[发明专利]一种基于石蜡相变驱动的深海旋转式驱动器

说明书

本发明提供一种基于石蜡相变驱动的深海旋转式驱动器，包括设置在密封箱中的驱动模块和传动模块，以及一端穿出所述密封箱的输出轴；所述驱动模块包括密封的驱动器壳体，所述驱动器壳体内安装有加热片和密封的石蜡单元，所述驱动器壳体外具有柔性波纹管，所述柔性波纹管和所述驱动器壳体内充满导热介质；所述加热片通过所述导热介质加热所述石蜡单元，使所述石蜡单元中的石蜡相变，体积增大，驱动所述柔性波纹管直线伸长，所述柔性波纹管通过所述传动模块的传动使所述输出轴转动。本发明的石蜡相变驱动原理简单，液态石蜡在高压环境中可压缩性较小，可在小体积驱动器内产生较大驱动力。

技术领域

本发明涉及深海机械关节驱动技术领域，具体而言是一种基于石蜡相变驱动的深海旋转式驱动器。

背景技术

深海探索装备与技术逐渐深入发展，深海作业装备中机械关节是不可缺少的重要组成部分，可以实现机构的旋转动作，以满足深海作业的不同需求。目前机械关节的驱动形式主要为传统的电机驱动，在深海高压的驱动环境下需要对电机内部充油并进行密封才能实现正常作业。其体积和质量通常较大，难以实现有效降低，同时密封问题导致的海水泄露也使得电机存在一定失效风险。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种基于石蜡相变驱动的深海旋转式驱动器。本发明主要利用石蜡的相变造成体积变大，实现变大的体积驱动输出轴转动。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于石蜡相变驱动的深海旋转式驱动器，包括设置在密封箱中的驱动模块和传动模块，以及一端穿出密封箱的输出轴；

驱动模块包括密封的驱动器壳体，驱动器壳体内安装有加热片和密封的石蜡单元，石蜡单元通过耐高温柔性硅胶管和密封胶将石蜡封装在内部制造而成。驱动器壳体外具有柔性波纹管，柔性波纹管的一端密封，另一端与驱动器壳体的内部空间连通，柔性波纹管和驱动器壳体内充满导热介质；

加热片通过导热介质加热石蜡单元，使石蜡单元中的石蜡相变，体积增大，驱动柔性波纹管直线运动，柔性波纹管通过传动模块的传动使输出轴转动。

优选地，传动模块包括齿条、大齿轮、小齿轮和连接齿轮；

连接齿轮和大齿轮均设置在中间传动轴上，且连接齿轮与齿条啮合，中间传动轴的前后两端分别通过轴承与密封箱的前后侧壁上的圆形凹槽转动连接；小齿轮与输出轴的后部连接，且小齿轮与大齿轮啮合，输出轴的前部穿出密封箱的前侧壁，并通过动密封圈密封，输出轴的后端与设置在密封箱的后侧壁的圆形凹槽通过轴承转动连接；

齿条的一端与柔性波纹管密封的一端接触连接，且其延伸方向与柔性波纹管的延伸方向相同。

优选地，输出轴的后部套有扭簧，扭簧的一端与密封箱的后侧壁连接，另一端与小齿轮连接。

优选地，密封箱内设置有定位模块；定位模块包括多个设置在齿条底部的定位轴；定位轴的后端与设置在密封箱的后侧壁的圆形凹槽通过胶水粘在一起，定位轴的前端设置有两个轴肩凸起，两个轴肩凸起之间的距离与齿条的宽度相适配，且齿条设置在两个轴肩凸起之间。

优选地，齿条靠近柔性波纹管一端具有圆头，齿条与圆头的中心连接；

定位模块还包括设置在圆头下方的第一定位板和设置在驱动器壳体下方的第二定位板，第一定位板和第二定位板的前后两端分别插入设置在密封箱的前后侧壁上的矩形凹槽内；

第一定位板和第二定位板分别用于承载在圆头和驱动器壳体，并使柔性波纹管与圆头同轴设置。

驱动器壳体的底部设置有承载驱动器壳体的第二定位板，第二定位板，第二定位板的前后两端分别插入设置在密封箱的前后侧壁上的矩形凹槽内；柔性波纹管与圆头同轴设置。