專利名稱：動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及提升裝置，具體為一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置。
背景技術(shù)：
船舶工業(yè)當(dāng)前正面臨良好的發(fā)展機(jī)遇，船舶需求呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢，這就對船舶性能提出了更高的要求。在船舶的設(shè)計(jì)和建造過程中，對船舶模型或零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)測試是必不可少的，這種測試是通過將船舶模型或零件置于壓力水筒內(nèi)并在壓力水筒內(nèi)模擬船舶所受的靜水壓力、溫度環(huán)境而展開的。目前做結(jié)構(gòu)測試時，船舶模型或零件在壓力水筒內(nèi)的吊裝和轉(zhuǎn)動等操作是通過手工作業(yè)完成的，不僅勞動強(qiáng)度大，效率低，而且由于手工控制精度有限，影響了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種使用方便、控制精度高、自動化程度高、作業(yè)效率高的提升裝置，本實(shí)用新型公開了一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置。本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，包括底座、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括互相配合的第一蝸輪和第一蝸桿，升降機(jī)構(gòu)包括互相配合的第二蝸輪和第二蝸桿以及互相配合的絲母和絲杠，底座、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)從下至上依次連接，其特征是還包括轉(zhuǎn)臺、方形尾罩、轉(zhuǎn)軸和密封裝置，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括旋轉(zhuǎn)固定箱、旋轉(zhuǎn)操縱手輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)， 升降機(jī)構(gòu)還包括升降固定箱、升降操縱手輪和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。底座的上表面固定旋轉(zhuǎn)固定箱，第一蝸輪和第一蝸桿都設(shè)于旋轉(zhuǎn)固定箱內(nèi)，旋轉(zhuǎn)操縱手輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸都連接至第一蝸桿的中心軸，旋轉(zhuǎn)操縱手輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)都設(shè)于旋轉(zhuǎn)固定箱之外。旋轉(zhuǎn)固定箱的上表面固定轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺上固定升降固定箱，第二蝸輪、第二蝸桿、絲母和絲杠都設(shè)于升降固定箱內(nèi)，升降操縱手輪和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸都連接至第二蝸桿的中心軸，升降操縱手輪和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)都設(shè)于升降固定箱之外，第二蝸輪和絲母同心連接，絲母套在絲杠外，絲杠的上端向上穿出升降固定箱的上表面，絲杠的下端向下穿出升降固定箱的下表面并依次連接轉(zhuǎn)臺和第一蝸輪的中心軸，升降固定箱上固定一方形尾罩，方形尾罩套在絲杠外，方形尾罩的上下兩端分別設(shè)有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)，絲杠的下端和轉(zhuǎn)軸連接。轉(zhuǎn)軸的一端為法蘭接頭，轉(zhuǎn)軸的外側(cè)設(shè)有密封裝置，密封裝置由兩個軸向主密封圈、一個軸向副密封圈、一個端面密封圈、兩個導(dǎo)向件和法蘭襯套組成，法蘭襯套的法蘭底盤和底座的下表面固定連接，轉(zhuǎn)軸穿出底座的下表面，法蘭襯套法蘭頸的通孔套在轉(zhuǎn)軸外，且轉(zhuǎn)軸和法蘭襯套法蘭頸的通孔形成間隙配合，法蘭襯套法蘭頸通孔和轉(zhuǎn)軸之間嵌有兩個軸向主密封圈和一個軸向副密封圈，兩個導(dǎo)向件都箍在轉(zhuǎn)軸的外側(cè)，端面密封圈嵌在法蘭襯套法蘭底盤和底座下表面之間。兩個軸向主密封圈和一個軸向副密封圈起動密封作用，端面密封圈起靜密封作用。所述的動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，其特征是還包括控制裝置，控制裝置由角位移編碼器、零位開關(guān)、觸摸屏和可編程控制器組成，角位移編碼器和零位開關(guān)都固定在旋轉(zhuǎn)固定箱的上表面且都設(shè)于轉(zhuǎn)臺的一側(cè)，可編程控制器通過通信線分別連接角位移編碼器、零位開關(guān)、觸摸屏和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。所述的動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，其特征是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中第一蝸輪和第一蝸桿的傳動比為50 100，升降機(jī)構(gòu)中第二蝸輪和第二蝸桿的傳動比為20 30。本實(shí)用新型使用時，將待測試的試件固定在轉(zhuǎn)軸的法蘭接頭上，用旋轉(zhuǎn)操縱手輪或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以控制試件的旋轉(zhuǎn)角度，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用第一蝸輪第一蝸桿傳動方式，尤其可以采用大傳動比的第一蝸輪第一蝸桿，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的低速運(yùn)動。