[发明专利]一种集成式水下舵机装置

说明书

本发明公开一种集成式水下舵机装置，该装置包含舵机基座以及三个相同的舵机；舵机基座内部设置充油压力补偿机构，一端安装有两个相同的水密连接器用于舵机供电以及信号检测；三个舵机各通过四个螺钉安装于舵机基座上，呈Y形布置。本发明将三个舵机集成共用一套充油压力补偿机构，且各舵机内置电机、谐波减速器及旋转变压器，具有小尺寸、高精度、大深度等特点，特别适合安装于微小型自主式水下机器人上，实现自主式水下机器人的转向与俯仰运动。

技术领域

本发明涉及一种水下舵机装置，具体涉及一种带角度反馈功能的高精度集成式水下舵机装置。

背景技术

水下舵机在自主式水下机器人上具有广泛的应用，通过舵叶的转动，能够实现自主式水下机器人的转向、俯仰运动。为适应微小型自主式水下机器人对安装尺寸要求，现有的水下舵机通常精度较低，甚至不带舵轴角度反馈功能，从而影响自主式水下机器人水下航行时的控制精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、控制精度高、带角度反馈功能的高精度集成式水下舵机装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种集成式水下舵机装置，其特征在于，该装置包含：

舵机基座，其内部设置有充油压力补偿机构，一端安装有两个相同的水密连接器，水密连接器用于舵机供电以及信号检测；

三个相同的舵机，各舵机通过四个螺钉与所述舵机基座的另一端相固定；三个舵机固定后呈Y形布置。

优选地，所述舵机基座包含：

壳体，其在外形上可分为两段，一段外形为圆柱形，用于实现充油压力补偿；另一段外表面被加工成三个平面，在圆周方向每个平面相隔120°，每个平面上开有圆孔，使壳体与三个舵机相通，便于油液的流动与线路的布置；

活塞，其设置于壳体中，通过两道O形密封圈实现与壳体的密封，并能够沿轴向在壳体内壁滑动；

卡簧，其设置于壳体中且轴向固定，卡簧的一侧设置有挡圈，挡圈套在活塞上；卡簧用于限制挡圈向舵机基座外运动；

弹簧，其设置于壳体中，一端与活塞相接触，另一端与挡圈相接触，弹簧内侧套在活塞上；在弹簧压缩时，其产生的弹簧力作用于活塞上，使所述舵机基座中的油液压力大于外部环境压力；

排气堵头，其设置于壳体的侧面，通过螺纹与壳体固定，并通过O形密封圈实现与壳体的密封。

优选地，所述活塞上设置有充油堵头和两个相同的水密连接器，所述充油堵头通过O形密封圈实现与活塞的密封；所述水密连接器与舵机中电机线缆及旋转变压器外转子上信号线相连。

优选地，所述舵机包含：

密封壳体，其由电机舱和前端盖组成，电机舱和前端盖通过O形密封圈实现径向密封，并通过侧面均匀布置的六个紧定螺钉实现固定，电机舱与舵机基座通过O形密封圈进行密封；

电机，其安装于电机舱中，并通过三个螺钉固定于电机舱上；电机输出轴通过压紧套与转接轴实现过盈配合，转接轴通过平键与谐波减速器的波发生器连接，实现动力传递；

谐波减速器，其设置于电机舱中，其钢轮外侧与电机舱内侧过盈配合，其柔轮通过螺钉与舵轴连接；

舵轴，其从密封壳体中经前端盖穿出，与舵叶通过螺钉相连；舵轴与前端盖通过O形密封圈实现旋转密封；舵轴穿出前端盖后，由陶瓷轴承提供支撑；陶瓷轴承安装于前端盖上，并由内卡簧和外卡簧进行轴向限位；舵轴上套有旋转变压器，舵轴由旋转变压器提供角度检测，其中，舵轴与旋转变压器内转子过盈配合，旋转变压器外转子与前端盖过盈配合。