CN206968956U - 水下推进器以及潜水器 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种推进器以及潜水器，该推进器包括：壳体，为两端开口的筒状结构；定子套筒，为一端开口的筒状结构，所述定子套筒悬置在所述壳体的内部空腔中；电机定子，固定在所述定子套筒的内部；转子套筒，为一端开口的筒状结构，所述转子套筒套设在所述定子套筒上；所述转子套筒与所述定子套筒转动连接，所述转子套筒的底部与所述壳体转动连接，所述电机转子固定在所述转子套筒的内侧壁上；以及，螺旋桨，固定在所述转子套筒的外侧壁上。该水下推进器，螺旋桨直接固定在转子套筒，可以使得电机的结构非常紧凑，无需转轴传动，从而使得该水下推进器在轴向方向的长度大大减小，进而使的该水下推进器的整体体积可以缩小。

Description

水下推进器以及潜水器
技术领域
本申请涉及动力设备技术领域，尤其涉及一种水下推进器以及潜水器。
背景技术
推进器是指一种ROV(Remote Operated Vehicle，无人遥控潜水器)的动力装置。ROV给推进器输入对电能，推进器将输入的电能转化为螺旋桨的旋转机械能，从而推动ROV在水下移动。
现有的水下推进器由密封舱、电机及其驱动装置、螺旋桨及导流罩等组成。通常是将成品的电动机(有时为了实际需要还会在电动机前加装减速器)及其驱动装置放入密封舱之中，利用上述驱动装置的伸出轴带动螺旋桨旋转产生推力。
通过对现有技术研究，申请人发现，现有的推进器由于电动机通过转轴与螺旋桨相连接，体积较大，尤其是在轴向方向上体积较大。
实用新型内容
本申请公开了一种推进器以及潜水器，以解决背景技术中推进器存在的问题。
为解决上述技术问题，本申请的一个实施例公开了一种水下推进器，包括：壳体，为两端开口的筒状结构；定子套筒，为一端开口的筒状结构，所述定子套筒悬置在所述壳体的内部空腔中，所述定子套筒的外侧壁与所述壳体的内侧壁之间设置有间隔；电机定子，固定在所述定子套筒的内部；转子套筒，为一端开口的筒状结构，所述转子套筒套设在所述定子套筒上，所述转子套筒的内侧壁与所述定子套筒的外侧壁之间设置有间隙，所述转子套筒与所述定子套筒转动连接，所述转子套筒的底部与所述壳体转动连接；电机转子，固定在所述转子套筒的内侧壁上；以及螺旋桨，固定在所述转子套筒的外侧壁上，且所述螺旋桨的最大直径小于所述壳体的内径。
可选地，所述转子套筒的内侧壁与所述定子套筒的外侧壁之间设置有第一轴承。
可选地，所述壳体包括：筒体，为两端开口的筒状结构；所述筒体的轴线与所述壳体的轴线相重合；安装座，为环形结构，所述安装座的环形结构外壁通过多个支撑件与所述筒体的内壁相固定，所述环形结构的轴线与所述筒体的轴线相重合；支撑架，为两个同心圆环，且所述两个同心圆环之间通过多个支撑杆相连接，所述支撑架固定在所述筒体的一端的开口位置，所述支撑架上设置有支撑孔，所述支撑孔的轴线与所述筒体的轴线相重合。
可选地，所述定子套筒的开口与所述安装座的端面密封固定；所述转子套筒的开口方向与所述定子套筒的开口方向一致，且所述转子套筒的轴线与所述定子套筒的轴线相重合。
可选地，所述水下推进器还包括：凸轴，设置在所述转子套筒的底部外壁上，且所述凸轴的轴线与所述转子套筒的轴线相重合；第二轴承，所述第二轴承设置在所述支撑孔内，且所述凸轴通过所述第二轴承可转动设置在所述支撑架上的支撑孔内。
可选地，所述水下推进器还包括：第一密封件，所述第一密封件密封固定在所述安装座的内壁上，将所述定子套筒之间的空间密封。
可选地，所述水下推进器还包括：电路板，位于所述安装座的内部空腔中；线缆，一端与电路板连接，另一端穿过所述第一密封件与所述电机定子相连接；其中，所述线缆与所述第一密封件之间的空间被密封；第二密封件，位于所述安装座上远离所述定子套筒的一端开口位置，用于将所述安装座的内部空腔密封。