用升降操縱手輪或升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)控制升降機(jī)構(gòu)以控制試件的升降高度，試件升降時由上限位開關(guān)和下限位開關(guān)實(shí)行限位保護(hù)。動密封裝置的主密封圈、副密封圈和導(dǎo)向件都采用特殊的超高硬度聚氨酯材料制成，具有耐水特性強(qiáng)，耐老化性好，無粘滑想象，且?guī)в惺塾凶詽櫥Ч?，摩擦系?shù)低的優(yōu)點(diǎn)。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對試件操縱的精確控制，還可以包括控制裝置，通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動控制，用觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，實(shí)時顯示試件當(dāng)前上下移動和旋轉(zhuǎn)位置，對旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動采用了閉環(huán)控制，在轉(zhuǎn)臺的一側(cè)設(shè)有零位開關(guān)，選用角位移編碼器作為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的反饋信號，克服旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械安裝間隙等誤差，從而提高系統(tǒng)跟蹤和定位的精度。本實(shí)用新型提供了一種基于水下動密封技術(shù)、集手動和自動于一體的耐高壓水下動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，可實(shí)現(xiàn)被測試件的水下測試時的位置調(diào)整，能在較高的水壓下保持動態(tài)水密特性，特別適用于高壓力水艙內(nèi)的被測試件旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)和小范圍的升降調(diào)節(jié)功能。 本實(shí)用新型的有益效果是性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，外型美觀，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，控制靈活， 控制精度高，節(jié)約試驗(yàn)成本，應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)可大大縮短從實(shí)驗(yàn)到實(shí)際運(yùn)用時間，為船舶設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中動密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型中控制裝置的示意圖；圖5是設(shè)有控制裝置的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。實(shí)施例1一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，包括底座1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、升降機(jī)構(gòu)3、轉(zhuǎn)臺4、方形尾罩 5、轉(zhuǎn)軸6和密封裝置7，如圖1和圖2所示，具體結(jié)構(gòu)是底座1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2和升降機(jī)構(gòu)3從下至上依次連接，底座1的上表面固定旋轉(zhuǎn)固定箱20。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2如圖2所示，由旋轉(zhuǎn)固定箱20、互相配合的第一蝸輪21及第一蝸桿22、旋轉(zhuǎn)操縱手輪23和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)M組成，第一蝸輪21和第一蝸桿22都設(shè)于旋轉(zhuǎn)固定箱20內(nèi)，旋轉(zhuǎn)操縱手輪23和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)M的轉(zhuǎn)軸都連接至第一蝸桿22的中心軸，旋轉(zhuǎn)操縱手輪23和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)M都設(shè)于旋轉(zhuǎn)固定箱20之外。旋轉(zhuǎn)固定箱20的上表面固定轉(zhuǎn)臺4，轉(zhuǎn)臺4上固定升降固定箱30。升降機(jī)構(gòu)3如圖2所示，由升降固定箱30、互相配合的第二蝸輪31及第二蝸桿 32、互相配合的絲母33及絲杠34、升降操縱手輪35和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)36組成，第二蝸輪 31、第二蝸桿32、絲母33和絲杠34都設(shè)于升降固定箱30內(nèi)，升降操縱手輪35和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)軸都連接至第二蝸桿32的中心軸，升降操縱手輪35和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī) 36都設(shè)于升降固定箱30之外，第二蝸輪31和絲母33同心連接，絲母33套在絲杠34外，絲杠34的上端向上穿出升降固定箱30的上表面，絲杠34的下端向下穿出升降固定箱30的下表面并依次連接轉(zhuǎn)臺4和第一蝸輪21的中心軸，升降固定箱30上固定一方形尾罩5，方形尾罩5套在絲杠34外，方形尾罩5的上下兩端分別設(shè)有上限位開關(guān)51和下限位開關(guān)52， 絲杠34的下端和轉(zhuǎn)軸6連接。