[发明专利]深海推进器的360°全回转装置

说明书

技术领域

    本发明涉及深海推进器技术领域，尤其涉及一种深海推进器的全回转装置。

背景技术

一般用于深潜器或机器人等深水工作设备所用的推进器多为固定方位或有限角度范围内摆动，无法实现360°连续回转。采用现有的推进器方式，则深海工作设备需要配备更多的推进器组合来实现各方向的推进，生产成本高且设备结构复杂。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种深海推进器的回转装置，可以实现360°全回转，且采用两级高精度双导程蜗轮蜗杆传动，能提供精确的角度定位。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种深海推进器的360°全回转装置，包括支撑座、驱动电机、第一级传动装置、第二级传动装置、角度反馈装置和回转传动装置，所述支撑座内部设置充油腔和水密腔；所述第一级传动装置、第二级传动装置和回转传动装置分别设置在充油腔内，所述角度反馈装置设置在水密腔内；所述驱动电机依次连接第一级传动装置、第二级传动装置和角度反馈装置；所述第一级蜗杆和第二级蜗杆为双导程蜗杆。

优选的，所述第一级传动装置包括第一级蜗杆和第一级蜗轮，所述第一级蜗杆与驱动电机之间设置第一联轴器，所述第一级蜗轮蜗杆副的减速比为1:10。动力由驱动电机（永磁直流无刷电机或其它动力源如伺服电机、油马达等）输入，通过第一联轴器传递到第一级蜗杆。第一级蜗杆采用双导程蜗杆技术，用于消除回转机构在反向回转时的空行程，提高回转机构的回转角度精度。

优选的，所述第一级蜗轮蜗杆副的间隙通过第一配磨垫圈调整，调整完毕用锁紧螺母锁紧；所述第一级蜗杆的支撑部件由一对“面对面”安装的角接触球轴承和一个深沟球轴承组成，所述轴承间隙通过第一配磨调整垫片进行调整。“面对面”配置即两个轴承的负荷（压力）线交叉后与轴线相交。

优选的，所述第二级传动装置包括第二级蜗杆和第二级蜗轮，所述第二级蜗杆通过第一平键与第一级蜗轮相连，所述第二级蜗轮蜗杆副的减速比为1:63。第二级蜗杆也采用了双导程蜗杆技术，第二配磨垫圈可使蜗杆在轴向移动，使蜗杆副的传动侧隙在合适的值，然后通过锁紧螺母将其固定。

优选的，所述第二级蜗杆的支撑部件由一对采用“面对面”安装的圆锥滚子轴承和一个双联角接触球轴承组成，所述轴承间隙通过第二配磨调整垫片进行调整；所述第一级蜗轮与第二级蜗杆之间设置支撑垫片，用于调整第一级蜗轮与第二级蜗杆的啮合位置。

优选的，所述第二级蜗杆包括一后出轴，所述后出轴通过第二平键连接密封轴，所述密封轴伸入水密腔中与电磁制动器连接，电磁制动器用于回转机构的锁紧定位。

优选的，所述角度反馈装置包括一减速比为1:63的减速箱和两套绝对值型的霍尔编码器；所述减速箱包括一反馈蜗杆和与其相啮合的两个反馈蜗轮，所述两个反馈蜗轮的蜗轮轴分别通过第二联轴器与两个霍尔编码器相连；所述霍尔编码器零位与深海推进器的机械舵角零位重合。

优选的，所述回转传动装置包括一回转套，所述回转套通过第一螺钉与第二级蜗轮连接，所述回转传动装置还包括一连接法兰，所述连接法兰通过第二螺钉与回转套连接。

优选的，所述充油腔内设置漏水传感器，所述水密腔内设置温度传感器和压力传感器；所述支撑座一端设置油压补偿器连接口。温度传感器主要是监测润滑系统油液温度，以防止发生过热等现象发生。压力传感器主要是监测水密腔压力，用于判断耐压腔密封状态，漏水传感器用于监测充油腔的渗漏状态。油压补偿器连接口用于全回转装置与油压补偿器连接。

优选的，所述第二级蜗轮的端面设置回零接近开关，用于回转装置零位校准；所述第二级蜗轮的蜗轮轴上方设置滑环。回转传动装置的动力由第二级蜗轮输入，连接法兰端面通过双头螺柱与螺旋桨推进装置连接，螺旋桨推进装置的动力电源通过滑环输入，滑环固定在第二级蜗轮上。回转传动组件的支撑由一对“背靠背”安装的圆锥滚子轴承组成，通过配磨调整垫片调整轴承间隙。“背靠背”配置即两个轴承的负荷(压力)线分开在轴承的两侧与轴线相交。

本发明的有益效果为：本发明的深海推进器360°全回转装置的动力由永磁直流无刷电机输入，通过第一联轴器传递至第一级蜗杆减速，再传递至第二级蜗杆减速，最后带动与第二级蜗轮相固联的回转套，从而实现推进器的360°全回转。全回转装置在第二级蜗杆后出轴设有电磁制动器，用于回转机构的锁紧定位。全回转装置内部设置水密腔，用于安装角度反馈装置，采用绝对值型霍尔编码器反馈推进器的实时回转角度。水密腔中还装有温度传感器和压力传感器，用于检测回转装置内部的状态信息。