CN209730974U - 水下电机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下电机驱动装置，驱动电机与第一传动轴的一端相连，第一传动轴的另一端固套有第一安装圆盘，第一安装圆盘远离驱动电机的一侧同轴设置有圆形凹槽，在第一安装圆盘上环绕圆形凹槽均布有主动磁铁，驱动电机、第一传动轴、第一安装圆盘和主动磁铁置于密封舱内；密封舱外设置有固定安装板，第二传动轴的一端安装有第二安装圆盘，第二安装圆盘上均布有被动磁铁，第二安装圆盘能转动地插入密封舱的凹陷区内；当驱动电机通过第一传动轴带动第一安装圆盘转动时，通过主动磁铁和被动磁铁的磁力作用，带动第二安装圆盘和第二传动轴一起转动。具有结构简单、安全可靠、成本低廉、安装维修方便等显著特点。

Description

水下电机驱动装置

技术领域

本实用新型涉及机械与控制技术领域，具体涉及一种水下电机驱动装置。

背景技术

随着海洋开发的不断深入以及军事应用的要求，潜器和水下作业装置的工作深度不断增加，深水电机作为水下装置的重要驱动元件,对其密封技术的要求也在不断地提高。电机及其驱动装置的防水问题一直以来都是电机设计和生产企业比较头疼的问题。由于电机的机械结构本身的局限性，使得对电机的防水性在机械结构设计、密封材料以及各部件之间的安装等方面都提出了更高的要求。因此导致现有的防水电机存在结构复杂、安装维修不方便以及成本高等问题。对于水下的防水电机随着工作深度(水深)的不断提升，其成本也是不断增加。

众做周知，一些航行器或机器人在水下工作时都需要螺旋桨或推进泵来进行驱动。这些驱动装置的动力来源无一例外都需要电机为其提供动力。因此电机的防水性是摆在设计者面前的首要问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种结构简单、安装维修方便、成本低廉、下潜深度大的水下电机驱动装置。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种水下电机驱动装置，包括驱动电机和传动轴组，所述传动轴组包括同轴设置的第一传动轴和第二传动轴，所述驱动电机与第一传动轴的一端相连用于驱动第一传动轴转动，第一传动轴的另一端固套有第一安装圆盘，所述第一安装圆盘远离驱动电机的一侧同轴设置有圆形凹槽，在所述第一安装圆盘上环绕圆形凹槽均布有主动磁铁，所述驱动电机、第一传动轴、第一安装圆盘和主动磁铁置于密封舱内，并且密封舱在圆形凹槽的位置处对应地向内凹陷；

所述密封舱外设置有固定安装板，所述第二传动轴穿过固定安装板并结合轴承实现转动安装，第二传动轴的一端安装有第二安装圆盘，第二安装圆盘上均布有被动磁铁，第二安装圆盘能转动地插入密封舱的凹陷区内；

当驱动电机通过第一传动轴带动第一安装圆盘转动时，通过主动磁铁和被动磁铁的磁力作用，带动第二安装圆盘和第二传动轴一起转动。

作为上述方案的优选，所述密封舱由密封端盖和带底的圆筒形主体围成，所述凹陷区设置在圆筒形主体的底部，所述密封端盖通过螺栓固定在圆筒形主体的开口端，并实现静密封。简化密封舱的结构，将密封端盖设置在远离磁铁的一端，更有利于安装布局。