可选地，所述水下推进器还包括：端盖，为两个同心圆环，且所述端盖的两个同心圆环之间通过多个支撑杆相连接，所述端盖固定在所述筒体上远离所述支撑架的一端的开口位置。
可选地，所述支撑架和所述端盖均通过螺纹连接的方式固定在所述筒体上。
可选地，所述定子套筒的内壁上设置有多个凸棱；所述电机定子外径与所述定子套筒的内壁相匹配，且所述电机定子的外壁上设置有与所述凸棱相配合的多个凹槽，用于将所述电机定子固定在所述定子套筒内。
可选地，所述螺旋桨的螺距为100mm～135mm。
本申请的一个实施例还提供一种潜水器，包括前述中任意一项种所述的水下推进器。
本申请的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供的水下推进器，是直接对电机的结构进行了改进，将电机定子安装在定子套筒内，将电机转子固定在转子套筒内，并且转子套筒可以围绕定子套筒转动。而且，根据上述实施例的水下推进器，螺旋桨直接固定在转子套筒的外壁上，这样就使得当电机转子转动时可以带动转子套筒转动，进而驱动固定在转子套筒上的螺旋桨。
该水下推进器，螺旋桨直接固定在转子套筒，可以使得电机的结构非常紧凑，无需转轴传动，从而使得该水下推进器在轴向方向的长度大大减小，进而使的该水下推进器的整体体积可以缩小。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的剖视示意图；
图2为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的局部剖视示意图；
图3为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的断面示意图；
图4为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的局部断面示意图；
图5为本申请一个实施例提供的转子套筒的断面示意图；
图6为本申请一个实施例提供的转子套筒的剖视示意图；
图7为本申请一个实施例提供的电机定子的结构示意图；
图8为本申请一个实施例提供的电机定子的端面示意图。
附图标记说明：壳体1、定子套筒2、电机定子3、转子套筒4、电机转子5、螺旋桨6、第一轴承7、第二轴承8、凸轴9、筒体101、安装座102、支撑架103、支撑孔104、支撑件105、第一密封件10、端盖11、定子固定座12、定子支撑板13、弧形板14、定子轴承安装槽15、第一导流罩16、第二导流罩17、导流通道18、转子轴承安装槽19、第二密封件20、电路板21和凸棱22。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
图1为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的剖视示意图；图2为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的局部剖视示意图；图3为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的断面示意图；图4为本申请一个实施例提供的一种水下推进器的局部断面示意图。
如图1至图4所示，该水下推进器包括：壳体1、定子套筒2、电机定子3、转子套筒4、电机转子5和螺旋桨6。
壳体1为两端开口的筒状结构。壳体1作为该水下推进器的整体支撑结构。定子套筒2、电机定子3、转子套筒4、电机转子5以及螺旋桨6均安装在壳体1的内部。
定子套筒2为一端开口的筒状结构。定子套筒2容纳、固定电机定子3。定子套筒2可以通过杆状或板状等具有支撑作用的部件悬置在壳体1的内腔中。作为一种选择，定子套筒2的外侧壁与壳体1的内侧壁之间设置有间隔，这个间隔呈环形，可以用来作为导流通道18，这样便于壳体1内水流的通过。
