CN104015911B - 全回转一体化推进装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及全回转一体化推进装置，包括互为连接的转向单元及推进单元；本发明结构简单，装卸方便，本发明通过将转向单元布置于艇外，通过油压补偿器与外界水压保持平衡，实现了高压旋转动密封；推进单元中电机壳体内的压力通过电机油压补偿器与外界水压保持平衡，使本发明可以处于任意深度的渗水环境下工作；通过第一及第二涡轮蜗杆减速机构解决了以往涡轮蜗杆减速机构减速比不足的问题；通过布置滑环，使电机动力线和信号线可以通过滑环与艇体连接，解决了回转的布线问题。

Description

全回转一体化推进装置
技术领域
本发明涉及船舶动力装置，尤其涉及一种适用于深水环境下的全回转一体化推进装置。
背景技术
目前，全回转一体化推进技术可以有效的提升传动效率、降低噪声，但是现有的全回转一体化推进装置仅适用于水面船舶，无法适用于深水环境下，所以迫切需要涉及一种使用于深水环境的全回转一体化推进装置。
发明内容
本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种全回转一体化推进装置，不仅适用于深水环境下的360°回转，还具有对回转角度精确定位的优点。
本发明所采用的技术方案如下：
全回转一体化推进装置，包括互为连接的转向单元及推进单元；
所述转向单元的具体结构如下：
包括转向电机，所述转向电机通过传动机构连接回转传动轴，所述回转传动轴与回转支柱的一端固接；滑环贯穿装置于回转传动轴、回转支柱；还包括油压补偿器，所述油压补偿器与充油壳体连接；
所述推进单元的具体结构如下：
包括直流永磁无刷电机及电机反馈单元，所述直流永磁无刷电机装置于电机外壳内，所述电机外壳与所述回转支柱的另一端固接；电机动力输出轴贯穿装置所述直流永磁无刷电机，在所述电机动力输出轴上装置电机油压补偿器、螺旋桨及导流罩，螺旋桨的外周装置导管，油压补偿器置于顺流帽内。
其进一步技术方案在于：
所述回转传动轴装置于回转支承座内，回转支承座内装置定位轴承，在所述回转支承座的端部还固接旋转密封件；所述回转传动轴还与第一连接法兰固接；
位于所述充油壳体的端部还固接第二连接法兰；
所述传动机构包括与转向电机输出端连接的第一涡轮蜗杆减速机构，所述第一涡轮蜗杆减速机构连接第二涡轮蜗杆减速机构，第二涡轮蜗杆减速机构与涡轮互为啮合，所述涡轮通过紧固件与回转传动轴固接；在所述第二涡轮蜗杆减速机构上还连接角度控制装置。
本发明的有益效果如下：
本发明结构简单，装卸方便，本发明通过将转向单元布置于艇外，通过油压补偿器与外界水压保持平衡，实现了高压旋转动密封；推进单元中电机壳体内的压力通过电机油压补偿器与外界水压保持平衡，使本发明可以处于任意深度的渗水环境下工作；通过第一及第二涡轮蜗杆减速机构解决了以往涡轮蜗杆减速机构减速比不足的问题；通过布置滑环，使电机动力线和信号线可以通过滑环与艇体连接，解决了回转的布线问题。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为本发明中转向单元的剖视结构示意图。
其中：1、油压补偿器；2、充油壳体；3、回转支承座；4、回转传动轴；5、滑环；6、定位轴承；7、第二连接法兰；8、旋转密封件；9、回转支柱；10、电机反馈单元；11、电机油压补偿器；12、顺流帽；13、电机外壳；14、直流永磁无刷电机；15、电机动力输出轴；16、螺旋桨；17、导流罩；18、导管；19、涡轮；20、角度控制装置；21、第二涡轮蜗杆减速机构；22、第一涡轮蜗杆减速机构；23、转向电机；24、第一连接法兰。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
全回转一体化推进装置，包括互为连接的转向单元及推进单元；
转向单元的具体结构如下：
