CN113581438A - 一种一体化深海集成电力推进器 - Google Patents

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季周历
宋德勇
刘兵
钱明强
王森金
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Abstract

一种一体化深海集成电力推进器，包括机壳，其内壁面安装有环形的电机定子，其内部配合安装有电机转子，其两端通过轴承支撑在机壳的内部，电机转子的轴伸出机壳，并在电机转子上安装机械密封，顺流帽的端面与机壳的前端面配合，位于顺流帽外面的电机转子出轴上安装桨叶，位于桨叶外部的电机转子出轴上安装螺母和垫圈，实现桨叶的固定，在桨叶的后端安装导流帽；机壳的后端面一体式连接有耐压壳体，耐压壳体的内部安装有驱动器，驱动器通过耐压穿舱件与电机连通，耐压壳体的耐压舱壁中均匀间隔开有多条凹槽，形成补偿油通道；耐压壳体的后端面处安装有外壳，外壳的内部安装有膜片和弹簧，外壳、膜片和弹簧一起组成了油压补偿装置；工作可靠。

Description

一种一体化深海集成电力推进器
技术领域
本发明涉及电力推进器技术领域，尤其是一种一体化深海集成电力推进器。
背景技术
深海电力推进器用于ROV、AUV、载人潜器等深海装备，主要由螺旋桨、电机、驱动器、电缆接插件、补偿装置等组成。
通常，现有技术中，深海电力推进器的方案有两种：
一种是把驱动器放在一个独立的耐压壳体内部，然后通过电缆接插件和推进电机相连接，电机自带补偿装置，这种设计方案虽然便于维修，但是结构形式复杂，增加了推进系统的尺寸与重量；
另一种是把驱动器直接内置于电机内部，驱动器本体浸泡在油压环境，使得驱动器元器件承受很大的压力，元器件和精密电路在高压环境中可能会导致电路故障，造成驱动器没办法正常工作，给推进器使用产生隐患。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种一体化深海集成电力推进器，从而改变驱动器的安装方式，并同时采用一体式结构，简化了结构，工作可靠性好，使用寿命长。
本发明所采用的技术方案如下：
一种一体化深海集成电力推进器，包括机壳，所述机壳的内壁面安装有环形的电机定子，所述电机定子的内部配合安装有电机转子，所述电机转子的两端通过轴承支撑在机壳的内部，所述电机转子的轴伸出机壳，并在电机转子上安装机械密封，实现轴的密封，顺流帽的端面与机壳的前端面配合，位于顺流帽外面的电机转子出轴上安装桨叶，位于桨叶外部的电机转子出轴上安装螺母和垫圈，实现桨叶的固定，在桨叶的后端安装导流帽；
所述机壳的后端面一体式连接有耐压壳体，所述耐压壳体的内部安装有驱动器，所述驱动器通过耐压穿舱件与电机连通，所述耐压壳体的耐压舱壁中均匀间隔开有多条凹槽，形成补偿油通道；
所述耐压壳体的后端面处安装有外壳，所述外壳的内部安装有膜片和弹簧，所述外壳、膜片和弹簧一起组成了油压补偿装置。
其进一步技术方案在于：
所述机壳和耐压壳体均采用薄壁圆柱体结构。
所述导流帽、顺流帽和外壳均采用圆台形结构。
所述机壳和耐压壳体外径相同。
所述机壳上开有注油孔。
所述耐压壳体上安装有电缆接插口。
补偿油通道连接电机和油压补偿装置。
桨叶、电机、驱动器、耐压壳体和油压补偿装置一体化设计安装在一起。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，驱动器通过耐压壳体保护，通过内部耐压穿舱件将电机与驱动器的电路连接起来，然后耐压壳体与电机通过整体设计连接在一起，油压补偿装置布置在推进器尾部，并采用收口的尾部圆弧过渡，增强流线型减小阻力，在耐压壳体的周向开数个补偿油通道，以连接电机和补偿器，实现推进系统的压力补偿。
本发明在保证一体化推进器可以承受海水压力的情况下，既满足了水下的流线型外观，又保证了驱动器元器件不用承受外界压力，有效保护了驱动器的正常工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的爆炸图。
图3为本发明的主视图。
图4为图3中沿A-A截面的全剖视图。
其中：1、导流帽；2、桨叶；3、顺流帽；4、机壳；5、注油孔；6、电缆接插口；7、耐压壳体；8、外壳；9、螺母；10、垫圈；11、电机转子；12、驱动器；13、机械密封；14、电机定子；15、轴承；16、耐压穿舱件；17、补偿油通道；18、膜片；19、弹簧；20、油压补偿装置。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的一体化深海集成电力推进器，包括机壳4，机壳4的内壁面安装有环形的电机定子14，电机定子14的内部配合安装有电机转子11，电机转子11的两端通过轴承15支撑在机壳4的内部，电机转子11的轴伸出机壳4，并在电机转子11上安装机械密封13，实现轴的密封，顺流帽3的端面与机壳4的前端面配合，位于顺流帽3外面的电机转子11出轴上安装桨叶2，位于桨叶2外部的电机转子11出轴上安装螺母9和垫圈10，实现桨叶2的固定，在桨叶2的后端安装导流帽1；
机壳4的后端面一体式连接有耐压壳体7，耐压壳体7的内部安装有驱动器12，驱动器12通过耐压穿舱件16与电机连通，耐压壳体7的耐压舱壁中均匀间隔开有多条凹槽，形成补偿油通道17；
耐压壳体7的后端面处安装有外壳8，外壳8的内部安装有膜片18和弹簧19，外壳8、膜片18和弹簧19一起组成了油压补偿装置20。
机壳4和耐压壳体7均采用薄壁圆柱体结构。
导流帽1、顺流帽3和外壳8均采用圆台形结构。
机壳4和耐压壳体7外径相同。
机壳4上开有注油孔5。
耐压壳体7上安装有电缆接插口6。
补偿油通道17连接电机和油压补偿装置20。
桨叶2、电机、驱动器12、耐压壳体7和油压补偿装置20一体化设计安装在一起。
本发明的具体结构和功能如下：
将驱动器12通过耐压壳体7进行保护，并通过内部的耐压穿舱件16将电机与驱动器12的电路连接起来，耐压壳体7与电机通过整体设计连接在一起，油压补偿装置20布置在推进器的尾部，并采用收口的尾部圆弧过渡，增强流线型减小阻力，在耐压壳体7的周向开数个补偿油通道17，以连接电机和补偿器，实现推进系统的压力补偿。
本发明将螺旋桨、电机、驱动器12、耐压壳体7和油压补偿装置20通过一体化设计有机结合在一起，驱动器12带耐压壳体7布置于电机和油压补偿装置20中间，驱动器12放在耐压壳体7中，通过耐压穿舱件16将电机与驱动器12的电路连接起来，在不影响耐压壳体7强度情况下，壳体周向开数个油道，联通电机内部和油压补偿装置20，实现推进系统的压力平衡。
本发明所述的驱动器12内置于耐压壳体7的内部，通过小型的耐压穿舱件16连接电机和驱动器12的电路，在电机侧穿舱件可以承受相应海水的压力，在耐压壳内部的接插件部承受压力。
实际使用过程中：
电机内部的补偿液压油通过耐压壳体7的通孔和油压补偿装置20连通，当深海推进器下潜时，液压油受到压缩，油压补偿装置20的液压油通过油路进入到电机内部，电机内部的油通过机械密封13实现出轴的旋转密封，当深海推进器上浮时，液压油开始膨胀，电机内部的液压油通过油路进入到油压补偿装置20中，从而可以方便的实现电机内部和外界海水的压力平衡，达到压力补偿的目的，工作可靠性好。
本发明采用一体式结构设计，结构紧凑，体积小，有效的避免了现有技术中的复杂结构，同时通过耐压壳体7的保护消除了安全隐患。
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 (8)