轉(zhuǎn)軸6的一端為法蘭接頭61，轉(zhuǎn)軸6的外側(cè)設(shè)有密封裝置7，密封裝置7如圖3所示，由兩個軸向主密封圈71、一個軸向副密封圈72、一個端面密封圈73、兩個導(dǎo)向件74和法蘭襯套75組成，法蘭襯套75的法蘭底盤和底座1的下表面固定連接，轉(zhuǎn)軸6穿出底座1的下表面，法蘭襯套75法蘭頸的通孔套在轉(zhuǎn)軸6外，且轉(zhuǎn)軸6和法蘭襯套75法蘭頸的通孔形成間隙配合，法蘭襯套75法蘭頸通孔和轉(zhuǎn)軸6之間嵌有兩個軸向主密封圈71和一個軸向副密封圈72，兩個導(dǎo)向件74都箍在轉(zhuǎn)軸6的外側(cè)，端面密封圈73嵌在法蘭襯套75法蘭底盤和底座1下表面之間。兩個軸向主密封圈71和一個軸向副密封圈72起動密封作用，端面密封圈73起靜密封作用。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2中第一蝸輪21和第一蝸桿22的傳動比為50 100，本實(shí)施例取82 ； 升降機(jī)構(gòu)3中第二蝸輪31和第二蝸桿32的傳動比為20 30，本實(shí)施例取28。動密封裝置7的主密封圈71、副密封圈72和導(dǎo)向件73都采用特殊的超高硬度聚氨酯材料制成，具有耐水特性強(qiáng)，耐老化性好，無粘滑現(xiàn)象，且?guī)в惺塾凶詽櫥Ч?，摩擦系?shù)低的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例使用時，將待測試的試件固定在轉(zhuǎn)軸6的法蘭接頭上，用旋轉(zhuǎn)操縱手輪23或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)M控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2以控制試件的旋轉(zhuǎn)角度，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2采用第一蝸輪第一蝸桿傳動方式，尤其可以采用大傳動比的第一蝸輪第一蝸桿，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的低速運(yùn)動。用升降操縱手輪35或升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)36控制升降機(jī)構(gòu)3以控制試件的升降高度，試件升降時由上限位開關(guān)51和下限位開關(guān)52實(shí)行限位保護(hù)。實(shí)施例2一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，包括底座1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、升降機(jī)構(gòu)3、轉(zhuǎn)臺4、方形尾罩 5、轉(zhuǎn)軸6、密封裝置7和控制裝置8，控制裝置8如圖4所示，由角位移編碼器81、零位開關(guān) 82、觸摸屏83和可編程控制器84組成，角位移編碼器81和零位開關(guān)82都固定在旋轉(zhuǎn)固定箱20的上表面且都設(shè)于轉(zhuǎn)臺4的一側(cè)，可編程控制器84通過通信線分別連接角位移編碼器81、零位開關(guān)82、觸摸屏83和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)M。其他結(jié)構(gòu)都和實(shí)施例1同。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖5所示。本實(shí)施例的使用方法是1.運(yùn)行模式選擇通過觸摸屏交互，可以對試件運(yùn)行進(jìn)行手動調(diào)節(jié)或者自動調(diào)節(jié)兩種模式選擇。2.手動調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)模式下，觸摸屏?xí)?shí)時顯示試件所處的位置；調(diào)節(jié)過程中，可以設(shè)定零位坐標(biāo)，顯示相對位置。3.自動調(diào)節(jié)如果采用自動運(yùn)行模式，計(jì)算所需的垂直距離和角度后，通過觸摸屏對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；設(shè)定零位坐標(biāo)并啟動運(yùn)行后，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)會自動運(yùn)行到指定位置。4.上下限保護(hù)為了防止人為誤操作，本實(shí)施例具有防止誤操作功能，設(shè)有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)；當(dāng)試件接近限位開關(guān)時，會發(fā)出報(bào)警；當(dāng)試件運(yùn)行到限位開關(guān)后，限位開關(guān)觸發(fā)，試件停止運(yùn)行。5.參數(shù)修正自動調(diào)節(jié)模式下，如果需要對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改，可以強(qiáng)制終止系統(tǒng)運(yùn)行。修改零位坐標(biāo)、垂直距離和旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)以后，按照新的初始化條件運(yùn)行。6.技術(shù)性能本實(shí)施例滿足以下的運(yùn)行技術(shù)性能(1)最大載重2000kg;(2)升降速率為 100mm/min ；(3)行程為士 150mm;；(4)旋轉(zhuǎn)角度范圍0 360°，控制精度彡士 1° ；(5)旋轉(zhuǎn)速率10° /min。(6)水密性耐水壓6MPa。(7)工作溫度0°C :35°C。