盐穴测腔声纳设备的旋转装置的制作方法

1.本发明涉及盐穴测腔声纳设备控制装置技术领域，具体涉及一种盐穴测腔声纳设备的旋转装置。


背景技术：

2.盐穴储气库是天然气储存的重要基础设施，是国家战略储备的重要保障。在储气库建设过程中，需要对盐穴空间进行探测，以评估储气能力和安全性。声纳测量技术是目前国内外普遍采用的精确测量地下盐穴空间的体积和腔体形状展布的方法，所使用的仪器主要为声纳测腔仪器。目前世界上用于盐穴测量的声纳仪器生产商只有德国、美国、法国和俄罗斯等国的商业公司。中国由于盐穴储气库建设较晚，还缺少成熟的自主研发的测量盐穴腔体形状的声纳仪器。一些关键技术方法仍处于研究阶段，研发的设备亦缺少可靠性保证。
3.公开号为cn214013364u的专利文献中公开了一种用于盐穴探测系统的回转机构，该机构在高温高压的环境下，对于密封的问题存在较大的隐患，并且该结构的设计不利于设备的维护和保养。
4.国内外的研究现状表明，测腔声纳仪器设计和装置研发还不完善，井下仪器由于缺乏合适的结构保证其平衡，造成在实际作业中效率较低，远距离探测的精度较低。特别需要在结构设计中解决仪器在井下的平衡问题，以提高井下探测作业效率，实现盐穴的高精度测量。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：如何提高测腔声纳设备控制装置的密封性以及平衡性，使测腔声纳仪器可靠工作。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.本发明提供了一种盐穴测腔声纳设备的旋转装置，包括电路仓，所述电路仓内设有电路板；所述电路仓一端固定有动力段外筒，动力段外筒内设有电机，电机与电路板电连接；所述电机远离电路仓的一端通过联轴器联接有旋转轴，旋转轴远离电机的一端连接有接头组件；所述旋转轴上套有轴承组，轴承组上套有轴承座，轴承座固定于动力段外筒的内侧壁。
8.本发明的有益效果是：
9.采用本发明，通过轴承座、轴承组稳定旋转轴，提高了接头组件运动的平衡性，保证安装其上的声呐设备平衡稳定的工作，提高了探测效率，且远距离探测精度高；整个装置只需采用3处密封，即轴承座与动力段外筒之间的静密封、轴承座与旋转轴之间的动密封、以及旋转轴与接头组件之间的静密封，保证了装置的密封性，保证了装置内的运动部件以及声呐设备可靠工作。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
11.进一步的，所述轴承座外壁与动力段外筒内壁之间设有第一密封结构；所述轴承
座与旋转轴之间设有第二密封结构，第二密封结构位于轴承组与接头组件之间；所述旋转轴与接头组件之间设有第三密封结构。
12.采用上述进一步方案，第一密封结构防止装置内部的润滑油沿动力段外筒内壁泄漏，以及盐穴内的污染介质沿动力段外筒内壁进入装置内；第二密封结构可防止轴承组的润滑油泄漏；第三密封结构可防止轴承组的润滑油、盐穴内的污染介质沿旋转轴外壁泄漏至接头组件上的声纳设备处，保证声呐设备安全。
13.进一步的，所述第一密封结构、第二密封结构、第三密封结构均包括o形密封圈；所述轴承座外壁对应第一密封结构的o形密封圈设有密封槽；所述轴承座内壁对应第二密封结构的o形密封圈设有密封槽；所述旋转轴外壁对应第三密封结构的o形密封圈设有密封槽。
14.采用上述进一步方案，便于提高密封效果。
15.进一步的，所述接头组件包括内接头、外接头，内接头设于外接头与轴承座之间且套于旋转轴上，内接头与外接头之间设有锁紧螺母，锁紧螺母与旋转轴螺纹连接，外接头固定于内接头或旋转轴上。
16.采用上述进一步方案，声纳设备安装在外接头上；通过锁紧螺母压紧内接头，然后安装外接头，便于限制接头组件的轴向移动，提高可靠性，且拆装方便。
17.进一步的，所述旋转轴与接头组件的内接头之间设有第三密封结构。
18.采用上述进一步方案，使锁紧螺母对于微量泄露的润滑油起到二级密封作用，提高密封性。
19.进一步的，所述外接头与内接头通过螺纹连接。
20.采用上述进一步方案，方便拆装，外接头与锁紧螺母相互配合，提高锁紧效果；此外，使用时，电机可沿旋转轴相对于外接头旋紧方向旋转，提高装置自紧固性。
21.进一步的，所述旋转轴伸入外接头的端部截面呈半圆形，外接头设有与旋转轴对应的半圆形轴孔。
22.采用上述进一步方案，便于保持外接头与旋转轴之间的相对位置，防止螺纹松动，保证旋转精度，便于精确控制旋转角度。
23.进一步的，所述旋转轴与联轴器为空心结构，电机为内转子中空轴电机。
24.采用上述进一步方案，便于将声纳设备的线缆穿过旋转轴、电机进行布线，避免绕线等故障。
