CN111169616A - 一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，包括控制机构、电机系统机构和喷射泵机构，所述控制机构和喷射泵机构分别设于电机系统机构的两端，所述电机系统机构包括电机外壳、电机支架、电机端盖、编码器端盖、转子轴承一、转子轴承二、电机轴、定子轴套、定子线圈、转子磁轨和感应磁环。本发明属于冲浪板技术领域，具体是提供了一种双边轴承连接、转子旋转稳固、有效提高电机槽满率、通过内部全密封式油循环冷却和外部水冷却双重冷却，快速控制电机温度且安全可靠无异物进入电机内部、使用寿命长、故障率低、无污染的双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成。

Description

一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成

技术领域

本发明属于冲浪板技术领域，具体是指一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成。

背景技术

冲浪运动由于其惊险刺激和有效锻炼身体备受人们的喜爱。普通的冲浪板必须借助风浪的推力才能够使用，当无风浪或风浪小时，冲浪板就失去了其应有的作用。为实现在无风浪或风浪小时也能够尽情的冲浪，动力冲浪板应运而生，动力冲浪板由新型复合材料制作而成，流线型船体美观时尚，船体上还装有控制手柄、电子打火开关按钮以及油门控制器，在船体内部，同时安装着二冲程发动机、四冲发动机作为动力源。

现有技术的动力冲浪板采用发动机作为动力，可以在海面上冲浪也可以在平静水面上驶行，该类型的动力冲浪板的动力装置采用汽油燃料，使用时极易污染环境及水源，易产生废气、废油且噪声大；现有的冲浪踏板的发动机故障率高且维修繁琐，维修成本过高，耐腐蚀性差、易氧化、锈蚀；现有动力装置体积大，在使用冲浪踏板冲浪时自身负重大，对用户造成困扰；现有的动力装置内的电动喷射泵总成为螺旋桨泵喷水直接冷却架构，转子单边直连，噪音大；现有的螺旋桨泵为多根漆包线并绕，电机槽满率低；直接冷却架构使得动力装置及电机内部易进沙进异物，使用寿命短；电机维修率高、电控系统故障率高，且电机和电控系统维修难度高。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种双边轴承连接、转子旋转稳固、有效提高电机槽满率、通过内部全密封式油循环冷却和外部水冷却双重冷却，快速控制电机温度且安全可靠无异物进入、使用寿命长、故障率低、无污染的双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，包括控制机构、电机系统机构和喷射泵机构，所述控制机构和喷射泵机构分别设于电机系统机构的两端，所述电机系统机构包括电机外壳、电机支架、电机端盖、编码器端盖、转子轴承一、转子轴承二、电机轴、定子轴套、定子线圈、转子磁轨和感应磁环，所述电机外壳为中空的柱状结构，所述电机支架和编码器端盖设于电机外壳两端，电机支架将电机外壳内部与水环境隔绝，编码器端盖将电机外壳内部与控制机构隔离，所述电机端盖设于电机外壳内且设于电机支架上，所述电机轴一端可转动设于编码器端盖侧壁且另一端依次贯穿电机端盖和电机支架设于电机外壳外，所述定子轴套套接设于电机轴外壁且卡接设于电机端盖和编码器端盖之间，所述转子轴承一套接设于定子轴套外且设于电机端盖内，所述转子轴承二套接设于定子轴套上，通过转子轴承一和转子轴承二对电机轴两边进行轴承连接的方式，使电机轴旋转比单边直连更稳定更可靠，所述定子线圈固定设于定子轴套上且沿定子轴套圆周外壁均匀分布，所述定子线圈设于转子轴承一和转子轴承二之间，定子线圈设于定子轴套和转子磁轨之间，所述转子磁轨套接设于电机端盖外和转子轴承二外侧，所述感应磁环设于编码器端盖上且套接设于电机轴上，定子线圈在通电后产生激励磁场激励转子磁轨转动，转子磁轨转动电机端盖带动电机轴在转子轴承一和转子轴承二之间稳定转动，控制器编码器感应感应磁环与电机轴的转速。

进一步地，所述控制机构包括控制器外壳、控制器端盖和控制器，所述控制器外壳为中空的柱状结构且一端固接设于电机外壳上，所述控制器端盖设于控制器外壳上远离电机系统机构一端，控制器外壳、控制器端盖和编码器端盖将控制器外壳内部围挡成为密封的腔体，所述控制器设于控制器外壳内部。

