本申请一般涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下机器人浮力调节装置。
背景技术：
水下机器人浮力调节多采用泵或丝杆推动。在采用丝杆推动的，需要设计螺母堵转限位装置，防止在电机驱动丝杆转动的过程中，螺母跟随其发生转动。常用的有方孔配方头堵转、直线轴承和导轨限位等结构。采用导轨限位的，多采用直线轴承串联，来减小传动套筒在传动密封舱内的摩擦阻力，但采用此种结构，成本和堵转装置的体积较大，对水下机器人机体上宝贵的空间利用不利，且在密封出现问题时，在海水渗入传动密封舱后，会造成直线轴承的腐蚀，而丧失减小摩擦的功能。
技术实现要素：
鉴于现有技术中的采用导轨与直线轴承串联导致体积较大的问题，期望提供一种可以降低体积的水下机器人浮力调节装置。
本申请一方面提供一种水下机器人浮力调节装置，包括传动密封舱，所述传动密封舱内设置有传动套筒安装孔，所述传动套筒安装孔内滑动设置有传动套筒，所述传动套筒安装孔内固定连接有导轨，所述传动套筒上设置有导槽，所述导槽内设置有润滑套，所述润滑套与所述导轨滑动配合。
进一步地，所述传动套筒的外侧壁上设置有凸台，所述导槽设置于所述凸台的侧面，所述凸台的端面设置有嵌槽，所述嵌槽与所述导槽连通，所述润滑套的两端均设置有翻边，所述翻边与所述嵌槽卡接配合。
进一步地，所述传动套筒安装孔为中段孔径小于两端孔径的阶梯孔，所述阶梯孔的阶梯端面上固定连接有导轨支架，所述导轨支架上固定连接所述导轨。
进一步地，所述阶梯孔的中段侧壁上设置有第一凹槽，所述导轨嵌于所述第一凹槽内。
进一步地，所述导轨支架为环形板，所述环形板的内侧壁上设置有第二凹槽，所述环形板的外侧壁上，对应于所述第二凹槽的位置处设置有第三凹槽，所述第二凹槽与第三凹槽之间设置有导轨固定通孔，所述导轨与所述环形板通过穿设于所述导轨固定通孔内的螺栓固定连接。
进一步地，所述导轨为圆柱杆，所述第一凹槽及所述第二凹槽均为与所述圆柱杆对应配合的弧形凹槽。
进一步地，所述润滑套为聚四氟乙烯润滑套或紫铜润滑套。
进一步地，所述传动密封舱为管状结构，所述传动密封舱的两端分别密封固定连接动力密封舱及油舱，所述油舱密封连接油囊。
进一步地，所述动力密封舱内固定连接有驱动电机，所述驱动电机通过联轴器连接有丝杆，所述传动套筒的端部固定连接有法兰，所述丝杆与所述法兰螺接。
进一步地，所述油舱与所述油囊通过螺纹密封固定连接。
本申请提供的上述方案，通过在传动套筒安装孔内固定连接导轨，传动套筒通过润滑套与导轨滑动配合，实现了堵转的功能，具有结构简单紧凑，整体结构尺寸小的优点。此外，由于通过润滑套与导轨滑动配合，可以减小传动套筒在传动密封舱内的滑动摩擦力，利于传动套筒进行运动。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的水下机器人浮力调节装置的传动密封舱部位的结构示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为本发明实施例提供的传动密封舱的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的传动套筒的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的润滑套的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的导轨支架的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的导轨的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的水下机器人浮力调节装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-图4所示，本发明实施例提供的水下机器人浮力调节装置，包括传动密封舱1，传动密封舱1内设置有传动套筒安装孔14，传动套筒安装孔14可以是通孔，传动套筒安装孔14内滑动设置有传动套筒3，传动套筒3的一端用于安置密封元件，使其形成活塞，来驱动油舱内的油液进出油囊来改变浮力，传动套筒安装孔14内固定连接有导轨13，传动套筒3上设置有导槽21，导槽21内设置有润滑套11，润滑套11与导轨13滑动配合。
