CN106741798B - 一种推进器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种推进器，包括电机、齿轮组件、第一传动轴和第二传动轴；所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接；所述第一传动轴上设有第一锥齿轮；所述第二传动轴上设有第二锥齿轮；所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合连接；所述第一轴与所述第二轴垂直；所述第二传动轴的一端设有螺旋桨。本发明通过上述结构增大了所述螺旋桨的输出转矩和输出功率，同时实现了将电机的水平方向的旋转转换为所述螺旋桨竖直方向的旋转。

Description

一种推进器
技术领域
本发明涉及动力技术领域，特别涉及一种推进器。
背景技术
人类正常下水深度在40米以内，少数技术潜水可以到达70米以上。全国拥有技术潜水资格的人员极为稀少，而目前，我国的水下作业、海洋水下拍摄主要是依靠潜水员人工完成，下水深度和水下环境对人员水下作业质量都具有巨大的限制，不能满足需求。
我国大陆架300米深度以内，内湖江河50米深度以内，及台湾海峡平均80米深度以内，这些区域恰恰正是社会经济、生产、娱乐休闲等活动发生最频繁、最密集的地方，这些近岸浅海的海洋经济占海洋经济产值的80％以上，被称为海洋的“肺”，正是这些地方最需要新型的海洋水下装备支撑。
那么海洋装备，水下机器人是个工作设备搭载的平台。对于这个平台，推进器是核心，就如同汽车的发动机变速箱加轮子的动力总成一样重要。
目前，国内外研究海洋水下机器人(ROV\AUV)的主要方向都集中在大型深海作业的设备上(1000米以上大型水下机器人)，如“蛟龙号”和“潜龙号”等。这些大型设备不但昂贵，而且体积庞大，其推进系统很难使用在小型化的水下机器人来，小型化的水下机器人需要在紧凑的空间里安装推进器，同时还要求推进器达到中大型水下机器人推进器的功率。
申请号为201380023542.4的中国发明专利公开了用于船舶的推进器，包括：旋转轴，固定有后螺旋桨；前螺旋桨，可旋转地支承在后螺旋桨前方的旋转轴上；逆转旋转装置，具备齿轮箱，且安装在形成于船体尾部的设置空间中，所述齿轮箱内置有多个齿轮，所述多个齿轮贯通旋转轴，将使旋转轴逆转并传递给前螺旋桨，其中，所述旋转轴包括：计量孔，为了安装在设置空间的逆转旋转装置的定心而贯通旋转轴的中央；独立的润滑流路，与计量孔区分。但该发明存在以下不足，其输出虽然能够达到大型水下机器人推进器的功率，但结构复杂，同时无法改变推进器的传动方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供了一种推进器，解决了传统的直筒型推进器无法适用于小型水下机器人的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种推进器，包括：电机、齿轮组件、第一传动轴和第二传动轴；
所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接；所述齿轮组件的传动比为10以上；
所述第一传动轴上设有第一锥齿轮；所述第二传动轴上设有第二锥齿轮；
所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合连接；所述第一传动轴与所述第二传动轴垂直；
所述第二传动轴的一端设有螺旋桨。
本发明的有益效果在于：
所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接，所述齿轮组件的传动比设计为10以上，能够减小第一传动轴的转速，增大所述第一传动轴的转矩，同时增大所述第一传动轴输出功率；通过所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮的啮合连接，将所述第一传动轴的水平方向的旋转转换为所述第二传动轴的竖直方向的旋转，能够90度的改变动力输出方向，同时上述齿轮布置方向结构紧凑，节省了安装空间；所述第二传动轴的一端设有螺旋桨，通过上述结构能够增大所述螺旋桨的转矩和输出功率，同时实现了将电机的水平方向的旋转转换为所述螺旋桨竖直方向的旋转。
附图说明
图1所示为本发明实施例的一种推进器的剖面结构示意图；
标号说明：
1、电机；2、齿轮组件；3、第一传动轴；4、第二传动轴；5、第一锥齿轮；6、第二锥齿轮；7、螺旋桨；8、太阳轮；9、行星轮；10、内齿轮；11、第一密封装置；12、第二密封装置；13、凸台；14、第一密封圈；15、凹槽；