进一步地，所述喷射泵机构包括螺旋桨外壳、螺旋桨轴、螺旋桨、耐磨圈、喷管、导流体和整流体，所述螺旋桨外壳套接设于电机外壳远离控制器外壳的一端，所述喷管设于螺旋桨外壳远离电机系统机构一端且与螺旋桨外壳贯通相连，所述导流体设于螺旋桨外壳内壁，所述螺旋桨轴一端贯穿设于导流体中心部，螺旋桨轴的另一端套接设于电机轴末端外侧，所述螺旋桨沿螺旋桨轴和电机轴圆周外壁均匀分布，所述耐磨圈设于螺旋桨外壳内壁且设于螺旋桨与螺旋桨外壳之间，耐磨圈可有效降低螺旋桨高速转动时对螺旋桨外壳的损坏，所述整流体呈锥形设置，所述整流体设于导流体靠近螺旋桨轴一端，所述导流体内对称设有导流腔，所述整流体和喷管之间设有整流腔，所述导流腔和整流腔贯通相连，电机轴带动螺旋桨轴旋转从而驱动螺旋桨转动，螺旋桨泵浦水流从电机支架与螺旋桨之间的螺旋桨外壳内进入导流体的导流腔中并经整流腔变向约束后喷射出去，导流体对水流具有导向作用，喷管和整流体对水流流向具有变向约束作用，使得水流产生喷射推进作用。

进一步地，所述整流体、导流体和喷管同轴线设置，便于水流喷射。

进一步地，所述电机端盖侧面设有端盖通孔一，所述电机端盖顶面设有端盖通孔二，所述定子轴套靠近编码器端盖的一侧设有尾部直孔和尾部斜孔，电机转动时转子对电机壳内部的导热油产生泵浦作用，导热油在对电机内部润滑的同时，先经过转子磁轨和电机外壳之间，再经过端盖通孔二进入转子磁轨和定子线圈之间，最后从定子轴套尾部直孔流出，形成第一条冷却循环回路，带走定子线圈外部热量；先经过转子磁轨和电机外壳之间，再经过端盖通孔一进入定子轴套和电机轴之间，最后从定子轴套尾部斜孔流出形成第二条冷却循环回路，带走定子线圈内部热量，经过电机外壳释放到外部环境中，水环境中使用时实现水对电机外壳的二次冷却从而实现双重冷却。使用具有润滑作用的导热油对转子轴承一和转子轴承二进行二次保护，增加电机使用寿命，故障率低。

进一步地，所述定子线圈通过单根扁漆包线完成绕组，槽满率高，电机效率高。

进一步地，所述耐磨圈采用316L不锈钢，强度高、耐磨、耐老化。

进一步地，所述电机外壳内壁设四条同方向螺旋设置的导流槽，有利于电机外壳内部的导热油流动充分，快速带走电机外壳内部的热量。

进一步地，所述编码器端盖内设有编码器，所述编码器分别与控制器和感应磁环电性连接，编码器通过感应磁环与电机轴的触感获得电机磁极位置和电机转速信号，并对数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式发送给控制器，实现对电机电控编码遥感和磁力触感的双重保护。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成结构设计合理，通过转子两边轴承连接方式，使转子旋转比单边直连更稳定更可靠，通过定子线圈使用单根扁漆包线完成绕组，槽满率高，电机效率高，通过内部导热油循环冷却与外部水冷却完成对电机内部的高效散热，有效地控制电机内部的温度，同时采用具有润滑性能的导热油又能对轴承起到二次保护，使用寿命长，故障率低，通过将控制机构、电机系统机构和喷射泵机构的一体化设计，机构间巧妙连接，机构设计轻便，编码器通过感应磁环与电机轴的触感获得电机磁极位置和电机转速信号，实现对电机电控编码遥感和磁力触感的双重保护。

