CN210780328U - 一种防水电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防水电机，其包括定子组件、机壳、电机固定板、密封组件和端盖，所述定子组件套接在所述机壳的内部，所述电机固定板置于所述机壳的第一端口处，所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板灌封为一体式结构，通过所述密封组件和所述端盖将所述机壳的第二端口密封。与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种防水电机，其既采用一体灌封结构进行密封，也运用了密封组件进行密封，密封可靠，该防水电机避免了在使用过程中因海沙和海水进入而导致电机卡死的问题，防水电机的工作寿命大大延长，防水电机的售后维修成本降低。

Description

一种防水电机

技术领域

本实用新型涉及电机设备技术领域，具体涉及一种防水电机。

背景技术

随着各个国家逐年来加大对海洋资源的开发力度，普通民众的工作场合也不再局限陆地上，一直再向海洋深处扩展。现在，海洋上也经常可以见到普通劳动从业者的身影。

基于海洋环境的因素，出海作业的难度较高，危险性较大，所以要求出海作业或水下作业的效率尽可能大。为了提高在水下作业效率，人们开始实用新型了很多适合水下作业的工具，例如水下机器人，水下照明灯，水下照相机，水下机械手，水下推进器等等。众多水下作业工具中，作为水下动力输出源的防水电机有着核心作用。水下防水电机作为水下作业设备的动力源泉，能够驱动水下作业设备在水下实现各种机械运动，从而在水下从事各种作业。

因此，促使了相关人员在防水电机领域做了大量的研究开发工作，完成了现有技术中防水电机的设计，但是现有技术中的防水电机并不是十全十美的设备，其主要存在以下几个缺陷：

1、针对现有的密封防水电机而言，现有技术中的密封防水电机体积过大，自身体积过大所造成的能量损耗过大，这大大降低了电机的效率；

2、针对现有的开放式水下防水电机而言，其设计要点在于：

(1)对电机的各种关键部件都分别进行了防海水腐蚀处理；

(2)对电机的磁片进行环氧树脂的喷涂处理并将磁片贴在转子壳体的内壁上；

(3)电机的转子壳体也进行喷涂防海水处理；

(4)线圈绕在定子的铁芯上，然后再把定子的线圈用灌封胶水进行灌封保护。

因此，通过使用上述各种抗海水腐蚀的措施而制成的水下防水电机具有抗腐蚀性好、效率高的特点。但是此电机的缺陷就是容易进海沙，也容易海水结晶，导致电机卡死，无法工作。该电机的故障率较高。

因此，急需研究开发一种效率高、适用范围广以及故障率低的新型防水电机。

实用新型内容

有鉴于此，为解决现有技术中的防水电机效率低及故障率高的问题，本实用新型提供一种防水电机，其包括定子组件、机壳、电机固定板、密封组件和端盖，所述定子组件套接在所述机壳的内部，所述电机固定板置于所述机壳的第一端口处，所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板灌封为一体式结构，通过所述密封组件和所述端盖将所述机壳的第二端口密封。

较佳地，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯包括若干分体式定子铁芯，所述分体式定子铁芯为弧形工字部件，所述弧形工字部件上设有绕线槽，若干所述分体式定子铁芯能够围绕成圆形的所述定子铁芯。

较佳地，其还包括第一轴承支架，所述第一轴承支架、所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板灌封为一体式结构。

较佳地，所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板通过灌封环氧树脂而成为一体式结构。

较佳地，其还包括内转子，所述内转子放置在所述定子组件所形成的容置腔内，所述内转子包括主轴和安装在所述主轴上的内转子本体。

较佳地，其还包括设置在所述机壳的第一端口处第一轴承支架，所述主轴的两端分别套接有第一轴承和第二轴承，所述端盖上设有第二轴承支架，所述第一轴承放置在第一轴承支架内，所第二轴承放置在所述第二轴承支架内。

较佳地，所述密封组件包括第一密封圈和第二密封圈，通过由内而外放置的所述第一密封圈、所述第二密封圈和所述端盖将所述机壳的第二端口密封。

较佳地，所述机壳为中空圆柱体，所述电机固定板为环形结构，所述防水电机的直径小于等于37.5毫米，所述防水电机高度小于等于56毫米。

较佳地，其还包括连接板，所述连接板随所述主轴转动，所述连接板用于连接外部装置；所述电机固定板上设有电路连接板，所述电路连接板用于外部接电。

较佳地，所述主轴伸出所述端盖，在所述端盖的外部设有油封，通过所述油封对所述主轴伸出所述端盖的位置进行密封。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种防水电机，其既采用一体灌封结构进行密封也运用了密封组件进行密封，其密封可靠，该电机避免了在使用过程中因海沙和海水进入而导致电机卡死的问题，电机的工作寿命大大延长，电机的售后维修成本降低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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为本实用新型中防水电机的结构的分解图；