1.一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：包括机壳(4)，所述机壳(4)的内壁面安装有环形的电机定子(14)，所述电机定子(14)的内部配合安装有电机转子(11)，所述电机转子(11)的两端通过轴承(15)支撑在机壳(4)的内部，所述电机转子(11)的轴伸出机壳(4)，并在电机转子(11)上安装机械密封(13)，实现轴的密封，顺流帽(3)的端面与机壳(4)的前端面配合，位于顺流帽(3)外面的电机转子(11)出轴上安装桨叶(2)，位于桨叶(2)外部的电机转子(11)出轴上安装螺母(9)和垫圈(10)，实现桨叶(2)的固定，在桨叶(2)的后端安装导流帽(1)；所述机壳(4)的后端面一体式连接有耐压壳体(7)，所述耐压壳体(7)的内部安装有驱动器(12)，所述驱动器(12)通过耐压穿舱件(16)与电机连通，所述耐压壳体(7)的耐压舱壁中均匀间隔开有多条凹槽，形成补偿油通道(17)；
所述耐压壳体(7)的后端面处安装有外壳(8)，所述外壳(8)的内部安装有膜片(18)和弹簧(19)，所述外壳(8)、膜片(18)和弹簧(19)一起组成了油压补偿装置(20)。
2.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：所述机壳(4)和耐压壳体(7)均采用薄壁圆柱体结构。
3.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：所述导流帽(1)、顺流帽(3)和外壳(8)均采用圆台形结构。
4.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：所述机壳(4)和耐压壳体(7)外径相同。
5.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：所述机壳(4)上开有注油孔(5)。
6.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：所述耐压壳体(7)上安装有电缆接插口(6)。
7.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：补偿油通道(17)连接电机和油压补偿装置(20)。
8.如权利要求1所述的一种一体化深海集成电力推进器，其特征在于：桨叶(2)、电机、驱动器(12)、耐压壳体(7)和油压补偿装置(20)一体化设计安装在一起。
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