ROV用等比例舱底泵结构设计

在水下机器人、小型潜航器的舱内配套部件设计中，舱底泵是承担舱内积渗液体排出、保障舱内电子元件与动力部件干燥环境的核心功能件，这款1:1比例的舱底泵结构，完全适配小型ROV的紧凑舱内安装空间，在设计之初就优先考虑了水下设备的安装边界限制，整体采用同轴圆柱式布局，下部带防滑滚花的法兰结构用于和舱底安装位的螺纹座旋合固定，上部圆柱段为泵芯容置腔，顶端的凸起定位柱用于和舱内的驱动输出端对接，整体外轮廓无突出锐角，避免在狭小舱内布线时刮蹭线缆密封层。建模过程中先从下部安装法兰的基准面开始绘制，先画出法兰的外圆轮廓，再阵列绘制侧边的滚花齿结构，每一个滚花齿的拔模角度都控制在3度以内，保证手动旋拧安装时有足够摩擦力同时不会出现应力集中的尖角；随后向上绘制泵体的主容腔圆柱，容腔壁厚按照水下0.5MPa承压标准设置，保证在常规ROV下潜深度范围内不会出现形变渗漏；顶端的定位柱采用同轴心配合基准，和下部法兰的安装基准同轴度公差控制在0.02mm以内，保证驱动端对接时不会出现偏磨。实际应用场景中，这类小型舱底泵除了适配ROV，也可用于小型密闭舱室、便携储液设备的积液排空，泵体的进出液通道隐藏在法兰安装面的内侧，安装时通过法兰端面的密封槽搭配O型圈实现静密封，不需要额外设计外置管路接头，进一步压缩了安装占用空间。建模时先完成整体外轮廓的实体搭建，再对内流道做抽壳处理，抽壳过程中特意在流道转角处做了R2的圆角过渡，减少流体经过时的阻力损失，避免积液中的细小杂质在转角处卡滞；下部法兰的滚花结构采用线性阵列加圆周阵列的组合方式绘制，保证每一个齿的尺寸均匀一致，实际加工时无论是采用3D打印还是注塑成型都能保证外观和装配手感的一致性。整个结构没有多余的装饰性特征，所有结构都服务于安装固定、动力对接、流体输送三个核心功能，安装时只需要对准舱底的螺纹座旋紧，再将顶端定位柱和驱动模块对接即可完成装配，不需要额外的紧固件，在狭小的ROV舱内可以实现单人快速拆装维护，后续如果需要调整泵的排量参数，只需要修改内部容腔的直径尺寸，外部安装接口尺寸保持不变即可实现同安装位的不同排量型号替换，具备很好的通用性。