CN220964478U - 磁耦合动力传导分体式潜水马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及潜水动力技术领域，特别是一种磁耦合动力传导分体式潜水马达，包括动力输出组件，水轮组件以及磁耦合动力传动组件，动力输出组件包括马达支架，马达支架的一端设有输出连接端，水轮组件包括水轮整流罩和水轮支架；水轮支架靠近输出连接端的一侧设置有输入连接端，磁耦合动力传动组件包括安装在输出连接端的第一磁环、安装在输入连接端的第二磁环以及隔板。本实用新型采用了输出轴与水轮轴之间的非接触式传动。这种传动方式不仅避免了传统机械传动中存在的磨损和振动问题，还提高了传动的稳定性和可靠性。

Description

磁耦合动力传导分体式潜水马达

技术领域

本实用新型涉及潜水动力技术领域，特别是涉及一种磁耦合动力传导分体式潜水马达。

背景技术

潜水马达的现有技术问题：传统潜水马达由于机械结构等因素，效率低下，噪声大，维护成本高，且在某些应用场景下(如水下环境复杂，水压大的地方)表现不佳。磁耦合动力传导的应用：磁耦合动力传导是一种新型的动力传输方式，它通过磁场之间的相互作用来传递动力，具有高效、低噪、易于控制等优点。随着环保意识的提高，潜水马达在环保、水下考古、水产养殖、水下施工等领域的应用越来越广泛。上述技术的出现有望在这些领域带来更好的效果。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型采用了输出轴与水轮轴之间的非接触式传动。这种传动方式不仅避免了传统机械传动中存在的磨损和振动问题，还提高了传动的稳定性和可靠性的磁耦合动力传导分体式潜水马达。

本实用新型所采用的技术方案是：一种磁耦合动力传导分体式潜水马达，包括动力输出组件，水轮组件以及磁耦合动力传动组件，所述动力输出组件包括马达支架、安装在马达支架内的电机元件以及连接于电机元件的输出轴；所述马达支架的一端设有输出连接端，所述输出轴的一端延伸至输出连接端；所述水轮组件包括水轮整流罩、设置在水轮整流罩的整流槽、设置在整流槽的水轮本体、连接于水轮本体的水轮轴以及用于连接输出连接端的水轮支架；所述水轮支架靠近输出连接端的一侧设置有输入连接端，所述水轮轴的一端可转动连接在水轮支架并朝向输入连接端延伸；所述水轮轴的轴心线与输出轴的轴心线同轴设置；所述磁耦合动力传动组件包括安装在输出连接端的第一磁环、安装在输入连接端的第二磁环以及隔板，所述第一磁环与输出轴连接，所述第一磁环朝向第二磁环的一面设置有第一磁感应元件，所述第二磁环与水轮轴连接，所述第二磁环朝向第一磁环的一面设置有第二磁感应元件，所述第一磁感应元件与第二磁感应元件之间通过磁力耦合传动连接；所述隔板的一面安装在输出连接端，所述隔板用于将第一磁环与第二磁环分隔；所述电机元件用于驱动输出轴旋转，带动第一磁环和第一磁感应元件转动，在磁力耦合传动的作用下，带动第二磁感应元件和第二磁环同步转动，以使得水轮轴带动水轮本体转动，水轮本体转动时对整流槽产生风压。

对上述方案的进一步改进为，所述马达支架设置有安置腔，所述安置腔的一端设置有第一传动槽，所述第一传动槽的一端连通至输出连接端，所述电机元件安装在所述安置腔内，所述第一传动槽的两端安装有第一轴承，所述输出轴可转动连接于第一轴承。

对上述方案的进一步改进为，所述马达支架的一端设置有盖板，所述盖板用于安置腔密封。

对上述方案的进一步改进为，所述马达支架位于输出连接端的外侧设置有连接架，所述连接架设置有连接柱，所述连接架位于连接柱的外侧设置有装配套环，所述装配套环用于连接水轮整流罩，所述连接柱用于装入螺钉与水轮整流罩连接。

