CN211655856U - 一种模块化的水下电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模块化的水下电机，包括电机模块，电机模块包括转轴、固定套设在转轴上的转子、套设在转子外的定子组件、连接在定子组件前端的前端盖和连接在定子组件后端的后端盖；定子组件包括定子外壳以及沿周向间隔设置在定子外壳内壁上的至少两个磁钢片；前端盖和后端盖分别向定子外壳内轴向延伸有顶在磁钢片的端部上的连接部，并且前端盖和后端盖的连接部分别向磁钢片之间的间隙内延伸设置有限位部；前端盖和后端盖之间通过自磁钢片之间的间隙穿过的连杆相连接，磁钢片之间的间隙内还卡接有具有弹性的弹片，弹片限位设置在连杆和定子外壳内壁之间，弹片的侧边弹压在磁钢片的侧边上。该模块化的水下电机结构简单，能够提高定子定位稳定性。

Description

一种模块化的水下电机

技术领域

本实用新型涉及一种模块化的水下电机。

背景技术

电动船推进器，也称之为水下电机，是一种安装在船体上并伸入在水中，用于驱动电动船前进的装置。由于水下电机需要浸入在水中使用，因此对其防水性提出较高的要求，同时随着人们休闲活动的增多，如充气船、单人皮划艇这种小型船只对小型的水下电机的需求也随之增长，相应对水下电机结构的简单化、组装以及维护的便捷性均提出了更高的要求。

如公开号为CN102629844A(申请号为201210117807.4)的中国发明专利申请《防爆推进器用潜水隔爆无刷直流电机控制装置》，其中公开的推进器并未涉及前述问题的解决，同时公开的推进器使用了永磁无刷直流电机结构，而永磁无刷直流电机的定子设置在定子壳体内，并且定子之间需要设置间隙，而如何实现定子准确定位且在工作过程保证位置的稳定性是电机运转稳定需要解决的重要问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种结构简单，能够提高定子定位稳定性的模块化的水下电机。

本实用新型所要解决的第二个技术问题同时能够方便进行维护、便于定制、便于生产、生产周期短的模块化的水下电机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种模块化的水下电机，包括电机模块，其特征在于：所述电机模块包括转轴、固定套设在转轴上的转子、套设在转子外的定子组件、连接在定子组件前端的前端盖和连接在定子组件后端的后端盖；

所述定子组件包括定子外壳以及沿周向间隔设置在定子外壳内的至少两个磁钢片；所述前端盖和后端盖分别向定子外壳内轴向延伸有顶在磁钢片的端部上的连接部，并且所述前端盖和后端盖的连接部分别向磁钢片之间的间隙内延伸设置有限位部；

所述前端盖和后端盖通过自磁钢片之间的间隙穿过的连杆相连接，所述磁钢片之间的间隙内还卡接有具有弹性的弹片，所述弹片径向限位在连杆和定子外壳内壁之间，所述弹片的侧边弹压在磁钢片的侧边上。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：还包括连接在电机模块的前端的前盖体、密封连接在电机模块后端的后盖体、连接在后盖体的后端的螺旋桨模块；所述转轴穿过后端盖、后盖体并与螺旋桨模块相传动连接。

为了提高水下电机在水中推进的平衡性，同时防止前盖体、后盖体意外松脱，还包括鳍形的鳍模块，所述鳍模块的前端连接在前盖体上，所述鳍模块的后端连接在后盖体上。

为了进一步防止前盖体、后盖体意外松脱，所述前盖体的径向截面呈弧形，所述前端盖的前端面上设置有弧形的限位槽，所述前盖体的内壁上设置有能置于所述限位槽内的第一限位柱。

