CN114622868B - 一种水下密封关节 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械自动化工程领域，具体地说是一种水下密封关节，密封关节腔的上下两侧分别与密封关节上盖、密封关节下盖密封连接，旋转密封轴的一端位于密封关节腔内，另一端由密封关节上盖穿出，并与密封关节上盖之间通过旋转密封结构实现密封；驱动舵机通过舵机固定座安装于密封关节下盖上，驱动舵机的输出轴通过舵机连接盘与旋转密封轴的一端相连；轴承座及轴承盖分别套设于旋转密封轴上，且位于密封关节腔内，轴承盖的一侧与密封关节上盖连接，另一侧与轴承座相连，旋转密封轴通过回转轴承与轴承座转动连接。本发明是一种模块化的水下密封关节，可以实现良好的密封效果，具有体积小、轻量化、扩展能力高、应用范围广等特点。

Description

一种水下密封关节
技术领域
本发明属于机械自动化工程领域，具体地说是一种水下密封关节。
背景技术
水下密封关节是可实现水下作业的密封关节，可以广泛地应用于水下机械臂、水下机器人等，可以根据实际应用场景，实现水下作业、海洋勘探、输油管道检测等。水下密封关节可实现水下的旋转密封，关节为模块化，易于安装、拆卸和更换，而且该水下密封关节集成度较高，单关节可实现自主动作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下密封关节，可实现在水下的单自由度关节密封。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括密封关节上盖、旋转密封轴、密封关节腔、密封关节下盖、回转轴承、舵机连接盘、舵机固定座、驱动舵机、轴承座及轴承盖，其中密封关节腔的上下两侧分别与所述密封关节上盖、密封关节下盖密封连接，使水下密封关节内部整体处于密封状态；所述旋转密封轴的一端位于密封关节腔内，另一端由所述密封关节上盖穿出，并与所述密封关节上盖之间通过旋转密封结构实现密封；所述驱动舵机及舵机固定座均位于密封关节腔内，该驱动舵机通过舵机固定座安装于密封关节下盖上，所述驱动舵机的输出轴通过舵机连接盘与所述旋转密封轴的一端相连；所述轴承座及轴承盖分别套设于旋转密封轴上，且位于所述密封关节腔内，所述轴承盖的一侧与密封关节上盖连接，另一侧与所述轴承座相连，所述旋转密封轴通过回转轴承与轴承座转动连接。
其中：所述旋转密封轴上套设有轴套，该轴套的一端与所述回转轴承抵接，另一端与嵌于所述旋转密封轴上的挡圈抵接。
所述回转轴承位于轴承座与轴承盖之间，该回转轴承与旋转密封轴上的轴肩处旋转连接；所述回转轴承的内圈通过轴套及旋转密封轴上的轴肩轴向限位，外圈通过所述轴承座及轴承盖轴向限位。
所述旋转密封结构为分体式的斯特封密封，包括密封端盖及斯特封密封圈，所述密封关节上盖的外表面设有密封槽A，所述斯特封密封圈容置于密封槽A内，所述密封端盖固接于密封关节上盖的外表面，并与所述斯特封密封圈抵接；所述斯特封密封圈的内侧与旋转密封轴摩擦接触，实现旋转密封。
所述密封关节下盖的外表面安装有旋转连接块，该旋转连接块上转动连接有回转轴套。
所述密封关节腔内分别安装有控制板及电池，该控制板与所述电池相连，由电池为控制板供电；所述驱动舵机分别与控制板及电池连接，通过所述电池为驱动舵机供电，并通过所述控制板控制驱动舵机的启停和调速。
所述密封关节下盖上安装有线缆头，水下电缆通过该线缆头与所述控制板相连。
所述密封关节腔的上下两侧均开设有密封槽B，上侧的所述密封槽B内容置有上密封圈，与所述密封关节上盖实现密封；下侧的所述密封槽B内容置有下密封圈，与所述密封关节下盖实现密封。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明可以实现在水下的单关节旋转运动，关节密封结构密封性能好，可适用于复杂水下环境。
2.本发明采用模块化设计，结构简单，体积小，轻量化，易于安装、拆卸和更换，扩展能力高，应用范围广。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
其中：1为密封关节上盖，2为旋转密封轴，3为密封关节腔，4为密封关节下盖，5为上密封圈，6为密封端盖，7为斯特封密封圈，8为回转轴承，9为轴套，10为挡圈，11为控制板，12为舵机连接盘，13为电池，14为舵机固定座，15为驱动舵机，16为线缆头，17为旋转连接块，18为回转轴套，19为下密封圈，20为轴承座，21为轴承盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2所示，本发明包括密封关节上盖1、旋转密封轴2、密封关节腔3、密封关节下盖4、回转轴承8、舵机连接盘12、舵机固定座14、驱动舵机15、轴承座20及轴承盖21，其中密封关节腔3的上下两侧分别与密封关节上盖1、密封关节下盖4密封连接，本实施例的密封关节腔3的上下两侧均开设有密封槽B，上侧的密封槽B内容置有上密封圈5，与密封关节上盖1实现密封；下侧的密封槽B内容置有下密封圈19，与密封关节下盖4实现密封；进而使水下密封关节内部整体处于密封状态。
旋转密封轴2的一端位于密封关节腔3内，另一端由密封关节上盖1穿出，并与密封关节上盖1之间通过旋转密封结构实现密封。本实施例的旋转密封结构为分体式的斯特封密封，包括密封端盖6及斯特封密封圈7，密封关节上盖1的外表面设有密封槽A，斯特封密封圈7容置于密封槽A内，密封端盖6固接于密封关节上盖1的外表面，并与斯特封密封圈7抵接；斯特封密封圈7的内侧内衬条与旋转密封轴2摩擦接触，实现旋转密封。
轴承座20及轴承盖21分别套设于旋转密封轴2上，且位于密封关节腔3内，轴承盖21的一侧与密封关节上盖1的内表面连接，另一侧与轴承座20相连，旋转密封轴2通过回转轴承8与轴承座20转动连接。旋转密封轴2上套设有轴套9，该轴套9的一端与回转轴承8抵接，另一端与挡圈10抵接，该挡圈10嵌于旋转密封轴2上的沟槽中。本实施例的回转轴承8位于轴承座20与轴承盖21之间，该回转轴承8与旋转密封轴2上的轴肩处旋转连接；回转轴承8的内圈通过轴套9及旋转密封轴2上的轴肩轴向限位，外圈通过轴承座20及轴承盖21轴向限位。
驱动舵机15及舵机固定座14均位于密封关节腔3内，该驱动舵机15通过舵机固定座14安装于密封关节下盖4上，驱动舵机15的输出轴通过舵机连接盘12与旋转密封轴2的一端相连。
本实施例的密封关节腔3的内壁上分别固接有控制板11及电池13，该控制板11与电池13相连，由电池13为控制板11供电。驱动舵机15分别与控制板11及电池13连接，通过电池13为驱动舵机15供电，并通过控制板11控制驱动舵机15的启停和调速。
本实施例的密封关节下盖4的外表面分别安装有线缆头16及旋转连接块17，水下电缆通过该线缆头16与控制板11相连，旋转连接块17上转动连接有回转轴套18，该旋转连接块17和旋转密封轴2可作为旋转运动回转中心，实现单自由度关节的密封旋转运动。
本发明的工作原理为：
控制板11控制驱动舵机15工作，驱动舵机15的输出轴通过舵机连接盘12带动旋转密封轴2旋转，进而输出水下密封关节的旋转运动。

