CN205829389U - 一种水下推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下推进器，包括定子绕组和位于定子绕组内圈的转子永磁体，还包括与转子永磁体连接的固定有螺旋叶片的转子内壳，定子绕组密封安装于设有电缆通孔的可通过磁场的第一壳体中，转子永磁体密封安装于包括转子内壳的可通过磁场的第二壳体中，第一壳体和第二壳体之间设有转动间隙。第一壳体和第二壳体均可通过磁场且二者之间设有转动间隙，定子绕组通过电缆通电驱动转子永磁体带动转子内壳转动，进而带动螺旋叶片转动，驱动相应的水下装备行进或后退，同时定子绕组密封安装于第一壳体中，转子永磁体密封安装于第二壳体中，密封可靠。使用上述一体化结构设计，有效地将高功率、高传动效率和密封性好完美统一于水下推进器中。

Description

一种水下推进器

技术领域

本实用新型涉及水下装备技术领域，更具体地说，涉及一种水下推进器。

背景技术

水下推进器是一种广泛用于水下装备的动力装置，常见于无人遥控潜水器和自主式水下潜器等设备中，主要应用于湖泊、海洋等水下环境考察、工程作业等领域，当然也可以应用于小型的私人潜水器。

目前市面上常见的水下推进器的结构设计主要包括直接传动式和磁耦合式。直接传动式由电机和螺旋桨两部分组成，螺旋桨安装在电机的伸出轴上，水下电机采用充油密封或者动密封等形式，上述结构形式的好处是方案成熟，可制作各种功率推进器，效率高，缺点是电机输出轴的密封结构复杂，密封可靠性差，成本高；磁耦合式是将电机整体密封，在一段不锈钢密封导管处输出旋转磁场，螺旋桨内圈嵌有磁铁并套在导管上，通过磁耦合的传动形式驱动螺旋桨，上述结构形式的好处是密封简单、可靠性高，缺点是传递效率低，传递扭矩较小。

另外，两种结构形式的推进器因为电机都位于螺旋桨中心，增大了中间流体的阻力从而会影响水下推进器的推力。

综上所述，如何有效地解决水下推进器中高功率、高传动效率和密封性好无法统一的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水下推进器，该水下推进器的结构设计可以有效地解决现有的水下推进器中高功率、高传动效率和密封性好无法统一的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水下推进器，包括定子绕组和位于定子绕组内圈的转子永磁体，还包括与转子永磁体连接的固定有螺旋叶片的转子内壳，定子绕组密封安装于设有电缆通孔的可通过磁场的第一壳体中，转子永磁体密封安装于包括转子内壳的可通过磁场的第二壳体中，第一壳体和第二壳体之间设有转动间隙。

优选地，上述水下推进器中，第一壳体包括定子外壳、设有电缆通孔的定子封盖和可通过磁场的定子内壳，第一壳体内填充有密封胶。

优选地，上述水下推进器中，第二壳体包括转子内壳和可通过磁场的转子外壳，第二壳体内填充有密封胶。

优选地，上述水下推进器中，定子外壳、定子封盖和定子内壳的连接处安装有O型密封圈，转子内壳和转子外壳的连接处安装有O型密封圈。

优选地，上述水下推进器中，定子内壳和转子外壳均具体为不锈钢筒。

优选地，上述水下推进器中，转子内壳上固定有左摩擦环，定子内壳上固定有右摩擦环。

优选地，上述水下推进器中，定子内壳和转子外壳其中一个固定连接有弹性挡泥圈，弹性挡泥圈在离心力作用下与另一个紧贴。

优选地，上述水下推进器中，其沿自身推进方向的两端面安装有导流罩。

优选地，上述水下推进器中，各导流罩上的导流孔尺寸均相同，螺旋叶片在水下推进器的推进方向上对称排布。

优选地，上述水下推进器中，螺旋叶片焊接于转子内壳上。

本实用新型提供的一种水下推进器，包括定子绕组和位于定子绕组内圈的转子永磁体，还包括与转子永磁体连接的固定有螺旋叶片的转子内壳，定子绕组密封安装于设有电缆通孔的可通过磁场的第一壳体中，转子永磁体密封安装于包括转子内壳的可通过磁场的第二壳体中，第一壳体和第二壳体之间设有转动间隙。

应用本实用新型提供的水下推进器时，由于第一壳体和第二壳体均可通过磁场，且第一壳体和第二壳体之间设有转动间隙，定子绕组通过电缆通电驱动转子永磁体带动转子内壳转动，进而固定于转子内壳上的螺旋叶片转动，驱动相应的水下装备行进或后退，上述结构设计可以提供高传动效率和高传动扭矩，并且转动间隙不仅可以使定子绕组和转子永磁体之间具有合适的相对转动空间，还可以供海水等流过使二者之间实现润滑效果。同时，定子绕组密封安装于第一壳体中，转子永磁体密封安装于第二壳体中，密封可靠且密封性能良好，结构简单且加工成本低。使用上述一体化结构设计，有效地将高功率、高传动效率和密封性好完美统一于水下推进器中。