16、第一铜衬套；17、第二铜衬套；18、第三密封装置；19、螺钉；
20、第二密封圈；21、第三密封圈；22、行星架；23、第四密封圈；
24、紧固螺母。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：电机通过传动比大于10的齿轮组件与第一传动轴连接，增大了第一传动轴的转矩和输出功率；所述第一传动轴与第二传动轴通过第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相啮合而连接，实现了第一传动轴水平方向的旋转转换为第二传动轴的竖直方向的旋转。
请参照图1所示，本发明提供一种推进器，包括：电机1、齿轮组件2、第一传动轴3和第二传动轴4；
所述电机1通过所述齿轮组件2与所述第一传动轴3连接；所述齿轮组件2的传动比为10以上；
所述第一传动轴3上设有第一锥齿轮5；所述第二传动轴4上设有第二锥齿轮6；
所述第一锥齿轮5和所述第二锥齿轮6啮合连接；所述第一传动轴3与所述第二传动轴4垂直；
所述第二传动轴4的一端设有螺旋桨7。
从上述描述可知，所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接，所述齿轮组件的传动比设计为10以上，能够减小第一传动轴的转速，增大所述第一传动轴的转矩，同时增大所述第一传动轴输出功率；通过所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮的啮合连接，将所述第一传动轴的水平方向的旋转转换为所述第二传动轴的竖直方向的旋转，能够90度的改变动力输出方向，同时上述齿轮布置方向结构紧凑，节省了安装空间；所述第二传动轴的一端设有螺旋桨，通过上述结构能够增大所述螺旋桨的转矩和输出功率，同时实现了将电机的水平方向的旋转转换为所述螺旋桨竖直方向的旋转。
进一步的，所述齿轮组件2包括太阳轮8、行星轮9、内齿轮10和行星架22；
所述太阳轮8与所述电机1的转轴连接；所述太阳轮8与所述行星轮9啮合连接；
所述行星轮9与所述内齿轮10啮合连接；所述行星架与所述行星轮连接；
所述行星架22设置在所述第一传动轴3的一端上；所述第一传动轴3的另一端设有所述第一锥齿轮5。
从上述描述可知，所述齿轮组件的传动比设计成10以上，有效提高了第一传动轴的转矩和功率；通过所述太阳轮与所述行星轮啮合连接，所述行星轮与所述内齿轮啮合连接，提高了传动的稳定性；
进一步的，所述的一种推进器还包括第一密封装置11和第二密封装置12；
所述第一密封装置11设有凸台13；所述凸台13上设有第一密封圈14；所述第二密封装置12设有与所述凸台13相适配的凹槽15；所述凸台13上设有外螺纹；所述凹槽15内侧壁上设有与所述外螺纹相适配的内螺纹；所述第一密封装置11与所述第二密封装置12通过所述外螺纹和所述内螺纹螺合而连接；
所述电机1设置在所述第一密封装置11内部；所述第二传动轴4靠近所述第二锥齿轮6的下侧设有第一铜衬套16，所述第二传动轴4靠近所述第二锥齿轮6的上侧设有第二铜衬套17；所述第一铜衬套16的纵向截面为工字形；所述第二铜衬套17设置在所述第二密封装置12内部；所述第二铜衬套17的纵向截面为工字形；所述第一铜衬套16设有第一槽；所述第二铜衬套17设有第二槽。
从上述描述可知，通过铜衬套中间部位开槽，使油脂从槽能自动充裹到轴上，及时有效的润滑传动轴，提高了传动效率；所述第一密封装置凸台上设有第一密封圈，能有效防止外部的水进入第一密封装置及所述第二密封装置。
进一步的，所述的一种推进器还包括第三密封装置18；
所述第三密封装置18包括水平方向的下表面；所述下表面设有第一凹槽；所述第一凹槽上设有第二密封圈20；所述第三密封装置18与所述第二密封装置12通过螺钉19连接；
所述第二铜衬套17设置在所述第三密封装置18的内壁上；所述螺旋桨7通过紧固螺母24固定在所述第二传动轴4的上部。
从上述描述可知，通过所述第二密封圈装置能有效防止所述第二密封装置的油流出，污染水下环境，同时能够有效防止外部的水进入所第二密封装置；通过螺钉连接，方便所述第三密封装置与所述第二密封装置的安装与拆卸。
进一步的，所述第三密封装置18设有第一通孔；
所述第二传动轴4通过所述第一通孔，在所述第二传动轴4上部设有所述螺旋桨7；在所述第一通孔内侧壁设有第三密封圈21。
从上述描述可知，通过所述第三密封圈，能有效防止外部的水由所述第一通孔进入第三密封装置。