Claims (5)

1.一种水下密封关节，其特征在于：包括密封关节上盖（1）、旋转密封轴（2）、密封关节腔（3）、密封关节下盖（4）、回转轴承（8）、舵机连接盘（12）、舵机固定座（14）、驱动舵机（15）、轴承座（20）及轴承盖（21），其中密封关节腔（3）的上下两侧分别与所述密封关节上盖（1）、密封关节下盖（4）密封连接，使水下密封关节内部整体处于密封状态；所述旋转密封轴（2）的一端位于密封关节腔（3）内，另一端由所述密封关节上盖（1）穿出，并与所述密封关节上盖（1）之间通过旋转密封结构实现密封；所述驱动舵机（15）及舵机固定座（14）均位于密封关节腔（3）内，该驱动舵机（15）通过舵机固定座（14）安装于密封关节下盖（4）上，所述驱动舵机（15）的输出轴通过舵机连接盘（12）与所述旋转密封轴（2）的一端相连；所述轴承座（20）及轴承盖（21）分别套设于旋转密封轴（2）上，且位于所述密封关节腔（3）内，所述轴承盖（21）的一侧与密封关节上盖（1）连接，另一侧与所述轴承座（20）相连，所述旋转密封轴（2）通过回转轴承（8）与轴承座（20）转动连接；
所述密封关节下盖（4）的外表面安装有旋转连接块（17），该旋转连接块（17）上转动连接有回转轴套（18）；
所述旋转密封轴（2）上套设有轴套（9），该轴套（9）的一端与所述回转轴承（8）抵接，另一端与嵌于所述旋转密封轴（2）上的挡圈（10）抵接；
所述回转轴承（8）位于轴承座（20）与轴承盖（21）之间，该回转轴承（8）与旋转密封轴（2）上的轴肩处旋转连接；所述回转轴承（8）的内圈通过轴套（9）及旋转密封轴（2）上的轴肩轴向限位，外圈通过所述轴承座（20）及轴承盖（21）轴向限位。
2.根据权利要求1所述的水下密封关节，其特征在于：所述旋转密封结构为分体式的斯特封密封，包括密封端盖（6）及斯特封密封圈（7），所述密封关节上盖（1）的外表面设有密封槽A，所述斯特封密封圈（7）容置于密封槽A内，所述密封端盖（6）固接于密封关节上盖（1）的外表面，并与所述斯特封密封圈（7）抵接；所述斯特封密封圈（7）的内侧与旋转密封轴（2）摩擦接触，实现旋转密封。
3.根据权利要求1所述的水下密封关节，其特征在于：所述密封关节腔（3）内分别安装有控制板（11）及电池（13），该控制板（11）与所述电池（13）相连，由电池（13）为控制板（11）供电；所述驱动舵机（15）分别与控制板（11）及电池（13）连接，通过所述电池（13）为驱动舵机（15）供电，并通过所述控制板（11）控制驱动舵机（15）的启停和调速。
4.根据权利要求3所述的水下密封关节，其特征在于：所述密封关节下盖（4）上安装有线缆头（16），水下电缆通过该线缆头（16）与所述控制板（11）相连。
5.根据权利要求1所述的水下密封关节，其特征在于：所述密封关节腔（3）的上下两侧均开设有密封槽B，上侧的所述密封槽B内容置有上密封圈（5），与所述密封关节上盖（1）实现密封；下侧的所述密封槽B内容置有下密封圈（19），与所述密封关节下盖（4）实现密封。
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