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，比如對機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)的變更，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，包括底座(1)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)和升降機(jī)構(gòu)(3)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) (2)包括互相配合的第一蝸輪和第一蝸桿(22)，升降機(jī)構(gòu)C3)包括互相配合的第二蝸輪(31)和第二蝸桿(3 以及互相配合的絲母(3 和絲杠(34)，底座(1)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2) 和升降機(jī)構(gòu)( 從下至上依次連接，其特征是還包括轉(zhuǎn)臺G)、方形尾罩(5)、轉(zhuǎn)軸(6)和密封裝置(7)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)( 還包括旋轉(zhuǎn)固定箱(20)、旋轉(zhuǎn)操縱手輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(M)，升降機(jī)構(gòu)C3)還包括升降固定箱(30)、升降操縱手輪(3 和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī) (36)，底座(1)的上表面固定旋轉(zhuǎn)固定箱00)，第一蝸輪和第一蝸桿0 都設(shè)于旋轉(zhuǎn)固定箱OO)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)操縱手輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)04)的轉(zhuǎn)軸都連接至第一蝸桿0 的中心軸，旋轉(zhuǎn)操縱手輪和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)04)都設(shè)于旋轉(zhuǎn)固定箱OO)之外，旋轉(zhuǎn)固定箱OO)的上表面固定轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺(4)上固定升降固定箱(30)，第二蝸輪(31)、第二蝸桿(32)、絲母(33)和絲杠(34)都設(shè)于升降固定箱(30)內(nèi)，升降操縱手輪(3 和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(36)的轉(zhuǎn)軸都連接至第二蝸桿(3 的中心軸，升降操縱手輪(3 和升降驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(36)都設(shè)于升降固定箱(30)之外，第二蝸輪(31)和絲母(33)同心連接，絲母(33)套在絲杠(34)外，絲杠(34)的上端向上穿出升降固定箱 (30)的上表面，絲杠(34)的下端向下穿出升降固定箱(30)的下表面并依次連接轉(zhuǎn)臺(4) 和第一蝸輪的中心軸，升降固定箱(30)上固定一方形尾罩(5)，方形尾罩( 套在絲杠(34)外，方形尾罩(5)的上下兩端分別設(shè)有上限位開關(guān)(51)和下限位開關(guān)(52)，絲杠 (34)的下端和轉(zhuǎn)軸(6)連接，轉(zhuǎn)軸(6)的一端為法蘭接頭(61)，轉(zhuǎn)軸(6)的外側(cè)設(shè)有密封裝置(7)，密封裝置(7)由兩個軸向主密封圈(71)、一個軸向副密封圈(72)、一個端面密封圈(73)、兩個導(dǎo)向件(74) 和法蘭襯套(7 組成，法蘭襯套(7 的法蘭底盤和底座(1)的下表面固定連接，轉(zhuǎn)軸(6) 穿出底座(1)的下表面，法蘭襯套(7 法蘭頸的通孔套在轉(zhuǎn)軸(6)外，且轉(zhuǎn)軸(6)和法蘭襯套(7 法蘭頸的通孔形成間隙配合，法蘭襯套(7 法蘭頸通孔和轉(zhuǎn)軸(6)之間嵌有兩個軸向主密封圈(71)和一個軸向副密封圈(72)，兩個導(dǎo)向件(74)都箍在轉(zhuǎn)軸(6)的外側(cè)， 端面密封圈(7 嵌在法蘭襯套(7 法蘭底盤和底座(1)下表面之間。
2.如權(quán)利要求1所述的動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，其特征是還包括控制裝置(8)，控制裝置(8)由角位移編碼器(81)、零位開關(guān)(82)、觸摸屏(83)和可編程控制器(84)組成，角位移編碼器(81)和零位開關(guān)(8 都固定在旋轉(zhuǎn)固定箱OO)的上表面且都設(shè)于轉(zhuǎn)臺的一側(cè)，可編程控制器(84)通過通信線分別連接角位移編碼器(81)、零位開關(guān)(82)、觸摸屏 (83)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)04)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，其特征是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)中第一蝸輪和第一蝸桿0 的傳動比為50 100，升降機(jī)構(gòu)C3)中第二蝸輪(31)和第二蝸桿 (32)的傳動比為20 30。
專利摘要本實(shí)用新型涉及提升裝置，具體為一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置。一種動密封旋轉(zhuǎn)升降裝置，包括底座(1)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)和升降機(jī)構(gòu)(3)，其特征是還包括轉(zhuǎn)臺(4)、方形尾罩(5)、轉(zhuǎn)軸(6)和密封裝置(7)，底座(1)的上表面固定旋轉(zhuǎn)固定箱(20)，旋轉(zhuǎn)固定箱(20)的上表面固定轉(zhuǎn)臺(4)，轉(zhuǎn)臺(4)上固定升降固定箱(30)。本實(shí)用新型性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，控制精度高，試驗(yàn)成本低。
文檔編號F16J15/16GK202149336SQ201120030629
公開日2012年2月22日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者張春暉, 杜新光, 杜艷青, 楊迪, 秦海瑞, 邱冬雷, 陸旭紅, 馬玉順 申請人:上海市東方海事工程技術(shù)有限公司