图2为本实用新型中分体式定子铁芯的结构示意图；

图3为本实用新型中定子铁芯的结构示意图。

附图标记：

电机固定板1、第一轴承支架2、机壳3、灌封环氧树脂部4、第一轴承5、内转子6、第二轴承7、第一密封圈8、第二密封圈9、端盖10、油封11、连接板12、固定件13、定子组件15、分体式定子铁芯16、绕线槽17和定子铁芯18。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本实用新型中防水电机的结构的爆炸图。如图1所示，本实用新型实施例中提供一种防水电机，其包括电机固定板1、第一轴承支架2、机壳3、灌封环氧树脂部4、第一轴承5、内转子6、第二轴承7、第一密封圈8、第二密封圈9、端盖10、油封11、连接板12和固定件13。

机壳3为整个电机的主体壳，机壳3的大小决定了整体电机的尺寸大小。机壳3上设有内部腔体，定子组件15套接在机壳3的内部，优选地，将定子组件15安装在机壳3的内壁上，定子组件15也形成内部腔体，定子组件15形成的内部腔体能够用于容纳内转子6。定子组件15包括定子铁芯18和铁芯上的线圈。定子铁芯18为包括若干分体式定子铁芯16。优选地，分体式定子铁芯16为弧形工字部件，弧形工字部件中部设有绕线槽17，若干分体式定子铁芯16能够围绕成圆形的定子铁芯18。采用分体式定子铁芯16的有益效果在于：很大程度上提高了绕线槽满率。

将电机固定板1、第一轴承支架2和机壳3灌封成一体，灌封过程中使用灌封环氧树脂进行灌封，电机固定板1、第一轴承支架2将机壳3的第一端口封住。机壳3的第二端口能够用于插入内转子6。优选地，电机固定板1上设有用于容置第一轴承支架2的容置孔。电机固定板1上还设有若干安装孔，通过安装孔，可以用来将防水电机锁定连接在其他设备上，电机固定板1上设有电路连接板，电路连接板用于外部接电。电路连接板优选为PCB连接板。

灌封后会在机壳3的内部形成灌封环氧树脂部4。灌封过程为：先把定子组件15放入机壳3内，再将电机固定板1压在内机壳3内，即从机壳3的第一端口压入电机固定板1。把组装好的机壳3和第一轴承支架2放在灌封模具内，然后进行抽真空灌封环氧树脂，这样就使机壳3、电机固定板1和第一轴承支架2形成一个整体。灌封的主要作用就是塑封机壳3，使机壳3，第一轴承支架2和电机固定板1做成一体。

优选地，在机壳3的内部，在定子组件15一端、电机固定板1和第一轴承支架2之间的连接区域形成了灌封环氧树脂部4。

优选地，机壳3为中空圆柱体，机壳3包括两个端口。第一轴承支架2为圆形支架。电机固定板1为环形结构。

第一轴承支架2与电机固定板1和机壳3灌封成一体，其用于安装内转子6的上的第一轴承5，第一轴承支架2的同心度由模具的精度来保证。

内转子6在磁场的作用下进行转动，以提供动力。内转子6包括主轴和安装在主轴上的内转子本体。主轴的两端套接有第一轴承5和第二轴承7，内转子本体包括内转子铁芯和粘在铁芯上的磁铁，优选地，粘在铁芯上的磁铁为14块。第一轴承5安装在第一轴承支架2内，第二轴承7安装在端盖10上的轴承支架内。通过第一轴承5和第二轴承7支撑内转子6，使内转子6能够正常转动工作。

第一密封圈8和第二密封圈9为密封组件。通过依次放置的第一密封圈8、第二密封圈9和端盖10将机壳3的第二端口密封。即防止水从机壳3的第二端口的圆形边缘进入机壳3内部。第一密封圈8、第二密封圈9安装在塑封后的机壳3内，在端盖10和机壳3的压合下达到可靠的密封。第二密封圈9和第一密封圈8同样安装在机壳3的不同位置上，其主要的作用就是密封机壳3和端盖10的之间的缝隙。关于端盖10，优选地，其通过压铆固定在机壳3上，同时压紧密封圈，起到密封的作用。

在端盖10的外部轴上套接有油封11，油封11用于对轴向进行密封，防止水沿着轴流进电机内部。油封11优选为高压油封。内转子6的主轴伸出端盖10的位置通过油封11进行密封。

连接板12套在内转子6的主轴上，随着内转子6一起转动，其主要作用就是连接电机外部的桨叶，使得桨叶能够一起跟随内转子6转动。通过固定件13将连接板12固定。固定件13优选为螺丝。