所述后端盖上设置有弧形的限位孔，所述后盖体上设置有能置入所述限位孔的第二限位柱。

为了保证电机模块与后盖体之间的有效密封连接，提高水下电机的水密封性，所述后端盖上对应于转轴穿出的位置向后延伸有连接管；

所述后盖体的后端面上对应于转轴穿出的位置向前延伸有支撑部，所述支撑部沿轴向设置有供转轴通过的通孔，所述通孔的内壁沿周向设置有限位楞，所述连接管的后端嵌设在通孔内并抵在限位楞的前端面上，所述转轴与通孔之间设置有水封件，所述水封件位于限位楞的后部。

为了延长水风件的寿命，所述水封件的后端面上沿周向设置有凹槽，所述凹槽内填充有润滑有成分的填充物，如可以采用填充有润滑油的羊毛毡。

方便安装地，所述螺旋桨模块包括连接在后盖体上的底座、转动套设在底座上的螺旋桨以及用于连接螺旋桨和转轴的连轴组件；

所述连轴组件包括连接轴、固定件，所述连接轴的前端连接在转轴上，并且连接轴分别穿过底座、螺旋桨，所述固定件连接在连接轴的后端并将螺旋桨限位在底座和固定件之间；

所述连接轴上穿设有限位销，所述螺旋桨的前端面上设置有供限位销置入的销槽。

结构简单地，所述转轴后端的径向截面呈多边形，所述连接轴的前端具有供转轴后端匹配置入的连接槽；

所述连接槽的内壁与转轴的外壁之间设置有柔性垫片，该柔性垫片能够避免螺旋桨受外部冲击时，外力直接作用到电机轴上，减少受损程度。

结构简单地，所述前端盖的内壁的中心设置有定位槽，所述转轴的前端通过轴承能转动地限位设置在定位槽内，所述后端盖的中心设置有供转轴穿过的轴孔。

结构简单地，所述弹片的径向截面呈U形，所述弹片一端的弯折处沿轴向设置有条状的缺口，该缺口能够大大提高弹片安装的便利性。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的模块化的水下电机中的电机模块，利用前端盖、后端盖上的限位部能够实现对磁钢片在轴向和周向上的限制，而弹片在连杆的限位作用下能够实现对磁钢片在径向上的限位，该电机模块仅增加了弹片该简单结构，并在原有结构的基础上做了简单的结构调整，即能有效减小了水下电机在运行的过程中产生的各个方向上的窜动，提高了磁钢片在定子外壳内设置位置的稳定性，相应提高了水下电机运行的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中模块化的水下电机的立体图。

图2为图1去掉转子和转轴的剖视图。

图3为图1的立体分解图。

图4为电机模块的立体分解图。

图5为电机模块去掉定子外壳的立体图。

图6为5的剖视图。

图7为前盖体、后盖体与电机模块的安装示意图。

图8为后盖体与电机模块的安装示意图

图9为螺旋桨模块与后盖体、电机模块的安装示意图。

图10为螺旋桨模块的立体分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图10所示，本实施例中的模块化的水下电机，包括电机模块100、前盖体200、后盖体300、螺旋桨模块400、鳍模块500，水下电机的各构成模块可以实现快速的拆卸和安装，因此也方便进行维护，并且该水下电机的各构成模块由于可以方便拆分，则方便向不同的厂家进行定制，无需统一在一个厂家进行定制生产，提高了各模块生产的专业性，在收到各个模块零件后再统一进行拼装，同时也能大大提高了生产效率，相应使得水下电机的整机生产周期短。

如图2至图9所示，其中的电机模块100包括转轴1、固定套设在转轴1上的转子 2、套设在转子2外的定子组件3、连接在定子组件3前端的前端盖4和连接在定子组件 3后端的后端盖5。本实施例中的定子组件3包括定子外壳31以及沿周向间隔设置在定子外壳31内的至少两个磁钢片32，磁钢片32的数量根据设置要求具体设置，通常磁钢片32贴紧定子外壳31的内壁设置，避免磁钢片32在工作过程中出现移位的情况。

本实施例中转轴1的连接结构为：前端盖4的内壁的中心设置有定位槽42，所述转轴1的前端通过轴承能转动地限位设置在定位槽42内，后端盖5的中心设置有供转轴1 穿过的轴孔。