上述方案，通过在传动套筒安装孔14内固定连接导轨13，传动套筒3通过润滑套11与导轨12滑动配合，实现了堵转的功能，具有结构简单紧凑，整体结构尺寸小的优点。此外，由于通过润滑套11与导轨13滑动配合，可以减小传动套筒3在传动密封舱1内的滑动摩擦力，利于传动套筒3进行往复运动。
进一步地，为了便于安装及更换润滑套，并保证润滑套安装的稳固性，在传动套筒3的外侧壁上设置有凸台19，该凸台19可以是环状的凸起，并位于传动套筒3的端部，导槽21设置于凸台19的侧面，导槽19的横截面可以是半圆弧状。凸台19的端面设置有嵌槽20，可以是上下端面均设置嵌槽20，嵌槽20与导槽21连通。另参见图5，润滑套11的两端均设置有翻边22，翻边22与嵌槽20卡接配合。例如但不限于，嵌槽20可以是平底槽，翻边22可以是平片，平底槽的深度可以等于平片的厚度。
进一步地，传动套筒安装孔14为中段孔径小于两端孔径的阶梯孔，阶梯孔的阶梯端面4上固定连接有导轨支架6，例如通过螺栓连接的方式将导轨支架6连接在阶梯端面4上。导轨支架6上固定连接导轨13，导轨13可以为条状导轨，导轨13的设置方向与传动套筒安装孔14的轴线平行。采用此种结构便于对导轨13进行安装，且结构紧凑，占用空间小。
进一步地，为了进一步提高结构紧凑性，在阶梯孔的中段侧壁上设置有第一凹槽5，导轨13嵌于第一凹槽5内，也即导轨13占用了一部分阶梯孔侧壁的空间，这样可以降低导轨13对安装空间的需求。
进一步地，另参见图6，为了提高加工及装配的便利性，导轨支架6为环形板，环形板的内侧壁上设置有第二凹槽16，环形板的外侧壁上，对应于第二凹槽16的位置处设置有第三凹槽18，第二凹槽16与第三凹槽18之间设置有导轨固定通孔17，导轨13与环形板通过穿设于导轨固定通孔17内的螺栓固定连接。在环形板的内侧壁上设置有第二凹槽16是为旋拧螺栓提供操作空间。一般情况下，在满足结构需求的情况下，第二凹槽的宽度要尽量的宽，以提供足够的操作空间。
进一步地，另参见图7，导轨13为圆柱杆，第一凹槽5及所述第二凹16槽均为与圆柱杆对应配合的弧形凹槽。在该导轨13的两端分别设置有螺纹孔23，上述螺栓螺接于该螺纹孔23内将导轨13固定在导轨支架6上。导轨13采用圆柱杆可以使其与润滑套11接触较为充分，滑动比较顺畅。
进一步地，润滑套11为聚四氟乙烯润滑套或紫铜润滑套。其中，优选采用聚四氟乙烯来制作润滑套11，采用聚四氟乙烯除了具有自润滑的特点，还具有抗腐蚀性强的优点，即使因密封问题出现海水渗入，也不会对润滑套11处所形成的滑动副造成不利影响。
进一步地，另参见图8，传动密封舱1为管状结构，该管状结构可以是等径管，也可以是变径管。传动密封舱1的两端分别密封固定连接动力密封舱24及油舱25，油舱25密封连接油囊26。例如，传动密封舱1的一端设置有法兰12，通过该法兰12连接动力密封舱24，另一端的端面与油舱25的法兰进行连接。
进一步地，动力密封舱24内固定连接有驱动电机2，驱动电机2可以是步进电机，驱动电机2通过联轴器8连接有丝杆9，传动套筒3的端部固定连接有法兰10，丝杆9与法兰10螺接。连接于传动套筒3端部的法兰10可以是窄边法兰，以避让导轨13的安装空间，该窄边法兰包括两并行的直边及两直边端部的弧形边。为了提高润滑套安装的可靠性，窄边法兰的直边可以压在润滑套11的翻边22上。驱动电机2通过联轴器8带动丝杆9转动，在导轨13的堵转作用下，传动套筒3随丝杆9的转动而进行轴向的滑动，传动套筒3上连接密封部件，在油舱25内形成活塞结构，驱动油舱25内的油液进出油囊26来进行浮力大小的改变。
