)在所述弹簧(10)作用力下能沿轴向运动。
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