水下设备清洗器的制作方法

1.本实用新型涉及智能清洗，具体涉及一种水下设备清洗器。


背景技术：

2.海洋资源勘查等工作需要用到水下设备。受水下环境的影响，水下设备观测面会因为附着杂物(如淤泥、海草等杂物)，严重时会影响其正常的工作，或者会因此失去工作的能力，导致水下设备不能达到预期的效果。水下设备的清洗可解决这以问题，例如水下水质监测仪、水下摄像机、水下声呐探头等都需要定期进行清洗。
3.传统的水下设备清理技术，主要依赖设备回收后人为清洗，或潜水作业清洗，不仅增加了作业人员的风险和人力、物力的投入，而且设备的清理频次也会因此受限减少，影响设备的使用质量。水下设备清洗器可实现水下设备的自动清洗，取代人工水下清理作业。
4.市场上现有的水下清洗器具有稳定性低、结构复杂、自动清洗效果差、效率低下和容易进水等缺点，使用效果和可靠性达不到人们的期望。现有的水下设备清洗器存在很多结构和技术问题：
5.(1)密封效果差、结构不合理，将会导致清洗器内部零部件，如电动机等遇水时工作能力紊乱，造成清洗器不能正常工作；驱动电动机未进行防水处理，只依靠清洗器壳体的机械密封，防水密封技术单一，一旦清洗器内部进水就会造成电动机短路，从而导致清洗器失去工作的能力。
6.(2)清洗范围不可调控，现有水下清洗器，大部分只能清洗特定的区域，不能更改清洗范围(主要是清洗面积和刷子的旋转角度等)，使得清洗效率低下，可控性不足。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于解决以上技术问题之一，提供一种密封性好、工作可靠的水下清洗器。
8.为了实现上述目的，本实用新型一些实施例中，提供如下技术方案：
9.一种水下设备清洗器，包括：
10.舱体：形成一舱体腔，舱体腔包括第一端部和第二端部，其第二端部为开放结构，设置有舱盖，所述舱盖封闭舱体第二端部，舱盖与舱体第二端之间设置有密封结构；
11.控制器：设置在舱体腔内；
12.电机：设置在舱体腔内，与控制器连接；
13.减速机：其主体部设置在舱体腔内，与电机连接，其输出轴部沿舱体腔第一端部伸出，减速机伸出轴与舱体第一端之间设置有密封结构；
14.清洗刷：安装在减速机输出轴沿舱体腔伸出的一侧。
15.本实用新型一些实施例中，所述清洗器进一步包括：
16.支架：安装在舱体腔第一端处，包括一朝向舱体腔第一端部端面的支架梁；
17.第一磁铁：安装在减速机输出轴端部；
18.第一编码器：安装在支架梁上，朝向舱体腔第一端部端面；
19.第二磁铁：安装在电机轴上，朝向舱体第二端部；
20.第二编码器：安装在舱体腔内；
21.第一磁铁与第一编码器相对，第二磁铁与第二编码器相对；所述控制器与第一编码器和第二编码器连接，以采集第一编码器和第二编码器的编码信号。
22.本实用新型一些实施例中，进一步包括卡箍架，包括卡箍部，和沿卡箍部向舱体第二端部方向延伸设置有卡箍梁，所述卡箍部安装在减速机外壁，所述第二编码器安装在卡箍梁上，朝向第二磁铁。
23.本实用新型一些实施例中，沿舱盖侧周壁设置有密封圈，所述密封圈与舱体第二端部内壁配合。
24.本实用新型一些实施例中，沿舱盖端面开有贯通孔，所述贯通孔处安装有水密接头；控制器、减速机、电机的外接线缆均经水密接头通过。
25.本实用新型一些实施例中，减速机输出轴沿舱体第一端部配合处设置有水封结构。
26.本实用新型一些实施例中，进一步包括弹簧挡圈，设置在减速机输出轴上，相对所述水封结构位于舱体腔外部一侧。
27.本实用新型一些实施例中，包括刷柄，刷柄上设置有刷毛；所述刷柄与减速机输出轴连接，以其与减速机输出轴为中心，径向延伸设置。
28.本实用新型一些实施例中，减速机输出轴主体部呈圆柱状，减速机输出轴伸出舱体腔一侧的端部包括一沿圆柱轴轴向方向的切削部，使减速机输出轴径向截面呈d形；所述刷柄包括一轴孔，轴孔形状与减速机输出轴伸出舱体腔一侧端部的形状匹配。
29.本实用新型一些实施例中，减速机齿轮箱外壳采用pa66材料，减速机齿轮采用lcp材料。
30.较现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果在于：
31.(1)对清洗器的密封结构、电机及减速机自身的材料进行改进，改进舱体腔内的密封效果，同时，也使电机和减速机自身的防水性有所提升，以保证稳定的水下清洗效果。