对上述方案的进一步改进为，所述电机元件包括安装在安置腔的定子骨架、安装在定子骨架上的定子铁芯、安装在定子骨架一端的控制板以及设置在定子铁芯内并与输出轴连接的电机磁环；所述定子骨架上设置有定子绕组。

对上述方案的进一步改进为，所述水轮整流罩包括外罩体以及内支架，所述外罩体与内支架之间形成所述整流槽，所述整流槽内设置有导风叶片，所述导风叶片用于将外罩体与内支架连接，所述导风叶片设置有多个，多个所述导风叶片呈螺纹状以形成多个螺纹状的整流槽。

对上述方案的进一步改进为，所述水轮本体的外径设置有多个高速风叶片，所述高速风叶片对应所述整流槽；所述水轮轴的一端延伸至内支架以保持水轮本体在高速转动时水轮轴的平衡。

对上述方案的进一步改进为，所述外罩体靠近装配套环设置有风道，所述风道的一端与整流槽连通。

对上述方案的进一步改进为，所述水轮支架设置有第二传动槽，所述第二传动槽的两端设置有第二轴承，所述水轮轴可转动安装在第二轴承上。

对上述方案的进一步改进为，所述输出连接端为开设在马达支架上的输出凹槽，所述第一磁环设置在输出凹槽内，所述隔板用于将输出凹槽密封。

对上述方案的进一步改进为，所述输入连接端为开设在水轮支架上的输入凹槽，所述第二磁环设置在输入凹槽内，所述隔板用于将输入凹槽与输出凹槽分隔。

对上述方案的进一步改进为，所述第一磁环上安装有多个第一磁感应元件，多个所述第一磁感应元件沿第一磁环的环向均布；所述第二磁环上安装有多个第二磁感应元件，多个所述第二磁感应元件沿第二磁环的环向均布。

对上述方案的进一步改进为，所述第一磁感应元件的数量与第二磁感应元件的数量相同、并一一对应。

对上述方案的进一步改进为，所述第一磁感应元件与第二磁感应元件均为磁感应器。

本实用新型有益效果是：

相比现有的潜水马达，本实用新型采用了磁耦合动力传动组件，实现了输出轴与水轮轴之间的非接触式传动。这种传动方式不仅避免了传统机械传动中存在的磨损和振动问题，还提高了传动的稳定性和可靠性。同时，磁耦合动力传动组件中的第一磁环和第二磁环之间的磁力耦合作用能够实现转矩的高效传递，保证了潜水马达的动力输出效率。具体是使用的是磁力相斥的现象，利用磁场正负极感应区空隙产生吸附力，此吸附力会将磁铁矩阵均匀排布，在马达非运转状态下不会产生磁吸力和磁斥力。

另外，水轮组件采用了整流罩和整流槽设计，能够减小水流对水轮本体的阻力，提高水轮本体的转动效率。同时，水轮轴与水轮支架之间的可转动连接使得水轮本体可以灵活地适应不同的水流环境，增强了潜水马达的适应性。

进一步的，本实用新型中电机元件采用先进的技术制造，具体为高速马达传动，具有体积小、重量轻、效率高等优点，能够实现输出轴的高效旋转。同时，电机元件的防护等级高，能够适应潜水环境下的恶劣条件。本实用新型采用高速马达具有较低的噪音水平和较长的使用寿命。由于采用了磁耦合动力传动组件，避免了传统机械传动中存在的摩擦和振动问题，从而降低了噪音。同时，潜水马达的各部件均采用高强度材料制造，具有较高的耐用性，能够保证长时间的使用寿命。在实际应用中，本潜水马达应用于各种潜水设备和水中机器人中。该潜水马达在提高设备性能、稳定性和使用寿命方面具有显著优势。