前端盖4和后端盖5分别向定子外壳31内轴向延伸有连接部10，即前端盖4和后端盖5通过连接部10紧配入定子外壳31的端部内进而实现与定子外壳31的连接，并且在前端盖4、后端盖5和电子外壳的端部之间还设置有密封件以保证连接的密封性。前端盖4和后端盖5的连接部10分别自前端和后端顶在磁钢片32的端部上，进而形成对磁钢片32在轴向上的限位。另外前端盖4和后端盖5的连接部10分别向磁钢片32 之间的间隙内延伸设置有限位部101，该限位部101的宽度与磁钢片32之间的间隙宽度相匹配，如此能够形成对磁钢片32在周向上的限位。

前端盖4和后端盖5通过自磁钢片32之间的间隙穿过的连杆6相连接，进而使得定子外壳31固定夹设在前端盖4和后端盖5之间，实现前端盖4、后端盖5定子外壳 31之间的固定连接，保证其一体性。

磁钢片32之间的间隙内还卡接有具有弹性的弹片7，弹片7径向限位设置在连杆6和定子外壳31内壁之间，弹片7的侧边弹压在磁钢片32的侧边上。本实施例中的弹片 7的径向截面呈U形，安装后该弹片7中部的径向外端面贴靠在定子外壳31的内壁上，而弹片7中部的径向内端面则因连杆6的限位作用而无法沿径向向内的方向发生移动，而弹片7的两侧的侧边则自连杆6的两侧径向向内延伸而弹压在磁钢片32的侧边上，进而对相邻的两个磁钢片32产生周向向外的力，使得相邻的两个磁钢片32具有相互远离的趋势，进而使得各磁钢片32更加贴靠在定子外壳31的内壁上，避免了电机模块100 因震动而产生径向向内的窜动。

本实用新型中的模块化的水下电机中的电机模块100，利用前端盖4、后端盖5上的限位部101能够实现对磁钢片32在轴向和周向上的限制，而弹片7在连杆6的限位作用下能够实现对磁钢片32在径向上的限位，该电机模块100仅增加了弹片7该简单结构，并在原有结构的基础上做了简单的结构调整，即能有效减小了水下电机在运行的过程中产生的各个方向上的窜动，提高了磁钢片32在定子外壳31内设置位置的稳定性，相应提高了水下电机运行的稳定性。

此外弹片7一端的弯折处沿轴向设置有条状的缺口71，安装时，将弹片7具有缺口71一端的两侧边相对靠拢时使用的力更小，进而先将弹片7具有缺口71的一端的两侧边置入在两个磁钢片32之间，有了弹片7该端的弹性作用力作用在两个磁钢片32上，则弹片7另一端更容易置入在两个磁钢片32之间，进而释放弹片7的两个侧边，大大提高了弹片7安装的便利性。

前盖体200连接在电机模块100的前端，前盖体200具体可以通过现有的各种连接手段连接在前端盖4上，并且前盖体200与前端盖4连接部10分之间设置有密封条以保证良好的防水性。本实施例中前盖体200的径向截面呈弧形，即该前盖体200类似于一半的蛋壳状，该前端盖4的该形状结构能够降低水下电机在推进过程中的阻力。后盖体300密封连接在电机模块100后端，具体地，后盖体300可以通过现有的各种连接手段连接在后端盖5上，并且后盖体300与后端盖5连接部10分之间设置有密封条以保证良好的防水性。

另外为了提高水下电机在水中推进的平衡性，同时防止前盖体200、后盖体300意外松脱，则将鳍模块500的前端连接在前盖体200上，鳍模块500的后端连接在后盖体 300上，通过鳍模块500的连接作用，大大提高前盖体200、后盖体300在电机模块100 上的连接牢固性。鳍模块500整体为一个鳍形状的板体，该鳍形在使用时沿竖直方向置于前盖体200、电机模块100、后盖体300的下部，优化了水下电机在水中的推进姿态，行驶更加稳定。

