一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构及操作方法技术

一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构及操作方法，包括齿轮马达，其轴端连接可拆轴，可拆轴与齿轮马达的连接处通过轴承安装有轴伸保护壳，轴伸保护壳通过紧固件与齿轮马达固定，齿轮马达轴伸的轴端处通过轴端O型圈与轴伸保护壳形成密封；可拆轴的外圆周面与轴伸保护壳的内圆周面之间安装有机械密封件和防尘圈；轴伸保护壳的底部设置有间隔的加油口和放气口，齿轮马达的后端盖处设置泄油腔，后端盖处还设置两个螺纹式单向阀，齿轮马达的后端设置有进油口和回油口，两个螺纹式单向阀分别连通进油口与泄油腔、以及回油口与泄油腔，整体设计集成度高、体积小、重量轻、故障率低、寿命长。寿命长。寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构及操作方法


[0001]本专利技术涉及水下工程设备
，尤其是一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构及操作方法。

技术介绍

[0002]水下作业工具是载人潜水器在水下完成钻、锯、切割、剪、打磨及清洗等作业任务的重要设备，而齿轮马达是如冲击扳手、钻孔器、打磨机及打磨刷等部分水下作业工具的核心部件。
[0003]齿轮马达有进油、回油和泄油三根油管，泄油管将泄油口流出的液压油通过阀箱并接到回油上，三根油管的存在增加了阀箱的输出接口数量要求，在作业过程中容易出现油管干涉、缠绕的现象。
[0004]目前，现有技术中常见的齿轮马达应用于水下作业工具中时，故障率高、寿命低，主要体现下以下两个方面：
[0005]一方面轴伸耐腐蚀效果差，长时间泡在海水中使用，容易出现腐蚀损坏的现象；
[0006]另一方面，齿轮马达的密封方式为骨架油封，密封压力小，而水下回油、泄油的并接方式，使泄油腔压力增大，轴端密封更容易出现泄漏，密封失效，出现故障。

