一种用于水中作业的直线驱动机构制造技术

技术编号：42035659 阅读：10 留言：0更新日期：2024-07-16 23:22

本发明专利技术涉及驱动机构技术领域，公开了一种用于水中作业的直线驱动机构，包括本体，其具有一容纳腔；驱动组件，其包括设置于容纳腔内的电机结构和丝杠结构，该电机结构用以驱动丝杠结构沿本体长度方向往复移动，该丝杠结构包括与电机结构连接，并贯穿本体的丝杠，且本体两端分别设置有与丝杠连接，并对容纳腔形成动密封的第一密封件；承重组件，承重组件设置于本体外壁上，与本体可移动连接，且承重组件两端分别与丝杠连接，当电机结构驱动丝杠往复移动时，承重组件同步沿本体的长度方向往复移动，且丝杠移动和静止时，容纳腔内的体积相同。本发明专利技术提供的一种用于水中作业的直线驱动机构，可实现高负载，耐压、防水性能好，且结构紧凑。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于驱动机构，具体涉及一种用于水中作业的直线驱动机构。

技术介绍

1、近年来，伴随着陆地资源的不断消耗，海洋资源的探索与开发越来越受到世界各国的重视。在复杂的水下环境中，作为一种能够有效完成使命，代替人类完成危险任务的工具，水下机器人已成为各国争相研究的对象。直线驱动机构作为水下机器人等特种装备的关键核心驱动部件，对提升整机系统的性能至关重要。随着海洋工程建设、资源勘探、海洋科考等应用的拓展及研究的深入，水下机器人等特种装备对直线驱动机构的负载、控制精度、耐压、防水、结构紧凑及可靠性等提出了更高的性能要求。

2、但在现有的直线驱动机构中，液压缸系统的控制精度低较低，电驱动直线模组的负载低、耐压和防水性能差，因而均无法满足上述要求，使得高性能水下机器人等特种装备的技术进步和发展面临挑战。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术存在上述问题，提供一种可实现高负载，耐压、防水性能好，结构紧凑的用于水中作业的直线驱动机构。

2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现，一种用于水中作业的直线驱动机构，包括：

3、本体，所述本体具有一容纳腔；

4、驱动组件，所述驱动组件包括电机结构和丝杠结构，所述电机结构设置于所述容纳腔内，用以驱动所述丝杠结构沿所述本体长度方向往复移动，所述丝杠结构包括设置于所述容纳腔内与所述电机结构连接，并贯穿所述本体的丝杠，且所述本体两端分别设置有与所述丝杠连接，并对所述容纳腔形成动密封的第一密封件；</p>

5、承重组件，所述承重组件设置于所述本体外壁上，与所述本体可移动连接，且所述承重组件两端分别与所述丝杠连接，当所述电机结构驱动所述丝杠往复移动时，所述承重组件同步沿所述本体的长度方向往复移动，且所述丝杠移动和静止时，所述容纳腔内的体积相同。

6、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述本体包括两组分别与所述本体两端可拆卸连接的端盖，所述端盖与所述本体之间具有对所述容纳腔形成静密封的第二密封件，且所述第一密封件可拆卸地设置于所述端盖背离所述容纳腔一侧。

7、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述端盖内还设置有与所述丝杠相适配的滑动轴承，其中，所述滑动轴承的外壁与所述端盖内壁贴合连接，所述滑动轴承的内壁与所述丝杠的外壁贴合连接，且所述滑动轴承与所述丝杠同轴。

8、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述承重组件包括与所述本体可移动连接的承重结构，以及与所述丝杠两端分别连接的调节结构，其中，所述调节结构一端与所述丝杠连接，另一端与所述承重结构可转动连接；

9、当所述承重结构发生偏载情况时，所述调节结构带动所述承重结构移动，以消除所述承重结构的偏载情况。

10、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述调节结构包括两组分别与所述丝杠两端可拆卸连接的连接柄，和两组分别可转动地设置于两组所述连接柄远离所述丝杠一端的滚珠，且所述滚珠与所述承重结构通过连杆连接；

11、当工作状态中的所述承重结构的中心线与所述丝杠的中心线发生偏移时，所述滚珠在所述连接柄内转动，并带动所述承重结构沿x轴或y轴或z轴方向移动，以消除所述承重结构的中心线与所述丝杠的中心线的偏移量。

12、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述承重结构包括承重台，和设置于所述承重台朝向所述本体方向的滑块，以及设置于所述本体外壁上，并与所述滑块形成滑动连接的导轨，其中，所述承重台通过所述连杆与所述滚珠连接。