传统的防水电机一种设计方案是把普通的电机安装在外壳上，通过外壳密封来做到防水密封的方案，这种方式的缺点就是电机体积过大；另外一种水下防水电机的设计方案就是分别对电机的各个部件做防水防腐蚀处理，比如对定子的铁芯和线圈用灌封胶进行灌封处理，对磁铁进行环氧喷涂处理，对外壳固定座进行硬质阳极氧化，对铁壳做电泳漆处理，选用S316不锈钢材质的轴承和电机转轴，通过上述措施组装成的适合水下使用的水下外转子电机，其特点就是小巧，效率高，最大的推力可达到6kgf，但是此电机的缺点就是海水和海沙容易进到电机的内部，从而使电机卡死，工作寿命较短，售后维修成本较高；

相比而言，本实用新型采用的全密封防水电机方案克服了上述水下防水电机的缺点，并兼容了两款电机的优点，不单单防水密封可靠，效率高，推力大，同时电机的工作寿命也很长，本实用新型中防水电机有益效果在于：

1、定子采用一体式灌封方式。将定子组件15、电机固定板1、第一轴承支架2和机壳3用环氧树脂进行一体式灌封，使电机定子形成一体式。

2、电机的端盖10上采用双密封圈的密封方式，端盖10和机壳3压铆连接，从而达到端盖10和机壳3的密封；

3、内转子6的主轴伸出端盖的位置使用高压油封，能够起到很好地密封效果。

4、采用了分体式硅钢片的方案，提高定子铁芯绕线的槽满率，从而提升电机的性能，使其配合相应的涵道和桨叶达到6kgf的推力，获得跟外转子近似的性能。

综上，由于电机整体的可靠密封，本实用新型所提出的防水电机能够实现水下50米深度无泄漏。本实用新型中的防水电机克服了在使用过程中进海沙和海水导致电机卡死的问题，大大延长电机的工作寿命，从原来200个小时的工作寿命提升到2000个小时的工作寿命，降低电机的售后维修成本。

本实用新型另一实施例提供的防水电机是一种小型的水下全密封的防水内转子电机，该防水电机的直径可以达到或小于37.5毫米，其高度可以达到或小于56毫米。该防水电机可以适配于消费级别的水下无人机，该防水电机也可应用于水下助推器设备中；同时该防水电机的效率也较高，配合相应的涵道和桨叶推力可达到6kgf,防水电机的输出功率有240W；该防水电机最大的优点是全密封防水电机，海水不会进入防水电机的内部，避免了因海沙和海水结晶而导致电机无法工作的现象的发生，大大提升了防水电机的寿命。该防水电机可达到2千小时的工作寿命，其防水深度可以达到50米的深度，适用于大部分的水下无人机和水下助推器。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水电机，其特征在于，其包括定子组件、机壳、电机固定板、密封组件和端盖，所述定子组件套接在所述机壳的内部，所述电机固定板置于所述机壳的第一端口处，所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板灌封为一体式结构，通过所述密封组件和所述端盖将所述机壳的第二端口密封。

2.如权利要求1所述的防水电机，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯包括若干分体式定子铁芯，所述分体式定子铁芯为弧形工字部件，所述弧形工字部件上设有绕线槽，若干所述分体式定子铁芯能够围绕成圆形的所述定子铁芯。

3.如权利要求1所述的防水电机，其特征在于，其还包括第一轴承支架，所述第一轴承支架、所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板灌封为一体式结构。

4.如权利要求1所述的防水电机，其特征在于，所述定子组件、所述机壳和所述电机固定板通过灌封环氧树脂而成为一体式结构。

5.如权利要求1所述的防水电机，其特征在于，其还包括内转子，所述内转子放置在所述定子组件所形成的容置腔内，所述内转子包括主轴和安装在所述主轴上的内转子本体。

6.如权利要求5所述的防水电机，其特征在于，其还包括设置在所述机壳的第一端口处第一轴承支架，所述主轴的两端分别套接有第一轴承和第二轴承，所述端盖上设有第二轴承支架，所述第一轴承放置在第一轴承支架内，所第二轴承放置在所述第二轴承支架内。

7.如权利要求1-6任一项所述的防水电机，其特征在于，所述密封组件包括第一密封圈和第二密封圈，通过由内而外放置的所述第一密封圈、所述第二密封圈和所述端盖将所述机壳的第二端口密封。

8.如权利要求1-6任一项所述的防水电机，其特征在于，所述机壳为中空圆柱体，所述电机固定板为环形结构，所述防水电机的直径小于等于37.5毫米，所述防水电机高度小于等于56毫米。

9.如权利要求5所述的防水电机，其特征在于，其还包括连接板，所述连接板随所述主轴转动，所述连接板用于连接外部装置；所述电机固定板上设有电路连接板，所述电路连接板用于外部接电。

10.如权利要求5所述的防水电机，其特征在于，所述主轴伸出所述端盖，在所述端盖的外部设有油封，通过所述油封对所述主轴伸出所述端盖的位置进行密封。

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