25.进一步的，所述内转子中空轴电机的输出轴远离联轴器的一端设有电滑环，电路板上设有电刷与电滑环接触。
26.采用上述进一步方案，便于将声纳设备的线缆穿过旋转轴、电机后连接于电滑环上，保证接头组件可单向连续旋转，避免绕线。
27.进一步的，所述内转子中空轴电机的输出轴远离联轴器的一端还设有编码器。
28.采用上述进一步方案，便于精确控制电机带动接头组件的旋转幅度，保证探测时声呐设备旋转动作的精度要求。
29.进一步的，所述动力段外筒内还设有限位环，限位环一端接触轴承座，另一端抵触在电机的安装板上；安装板外周通过外齿与动力段外筒内侧的内齿配合，安装板背离限位环的一端抵触在动力段外筒内壁的台阶上。
30.采用上述进一步方案，通过齿形配合可限制电机定子转动；通过限位环、以及安装板背离限位环的一端抵触在动力段外筒内壁的台阶上，便于借助轴承座与动力段外筒的内侧壁的固定结构固定电机，装置拆装方便。
附图说明
31.图1为本发明的结构示意图。
32.图2为本发明的结构剖视图。
33.图3为本发明的旋转动力段详图。
34.图4为旋转轴的结构示意图。
35.附图中，各附图标记所代表的技术特征如下：
36.1-电路仓；2-动力段外筒；3-接头组件；4-电路板；5-电机；6-联轴器；7-旋转轴；8-轴承组；9-轴承座；10-内接头；11-外接头；12-锁紧螺母；13-电滑环；14-编码器；15-限位环；16-安装板。
具体实施方式
37.以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
38.本发明参见图1-4。
39.本发明提供了一种盐穴测腔声纳设备的旋转装置，包括电路仓1，所述电路仓1内设有电路板4；所述电路仓1一端固定有动力段外筒2，动力段外筒2内设有电机5，电机5与电路板4电连接；所述电机5远离电路仓1的一端通过联轴器6联接有旋转轴7，旋转轴7远离电机5的一端连接有接头组件3；所述旋转轴7上套有轴承组8，轴承组8上套有轴承座9，轴承座9固定于动力段外筒2的内侧壁。
40.原理：
41.使用时，声纳设备安装在接头组件3上。电机5通过联轴器6带动旋转轴7转动，旋转轴7带动接头组件3转动，从而处于装置下部整体的接头组件3带动声纳设备仪器做旋转动作。整个装置的密封包括：1、轴承座9与动力段外筒2之间的静密封，可防止装置内部的润滑油沿动力段外筒2内壁泄漏，以及盐穴内的污染介质沿动力段外筒2内壁进入装置内；2、轴承座9与旋转轴7之间的动密封，可防止轴承组8的润滑油泄漏；3、旋转轴7与接头组件3之间的静密封，可防止轴承组8的润滑油、盐穴内的污染介质沿旋转轴7外壁泄漏至接头组件3上的声纳设备处，保证声呐设备安全。
42.综上，采用本发明，通过轴承座9、轴承组8稳定旋转轴7，提高了接头组件3运动的平衡性，保证安装其上的声呐设备平衡稳定的工作，提高了探测效率，且远距离探测精度高；整个装置只需采用3处密封，即轴承座9与动力段外筒2之间的静密封、轴承座9与旋转轴7之间的动密封、以及旋转轴7与接头组件3之间的静密封，保证了装置的密封性，保证了装置内的运动部件以及声呐设备可靠工作。
43.进一步的，所述轴承座9外壁与动力段外筒2内壁之间设有第一密封结构；所述轴承座9与旋转轴7之间设有第二密封结构，第二密封结构位于轴承组8与接头组件3之间；所述旋转轴7与接头组件3之间设有第三密封结构。
44.采用上述进一步方案，第一密封结构防止装置内部的润滑油沿动力段外筒2内壁泄漏，以及盐穴内的污染介质沿动力段外筒2内壁进入装置内；第二密封结构可防止轴承组8的润滑油泄漏；第三密封结构可防止轴承组8的润滑油、盐穴内的污染介质沿旋转轴7外壁泄漏至接头组件3上的声纳设备处，保证声呐设备安全。
45.进一步的，所述第一密封结构、第二密封结构、第三密封结构均包括o形密封圈；所述轴承座9外壁对应第一密封结构的o形密封圈设有密封槽；所述轴承座9内壁对应第二密封结构的o形密封圈设有密封槽；所述旋转轴7外壁对应第三密封结构的o形密封圈设有密封槽。
46.采用上述进一步方案，便于提高密封效果。
47.进一步的，所述接头组件3包括内接头10、外接头11，内接头10设于外接头11与轴承座9之间且套于旋转轴7上，内接头10与外接头11之间设有锁紧螺母12，锁紧螺母12与旋转轴7螺纹连接，外接头11固定于内接头10或旋转轴7上；所述轴承组8包括两个相反布置的圆锥滚子轴承。
48.采用上述进一步方案，声纳设备安装在外接头11上；通过锁紧螺母12压紧内接头10，然后安装外接头11，便于限制接头组件3的轴向移动，提高可靠性，且拆装方便。
