本发明专利技术公开了一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具，属于水下作业装备和海洋智能装备技术领域，包括密封筒，无刷电机的输入端连接有电机驱动器，无刷电机的伸出轴通过顶丝固定连接有内转子，内转子的外壁套接有隔离罩，隔离罩的外侧壁套接有外转子，锁紧螺母与外转子肩部之间安装有负载端轴承，密封筒的右端通过密封筒后盖形成密封，密封筒后盖上安装有防水插头，本发明专利技术采用无接触动力传递保证了电子设备与海水的完全分离，通过O型密封圈实现静密封，无需动密封，保证可靠的密封性；一套工具可以实现切割、打磨、钻孔、快速松紧螺母/丝等多种作业任务；可用于潜水员水下手持作业，也可用于水下机器人在浅海及深海环境下夹持作业。持作业。持作业。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具
[0001]本专利技术涉及水下作业装备和海洋智能装备
，具体是一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具。
技术介绍
[0002]遥控无人潜水器ROV(Remote operated vehicles)是替代人类探索海洋和开发海洋资源的大国重器，在国家的海洋战略中发挥着越来越重要且无可替代的作用。ROV是通过机械手夹持各种水下工具替代潜水员完成复杂、危险的水下作业，其主要应用场景包括：救助打捞、科学考察、海底管线的铺设和检查、水下结构物的检查和维修及水下施工的辅助作业等。ROV要完成精准高质量的水下作业任务，除了要抵抗水下浪涌的干扰，实现水下稳定悬停观测和作业，作业工具的可靠性、便捷性和实用性也非常关键。
[0003]水下工具作为深海遥控作业的专用施工工具，应具有易于操作、能承受较高的海水压力、耐海水腐蚀、重量轻、体积小等特点。目前水下工具一般采用液压作为动力驱动系统，液压系统虽具有刚性好、承载能力大等特点，但系统复杂、油路易泄漏、重量大，只能搭载在大型ROV上，同时，作为深海作业工具，优良的水下密封和防腐蚀技术也至关重要。
[0004]现有技术中的水下作业工具在实际的使用过程中具有以下缺点：
[0005](1)、采用液压驱动系统，存在着环境污染(工作介质与海洋环境不相容)、结构复杂(需要压力补偿、油箱和回油管等)、工作可靠性差(密封要求严格，海水侵入到系统引起油液变质、元件腐蚀磨损加剧)等问题；
[0006](2)、水下电机输出轴处一般采用O型圈、动密封、机械密封及端面密封等形式，因输出轴是在不断旋转的，尤其是高速旋转时容易导致O型圈的磨损、发热与变形，在较高水压下容易漏水；动密封与端面密封等设计难度大，加工工艺要求严格，电机轴和密封圈之间有间隙，加大电机能量摩擦损耗，长时间运转都会出现密封不可靠的现象；
[0007](3)、现有水下工具功能单一，每套工具都是一个较庞大的系统。为有效地解决上述问题，我们提出一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具，它利用内转子和外转子间的磁性来传递扭矩，并用隔离罩将内外转子隔离，无接触动力传递保证了电子设备与海水的完全分离，通过O型密封圈实现静密封，无需动密封，保证可靠的密封性；同时可以实现软启动、减振、调速及过载保护等功能，保证工具的可靠性、稳定性与实用性；采用电力驱动无刷电机系统，最大转速13000转/min，并可无级调速，最大输出扭矩8Nm(可定制)，一套工具可以实现切割、打磨、钻孔、快速松紧螺母/丝等多种作业任务。可扩展性强，通过定制加工不同的转换接头，可以实现更丰富的功能；且该工具可用于潜水员水下手持作业，也可用于水下机器人在浅海及深海环境下夹持作业。
[0009]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0010]一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具，包括密封筒，所述密封筒的内部固定安装有肋板，所述肋板通过第二固定螺栓固定连接有无刷电机，所述无刷电机的输入端连接有电机驱动器，所述无刷电机的伸出轴通过顶丝固定连接有内转子，所述内转子的外壁套接有隔离罩，所述隔离罩的右端通过第一固定螺栓与密封筒固定连接，所述隔离罩的外侧壁套接有外转子，所述隔离罩左端带螺纹轴穿过外转子的左端，且通过锁紧螺母相固定，所述锁紧螺母与外转子肩部之间安装有负载端轴承，所述密封筒的右端通过密封筒后盖形成密封，所述密封筒后盖上安装有防水插头。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述隔离罩的右端嵌入至密封筒的左端，且互为间隙配合，通过O型密封圈形成静密封，所述密封筒后盖的左端嵌入至密封筒的右端，且互为间隙配合，通过O型密封圈形成静密封。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述密封筒的圆周表面固定安装有密封筒夹具，所述密封筒夹具的上端通过螺栓可拆卸连接有机械手夹持部位。