一種水下單柱塞式水液壓驅動泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種水下水液壓驅動裝置。
【背景技術】
[0002]由于水下作業裝備中采用油液壓驅動時，液壓油的泄漏易造成水下環境污染以及水體富營養化等問題，而且液壓油造成的水環境污染不易清理，而以包括海水、自來水等在內的水介質作為傳動介質的水液壓系統則以其環保、安全、效率高、來源廣泛等優點得到越來越多的關注和研究，目前，水液壓傳動技術研究已經成為液壓技術研究的一個重要方向。但是目前現有的水液壓栗產品較少，價格較高，且多數只適用于陸上使用，并且，多柱塞式結構使得液壓栗輸出的流量脈動較大，在小流量輸出方面尤其效果差。如中國專利申請號為031186327名稱為軸向柱塞式水液壓栗，結構上使用平板閥配流、柱塞及柱塞孔相對主軸均勻分布的方式，材料上采用耐腐蝕合金及陶瓷復合材料來減少內外泄漏、降低摩擦，但柱塞栗流量較大，不能實現小流量控制；中國專利申請號為201410195815的水液壓驅動裝置，不適用于水下；申請號201320259159.6的精簡單單柱塞式液壓栗，采用單柱塞方式，通過液壓油缸、偏心軸、單向閥等組成，但該裝置不適用于水液壓控制，且流量較大，不適用于水下環境。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供可為需要實現流量精確控制的小型化水下液壓作業裝備以及水下液壓執行器提供簡單、環保、流量輸出平穩、脈動小的一種水下單柱塞式水液壓驅動栗。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:
[0005]本發明一種水下單柱塞式水液壓驅動栗，其特征是:包括單活塞桿式水液壓缸、旋轉-直線運動轉換機構、電機；所述單活塞桿式水液壓缸包括液壓缸缸筒、液壓缸缸頭、液壓缸活塞桿，液壓缸活塞桿包括與液壓缸缸筒內壁相接觸的活塞桿頭以及與活塞桿頭相連的活塞桿身，液壓缸缸頭安裝在液壓缸缸筒底端，活塞桿頭位于液壓缸缸筒里，活塞桿頭上方的液壓缸缸筒空間為無桿腔，活塞桿頭下方的液壓缸缸筒空間為有桿腔；所述旋轉-直線運動轉換機構包括絲杠、絲杠螺母、絲杠外殼，絲杠和絲杠螺母均位于絲杠外殼里，絲杠螺母安裝在絲杠上，絲杠螺母連接導向槽元件，絲杠位于導向槽元件內部，導向槽元件通過連接端蓋連接活塞桿身，絲杠外殼上端部通過液壓缸固定端蓋連接液壓缸缸頭；電機連接減速器，減速器通過聯軸器連接絲杠的底部，電機和減速器均位于電機密封筒里，聯軸器位于聯軸器外殼里，絲杠外殼下端部連接聯軸器外殼的上端部，電機密封筒上端部連接聯軸器外殼下端部。
[0006]本發明還可以包括:
[0007]1、液壓缸缸筒的無桿腔設置第一油管頭，液壓缸缸筒的有桿腔設置第二油管頭，第一油管頭接出的管道上設置第一三通閥，第二油管頭接出的管道上設置第二三通閥，第一三通閥出口方向的管道上以及第二三通閥出口方向的管道上安裝第三三通閥，第一三通閥出口方向的管道和進口方向的管道以及第二三通閥出口方向的管道和進口方向的管道上各安裝一個單向閥。
[0008]2、所述的導向槽元件自上而下設置有滑道，絲杠外殼上固定有導向塊，導向塊位于滑道里，使得導向槽元件通過其滑道在導向塊的限定下上下移動。
[0009]本發明的優勢在于:
[0010]1、通過對水下單柱塞栗的小型化設計，使各部分具有結構緊湊、徑向尺寸小、重量輕，液壓缸組成部分采用抗腐蝕材料(3Crl3)，柱塞栗驅動介質以及使用環境適用于淡水和海水。
[0011]2、本發明作為單柱塞驅動栗直接使用于水下環境，可直接使用外部環節中的水介質作為其驅動介質，減少液壓系統對油箱的攜帶，應用于水下液壓裝備時可有效的減少所占用的體積空間。
