[发明专利]一种无人遥控潜水器用液压剪切器

说明书

本发明涉及机器人技术领域。

众所周知，无人遥控潜水器用液压剪切器是用于海底电缆剪切的水下作业工具，也可用于陆地排爆抢险剪切遥控作业等，是许多机器人配备的工具之一。对动作的准确度要求高，并应有较大的剪切力。并且无论是水下作业、还是陆地排爆抢险，都不能有介质泄漏。这就要求无人遥控潜水器用液压剪切器的液压传动部分工作稳定性好，耐高压，密封性能要求高。现有的无人遥控潜水器用液压剪切器其液压传动部分的动密封采用O形圈、Yx形圈及其组合密封圈密封技术。液压传动部分工作时，工作介质压力是从密封圈外部挤压密封圈体使其贴紧剪切器外壳和剪切推杆表面而实现密封的，密封元件在和剪切器外壳、剪切推杆相对运动中很容易被损伤，从而发生介质泄漏；如果工作介质压力过高，密封元件则会产生变形，介质穿越而过，密封失效，产生泄漏，导致现有的液压剪切器工作寿命短，不能承受高压。而且O形圈、Yx形圈组合密封圈密封技术价格昂贵，要求加工精度高，致使液压缸成本大幅上升，由于其密封机理和O形圈、Yx形圈等橡胶密封件密封技术基本上都一样，密封效果也并不十分理想，一直存在着介质泄漏问题，也不能耐很高的压力。

本发明的目的就是要提供一种工作稳定性好、耐高压、无介质泄漏、使用寿命长和成本降低的新型无人遥控潜水器用液压剪切器。

本发明的技术方案是这样实现的：

无人遥控潜水器用液压剪切器的推杆活塞块2和剪切器外壳12、剪切刀座端盖1和剪切推杆13之间采用介质压力从中空密封圈5、6的内腔7、8挤压密封圈体使其贴紧剪切器外壳12和剪切推杆13而实现密封的密封技术。

其特点是：1)剪切器的推杆活塞块2、剪切刀座端盖1圆柱工作面上有一定数量的沟槽3；数量从零起计，至所需数量不限；2)推杆活塞块2、剪切刀座端盖1上开有多道密封圈安放槽，道数根据工艺性能要求定，数量不限；3)密封圈5、6的工作面内侧和密封圈的两侧构成中空内腔7、8，由于中空密封圈5、6截面形状似n形，故称为n形密封圈；4)n形密封圈5、6的密封工作面上有凸台9，凸台9数量根据使用要求的压力等工作性能及技术参数而定，数量从零起计，至所需数量不限；5)推杆活塞块2、剪切刀座端盖1端面上有通道孔4通向每个密封圈安放槽，引导介质进入轴用n形密封圈5的内腔7和孔用n形密封圈6的内腔8，通道孔4可以共用，也可以单独分开。6)根据工艺性能要求，推杆活塞块2和剪切器外壳12、剪切刀座端盖1和剪切推杆13之间可以同时采用中空n形密封圈密封技术，也可以其中一处采用中空n形密封圈密封技术，另一处采用其他密封技术。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是采用中空n形密封圈密封技术的无人遥控潜水器用液压剪切器剖示图

图2是轴用n形密封圈的剖示图

图3是孔用n形密封圈的剖示图

从图1中可以看出，剪切器的推杆活塞块2、剪切刀座端盖1圆柱工作面上有一定数量的沟槽3；推杆活塞块2、剪切刀座端盖1上开有多道密封圈安放槽，n形密封圈5、6就安装在各道密封圈安放槽中；推杆活塞块2、剪切刀座端盖1的端面有若干通道孔4和每道密封圈安放槽相互连通。通道孔4可以共用，也可以单独分开。剪切刀座端盖1上设置有密封导向装置11。

图2中的轴用n形密封圈5其密封工作面上有凸台9，凸台9数量根据使用要求的工作性能及技术参数而定，数量从零起计，至所需数量不限。

图3中的孔用n形密封圈6其密封工作面上有凸台9，凸台9数量根据使用要求的工作性能及技术参数而定，数量从零起计，至所需数量不限。

从图1中可以看出，在液压剪切器中，介质通过推杆活塞2的两端面、剪切刀座端盖1的两端面上的通道孔4导入轴用n形密封圈5的内腔7和孔用n形密封圈6的内腔8，密封圈内腔7、8中充满了介质。由于受到安装时预紧力的作用，n形密封圈5、6紧贴剪切器外壳12、剪切推杆13的密封工作面。液压剪切器开始工作后，介质压力加大，介质压力由介质经由推杆活塞2下端面的通道孔4传至n形密封圈5的内腔7，使轴用n形密封圈5密封圈和剪切器外壳12紧密接触，各道轴用n形密封圈5密封工作面上的凸台3和推杆活塞块2的圆柱工作面上的沟槽3形成迷宫密封，介质通过时压力逐步衰减，小于n形密封圈5的内腔7中的介质压力，不会发生介质穿越泄漏现象，取得极好的密封效果。且介质压力越大，n形密封圈密封工作面和剪切器外壳12的密封工作面贴合越紧，密封效果很好。压力介质推动剪切推杆13向上运动，使下刀片14和上刀片15共同作用将电缆等目标物剪断。剪切工作完成后，切换压力介质的流动方向，介质压力由介质经由推杆活塞2下端面的通道孔4传至孔用n形密封圈6的内腔8，使孔用n形密封圈6密封工作面和剪切推杆13的工作面紧密接触，孔用n形密封圈6密封工作面上的凸台3和剪切刀座端盖1的圆柱工作面上的沟槽3形成迷宫密封，介质通过时压力逐步衰减，小于n形密封圈6的内腔8中的介质压力，不会发生介质穿越泄漏现象，取得极好的密封效果。且介质压力越大，n形密封圈5、6密封工作面和剪切器外壳12、剪切推杆13的密封工作面贴合越紧，密封效果很好。推动剪切推杆13向下运动，使下刀片14和上刀片15分离。由于n形密封圈内腔中空，工作行程中磨损并不大；而在非工作行程中，密封圈体和剪切器外壳12、剪切推杆13之间摩擦轻微，磨损很小。同时，介质压力是从内部挤压密封圈体实现密封的，在介质压力的挤压下整个橡胶密封圈均匀受力，形变很小，不会产生永久形变，n形密封圈5、6工作寿命得到了延长。从图1中可以看出，无人遥控潜水器用液压剪切器其液压传动部分的工作推动力和密封力都是来自介质的压力，没有其他外力的干扰，液压剪切器工作过程中工作推动力和密封力达成动态平衡，保证了工作的稳定性。本发明无人遥控潜水器用液压剪切器不仅工作寿命成倍增加，工作稳定性好、无介质泄漏，更能承受比现有遥控液压剪切器高得多的压力，而且成本较现有无人遥控潜水器用液压剪切器大幅度降低。