技术实现思路

[0007]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构及操作方法，从而采用集成设计，整体结构紧凑，体积小，故障率低，使用寿命长。
[0008]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，包括齿轮马达，齿轮马达的轴端连接可拆轴，所述可拆轴与齿轮马达的连接处通过轴承安装有轴伸保护壳，轴伸保护壳通过紧固件与齿轮马达固定，齿轮马达轴伸的轴端处通过轴端O型圈与轴伸保护壳形成密封；可拆轴的外圆周面与轴伸保护壳的内圆周面之间安装有机械密封件和防尘圈；轴伸保护壳的底部设置有间隔的加油口和放气口，齿轮马达的后端盖处设置泄油腔，后端盖处还设置两个螺纹式单向阀，齿轮马达的后端设置有进油口和回油口，两个螺纹式单向阀分别连通进油口与泄油腔、以及回油口与泄油腔。
[0010]其进一步技术方案在于：
[0011]所述轴承设置有两道。
[0012]所述轴伸保护壳采用一体式结构。
[0013]所述轴伸保护壳内设置有多个自补偿结构。
[0014]所述轴伸保护壳内设置有1
‑
3个自补偿结构。
[0015]单个自补偿结构具体为：包括设置在轴伸保护壳的壳体上开补偿油孔，补偿油孔与加油口、放气口以及轴伸保护壳内部密封圈连通，补偿油孔内充补偿油，在补偿油孔内安
装有补偿活塞，补偿油孔与补偿活塞之间通过活塞O型圈形成动密封，补偿活塞的一端与海水接触，补偿活塞的另一端与补偿油接触，补偿活塞接触海水的一端还设有弹簧，轴伸保护壳未充油前，弹簧会推动补偿活塞到补偿油孔的底部。
[0016]所述补偿活塞成T字型结构，补偿活塞上开有安装活塞O型圈的密封槽，补偿活塞的一端设置有内螺纹，补偿活塞另一端设置有定高凸台。
[0017]所述可拆轴采用耐腐蚀性材料制作。
[0018]一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构的操作方法，包括如下操作步骤：
[0019]S1、准备工作：
[0020]载人潜水器未下水前，将齿轮马达的加油口和放气口打开，通过加油口注入补偿油，空腔内空气由放气口排出，直至空腔内空气排尽且补偿活塞到达预设补偿液位线，停止充油，并关闭加油口和放气口；
[0021]S2、将S1中已经装好的齿轮马达连入路上液压泵站，进行运转调试，使补偿油充分润滑轴承、机械密封件；
[0022]S3、将S2中已经调试完成的齿轮马达作为驱动元件与作业工具连接固定，准备随载人潜水器入水；
[0023]S4、随着载人潜水器下潜深度增大，补偿活塞在内外压差的作用下逐渐向前推动，保持轴伸保护壳内压力与外界平衡；
[0024]S5、载人潜水器到达目标作业点后，启动液压源，进油口输入高压油，回油口输出低压油，泄油腔内的油会因为螺纹式单向阀和压差的原因进入回油口中一起回到油箱；
[0025]S6、齿轮马达正转，驱动作业装置正向运转作业；
[0026]S7、电磁换向阀换向后，回油口输入高压油，进油口输出低压油，泄油腔内的油会因为螺纹式单向阀和压差的原因进入进油口中一起回到油箱；
[0027]S8、齿轮马达反转，驱动作业装置反向运转作业；
[0028]在作业装置作业过程中，补偿油19保护齿轮马达1轴伸免受海水接触腐蚀；
[0029]S9、在齿轮马达运转工程中，齿轮马达的骨架油封若受到回油管内备压影响出现泄漏，机械密封件作为第二道密封，保护齿轮马达继续运转不受影响；
[0030]S10、载人潜水器完成作业后上浮，齿轮马达内补偿活塞在内外压差的作用下逐渐向后推动，保持轴伸保护壳内压力与外界平衡，直至浮到水面，补偿活塞复位。
[0031]本专利技术的有益效果如下：
[0032]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过集成优化设计，将齿轮马达的外接油管由三根减少为两根，减少了阀箱的输出接口数量要求，降低了潜航员的作业操作难度；齿轮马达轴端通过油液包裹保护设计，防止轴伸直接受到海水的腐蚀而损坏，并设置了密封性能更好的机械密封作为第二道保护，进一步降低轴端密封失效故障的可能性。整体设计集成度高，体积小，重量轻，解决了传统齿轮马达在水下作业工具应用中故障率高、寿命低的问题。
[0033]本专利技术在轴端通过轴伸保护壳和机械密封件密封保护，内部充满补偿油，隔绝海水的腐蚀，提高轴端密封的可靠性；轴伸末端连接可拆轴，耐腐蚀性能强的可拆轴与驱动机构连接传动；为了防止轴伸保护壳受深海环境压力影响，本专利技术采用自补偿设计；齿轮马达后端盖内设有螺纹式单向阀，分别连通泄油口与进油口、泄油口与回油口，使齿轮马达对外
接口减少为两个，精简便捷。
[0034]另外，本专利技术还具备如下优点：
[0035](1)本专利技术通过轴端密封油腔保护的方式，保护耐腐蚀性能差的齿轮马达轴伸免受海水腐蚀，同时密封性能更好的机械密封为齿轮马达轴端密封提供了第二道密封保护，使齿轮马达在水下作业工具中的应用可靠性更高，使用寿命更长。
[0036](2)本专利技术中采用的自补偿设计方式，为轴端密封油腔提供压力补偿的同时，不需要额外补偿器的设置，设计集成度高，体积小，重量轻，可以广泛应用在各种小密封容积补偿的设备上。
[0037](3)本专利技术通过在齿轮马达后端盖内设置螺纹式单向阀，连通进油口与泄油腔、回油口与泄油腔，使齿轮马达对外连接油口精简为两个，减少了阀箱的输出接口数量要求，降低了载人潜水器作业过程中油管缠绕干涉的可能性，使油马达形式的水下作业工具的连接更简洁。
[0038](4)本专利技术中对齿轮马达的改装集成度高，在解决水下作业工具中传统齿轮马达应用问题的同时，对齿轮马达外形改装体积小，重量轻，可靠性高，这种齿轮马达优化改装方法可以广泛应用到各种水下设备中。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的主视图(局部剖视)。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，包括齿轮马达(1)，其特征在于：齿轮马达(1)的轴端连接可拆轴(4)，所述可拆轴(4)与齿轮马达(1)的连接处通过轴承(6)安装有轴伸保护壳(3)，轴伸保护壳(3)通过紧固件与齿轮马达(1)固定，齿轮马达(1)轴伸的轴端处通过轴端O型圈(5)与轴伸保护壳(3)形成密封；可拆轴(4)的外圆周面与轴伸保护壳(3)的内圆周面之间安装有机械密封件(7)和防尘圈(8)；轴伸保护壳(3)的底部设置有间隔的加油口(11)和放气口(12)，齿轮马达(1)的后端盖(18)处设置泄油腔(13)，后端盖(18)处还设置两个螺纹式单向阀(14)，齿轮马达(1)的后端设置有进油口(9)和回油口(10)，两个螺纹式单向阀(14)分别连通进油口(9)与泄油腔(13)、以及回油口(10)与泄油腔(13)。2.如权利要求1所述的一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，其特征在于：所述轴承(6)设置有两道。3.如权利要求1所述的一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，其特征在于：所述轴伸保护壳(3)采用一体式结构。4.如权利要求1所述的一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，其特征在于：所述轴伸保护壳(3)内设置有多个自补偿结构。5.如权利要求1所述的一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，其特征在于：所述轴伸保护壳(3)内设置有1
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3个自补偿结构。6.如权利要求4所述的一种水下作业工具中齿轮马达的优化安装结构，其特征在于：单个自补偿结构具体为：包括设置在轴伸保护壳(3)的壳体上开补偿油孔(301)，补偿油孔(301)与加油口(11)、放气口(12)以及轴伸保护壳(3)内部密封圈连通，补偿油孔(301)内充补偿油(19)，在补偿油孔(301)内安装有补偿活塞(17)，补偿油孔(301)与补偿活塞(17)之间通过活塞O型圈(16)形成动密封，补偿活塞(17)的一端与海水接触，补偿活塞(17)的另一端与补偿油(19)接触，补偿活塞(17)接触海水的一端还设有弹簧(15)，轴伸保护壳(3)未充油前，弹簧(15)会推动补偿活塞(17)到补偿油孔(301)的底部。7.如权利要求6所述的一种水下作业工具中齿轮马达的优化安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李邦鹏，李玲珑，陈志达，季红涛，周鼎，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：