进一步地，油舱25与油囊26通过螺纹密封固定连接，便于进行安装维护。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
技术特征：
1.一种水下机器人浮力调节装置，包括传动密封舱，所述传动密封舱内设置有传动套筒安装孔，所述传动套筒安装孔内滑动设置有传动套筒，其特征在于，所述传动套筒安装孔内固定连接有导轨，所述传动套筒上设置有导槽，所述导槽内设置有润滑套，所述润滑套与所述导轨滑动配合。
2.根据权利要求1所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述传动套筒的外侧壁上设置有凸台，所述导槽设置于所述凸台的侧面，所述凸台的端面设置有嵌槽，所述嵌槽与所述导槽连通，所述润滑套的两端均设置有翻边，所述翻边与所述嵌槽卡接配合。
3.根据权利要求1或2所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述传动套筒安装孔为中段孔径小于两端孔径的阶梯孔，所述阶梯孔的阶梯端面上固定连接有导轨支架，所述导轨支架上固定连接所述导轨。
4.根据权利要求3所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述阶梯孔的中段侧壁上设置有第一凹槽，所述导轨嵌于所述第一凹槽内。
5.根据权利要求4所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述导轨支架为环形板，所述环形板的内侧壁上设置有第二凹槽，所述环形板的外侧壁上，对应于所述第二凹槽的位置处设置有第三凹槽，所述第二凹槽与第三凹槽之间设置有导轨固定通孔，所述导轨与所述环形板通过穿设于所述导轨固定通孔内的螺栓固定连接。
6.根据权利要求5所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述导轨为圆柱杆，所述第一凹槽及所述第二凹槽均为与所述圆柱杆对应配合的弧形凹槽。
7.根据权利要求1或2所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述润滑套为聚四氟乙烯润滑套或紫铜润滑套。
8.根据权利要求6所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述传动密封舱为管状结构，所述传动密封舱的两端分别密封固定连接动力密封舱及油舱，所述油舱密封连接油囊。
9.根据权利要求8所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述动力密封舱内固定连接有驱动电机，所述驱动电机通过联轴器连接有丝杆，所述传动套筒的端部固定连接有法兰，所述丝杆与所述法兰螺接。
10.根据权利要求8所述的水下机器人浮力调节装置，其特征在于，所述油舱与所述油囊通过螺纹密封固定连接。
技术总结
本申请涉及一种水下机器人浮力调节装置，包括传动密封舱，所述传动密封舱内设置有传动套筒安装孔，所述传动套筒安装孔内滑动设置有传动套筒，所述传动套筒安装孔内固定连接有导轨，所述传动套筒上设置有导槽，所述导槽内设置有润滑套，所述润滑套与所述导轨滑动配合。上述方案，通过在传动套筒安装孔内固定连接导轨，传动套筒通过润滑套与导轨滑动配合，实现了堵转的功能，具有结构简单紧凑，整体结构尺寸小的优点。此外，由于通过润滑套与导轨滑动配合，可以减小传动套筒在传动密封舱内的滑动摩擦力，利于传动套筒进行运动。
技术研发人员：梁新;王成才;杨子赫;陈嘉真;何宇帆;吴海亮
受保护的技术使用者：中电科海洋信息技术研究院有限公司
技术研发日：.08.20
技术公布日：.02.28