如图1所示，包括转向电机23，转向电机23通过传动机构连接回转传动轴4，如图2所示，传动机构包括与转向电机23输出端连接的第一涡轮蜗杆减速机构22，第一涡轮蜗杆减速机构22连接第二涡轮蜗杆减速机构21，第二涡轮蜗杆减速机构21与涡轮19互为啮合，涡轮19通过紧固件与回转传动轴4固接；在第二涡轮蜗杆减速机构21上还连接角度控制装置20。如图1所示，回转传动轴4与回转支柱9的一端固接；滑环5贯穿装置于回转传动轴4、回转支柱9；还包括油压补偿器1，油压补偿器1与充油壳体2连接，充油壳体2通过油压补偿器1与外界水压保持平衡。位于充油壳体2的端部还固接第二连接法兰7，第二连接法兰7用于与艇体连接。
所述推进单元的具体结构如下：
如图1所示，包括直流永磁无刷电机14及电机反馈单元10，通过外接电机驱动控制器及上述电机反馈单元10用于对直流永磁无刷电机的转速、电流、温度、漏水信息等进行控制和检测。直流永磁无刷电机14装置于电机外壳13内，电机外壳13与回转支柱9的另一端固接；电机动力输出轴15贯穿装置直流永磁无刷电机14，在电机动力输出轴15上装置电机油压补偿器11、螺旋桨16及导流罩17，螺旋桨16的外周装置导管18，电机油压补偿器11置于顺流帽12内。回转传动轴4装置于回转支承座3内，在回转支承座3内还装置定位轴承6，在回转支承座3的端部还固接旋转密封件8；回转传动轴4还与第一连接法兰24固接。
本发明的具体工作过程如下：
如图1、图2所示，首先转向电机23工作，其输出端传递动力至第一涡轮蜗杆减速机构22、第二涡轮蜗杆减速机构21，由于第二涡轮蜗杆减速机构21与涡轮19啮合，因此使涡轮19随动并带动回转传动轴4转动，由于回转传动轴4通过第一连接法兰24与回转支柱9连接，因此回转支柱9带动推进单元作0-360°回转，电机动力线及信号线通过滑环5与艇上设备相连，滑环5用于向直流永磁无刷电机14提供动力，解决了回转过程中的布线问题。通过角度控制装置20反馈推进单元的转动角度，当达到所需转动角度后，转向电机23停止工作，第一涡轮蜗杆减速机构22及第二涡轮蜗杆减速机构21自锁，由于在第二涡轮蜗杆减速机构21的蜗杆后出轴（图中未示出）设置电磁制动器（图中未示出），通过电磁制动器使回转机构锁紧，从而实现对回转角度的精确定位，通过角度控制装置20中的零位接近开关及角度编码器消除回转过程中的累计误差，将回转角度误差控制在±1°内。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.全回转一体化推进装置，其特征在于：包括互为连接的转向单元及推进单元；
所述转向单元的具体结构如下：
包括转向电机（23），所述转向电机（23）通过传动机构连接回转传动轴（4），所述回转传动轴（4）与回转支柱（9）的一端固接；滑环（5）贯穿所述回转传动轴（4）、回转支柱（9）；还包括油压补偿器（1），所述油压补偿器（1）与充油壳体（2）连接；
所述推进单元的具体结构如下：
包括直流永磁无刷电机（14）及电机反馈单元（10），所述直流永磁无刷电机（14）装置于电机外壳（13）内，所述电机外壳（13）与所述回转支柱（9）的另一端固接；电机动力输出轴（15）贯穿装置所述直流永磁无刷电机（14），在所述电机动力输出轴（15）上装置电机油压补偿器（11）、螺旋桨（16）及导流罩（17），螺旋桨（16）的外周安装导管（18），油压补偿器（11）置于顺流帽（12）内。
2.如权利要求1所述的全回转一体化推进装置，其特征在于：所述回转传动轴（4）装置于回转支承座（3）内，回转支承座（3）内装置定位轴承（6），在所述回转支承座（3）的端部还固接旋转密封件（8）；所述回转传动轴（4）还与第一连接法兰（24）固接。
3.如权利要求1所述的全回转一体化推进装置，其特征在于：位于所述充油壳体（2）的端部还固接第二连接法兰（7）。
4.如权利要求1所述的全回转一体化推进装置，其特征在于：所述传动机构包括与转向电机（23）输出端连接的第一涡轮蜗杆减速机构（22），所述第一涡轮蜗杆减速机构（22）连接第二涡轮蜗杆减速机构（21），第二涡轮蜗杆减速机构（21）与涡轮（19）互为啮合，所述涡轮（19）通过紧固件与回转传动轴（4）固接；在所述第二涡轮蜗杆减速机构（21）上还连接角度控制装置（20）。
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