49.进一步的，所述旋转轴7与接头组件3的内接头10之间设有第三密封结构。
50.采用上述进一步方案，使锁紧螺母12对于微量泄露的润滑油起到二级密封作用，提高密封性。
51.进一步的，所述外接头11与内接头10通过螺纹连接。
52.采用上述进一步方案，方便拆装，外接头11与锁紧螺母12相互配合，提高锁紧效果；此外，使用时，电机5可沿旋转轴7相对于外接头11旋紧方向旋转，提高装置自紧固性。
53.进一步的，所述旋转轴7伸入外接头11的端部截面呈半圆形，外接头11设有与旋转轴7对应的半圆形轴孔。
54.采用上述进一步方案，便于保持外接头11与旋转轴7之间的相对位置，防止螺纹松动，保证旋转精度，便于精确控制旋转角度。
55.进一步的，所述旋转轴7与联轴器6为空心结构，电机5为内转子中空轴电机5。
56.采用上述进一步方案，便于将声纳设备的线缆穿过旋转轴7、电机5进行布线，避免绕线等故障。
57.进一步的，所述内转子中空轴电机5的输出轴远离联轴器6的一端设有电滑环13，电路板4上设有电刷与电滑环13接触。
58.采用上述进一步方案，便于将声纳设备的线缆穿过旋转轴7、电机5后连接于电滑环13上，保证接头组件3可单向连续旋转，避免绕线。
59.进一步的，所述内转子中空轴电机5的输出轴远离联轴器6的一端还设有编码器14。
60.采用上述进一步方案，便于精确控制电机5带动接头组件3的旋转幅度，保证探测时声呐设备旋转动作的精度要求。
61.进一步的，所述动力段外筒2内还设有限位环15，限位环15一端接触轴承座9，另一端抵触在电机5的安装板16上；安装板16外周通过外齿与动力段外筒2内侧的内齿配合，安装板16背离限位环15的一端抵触在动力段外筒2内壁的台阶上。
62.采用上述进一步方案，通过齿形配合可限制电机5定子转动；通过限位环15、以及安装板16背离限位环15的一端抵触在动力段外筒2内壁的台阶上，便于借助轴承座9与动力段外筒2的内侧壁的固定结构固定电机5，装置拆装方便。
63.在本发明的描述中，需要理解的是，如果出现了指示方位、方向或位置关系的描述用语，例如：“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，在本说明书中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便理解本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部分、元件或整体必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
64.此外，如果出现了次序描述用语，例如：“第一”、“第二”等，在本说明书中的用途是为了便于理解或简化描述，例如，为了区分多个具有相同类型或功能的技术特征，而又不得不单独提及时，本说明书可能采用前缀或后缀次序描述用语的方式将其区分。因此，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.在本发明中，如果采用了结构相对作用关系描述用语，例如：“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义的理解。例如，“安装”、“相连”、“连接”等，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；“固定”可以是形成一体的固定，也可以是通过紧固件可拆卸的固定；可以是直接固定，也可以是通过中间媒介固定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本发明中的具体含义。
66.在本发明中，如果出现了含有附属或连接含义的描述用语，例如，第一特征在第二特征“上”或“下，除非另有明确的规定和限定，否则不应做限定性的理解，例如，“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，也可以是第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本发明中的具体含义。
67.进而，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述，并不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例、示例以及不同实施例、示例的特征进行结合和组合，这些结合或组合都应归入本发明所概括的范围之内。