电机定子3固定在定子套筒的内部。固定方式可以为多种多样，只要保证电机定子3与定子套筒2之间不发生相对转动、移动即可。
转子套筒4为一端开口的筒状结构。转子套筒4套设在定子套筒2上，与定子套筒相配合。转子套筒4与定子套筒2之间转动连接。转子套筒4的底部与壳体转动连接。转子套筒4的内侧壁与定子套筒2的外侧壁之间设置有间隙，这样转子套筒可以在定子套筒2上围绕定子套筒转动。转子套筒4的轴线与定子套筒2的轴线相重合，这样可保证转子套筒4转动时的稳定性。
电机转子5固定在转子套筒的内部侧壁上。转子套筒4围绕定子套筒2转动时，电机转子5不与定子套筒2摩擦。这样当对电机定子3通过交流电时，电机转子5可以带动转子套筒4围绕定子套筒5转动。
螺旋桨6固定在转子套筒的外侧壁上。螺旋桨6的最大直径小于壳体的内径。由于转动套筒4的转动，螺旋桨6会被带动转动，进而使得进入到壳体中导流通道18内的水流为该水下推进器提供与水流方向相反的推力。
根据现有技术推进器，是在利用电机驱动螺旋桨时，将电机作为一个独立的整体，然后利用电机驱动转轴，进而通过转轴带动螺旋桨转动。而上述实施例提供的水下推进器，是直接对电机的结构进行了改进，将电机定子安装在定子套筒内，将电机转子固定在转子套筒内，并且转子套筒可以围绕定子套筒转动。而且，根据上述实施例的水下推进器，螺旋桨直接固定在转子套筒的外壁上，这样就使得当电机转子转动时可以带动转子套筒转动，进而驱动固定在转子套筒上的螺旋桨。上述实施例提供的该水下推进器，螺旋桨直接固定在转子套筒，可以使得电机的结构非常紧凑，无需转轴传动，从而使得该水下推进器在轴向方向的长度大大减小，进而使的该水下推进器的整体体积可以缩小。
作为一种选择，水下推进器的壳体可以包括筒体101、安装座102、支撑架103、支撑孔104和支撑件105。
筒体101为两端开口的筒状结构。作为一种选择，筒体101的横截面可以为圆形，作为另一种选择，筒体101的横截面也可以为椭圆形等。作为一种选择，筒体101的材料可以为金属，作为另一种选择，筒体101的材料也可以为高强度高分子材料，在本申请实施例中，对筒体101的材料不做限定。
安装座102为环形结构。在安装座102环形结构的外壁上，分散设置有多个支撑件105。支撑件105的一端与安装座102相固定，另一端固定在筒体的内壁上。作为一种选择，支撑件105可以为杆状，作为另一种选择，支撑件105也可以为板状。
安装座102的作用是为了支撑电机定子、电机转子以及螺旋桨，安装座和定子套筒的安装方式为：定子套筒2的开口与安装座的环形结构的一侧端面密封固定。作为一种选择，安装座和定子套筒可以为一体成型。当安装座和定子套筒为分体结构时，作为一种选择，二者之间还可以通过胶水的方式固定。当然，如果安装座和定子套筒均为金属时，作为一种选择，二者还可以通过焊接的方式固定。
作为一种选择，安装座102的环形结构的轴线可以与筒体101的轴线相重合，以使得安装后的电机定子、电机转子以及螺旋桨位于壳体的轴线上，提高螺旋桨在壳体内运行时的稳定性。
作为一种选择，支撑架103为两个同心圆环，并且这两个同心圆环通过多个支撑杆相连接，多个支撑杆分散设置。支撑架103的位置位于筒体101一端的开口位置，支撑架103的作用是与安装座102配合，将电机定子、电机转子以及螺旋桨固定在筒体101内部。作为一种选择，如图2所示，在支撑架103上设置有支撑孔104，并且支撑孔104的轴线与筒体101的轴线相重合，提高转子套筒围绕定子套筒转动时的稳定性。
作为一种选择，在上述实施例的基础上，该水下推进器还可以包括第一轴承7、第二轴承8和凸轴9。