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述外转子的右端通过轴承与隔离罩形成滑动摩擦。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述锁紧螺母与外转子通过负载端轴承形成滑动摩擦。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述外转子的左端可拆卸连接有接杆，所述接杆的圆周表面安装有砂轮片锁紧板和砂轮片压板，且所述砂轮片锁紧板和砂轮片压板之间安装有砂轮片。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，所述外转子左端设有螺纹孔，所述接杆的右端设有外螺纹，所述外转子与接杆通过螺纹相连接。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，所述外转子的左端可拆卸连接有切割锯。
[0018]作为本专利技术的一种优选方案，所述外转子的左端可拆卸连接有钻头。
[0019]作为本专利技术的一种优选方案，所述外转子的左端可拆卸连接有抛光轮。
[0020]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0021](1)、本方案其利用内转子和外转子间的磁性来传递扭矩，并用隔离罩将内外转子隔离，无接触动力传递保证了电子设备与海水的完全分离，通过O型密封圈实现静密封，无需动密封，保证可靠的密封性。
[0022](2)、本方案可以实现软启动、减振、调速及过载保护等功能，保证工具的可靠性、稳定性与实用性。采用电力驱动无刷电机系统，最大转速13000转/min，并可无级调速，最大输出扭矩8Nm(可定制)，一套工具可以实现切割、打磨、钻孔、快速松紧螺母/丝等多种作业任务。
[0023](3)、本方案可扩展性强，通过定制加工不同的转换接头，可以实现更丰富的功能。
[0024](4)、本方案工具设计新颖、结构紧凑、成本低、重量轻、体积小，便于潜水员手持水下作业，也可用于水下机器人搭载作业。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1的立体示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例1内部结构的立体示意图。
[0027]图3为本专利技术实施例1的正剖视图。
[0028]图4为本专利技术实施例1中砂轮片锁紧板的立体示意图。
[0029]图5为本专利技术实施例1中砂轮片压板的立体示意图。
[0030]图6为本专利技术中接杆的立体示意图。
[0031]图7为本专利技术中隔离罩的立体示意图。
[0032]图8为本专利技术中密封筒的立体示意图。
[0033]图9为本专利技术中机械手夹持部位的立体示意图。
[0034]图10为本专利技术中内转子的立体示意图。
[0035]图11为本专利技术中密封筒夹具的立体示意图。
[0036]图12为本专利技术中密封筒后盖的立体示意图。
[0037]图13为本专利技术中防水插头的立体示意图。
[0038]图14为本专利技术中负载端轴承的立体示意图。
[0039]图15为本专利技术中轴承的立体示意图。
[0040]图16为本专利技术中实施例2的立体示意图。
[0041]图17为本专利技术中实施例3的立体示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具，包括密封筒(8)，其特征在于：所述密封筒(8)的内部固定安装有肋板(20)，所述肋板(20)通过第二固定螺栓(19)固定连接有无刷电机(12)，所述无刷电机(12)的输入端连接有电机驱动器(14)，所述无刷电机(12)的伸出轴通过顶丝固定连接有内转子(11)，所述内转子(11)的外壁套接有隔离罩(5)，所述隔离罩(5)的右端通过第一固定螺栓(7)与密封筒(8)固定连接，所述隔离罩(5)的外侧壁套接有外转子(6)，所述隔离罩(5)左端带螺纹轴穿过外转子(6)的左端，且通过锁紧螺母(10)固定，所述锁紧螺母(10)与外转子(6)肩部之间安装有负载端轴承(17)，所述密封筒(8)的右端通过密封筒后盖(15)形成密封，所述密封筒后盖(15)上安装有防水插头(16)。2.根据权利要求1所述的一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具，其特征在于：所述隔离罩(5)的右端嵌入至密封筒(8)的左端，且互为间隙配合，通过O型密封圈形成静密封，所述密封筒后盖(15)的左端嵌入至密封筒(8)的右端，且互为间隙配合，通过O型密封圈形成静密封。3.根据权利要求1所述的一种应用于深海ROV的多功能旋转型作业工具，其特征在于：所述密封筒(8)的圆周表面固定安装有密封筒夹具(13)，所述密封筒夹具(13)的上端通过螺栓...
【专利技术属性】
技术研发人员：于昌利，张兴明，鞠晓群，凌子涵，郭译泽，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：
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