32.(2)将电机驱动结构改进为电机加减速机驱动结构，时清洗刷的转动更精准，可实现更佳的清洗效果。
33.(3)改进电机和减速机之间的控制机构，采用磁铁、磁编码器和电调控制器共同作用的机制，可让电机的旋转和清洗器的清洗角度达到预期的效果，更好的控制清洗的范围，提高清洗的效率。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本实用新型清洗器结构示意图；
36.图2为本实用新型清洗器剖视结构示意图；
37.图3为本实用新型第二编码器与减速机安装结构示意图；
38.图4为本实用新型刷柄与减速机输出轴安装结构示意图；
39.图5为本实用新型清洗器使用状态示意图；
[0040]1‑
舱体，101
‑
舱体腔，102
‑
舱盖，1021
‑
密封圈；
[0041]2‑
控制器；
[0042]3‑
电机；
[0043]4‑
减速机，401
‑
输出轴；
[0044]5‑
清洗刷，501
‑
刷柄，502
‑
刷毛；
[0045]6‑
水密接头；
[0046]7‑
支架；
[0047]8‑
第一磁铁；
[0048]9‑
第一编码器；
[0049]
10
‑
第二磁铁；
[0050]
11
‑
第二编码器；
[0051]
12
‑
卡箍架，1201
‑
卡箍部，1202
‑
卡箍梁；
[0052]
13
‑
被清洗设备。
具体实施方式
[0053]
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0054]
需要说明的是，术语“连接”等，即可以指部件之间的直接连接，直接通信，也可以指部件间的间接连接，间接通信。
[0055]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不用于暗指相对重要性。
[0056]
本实用新型提供一种水下设备清洗器，可在水下工作，用于水下设备的清洗。
[0057]
水下清洗设备包括：舱体1、控制器2、电机3、减速机4等，结构参考图 1和图2。
[0058]
舱体1的外壳是由钛合金材料加工而成，具有高硬度、耐腐蚀等特性，形成一舱体腔101，舱体腔101包括第一端部和第二端部，其第二端部为开放结构，设置有舱盖102，舱盖102封闭舱体第二端部，与舱体腔101之间通过螺栓连接。将舱体1一端设计为开放结构，便于舱体腔101内部设备的维护。
[0059]
舱盖102与舱体第二端之间设置有密封结构，具体的，沿舱盖102侧周壁设置有凹形卡槽，卡槽内设置有密封圈102，密封圈1021与舱体第二端部内壁配合，以实现密封效果，防止水从舱盖102进入电机舱内部。
[0060]
控制器2设置在舱体腔101内，用于电机3、减速机4的控制，进而实现对清洗刷5清洗效果的控制。控制器2可控制电机3的正反旋转，实现不同角度方向上的清洗。
[0061]
电机3：设置在舱体腔101内，与控制器2连接；电机3采用环氧树脂密封电动机技术，是电机3本身具有防水效果，即使舱体腔101内部进水，也不影响电机3本身工作。
[0062]
减速机4：其主体部设置在舱体腔101内，与电机3连接，其输出轴401 部沿舱体腔第一端部伸出，减速机伸出轴401与舱体第一端之间设置有密封结构；具体的，减速机输出
轴401沿舱体第一端部配合处设置有水封结构7，水封结构7作用在电机防水舱和减速机轴之间，起到防水密封的作用。
[0063]
更进一步的，为了提高密封效果，本实用新型一些实施例中，进一步包括弹簧挡圈8，设置在减速机输出轴401上，相对所述水封结构7位于舱体腔外部一侧。弹簧挡圈8用于对水封结构7的限位。
[0064]
更进一步的，减速机齿轮箱外壳采用pa66材料，减速机齿轮采用lcp材料，具有耐腐蚀、抗冲击和耐磨损等性能，是的即使舱体腔101内部进水，水下清洗器依然可以正常干工作。
[0065]
清洗刷5：安装在减速机输出轴沿舱体腔101伸出的一侧。
[0066]
本实施例中，水下设备清洗器内部装备的减速机为1：64减速比的减速机，使得在控制清洗刷5的旋转时，可以实现对清洗刷5旋转角度精准的控制，同时，减速机4具有自锁功能，在设备处于非工作状态时，可以将清洗刷5固定在一个位置，使得刷子不会随着海水的流动而出现摆动。
[0067]
通过上述结构，电机3驱动减速机4转动，带动清洗刷5转动，完成清洗作业。由于设计了多级密封结构，可以更好的防护舱体腔101内部的设备，保证水下清洗工作的正常开展。