同时，本实用新型提供的水下推进器由于电机不位于螺旋叶片中心，避免了中间流体产生的阻力，间接提升了水下推进器的推力，节省了电机的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的水下推进器的主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水下推进器的左视剖视结构示意图。

附图中标记如下：

定子外壳1、定子封盖2、电缆通孔3、定子内壳4、左摩擦环5、弹性挡泥圈6、螺旋叶片7、定子绕组8、转子永磁体9、右摩擦环10、转子外壳11、转子内壳12、导流罩13。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种水下推进器，有效地将高功率、高传动效率和密封性好完美统一于水下推进器的产品中，同时避免了中间流体产生的阻力。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的水下推进器的主视剖视结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的水下推进器的左视剖视结构示意图。

本实用新型的实施例提供了一种水下推进器，包括定子绕组8和位于定子绕组8内圈的转子永磁体9，定子绕组8和转子永磁体9优选位于不同直径的同心圆环上，还包括与转子永磁体9连接的固定有螺旋叶片7的转子内壳12，如果规定同心圆环的圆心的位置为整个装置的内侧，则螺旋叶片7固定于转子内壳12的内侧，定子绕组8密封安装于设有电缆通孔3的可通过磁场的第一壳体中，转子永磁体9密封安装于包括转子内壳12的可通过磁场的第二壳体中，第一壳体和第二壳体之间设有转动间隙。

应用上述实施例提供的水下推进器时，由于第一壳体和第二壳体均可通过磁场，且第一壳体和第二壳体之间设有转动间隙，定子绕组8通过电缆通电驱动转子永磁体9带动转子内壳12转动，进而固定于转子内壳12上的螺旋叶片7转动，驱动相应的水下装备行进或后退，上述结构设计可以提供高传动效率和高传动扭矩，并且转动间隙不仅可以使定子绕组8和转子永磁体9之间具有合适的相对转动空间，还可以供海水等流过使二者之间实现润滑效果。同时，定子绕组8密封安装于第一壳体中，转子永磁体9密封安装于第二壳体中，密封可靠且密封性能良好，结构简单且加工成本低。使用上述一体化结构设计，有效地将高功率、高传动效率和密封性好完美统一于水下推进器中。

同时，上述实施例提供的水下推进器由于电机不位于螺旋叶片7中心，避免了中间流体产生的阻力，间接提升了水下推进器的推力，节省了电机的功耗。

为了优化上述实施例中第一壳体的使用效果，第一壳体包括定子外壳1、设有电缆通孔3的定子封盖2和可通过磁场的定子内壳4，定子外壳1和定子内壳4均可分别优选具有不同直径的环状外形，以期和前述实施例中提到的同心圆环的优选方案相匹配，第一壳体内填充有密封胶。通过将第一壳体具体为多个部分，一方面方便了第一壳体的拼接和安装，并且方便了将定子绕组8通过密封胶固定于第一壳体内部，另一方面，分体式的第一壳体的各个部分可以起到不同效果，以适应各个部分的安装环境，具体地定子外壳1和相应的水下装备连接需要较高的强度和耐磨性，定子封盖2用于通过电缆则优选为设有电缆通孔3的平面结构，定子内壳4需要和第二壳体中的转子永磁体9配合则优选为可通过磁场的设计。

为了优化上述实施例中第二壳体的使用效果，第二壳体包括转子内壳12和可通过磁场的转子外壳11，转子内壳12和转子外壳11均可分别优选具有不同直径的环状外形，以期和前述实施例中提到的同心圆环的优选方案相匹配，同时也是为了方便转动，第二壳体内填充有密封胶。通过将第二壳体具体为多个部分，一方面方便了第二壳体的拼接和安装，并且方便了将转子永磁体9通过密封胶固定于第二壳体内部，另一方面，分体式的第二壳体的各个部分可以起到不同效果，以适应各个部分的安装环境，具体地转子外壳11需要和第一壳体中的定子绕组8配合则优选为可通过磁场的设计，转子内壳12作为永磁体磁路的一部分则需要优选碳钢材料且可以加涂防护漆。

为了进一步优化上述实施例中第一壳体和第二壳体的使用效果，定子外壳1、定子封盖2和定子内壳4的连接处安装有O型密封圈，转子内壳12和转子外壳11的连接处安装有O型密封圈。通过加设O型密封圈可以给第一壳体和第二壳体提供更优良的密封效果，避免内部结构被海水所侵蚀。