69.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例
性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在其公开渠道可以获得的信息范围内，结合本技术文件所给出的技术启示，可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：包括电路仓(1)，所述电路仓(1)内设有电路板(4)；所述电路仓(1)一端固定有动力段外筒(2)，动力段外筒(2)内设有电机(5)，电机(5)与电路板(4)电连接；所述电机(5)远离电路仓(1)的一端通过联轴器(6)联接有旋转轴(7)，旋转轴(7)远离电机(5)的一端连接有接头组件(3)；所述旋转轴(7)上套有轴承组(8)，轴承组(8)上套有轴承座(9)，轴承座(9)固定于动力段外筒(2)的内侧壁。2.根据权利要求1所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述轴承座(9)外壁与动力段外筒(2)内壁之间设有第一密封结构；所述轴承座(9)与旋转轴(7)之间设有第二密封结构，第二密封结构位于轴承组(8)与接头组件(3)之间；所述旋转轴(7)与接头组件(3)之间设有第三密封结构。3.根据权利要求1或2所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述接头组件(3)包括内接头(10)、外接头(11)，内接头(10)设于外接头(11)与轴承座(9)之间且套于旋转轴(7)上，内接头(10)与外接头(11)之间设有锁紧螺母(12)，锁紧螺母(12)与旋转轴(7)螺纹连接，外接头(11)固定于内接头(10)或旋转轴(7)上；所述轴承组(8)包括两个相反布置的圆锥滚子轴承。4.根据权利要求3所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述旋转轴(7)与接头组件(3)的内接头(10)之间设有第三密封结构。5.根据权利要求3所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述外接头(11)与内接头(10)通过螺纹连接。6.根据权利要求5所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述旋转轴(7)伸入外接头(11)的端部截面呈半圆形，外接头(11)设有与旋转轴(7)对应的半圆形轴孔。7.根据权利要求1或2所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述旋转轴(7)与联轴器(6)为空心结构，电机(5)为内转子中空轴电机(5)。8.根据权利要求7所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述内转子中空轴电机(5)的输出轴远离联轴器(6)的一端设有电滑环(13)，电路板(4)上设有电刷与电滑环(13)接触。9.根据权利要求8所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述内转子中空轴电机(5)的输出轴远离联轴器(6)的一端还设有编码器(14)。10.根据权利要求1所述的盐穴测腔声纳设备的旋转装置，其特征在于：所述动力段外筒(2)内还设有限位环(15)，限位环(15)一端接触轴承座(9)，另一端抵触在电机(5)的安装板(16)上；安装板(16)外周通过外齿与动力段外筒(2)内侧的内齿配合，安装板(16)背离限位环(15)的一端抵触在动力段外筒(2)内壁的台阶上。

技术总结
本发明提供了一种盐穴测腔声纳设备的旋转装置，包括电路仓，所述电路仓内设有电路板；所述电路仓一端固定有动力段外筒，动力段外筒内设有电机，电机与电路板电连接；所述电机远离电路仓的一端通过联轴器联接有旋转轴，旋转轴远离电机的一端连接有接头组件；所述旋转轴上套有轴承组，轴承组上套有轴承座，轴承座固定于动力段外筒的内侧壁。本发明通过轴承座、轴承组稳定旋转轴，提高了接头组件运动的平衡性，提高了探测效率，且远距离探测精度高；整个装置只需轴承座与动力段外筒之间的静密封、轴承座与旋转轴之间的动密封、以及旋转轴与接头组件之间的静密封。组件之间的静密封。组件之间的静密封。


技术研发人员：苏海波 张平 付亚平 张宏 鲁俊 王多才 李洪烈 任众鑫 黄发木 王健 朱子恒 陈加松
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/8/14