进一步的，所述的一种推进器还包括第四密封圈23；所述第四密封圈23上设有第一凸台；所述凸台13上设有第一孔，在所述第一孔的内侧壁上设有第三槽；所述第四密封圈23与所述凸台13通过所述第一凸台与所述第三槽相适配而连接；所述第四密封圈23设有第三通孔；所述第四密封圈23通过所述第三通孔与所述第一传动轴3连接。
从上述描述可知，通过所述第四密封圈能有效防止第一密封装置与第二密封装置的润滑油相互流入，影响齿轮的正常工作。
进一步的，所述第一密封装置11材料为耐压材料；所述第二密封装置12材料为耐压材料；所述第三密封装置18材料为耐压材料。
从上述描述可知，耐压材料能够保证第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置在水中，不会由于水下压强较大而损坏，保障了装置内部各个部件的正常工作。
请参照图1所示，本发明的实施例一为：
本发明提供一种推进器，包括：电机1、齿轮组件2、第一传动轴3和第二传动轴4；
所述电机1通过所述齿轮组件2与所述第一传动轴3连接；所述齿轮组件2的传动比为10以上；所述第一传动轴3上设有第一锥齿轮5；所述第二传动轴4上设有第二锥齿轮6；所述第一锥齿轮5和所述第二锥齿轮6啮合连接；所述第一传动轴3与所述第二传动轴4垂直；所述第二传动轴4的一端设有螺旋桨7。
从上述描述可知，所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接，所述齿轮组件的传动比设计为10以上，能够减小第一传动轴的转速，增大所述第一传动轴的转矩，同时增大所述第一传动轴输出功率；通过所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮的啮合连接，将所述第一传动轴的水平方向的旋转转换为所述第二传动轴的竖直方向的旋转，能够90度的改变动力输出方向，同时上述齿轮布置方向结构紧凑，节省了安装空间；所述第二传动轴的一端设有螺旋桨，通过上述结构能够增大所述螺旋桨的转矩和输出功率，同时实现了将电机的水平方向的旋转转换为所述螺旋桨竖直方向的旋转。
本发明的实施例二为：
实施例二与实施例一的区别在于，所述齿轮组件2包括太阳轮8、行星轮9、和内齿轮10和行星架22；所述太阳轮8与所述电机1的转轴连接；所述太阳轮8与所述行星轮9啮合连接；所述行星轮9与所述内齿轮10啮合连接；所述行星架与所述行星轮连接；所述行星架22内齿轮10设置在所述第一传动轴3的一端上；所述第一传动轴3的另一端设有所述第一锥齿轮5。
从上述描述可知，所述齿轮组件的传动比设计成10以上，有效提高了第一传动轴的转矩和功率；通过所述太阳轮与所述行星轮啮合连接，所述行星轮与所述内齿轮啮合连接，提高了传动的稳定性；
本发明的实施例三为：
实施例二与实施例一的区别在于，还包括第一密封装置11、第二密封装置12、第三密封装置18和第四密封圈；
所述齿轮组件2包括太阳轮8、行星轮9、和内齿轮10和行星架22；所述太阳轮8与所述电机1的转轴连接；所述太阳轮8与所述行星轮9啮合连接；所述行星轮9与所述内齿轮10啮合连接；所述行星架与所述行星轮连接；所述行星架22内齿轮10设置在所述第一传动轴3的一端上；所述第一传动轴3的另一端设有所述第一锥齿轮5；
所述第一密封装置11设有凸台13；所述凸台13上设有第一密封圈14；所述第二密封装置12设有与所述凸台13相适配的凹槽15；所述凸台13上设有外螺纹；所述凹槽15内侧壁上设有与所述外螺纹相适配的内螺纹；所述第一密封装置11与所述第二密封装置12通过所述外螺纹凸台13和所述内螺纹螺合凹槽15相适配而连接；所述电机1设置在所述第一密封装置11内部；所述第二传动轴4靠近所述第二锥齿轮6的下侧设有第一铜衬套16，所述第二传动轴4靠近所述第二锥齿轮6的上侧设有第二铜衬套17；所述第一铜衬套16的纵向截面为工字形；所述第二铜衬套17设置在所述第二密封装置12内部；所述第二铜衬套17的纵向截面为工字形；所述第一铜衬套16设有第一槽；所述第二铜衬套17设有第二槽；
所述第三密封装置18包括水平方向的下表面；所述下表面设有第一凹槽；所述第一凹槽上设有第二密封圈20；所述第三密封装置18与所述第二密封装置12通过螺钉19连接；所述第二铜衬套17设置在所述第三密封装置18的内壁上；所述螺旋桨7通过紧固螺母24固定在所述第二传动轴4的上部；所述第三密封装置18设有第一通孔；所述第二传动轴4通过所述第一通孔，在所述第二传动轴4上部设有所述螺旋桨7；在所述第一通孔内侧壁设有第三密封圈21；所述第四密封圈23上设有第一凸台；所述凸台13上设有第一孔，在所述第一孔的内侧壁上设有第三槽；所述第四密封圈23与所述凸台13通过所述第一凸台与所述第三槽相适配而连接；所述第四密封圈23设有第三通孔；所述第四密封圈23通过所述第三通孔与所述第一传动轴3连接。所述第一密封装置11材料为耐压材料；所述第二密封装置12材料为耐压材料；所述第三密封装置18材料为耐压材料。