定子套筒2外壁的开口位置可设置有定子轴承安装槽15。在转子套筒4内壁的开口位置设置有转子轴承安装槽19。转子套筒4的开口方向与定子套筒2的开口方向相同，并且转子套筒的轴线和定子套筒的轴线相重合，这样当定子套筒2套设在转子套筒4上时，定子轴承安装槽15和转子轴承安装槽19可以共同形成一个环形安装空间。
作为一种选择，第一轴承7安装在定子轴承安装槽15和转子轴承安装槽19可以共同形成一个环形安装空间内。通过第一轴承7，转子套筒4可以围绕定子套筒2转动。作为一种选择，第一轴承7可以为超薄轴承。
作为一种选择，凸轴9设置在转子套筒4的底部外壁上。当转子套筒4套设在定子套筒2上后，支撑架103固定在壳体1的开口位置，那么转子套筒4上的凸轴9的位置正好与支撑架103上的支撑孔104的位置相对应，并且凸轴伸入到支撑孔104内部。
第二轴承8设置在支撑孔104和凸轴9之间。第二轴承8使得凸轴9可以在支撑孔104内转动。作为一种选择，凸轴9的轴线与转子套筒4的轴线相重合，以利于转子套筒的转动。
通过上述设置，可以将转子套筒和定子套筒完全固定在壳体1的内部，并且转子套筒4可以围绕定子套筒自由转动。
作为一种选择，如图7和图8所示，电机定子3可包括定子固定座12、定子支撑板13和弧形板14。定子固定座12可以为环形结构，也可以为柱体结构。例如，在该实施例中，定子固定座12采用环形结构。在定子固定座12的外周侧壁上，均匀分散设置有多个定子支撑板13。定子支撑板13的一个侧边固定在定子固定座12上，另一侧边与弧形板14相固定。多个弧形板14围成一个环形，并且相邻两个弧形板之间设置有凹槽。
作为一种选择，电机定子3的外径与定子套筒2的内壁相匹配。定子套筒2的内壁上设置有多个凸棱22。凸棱22与电机定子上弧形板之间的凹槽一一对应。这样当将电机定子3安装在定子套筒2时，凸棱22和凹槽配合，可以避免电机定子3与定子套筒2之间产生相对移动，提高电机定子的稳固性。
作为一种选择，如图1所示，该水下推进器还可以包括第一密封件10。
第一密封件10与安装座的内壁相固定。第一密封件10的位置位于定子套筒2与安装座102的连接处。由于第一密封件10与安装座102的内壁之间相密封，所以使得定子套筒内的空间完全密封，进而位于定子套筒内的电机定子可以完全与水隔绝。
作为一种选择，该水下推进器还可以包括电路板21、线缆(图中未示出)和第二密封件20。
电路板21位于安装座102的内部空腔中。电路板21对电机定子提供电源以及对流经电机定子的电流参数进行控制。
线缆将电路板和电机定子相连接。线缆的一端与电路板的输出端相连接，另一端穿过第一密封件与电机定子相连接。线缆穿过第一密封件的位置被密封，从而保证电机定子的密闭性。
第二密封件20设置在安装座上远离定子套筒2的一端开口位置。第二密封件20将安装座102的内部空腔密封，使得位于安装座102内的电路板和线缆均与水隔绝。
作为一种选择，该水下推进器还可以包括端盖11。
端盖11为两个同心圆环。端盖11的两个通信圆环之间通过多个支撑杆相连接。端盖11固定在筒体上远离支撑架的一端的开口位置。端盖11的作用是对导流通道的开口进行拦截，多个支撑杆将导流通道分隔，避免人手或其它异物直接进入到导流通道内，进而导致螺旋桨出现故障。
作为一种选择，支撑架103和端盖11均可以采用螺纹的方式固定在筒体的两个开口位置，以便于拆卸。
作为一种选择，该水下推进器还可以包括第一导流罩16和第二导流罩17。第一导流罩16设置在支撑架上，并且导流罩位于壳体外部。第二导流罩17固定在端盖11上，并且第二导流罩17位于壳体的外部。这样可以减小水阻力。
本申请一个实施例还提供一种潜水器，该潜水器可以包括前述任意实施例中所描述的水下推进器。根据潜水器的设计不同，在潜水器中，可以安装一个或多个上述的水下推进器。