附图说明

图1为本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成结构示意图；

图2为本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成电机系统机构结构示意图；

图3为本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成喷射泵机构结构示意图；

图4为本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成电机端盖主视结构示意图；

图5为本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成电机端盖立体结构示意图；

图6为本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成电机外壳内部结构示意图。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：1、控制机构，2、电机系统机构，3、喷射泵机构，4、电机外壳，5、电机支架，6、电机端盖，7、编码器端盖，8、转子轴承一，9、转子轴承二，10、电机轴，11、定子轴套，12、定子线圈，13、转子磁轨，14、感应磁环，15、控制器外壳，16、控制器端盖，17、控制器，18、螺旋桨外壳，19、螺旋桨轴，20、螺旋桨，21、耐磨圈，22、喷管，23、导流体，24、整流体，25、端盖通孔一，26、端盖通孔二，27、导流槽，28、编码器，29、尾部直孔，30、尾部斜孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，包括控制机构1、电机系统机构2和喷射泵机构3，所述控制机构1和喷射泵机构3分别设于电机系统机构2的两端，所述电机系统机构2包括电机外壳4、电机支架5、电机端盖6、编码器端盖7、转子轴承一8、转子轴承二9、电机轴10、定子轴套11、定子线圈12、转子磁轨13和感应磁环14，所述电机外壳4为中空的柱状结构，所述电机支架5和编码器端盖7设于电机外壳4两端，所述电机端盖6设于电机外壳4内且设于电机支架5上，所述电机轴10一端可转动设于编码器端盖7侧壁且另一端依次贯穿电机端盖6和电机支架5设于电机外壳4外，所述定子轴套11套接设于电机轴10外壁且卡接设于电机端盖6和编码器端盖7之间，所述转子轴承一8套接设于定子轴套11外且设于电机端盖6内，所述转子轴承二9套接设于定子轴套11上，所述定子线圈12固定设于定子轴套11上且沿定子轴套11圆周外壁均匀分布，所述定子线圈12设于转子轴承一8和转子轴承二9之间，所述转子磁轨13套接设于电机端盖6外和转子轴承二9外侧，所述感应磁环14设于编码器端盖7上且套接设于电机轴10上。

其中，所述控制机构1包括控制器外壳15、控制器端盖16和控制器17，所述控制器外壳15为中空的柱状结构且一端固接设于电机外壳4上，所述控制器端盖16设于控制器外壳15上远离电机系统机构2一端，控制器外壳15、控制器端盖16和编码器端盖7将控制器外壳15内部围挡成为密封的腔体，所述控制器17设于控制器外壳15内部，所述喷射泵机构3包括螺旋桨外壳18、螺旋桨轴19、螺旋桨20、耐磨圈21、喷管22、导流体23和整流体24，所述螺旋桨外壳18套接设于电机外壳4远离控制器外壳15的一端，所述喷管22设于螺旋桨外壳18远离电机系统机构2一端且与螺旋桨外壳18贯通相连，所述导流体23设于螺旋桨外壳18内壁，所述螺旋桨轴19一端贯穿设于导流体23中心部，螺旋桨轴19的另一端套接设于电机轴10末端外侧，所述螺旋桨20沿螺旋桨轴19和电机轴10圆周外壁均匀分布，所述耐磨圈21设于螺旋桨外壳18内壁且设于螺旋桨20与螺旋桨外壳18之间，所述整流体24呈锥形设置，所述整流体24设于导流体23靠近螺旋桨轴19一端，所述导流体23内对称设有导流腔，所述整流体24和喷管22之间设有整流腔，所述流腔和整流腔贯通相连，所述整流体24、导流体23和喷管22同轴线设置，所述电机端盖6侧面设有端盖通孔一25，所述电机端盖6顶面设有端盖通孔二26，所述定子轴套11靠近编码器端盖7的一侧设有尾部直孔29和尾部斜孔30，所述定子线圈12通过单根扁漆包线完成绕组，所述耐磨圈21采用316L不锈钢，所述电机外壳4内壁设四条同方向螺旋设置的导流槽27，所述编码器端盖7内设有编码器28，所述编码器28分别与控制器17和感应磁环14电性连接。