综上所述，本发明提供的一种推进器，所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接，所述齿轮组件的传动比设计为10以上，能够减小第一传动轴的转速，增大所述第一传动轴的转矩，同时增大所述第一传动轴输出功率；通过所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮的啮合连接，将所述第一传动轴的水平方向的旋转转换为所述第二传动轴的竖直方向的旋转，能够90度的改变动力输出方向，同时上述齿轮布置方向结构紧凑，节省了安装空间；所述第二传动轴的一端设有螺旋桨，通过上述结构能够增大所述螺旋桨的转矩和输出功率，同时实现了将电机的水平方向的旋转转换为所述螺旋桨竖直方向的旋转；通过铜衬套中间部位开槽，使油脂从槽能自动充裹到轴上，及时有效的润滑传动轴，提高了传动效率；通过独特的密封方式，有效防止了外部的水进行装置内部影响各个部件的正常工作。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种推进器，其特征在于，包括：电机、齿轮组件、第一传动轴和第二传动轴；
所述电机通过所述齿轮组件与所述第一传动轴连接；所述齿轮组件的传动比为10以上；
所述第一传动轴上设有第一锥齿轮；所述第二传动轴上设有第二锥齿轮；
所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合连接；所述第一传动轴与所述第二传动轴垂直；
所述第二传动轴的一端设有螺旋桨；
其中，还包括第一密封装置和第二密封装置；
所述第一密封装置设有凸台；所述凸台上设有第一密封圈；所述第二密封装置设有与所述凸台相适配的凹槽；所述凸台上设有外螺纹；所述凹槽内侧壁上设有与所述外螺纹相适配的内螺纹；所述第一密封装置与所述第二密封装置通过所述外螺纹和所述内螺纹螺合而连接；
所述电机设置在所述第一密封装置内部；所述第二传动轴靠近所述第二锥齿轮的下侧设有第一铜衬套，所述第二传动轴靠近所述第二锥齿轮的上侧设有第二铜衬套；所述第一铜衬套的纵向截面为工字形；所述第二铜衬套设置在所述第二密封装置内部；所述第二铜衬套的纵向截面为工字形；所述第一铜衬套设有第一槽；所述第二铜衬套设有第二槽。
2.根据权利要求1所述的一种推进器，其特征在于，所述齿轮组件包括太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架；
所述太阳轮与所述电机的转轴连接；所述太阳轮与所述行星轮啮合连接；
所述行星轮与所述内齿轮啮合连接；所述行星架与所述行星轮连接；
所述行星架设置在所述第一传动轴的一端上；所述第一传动轴的另一端设有所述第一锥齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种推进器，其特征在于，还包括第三密封装置；
所述第三密封装置包括水平方向的下表面；所述下表面设有第一凹槽；所述第一凹槽上设有第二密封圈；所述第三密封装置与所述第二密封装置通过螺钉连接；
所述第二铜衬套设置在所述第三密封装置的内壁上；所述螺旋桨通过紧固螺母固定在所述第二传动轴的上部。
4.根据权利要求3所述的一种推进器，其特征在于，所述第三密封装置设有第一通孔；
所述第二传动轴通过所述第一通孔，在所述第二传动轴上部设有所述螺旋桨；在所述第一通孔内侧壁设有第三密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种推进器，其特征在于，还包括第四密封圈；所述第四密封圈上设有第一凸台；所述凸台上设有第一孔，在所述第一孔的内侧壁上设有第三槽；所述第四密封圈与所述凸台通过所述第一凸台与所述第三槽相适配而连接；所述第四密封圈设有第三通孔；所述第四密封圈通过所述第三通孔与所述第一传动轴连接。
6.根据权利要求3所述的一种推进器，其特征在于，所述第一密封装置材料为耐压材料；所述第二密封装置材料为耐压材料；所述第三密封装置材料为耐压材料。
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