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。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。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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 (12)

1.一种水下推进器，其中，包括：
壳体，为两端开口的筒状结构；
定子套筒，为一端开口的筒状结构，所述定子套筒悬置在所述壳体的内部空腔中，所述定子套筒的外侧壁与所述壳体的内侧壁之间设置有间隔；
电机定子，固定在所述定子套筒的内部；
转子套筒，为一端开口的筒状结构，所述转子套筒套设在所述定子套筒上，所述转子套筒的内侧壁与所述定子套筒的外侧壁之间设置有间隙，所述转子套筒与所述定子套筒转动连接，所述转子套筒的底部与所述壳体转动连接；
电机转子，固定在所述转子套筒的内侧壁上；以及
螺旋桨，固定在所述转子套筒的外侧壁上，且所述螺旋桨的最大直径小于所述壳体的内径。
2.根据权利要求1所述的水下推进器，其中，所述转子套筒的内侧壁与所述定子套筒的外侧壁之间设置有第一轴承。
3.根据权利要求2所述的水下推进器，其中，所述壳体包括：
筒体，为两端开口的筒状结构；所述筒体的轴线与所述壳体的轴线相重合；
安装座，为环形结构，所述安装座的环形结构外壁通过多个支撑件与所述筒体的内壁相固定，所述环形结构的轴线与所述筒体的轴线相重合；
支撑架，为两个同心圆环，且所述两个同心圆环之间通过多个支撑杆相连接，所述支撑架固定在所述筒体的一端的开口位置，所述支撑架上设置有支撑孔，所述支撑孔的轴线与所述筒体的轴线相重合。
4.根据权利要求3所述的水下推进器，其中，所述定子套筒的开口与所述安装座的端面密封固定；
所述转子套筒的开口方向与所述定子套筒的开口方向一致，且所述转子套筒的轴线与所述定子套筒的轴线相重合。
5.根据权利要求3所述的水下推进器，其中，所述水下推进器还包括：
凸轴，设置在所述转子套筒的底部外壁上，且所述凸轴的轴线与所述转子套筒的轴线相重合；
第二轴承，所述第二轴承设置在所述支撑孔内，且所述凸轴通过所述第二轴承可转动设置在所述支撑架上的支撑孔内。
6.根据权利要求3所述的水下推进器，其中，所述水下推进器还包括：
第一密封件，所述第一密封件密封固定在所述安装座的内壁上，将所述定子套筒之间的空间密封。
7.根据权利要求6所述的水下推进器，其中，所述水下推进器还包括：
电路板，位于所述安装座的内部空腔中；
线缆，一端与电路板连接，另一端穿过所述第一密封件与所述电机定子相连接；其中，所述线缆与所述第一密封件之间的空间被密封
第二密封件，位于所述安装座上远离所述定子套筒的一端开口位置，用于将所述安装座的内部空腔密封。
8.根据权利要求3所述的水下推进器，其中，所述水下推进器还包括：
端盖，为两个同心圆环，且所述端盖的两个同心圆环之间通过多个支撑杆相连接，所述端盖固定在所述筒体上远离所述支撑架的一端的开口位置。
9.根据权利要求8所述的水下推进器，其中，所述支撑架和所述端盖均通过螺纹连接的方式固定在所述筒体上。
10.根据权利要求1所述的水下推进器，其中，所述定子套筒的内壁上设置有多个凸棱；
所述电机定子的外径与所述定子套筒的内壁相匹配，且所述电机定子的外壁上设置有与所述凸棱相配合的多个凹槽，用于将所述电机定子固定在所述定子套筒内。
11.根据权利要求1所述的水下推进器，其中，所述螺旋桨的螺距为100mm～135mm。
12.一种潜水器，其中，包括权利要求1-11中任意一项种所述的水下推进器。
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