进一步优选为，所述圆筒形主体的开口端设置有安装法兰盘用于与密封端盖相连。

进一步优选为，所述驱动电机水平放置，并配有“L”形的电机安装架，所述第一传动轴穿过电机安装架并结合轴承实现转动安装。

进一步优选为，所述主动磁铁和被动磁铁均为圆形，且一一对应地相对安装，主动磁铁嵌合安装在第一安装圆盘上，被动磁铁嵌合安装在第二安装圆盘上。

进一步优选为，所述第一安装圆盘、第二安装圆盘分别配备有压板，防止第一安装圆盘、第二安装圆盘转动过程中分别从第一传动轴、第二传动轴上脱出。

进一步优选为，所述第二传动轴的另一端固套有螺旋桨或推进泵，用于驱动螺旋桨或推进泵转动，以作为水下机器人的驱动装置。

本实用新型的有益效果：当密封舱内的驱动电机旋转时，第一传动轴带动第一安装圆盘转动，从而带动主动磁铁旋转；而密封舱外部的被动磁铁在磁力的带动下旋转，从而带动第二传动轴转动。该结构能实现力矩的无接触传递,变动密封为静密封,彻底解决机械传动装置轴封泄漏,实现零泄漏的运动传递,同时还可对电机进行过载保护，特别适合下潜深度大时作为动力驱动装置使用。具有结构简单、安全可靠、成本低廉、安装维修方便等显著特点。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的剖视图。

图3为本实用新型隐藏密封舱的立体图。

图4为本实用新型隐藏密封舱和固定安装板的立体图。

图5为密封舱内的零部件的立体图。

图6为密封舱外的零部件的立体图。

图7为图6隐藏固定安装板的立体图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

结合图1—图7所示，一种水下电机驱动装置，主要由驱动电机1、传动轴组2、螺旋桨3、第一安装圆盘4、主动磁铁5、密封舱6、固定安装板7、轴承8、第二安装圆盘9、被动磁铁10、电机安装架11、压板12组成。

传动轴组2由第一传动轴2a和第二传动轴2b组成，两者同轴设置。

驱动电机1与第一传动轴2a的一端相连用于驱动第一传动轴2a转动。第一传动轴2a的另一端固套有第一安装圆盘4，第一安装圆盘4远离驱动电机1的一侧设置有圆形凹槽4a，且圆形凹槽4a与第一安装圆盘4同轴设置。在第一安装圆盘4上环绕圆形凹槽4a均布有主动磁铁5。

驱动电机1、第一传动轴2a、第一安装圆盘4和主动磁铁5置于密封舱6内，并且密封舱6在圆形凹槽4a的位置处对应地向内凹陷。

最好是，密封舱6由密封端盖6a和带底的圆筒形主体6b围成，凹陷区设置在圆筒形主体6b的底部。密封端盖6a通过螺栓固定在圆筒形主体6b的开口端，并实现静密封，如通过密封圈实现静密封。圆筒形主体6b的开口端最好设置有安装法兰盘用于与密封端盖6a相连。驱动电机1水平放置，并配有“L”形的电机安装架11，第一传动轴2a穿过电机安装架11并结合轴承8实现转动安装。

密封舱6外设置有固定安装板7，第二传动轴2b穿过固定安装板7并结合轴承8实现转动安装，固定安装板7自身通过螺钉固定在密封舱6上。第二传动轴2b的一端安装有第二安装圆盘9，螺旋桨3固套在第二传动轴2b的另一端，第二安装圆盘9上均布有被动磁铁10，第二安装圆盘9能转动地插入密封舱6的凹陷区内。

当驱动电机1通过第一传动轴2a带动第一安装圆盘4转动时，通过主动磁铁5和被动磁铁10的磁力作用，带动第二安装圆盘9、第二传动轴2b和螺旋桨3一起转动。

最好是，主动磁铁5和被动磁铁10均为圆形，且一一对应地相对安装，主动磁铁5嵌合安装在第一安装圆盘4上，被动磁铁10嵌合安装在第二安装圆盘9上。

另外，第一安装圆盘4配备有压板12，防止第一安装圆盘4转动过程中从第一传动轴2a上脱出；第二安装圆盘9也配备有压板12，防止第二安装圆盘9转动过程中从第二传动轴2b上脱出。

当然，该装置不仅限于用于驱动螺旋桨转动，也可以用于驱动推进泵，作为水下机器人的驱动装置或其它水下作业机构的驱动装置使用，应用领域广泛。

本实用新型主要的创新点包括：

(1)、新型的密封结构

将驱动电机、主动磁铁同时安装在密封舱内，在水中的工作深度只与密封舱的密封性有关。由传统的动密封转换成静密封，降低了驱动电机深水工作时的密封难度，通过试验验证，水下工作深度可达100米以上。