[0012]3、通過對電機的調節控制，可為需要實現流量精確控制的小型化水下液壓作業裝備以及水下液壓執行器提供簡單、環保、小流量輸出且輸出平穩、脈動小的壓力水介質。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構簡圖；
[0014]圖2為本發明除去外部管路部分的剖面圖；
[0015]圖3a為聯軸器套筒的結構簡圖，圖3b為A向視圖，圖3c為B-B視圖；
[0016]圖4a為絲杠套筒的結構簡圖，圖4b為C向視圖，圖4c為D-D視圖；
[0017]圖5a為導向槽元件的結構簡圖，圖5b為導向槽元件立體圖，圖5c為E向視圖，圖5d為F-F視圖；
[0018]圖6a為導向塊的結構簡圖a，圖6b為導向塊的結構簡圖b。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:
[0020]結合圖1?6，本發明包括的部件有:7KlS、頭1、水密、頭?而蓋2、電機密、封同3、電機4、減速器5、電機固定板6、聯軸器外殼7、聯軸器8、密封堵頭9、支撐件10、絲杠外殼11、絲杠螺母12、絲杠13、導向槽元件14、導向塊15、連接端蓋16、液壓缸活塞桿17、液壓缸固定端蓋18、液壓缸缸頭19、液壓缸缸筒20、油管頭21、三通閥22、單向閥23、緊固螺母24、支撐軸承25、限位軸肩26、銅套27、O型密封圈28。
[0021]如圖1和圖2所示，本發明主要由電機、旋轉-直線運動轉換機構、單活塞桿式水液壓缸、單向閥和三通閥以及外部管路等構成。電機4、減速器5和絲杠13之間通過聯軸器8傳遞轉速和轉矩；旋轉-直線運動轉換機構由絲杠螺母副和導向槽元件14及導向塊15構成，并通過連接端蓋16與液壓缸活塞桿17螺紋連接；電機4通過聯軸器5驅動絲杠13，經旋轉-直線運動轉換機構實現液壓缸中的活塞位置的變化，改變驅動栗的輸出流量。
[0022]如圖2所示，電機4和減速器5連接固定后通過螺釘與電機固定板緊固6連接，并固定在聯軸器外殼7上，電機4尾端控制信號線通過安裝在水密頭端蓋2上的水密頭I引出，水密頭端蓋2與電機密封筒3螺釘連接，并用O型密封圈密封；減速器4與旋轉-直線運動轉換機構的絲杠13末端連接，絲杠13通過緊固螺母24、支撐軸承25、限位軸肩26、銅套27、支撐件10安裝組合與聯軸器外殼7固定安裝，并通過螺釘與絲杠外殼11連接，絲杠螺母12與液壓缸活塞桿17通過導向槽元件14及連接端蓋16安裝連接，導向槽元件跟隨絲杠螺母直線運動，導向塊15嵌套入導向槽元件并引導其直線運動。
[0023]如圖2所示，本發明專利密封采用O型密封圈28，水密頭端蓋2與電機密封筒3之間、電機密封筒3與聯軸器外殼7之間、聯軸器外殼7與絲杠外殼11之間、絲杠外殼11與液壓缸固定端蓋18之間均采用端面螺釘連接以及O型密封圈28軸向靜密封方式，以減小徑向尺寸；液壓缸缸頭19與其固定端蓋18螺紋連接并采用螺紋密封膠密封。
[0024]如圖1所示，整個裝置的外部管路主要由三通閥22以及單向閥23組成，連接方式圖1所示。單向閥A和單向閥D處的1、J 口作為驅動栗(可看成單柱塞栗)吸水口，三通閥G處的H 口作為驅動栗(可看成單柱塞栗)排出口，通過有桿腔和無桿腔交替吸入和排出水介質作用于外部液壓執行器上，并通過控制電機轉速快慢改變流量輸出。
[0025]這種實施方式的工作原理為:
[0026]電機4驅動絲杠13經絲杠螺母12及導向槽元件14、導向塊15導向轉化成液壓缸活塞桿的直線運動。如圖1、圖2所示，當液壓缸活塞桿17向上運動時，無桿腔排水、有桿腔吸水，外部環境水介質通過單向閥D經J 口吸水并通過三通閥F進入