为了进一步防止前盖体200、后盖体300意外松脱，前端盖4的前端面上设置有弧形的限位槽41，前盖体200的内壁上设置有能置于限位槽41内的第一限位柱201。该限位槽41和第一限位柱201的配合结构加强了前端盖4与前端面的限位牢固性。相应，后端盖5上设置有弧形的限位孔51，后盖体300上设置有能置入限位孔51的第二限位柱301。该限位孔51与第二限位柱301的配合结构加强了后端盖5与后端面的限位牢固性。

由于后端盖5上具有轴孔以及限位孔51这些结构，则后端盖5无法实现水的密封性，为了保证电机模块100与后盖体300之间的有效密封连接，提高水下电机的水密封性，后端盖5上对应于转轴1穿出的位置向后延伸有连接管52，即对应于后端盖5轴孔的位置向后延伸有连接管52。后盖体300的后端面上对应于转轴1穿出的位置向前延伸有支撑部302，支撑部302沿轴向设置有供转轴1通过的通孔303，通孔303的内壁沿周向设置有限位楞304，连接管52的后端嵌设在通孔303内并抵在限位楞304的前端面上，为了提高密封性，连接管52的端部与限位楞304的前端面之间夹设有密封件。转轴1与通孔303之间设置有水封件305以提高水密封性，避免水自后盖体300进入到电机模块100内，水封件305位于限位楞304的后部。并且为了延长水风件的寿命，水封件305的后端面上沿周向设置有凹槽306，凹槽306内填充有润滑有成分的填充物，如可以采用填充有润滑油的羊毛毡。

如图9和图10所示，螺旋桨模块400连接在后盖体300的后端，转轴1穿过后端盖5、后盖体300并与螺旋桨模块400相传动连接。该螺旋桨模块400包括连接在后盖体300上的底座401、转动套设在底座401上的螺旋桨402以及用于连接螺旋桨402和转轴1的连轴组件。

连轴组件包括连接轴403、固定件404，连接轴403通过轴承转动限位安装在底座401内，并且在连接轴403的后端外与底座之间设置水密封件以保证防水性，连接轴403 的前端连接在转轴1上，具体地，转轴1后端的径向截面呈多边形，连接轴403的前端具有供转轴1后端匹配置入的连接槽。连接槽的内壁与转轴1的外壁之间设置有柔性垫片，该柔性垫片能够避免螺旋桨402受外部冲击时，外力直接作用到电机轴上，减少受损程度，本实施例中在连接轴403的连接槽内衬用注塑工艺加工的软性材料。

连接轴403分别穿过底座401、螺旋桨402，固定件404连接在连接轴403的后端并将螺旋桨402限位在底座401和固定件404之间，本实施例中的固定件404采用锁紧螺母，连接轴403的后端的外壁上则具有螺纹，锁紧螺母与连接轴403上的螺纹连接后，则实现了螺旋桨402的轴向限位。连接轴403上穿设有限位销405，螺旋桨402的前端面上设置有供限位销405置入的销槽406。如此螺旋桨402则通过销槽406以及限位销 405的作用能够实现与连接轴403的同步转动。

该模块化的水下电机使用时，电机模块100工作，进而使得转子2带动转轴1同步转动，进而带动连接轴403、螺旋桨402同步转动，在工作过程中能够发挥良好的防水性，同时工作稳定。

Claims (10)

1.一种模块化的水下电机，包括电机模块(100)，其特征在于：所述电机模块(100)包括转轴(1)、固定套设在转轴(1)上的转子(2)、套设在转子(2)外的定子组件(3)、连接在定子组件(3)前端的前端盖(4)和连接在定子组件(3)后端的后端盖(5)；