为了优化上述实施例中定子内壳4和转子外壳11的使用效果，定子内壳4和转子外壳11均具体为不锈钢筒。不锈钢筒可以有效地透过磁力，优化了磁场的传递效果，同时不锈钢筒非常耐磨，极大地延长了定子内壳4和转子外壳11的使用寿命。

为了更进一步优化前述实施例中第一壳体和第二壳体的使用效果，转子内壳12上固定有左摩擦环5，定子内壳4上固定有右摩擦环10。定子两端优选设计内凸台，左摩擦环5固定在转子内壳12上，与定子内壳4的凸台组成一对摩擦副，右摩擦环10固定在定子内壳4上与转子外壳11组成一对摩擦副，两对摩擦副为转子提供轴向支撑，从轴向保证对转子永磁体9的支持和润滑，在海水自润滑的前提下进一步提高了第一壳体和第二壳体之间的润滑效果。

值得一提的是，定子内壳4和转子外壳11其中一个固定连接有弹性挡泥圈6，弹性挡泥圈6在离心力作用下与另一个紧贴。泥沙易从转动间隙进入进而影响转子永磁体9的正常转动，因此优选定子内壳4和转子外壳11其中一个固定连接有弹性挡泥圈6，弹性挡泥圈6在离心力作用下与另一个紧贴，有效地防止了海水中的泥沙进入转动间隙，以免引起定子绕组8和转子永磁体9之间的润滑不良和卡滞。

本实用新型的另一个实施例中，水下推进器沿自身推进方向的两端面安装有导流罩13。由于导流罩13上均匀排布有多个导流孔，一定程度上限制了海水流经导流罩13的单位流量的流速，因此可以有效提高该水下推进器的推力。

在上述实施例的基础上，优选各导流罩13上的导流孔尺寸均相同，螺旋叶片7在水下推进器的推进方向上对称排布。采用上述结构设计，无论螺旋叶片7正转或者反转，海水带来的推力均相同，因此保证了该水下推进器的正反推力相等，使得相应的水下装备可以采用相同的运动速度行进或者后退。

为了优化上述实施例中螺旋叶片7的使用效果，螺旋叶片7焊接于转子内壳12上。螺旋叶片7需要在转子内壳12的带动下旋转，因此螺旋叶片7需要与转子内壳12固定连接，可选的方式有很多，例如胶水粘接，但是采用焊接的方式可以使得二者的连接关系更加稳固可靠，使得螺旋叶片7可以承受更大的水流压力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水下推进器，其特征在于，包括定子绕组(8)和位于所述定子绕组(8)内圈的转子永磁体(9)，还包括与所述转子永磁体(9)连接的固定有螺旋叶片(7)的转子内壳(12)，所述定子绕组(8)密封安装于设有电缆通孔(3)的可通过磁场的第一壳体中，所述转子永磁体(9)密封安装于包括所述转子内壳(12)的可通过磁场的第二壳体中，所述第一壳体和所述第二壳体之间设有转动间隙。

2.根据权利要求1所述的水下推进器，其特征在于，所述第一壳体包括定子外壳(1)、设有电缆通孔(3)的定子封盖(2)和可通过磁场的定子内壳(4)，所述第一壳体内填充有密封胶。

3.根据权利要求2所述的水下推进器，其特征在于，所述第二壳体包括转子内壳(12)和可通过磁场的转子外壳(11)，所述第二壳体内填充有密封胶。

4.根据权利要求3所述的水下推进器，其特征在于，所述定子外壳(1)、所述定子封盖(2)和所述定子内壳(4)的连接处安装有O型密封圈，所述转子内壳(12)和所述转子外壳(11)的连接处安装有所述O型密封圈。

5.根据权利要求4所述的水下推进器，其特征在于，所述定子内壳(4)和所述转子外壳(11)均具体为不锈钢筒。

6.根据权利要求4所述的水下推进器，其特征在于，所述转子内壳(12)上固定有左摩擦环(5)，所述定子内壳(4)上固定有右摩擦环(10)。

7.根据权利要求6所述的水下推进器，其特征在于，所述定子内壳(4)和所述转子外壳(11)其中一个固定连接有弹性挡泥圈(6)，所述弹性挡泥圈(6)在离心力作用下与另一个紧贴。

8.根据权利要求1至7任一项所述的水下推进器，其特征在于，其沿自身推进方向的两端面安装有导流罩(13)。

9.根据权利要求8所述的水下推进器，其特征在于，各所述导流罩(13)上的导流孔尺寸均相同，所述螺旋叶片(7)在所述水下推进器的推进方向上对称排布。

10.根据权利要求9所述的水下推进器，其特征在于，所述螺旋叶片(7)焊接于所述转子内壳(12)上。