具体使用时，定子线圈12在通电后产生激励磁场激励转子磁轨13转动，转子磁轨13带动电机端盖6在带动电机轴10在转子轴承一8和转子轴承二9之间稳定转动，感应磁环14与电机轴10的转动，编码器28通过感应磁环14触感获得电机磁极位置和电机转速信号，并对数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式发送给控制器17，电机转动时转子对电机壳内部的导热油产生泵浦作用，导热油在对电机内部润滑的同时，先经过转子磁轨13和电机外壳4之间，再经过端盖通孔二26进入转子磁轨13和定子线圈12之间，最后从定子轴套11尾部直孔29处流出，形成第一条冷却循环回路，带走定子线圈12外部热量；先经过转子磁轨13和电机外壳4之间，再经过端盖通孔一25进入定子轴套11和电机轴10之间，最后从定子轴套11尾部斜孔30流出，形成第二条冷却循环回路，带走定子线圈12内部热量，经过电机外壳4释放到外部环境中，水环境中使用时实现水对电机外壳4的二次冷却从而实现双重冷却，电机轴10带动螺旋桨轴19旋转从而驱动螺旋桨20转动，螺旋桨20泵浦水流从电机支架5与螺旋桨20之间的螺旋桨外壳18内进入导流体23中，导流体23对水流具有导向作用，喷管22和整流体24对水流流向具有变向约束作用，使得水流产生喷射推进作用，驱动踏板完成动力冲浪。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：包括控制机构、电机系统机构和喷射泵机构，所述控制机构和喷射泵机构分别设于电机系统机构的两端，所述电机系统机构包括电机外壳、电机支架、电机端盖、编码器端盖、转子轴承一、转子轴承二、电机轴、定子轴套、定子线圈、转子磁轨和感应磁环，所述电机外壳为中空的柱状结构，所述电机支架和编码器端盖设于电机外壳两端，所述电机端盖设于电机外壳内且设于电机支架上，所述电机轴一端可转动设于编码器端盖侧壁且另一端依次贯穿电机端盖和电机支架设于电机外壳外，所述定子轴套套接设于电机轴外壁且卡接设于电机端盖和编码器端盖之间，所述转子轴承一套接设于定子轴套外且设于电机端盖内，所述转子轴承二套接设于定子轴套上，所述定子线圈固定设于定子轴套上且沿定子轴套圆周外壁均匀分布，所述定子线圈设于转子轴承一和转子轴承二之间，所述转子磁轨套接设于电机端盖外和转子轴承二外侧，所述感应磁环设于编码器端盖上且套接设于电机轴上。

2.根据权利要求1所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述控制机构包括控制器外壳、控制器端盖和控制器，所述控制器外壳为中空的柱状结构且一端固接设于电机外壳上，所述控制器端盖设于控制器外壳上远离电机系统机构一端，控制器外壳、控制器端盖和编码器端盖将控制器外壳内部围挡成为密封的腔体，所述控制器设于控制器外壳内部。

3.根据权利要求2所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述喷射泵机构包括螺旋桨外壳、螺旋桨轴、螺旋桨、耐磨圈、喷管、导流体和整流体，所述螺旋桨外壳套接设于电机外壳远离控制器外壳的一端，所述喷管设于螺旋桨外壳远离电机系统机构一端且与螺旋桨外壳贯通相连，所述导流体设于螺旋桨外壳内壁，所述螺旋桨轴一端贯穿设于导流体中心部，螺旋桨轴的另一端套接设于电机轴末端外侧，所述螺旋桨沿螺旋桨轴和电机轴圆周外壁均匀分布，所述耐磨圈设于螺旋桨外壳内壁且设于螺旋桨与螺旋桨外壳之间，所述整流体呈锥形设置，所述整流体设于导流体靠近螺旋桨轴一端，所述导流体内对称设有导流腔，所述整流体和喷管之间设有整流腔，所述导流腔和整流腔贯通相连。

4.根据权利要求3所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述整流体、导流体和喷管同轴线设置。

5.根据权利要求1所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述电机端盖侧面设有端盖通孔一，所述电机端盖顶面设有端盖通孔二，所述定子轴套靠近编码器端盖的一侧设有尾部直孔和尾部斜孔。

6.根据权利要求1所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述定子线圈为单根扁漆包线绕组。

7.根据权利要求3所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述耐磨圈采用316L不锈钢。

8.根据权利要求1所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述电机外壳内壁设四条同方向螺旋设置的导流槽。

9.根据权利要求2所述的一种双冷却冲浪踏板电动喷射泵动力总成，其特征在于：所述编码器端盖内设有编码器，所述编码器分别与控制器和感应磁环电性连接。

Images