所述定子组件(3)包括定子外壳(31)以及沿周向间隔设置在定子外壳(31)内的至少两个磁钢片(32)；所述前端盖(4)和后端盖(5)分别向定子外壳(31)内轴向延伸有顶在磁钢片(32)的端部上的连接部(10)，并且所述前端盖(4)和后端盖(5)的连接部(10)分别向磁钢片(32)之间的间隙内延伸设置有限位部(101)；

所述前端盖(4)和后端盖(5)通过自磁钢片(32)之间的间隙穿过的连杆(6)相连接，所述磁钢片(32)之间的间隙内还卡接有具有弹性的弹片(7)，所述弹片(7)径向限位在连杆(6)和定子外壳(31)内壁之间，所述弹片(7)的侧边弹压在磁钢片(32)的侧边上。

2.根据权利要求1所述的模块化的水下电机，其特征在于：还包括连接在电机模块(100)的前端的前盖体(200)、密封连接在电机模块(100)后端的后盖体(300)、连接在后盖体(300)的后端的螺旋桨模块(400)；所述转轴(1)穿过后端盖(5)、后盖体(300)并与螺旋桨模块(400)相传动连接。

3.根据权利要求2所述的模块化的水下电机，其特征在于：还包括鳍形的鳍模块(500)，所述鳍模块(500)的前端连接在前盖体(200)上，所述鳍模块(500)的后端连接在后盖体(300)上。

4.根据权利要求2所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述前盖体(200)的径向截面呈弧形，所述前端盖(4)的前端面上设置有弧形的限位槽(41)，所述前盖体(200)的内壁上设置有能置于所述限位槽(41)内的第一限位柱(201)；

所述后端盖(5)上设置有弧形的限位孔(51)，所述后盖体(300)上设置有能置入所述限位孔(51)的第二限位柱(301)。

5.根据权利要求2所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述后端盖(5)上对应于转轴(1)穿出的位置向后延伸有连接管(52)；

所述后盖体(300)的后端面上对应于转轴(1)穿出的位置向前延伸有支撑部(302)，所述支撑部(302)沿轴向设置有供转轴(1)通过的通孔(303)，所述通孔(303)的内壁沿周向设置有限位楞(304)，所述连接管(52)的后端嵌设在通孔(303)内并抵在限位楞(304)的前端面上，所述转轴(1)与通孔(303)之间设置有水封件(305)，所述水封件(305)位于限位楞(304)的后部。

6.根据权利要求5所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述水封件(305)的后端面上沿周向设置有凹槽(306)，所述凹槽(306)内填充有润滑有成分的填充物。

7.根据权利要求2所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述螺旋桨模块(400) 包括连接在后盖体(300)上的底座(401)、转动套设在底座(401)上的螺旋桨(402)以及用于连接螺旋桨(402)和转轴(1)的连轴组件；

所述连轴组件包括连接轴(403)、固定件(404)，所述连接轴(403)的前端连接在转轴(1)上，并且连接轴(403)分别穿过底座(401)、螺旋桨(402)，所述固定件(404)连接在连接轴(403)的后端并将螺旋桨(402)限位在底座(401)和固定件(404)之间；

所述连接轴(403)上穿设有限位销(405)，所述螺旋桨(402)的前端面上设置有供限位销(405)置入的销槽(406)。

8.根据权利要求7所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述转轴(1)后端的径向截面呈多边形，所述连接轴(403)的前端具有供转轴(1)后端匹配置入的连接槽；

所述连接槽的内壁与转轴(1)的外壁之间设置有柔性垫片。

9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述前端盖(4)的内壁的中心设置有定位槽(42)，所述转轴(1)的前端通过轴承能转动地限位设置在定位槽(42)内，所述后端盖(5)的中心设置有供转轴(1)穿过的轴孔。

10.根据权利要求1至8任一权利要求所述的模块化的水下电机，其特征在于：所述弹片(7)的径向截面呈U形，所述弹片(7)一端的弯折处沿轴向设置有条状的缺口(71)。

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