13、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述连杆包括与所述承重台可拆卸连接，并与所述丝杠平行的横杆，和两组一端与所述滚珠连接，另一端与所述横杆垂直连接的纵杆。

14、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述丝杠结构还包括与所述丝杠形成螺纹连接的行星滚柱，和沿所述容纳腔长度方向延伸并与所述行星滚柱背离所述丝杠连接的滚柱螺母，且所述滚柱螺母两端通过滚动轴承与所述本体内壁固定连接。

15、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，所述电机结构包括套设于所述滚柱螺母外壁上的转子，和设置于所述转子外壁上的定子，且所述定子与所述转子之间具有间隙；

16、当所述驱动组件工作时，所述定子驱动所述转子带动所述滚柱螺母旋转，使所述丝杠通过与所述行星滚柱的啮合沿所述本体长度方向移动。

17、在上述的一种用于水中作业的直线驱动机构中，还包括编码结构，所述编码结构包括固设于所述滚柱螺母外壁上的编码器，和固设于所述本体内壁并与所述编码器相邻的编码器读头，用以读取并向控制系统反馈所述丝杠的运动位置信息。

18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过将电机结构和丝杠结构集成在本体的容纳腔内，并使丝杠结构的丝杠贯穿本体，相对本体作双向运动，并在本体两端分别设置与丝杠连接，并对容纳腔形成动密封的第一密封件，并使丝杠移动和静止时，容纳腔内的体积相同，使得本申请的直线驱动机构可在深水高压状态下工作，且与现有技术中的单侧伸缩的直线驱动机构相比，耐压、防水性能更好；并通过将承重结构设置于本体上，与丝杠相平行，并丝杠的驱动下沿本体长度方向作往复运动，有效提高了承重结构的负载能力，实现直线驱动机构的高负载。

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【技术保护点】

1.一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述本体包括两组分别与所述本体两端可拆卸连接的端盖，所述端盖与所述本体之间具有对所述容纳腔形成静密封的第二密封件，且所述第一密封件可拆卸地设置于所述端盖背离所述容纳腔一侧。

3.根据权利要求2所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述端盖内还设置有与所述丝杠相适配的滑动轴承，其中，所述滑动轴承的外壁与所述端盖内壁贴合连接，所述滑动轴承的内壁与所述丝杠的外壁贴合连接，且所述滑动轴承与所述丝杠同轴。

4.根据权利要求1所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述承重组件包括与所述本体可移动连接的承重结构，以及与所述丝杠两端分别连接的调节结构，其中，所述调节结构一端与所述丝杠连接，另一端与所述承重结构可转动连接；

5.根据权利要求4所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述调节结构包括两组分别与所述丝杠两端可拆卸连接的连接柄，和两组分别可转动地设置于两组所述连接柄远离所述丝杠一端的滚

6.根据权利要求5所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述承重结构包括承重台，和设置于所述承重台朝向所述本体方向的滑块，以及设置于所述本体外壁上，并与所述滑块形成滑动连接的导轨，其中，所述承重台通过所述连杆与所述滚珠连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述连杆包括与所述承重台可拆卸连接，并与所述丝杠平行的横杆，和两组一端与所述滚珠连接，另一端与所述横杆垂直连接的纵杆。

8.根据权利要求1所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述丝杠结构还包括与所述丝杠形成螺纹连接的行星滚柱，和沿所述容纳腔长度方向延伸并与所述行星滚柱背离所述丝杠连接的滚柱螺母，且所述滚柱螺母两端通过滚动轴承与所述本体内壁固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述电机结构包括套设于所述滚柱螺母外壁上的转子，和设置于所述转子外壁上的定子，且所述定子与所述转子之间具有间隙；

10.根据权利要求8所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，还包括编码结构，所述编码结构包括固设于所述滚柱螺母外壁上的编码器，和固设于所述本体内壁并与所述编码器相邻的编码器读头，用以读取并向控制系统反馈所述丝杠的运动位置信息。

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【技术特征摘要】

1.一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种用于水中作业的直线驱动机构，其特征在于，所述调节结构包括两组分别与所述丝杠两端可拆卸连接的连接柄，和两组分别可转动地设置于两组所述连接柄远离所述丝杠一端的滚珠，且所述滚珠与所述承重结构通过连杆连接；

6.根据权利要求5所述的一种用于水中作业的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华民，张驰，郑天江，王冬杰，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：

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