(2)、磁力传动机构

密封舱密封之后，驱动电机的旋转如何带动外部的螺旋桨或推进泵旋转，是本装置的另一创新设计。通过在密封舱及第一安装圆盘上设置凹槽结构，供带有被动磁铁的第二安装圆盘插入，与第一安装圆盘上的主动磁铁形成的磁力作用，来实现驱动电机的主动旋转与螺旋桨或推进泵被动旋转之间的动力转换。

该装置具有可靠的防水效果，即使长时间淋水、浸水，甚至深水工作，都不会发生驱动电机内部进水，而导致短路故障的发生，同时还具有一定的防爆性能。该装置能够有效地解决多领域的电机防水问题，具有现实的实际意义和广阔的市场前景。

水下机器人的应用领域已经不断扩大，如海洋研究、海洋开发和水下工程等，发达的军事大国非常重视水下机器人在未来战争中的应用。水下机器人将成为未来水下战争中争夺信息优势、实施精确打击与智能攻击、完成战场中特殊作战任务的重要设备之一。本装置能在很大程度上为水下机器人以及相关领域的驱动装置提供切实可行的技术保障。

Claims (7)

1.一种水下电机驱动装置，包括驱动电机(1)和传动轴组(2)，其特征在于：所述传动轴组(2)包括同轴设置的第一传动轴(2a)和第二传动轴(2b)，所述驱动电机(1)与第一传动轴(2a)的一端相连用于驱动第一传动轴(2a)转动，第一传动轴(2a)的另一端固套有第一安装圆盘(4)，所述第一安装圆盘(4)远离驱动电机(1)的一侧同轴设置有圆形凹槽(4a)，在所述第一安装圆盘(4)上环绕圆形凹槽(4a)均布有主动磁铁(5)，所述驱动电机(1)、第一传动轴(2a)、第一安装圆盘(4)和主动磁铁(5)置于密封舱(6)内，并且密封舱(6)在圆形凹槽(4a)的位置处对应地向内凹陷；

所述密封舱(6)外设置有固定安装板(7)，所述第二传动轴(2b)穿过固定安装板(7)并结合轴承(8)实现转动安装，第二传动轴(2b)的一端安装有第二安装圆盘(9)，第二安装圆盘(9)上均布有被动磁铁(10)，第二安装圆盘(9)能转动地插入密封舱(6)的凹陷区内；

当驱动电机(1)通过第一传动轴(2a)带动第一安装圆盘(4)转动时，通过主动磁铁(5)和被动磁铁(10)的磁力作用，带动第二安装圆盘(9)和第二传动轴(2b)一起转动。

2.按照权利要求1所述的水下电机驱动装置，其特征在于：所述密封舱(6)由密封端盖(6a)和带底的圆筒形主体(6b)围成，所述凹陷区设置在圆筒形主体(6b)的底部，所述密封端盖(6a)通过螺栓固定在圆筒形主体(6b)的开口端，并实现静密封。

3.按照权利要求2所述的水下电机驱动装置，其特征在于：所述圆筒形主体(6b)的开口端设置有安装法兰盘用于与密封端盖(6a)相连。

4.按照权利要求2所述的水下电机驱动装置，其特征在于：所述驱动电机(1)水平放置，并配有“L”形的电机安装架(11)，所述第一传动轴(2a)穿过电机安装架(11)并结合轴承(8)实现转动安装。

5.按照权利要求1所述的水下电机驱动装置，其特征在于：所述主动磁铁(5)和被动磁铁(10)均为圆形，且一一对应地相对安装，主动磁铁(5)嵌合安装在第一安装圆盘(4)上，被动磁铁(10)嵌合安装在第二安装圆盘(9)上。

6.按照权利要求1所述的水下电机驱动装置，其特征在于：所述第一安装圆盘(4)、第二安装圆盘(9)分别配备有压板(12)，防止第一安装圆盘(4)、第二安装圆盘(9)转动过程中分别从第一传动轴(2a)、第二传动轴(2b)上脱出。

7.按照权利要求1所述的水下电机驱动装置，其特征在于：所述第二传动轴(2b)的另一端固套有螺旋桨(3)或推进泵。