[0068]
更进一步的，为了实现对清洗器更精确的控制，参考图3，本实用新型一些实施例中，清洗器进一步包括：
[0069]
支架7：安装在舱体腔第一端处的外壁，包括一朝向舱体腔第一端部端面的支架梁；
[0070]
第一磁铁8：安装在减速机输出轴401端部，可采用胶粘的方式；
[0071]
第一编码器9：安装在支架梁上，朝向舱体腔第一端部端面；本实施例中，支架7为l形，包括两个互为90
°
的支架梁，一个支架梁用于辅助支架7的安装，一个支架梁用于安装第一编码器；可在支架梁内设置凹槽，将第一编码器 9安装在凹槽内；
[0072]
第二磁铁10：安装在电机轴上，朝向舱体第二端部；
[0073]
第二编码器11：安装在舱体腔内；
[0074]
第一磁铁8与第一编码器9相对，第二磁铁10与第二编码器11相对，可测量清洗刷5的转动信息；控制器2与第一编码器9和第二编码器11连接，以采集第一编码器9和第二编码器11的编码信号，可测量电机的转动信息。
[0075]
本发明中使用的电机3是两端出轴，上端轴与减速机连接，下端轴带有螺纹与磁铁螺母连接。磁铁螺母的上端为螺纹孔，下端为通孔，在使用时，上端通过螺纹孔拧紧在电机3下端轴上，磁铁螺母的下端通孔内安装第二磁铁10，在磁铁的正下方对应着第二编码器11。
[0076]
为了解决第二编码器11安装的问题，本实用新型一些实施例中，进一步包括卡箍架12，包括卡箍部1201，和沿卡箍部1201向舱体第二端部方向延伸设置有卡箍梁1202，卡箍梁1202可以有多根，卡箍部1201安装在减速机4外壁，第二编码器11安装在卡箍梁上，朝向第二磁铁。
[0077]
减速机4用沉头螺钉固定在舱体腔101内部靠近清洗刷5的一端，电机3 的定子用螺钉固定在减速机外壳上，这样连接方式使得设备在拆卸维修时方便快捷。电机3旋转时，电机3上端轴带动减速机旋转，同时电机3的下端轴带动第二磁铁10旋转。由于在下端轴第
二磁铁10的正下方安装磁编码器2号，所以，电机的旋转角度可以通过第二编码器11精确的测量。
[0078]
减速机4带动清洗刷5转动，第一磁铁8随之转动，第一编码器9即可测量出清洗刷的旋转角度，此时，通过比对第一编码器9(测量的是刷子旋转角度)与第二编码器11(测量的是电机旋转角度)的信息，就可知道经过减速机传递出的电机旋转角度是否与刷子旋转角度一致。若信息不一致，电调控制器根据反馈信息调整电机的旋转角度，实现了对清洗刷旋转角度的精确控制。
[0079]
更进一步的，为了解决舱体腔101内设备接线的问题，本实用新型一些实施例中，沿舱盖102端面开有贯通孔，贯通孔处安装有水密接头6；控制器2、减速机3、电机4的外接线缆均经水密接头6通过。
[0080]
本实用新型一些实施例中，清洗刷5的结构可通过以下实施结构实现。参考图4。
[0081]
清洗刷5包括刷柄501，刷柄501上设置有刷毛502；刷柄与减速机输出轴连接，以其与减速机输出轴为中心，径向延伸设置。
[0082]
为了更好的解决刷柄501和减速机输出轴401之间固定的问题，本实用新型一些实施例中，进一步对二者的配合结构进行改进。减速机输出轴401主体部呈圆柱状，减速机输出轴401伸出舱体腔一侧的端部包括一沿圆柱轴轴向方向的切削部，使减速机输出轴径向截面呈d形；刷柄501包括一轴孔501，轴孔501形状与减速机输出轴401伸出舱体腔一侧端部的形状匹配，也为d形。
[0083]
更进一步的，可将刷柄501具有轴孔501一侧的端部设计为开口结构，开口两端具有螺栓孔，可穿固定螺栓进行刷柄501与减速机输出轴401之间的固定。这种结构更方便其与减速机输出轴401之间的连接，固定。
[0084]
参考图5，为本发明水下清洗器使用状态示意图。
[0085]
将水下清洗器通过固定件固定在待清洗设备13上，本实施例中，使用的固定件为卡箍14，为保证稳定的固定效果，可使用多个卡箍14配合。
[0086]
可通过水面控制端对水下清洗器下达控制指令。启动后，电调控制器2控制电机的旋转，电机轴与减速机3相连将动力传递给减速机，经过减速机的减速，又将旋转动力传递给清洗刷。磁编码器和磁铁配合组件将所接受到的信息，再反馈给电调控制器，来控制电机的旋转角度，进而精确控制其清洗范围和速度。
[0087]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。