附图说明

图1为本实用新型磁耦合动力传导分体式潜水马达的立体示意图；

图2为图1中磁耦合动力传导分体式潜水马达另一视角的立体图；

图3为图1中磁耦合动力传导分体式潜水马达的爆炸图；

图4为图1中磁耦合动力传导分体式潜水马达达另一视角的爆炸图；

图5为图1中磁耦合动力传导分体式潜水马达的主视图；

图6为图4中的A-A的剖视图；

图7为图1中磁耦合动力传导分体式潜水马达的结构示意图；

图8为图1中磁耦合动力传导分体式潜水马达的工作原理图。

附图标记说明：动力输出组件1、马达支架11、安置腔111、第一传动槽112、第一轴承113、盖板114、连接架115、连接柱116、装配套环117、电机元件12、定子骨架121、定子铁芯122、控制板123、电机磁环124、定子绕组125、输出轴13、输出连接端14、输出凹槽141、水轮组件2、水轮整流罩21、外罩体211、内支架212、导风叶片213、整流槽22、水轮本体23、高速风叶片231、水轮轴24、水轮支架25、第二传动槽251、第二轴承252、输入连接端26、输入凹槽261、磁耦合动力传动组件3、第一磁环31、第一磁感应元件311、第二磁环32、第二磁感应元件321、隔板33。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1～图8所示，本实用新型的一种实施例中，涉及了一种磁耦合动力传导分体式潜水马达，包括动力输出组件1，水轮组件2以及磁耦合动力传动组件3，所述动力输出组件1包括马达支架11、安装在马达支架11内的电机元件12以及连接于电机元件12的输出轴13；所述马达支架11的一端设有输出连接端14，所述输出轴13的一端延伸至输出连接端14；所述水轮组件2包括水轮整流罩21、设置在水轮整流罩21的整流槽22、设置在整流槽22的水轮本体23、连接于水轮本体23的水轮轴24以及用于连接输出连接端14的水轮支架25；所述水轮支架25靠近输出连接端14的一侧设置有输入连接端26，所述水轮轴24的一端可转动连接在水轮支架25并朝向输入连接端26延伸；所述水轮轴24的轴心线与输出轴13的轴心线同轴设置；所述磁耦合动力传动组件3包括安装在输出连接端14的第一磁环31、安装在输入连接端26的第二磁环32以及隔板33，所述第一磁环31与输出轴13连接，所述第一磁环31朝向第二磁环32的一面设置有第一磁感应元件311，所述第二磁环32与水轮轴24连接，所述第二磁环32朝向第一磁环31的一面设置有第二磁感应元件321，所述第一磁感应元件311与第二磁感应元件321之间通过磁力耦合传动连接；所述隔板33的一面安装在输出连接端14，所述隔板33用于将第一磁环31与第二磁环32分隔；所述电机元件12用于驱动输出轴13旋转，带动第一磁环31和第一磁感应元件311转动，在磁力耦合传动的作用下，带动第二磁感应元件321和第二磁环32同步转动，以使得水轮轴24带动水轮本体23转动，水轮本体23转动时对整流槽22产生风压。本实施例采用了磁耦合动力传动组件3，实现了输出轴13与水轮轴24之间的非接触式传动。这种传动方式不仅避免了传统机械传动中存在的磨损和振动问题，还提高了传动的稳定性和可靠性。同时，磁耦合动力传动组件3中的第一磁环31和第二磁环32之间的磁力耦合作用能够实现转矩的高效传递，保证了潜水马达的动力输出效率。具体是使用的是磁力相斥的现象，利用磁场正负极感应区空隙产生吸附力，此吸附力会将磁铁矩阵均匀排布，在马达非运转状态下不会产生磁吸力和磁斥力。

上述实施例中，水轮组件2采用了整流罩和整流槽22设计，能够减小水流对水轮本体23的阻力，提高水轮本体23的转动效率。同时，水轮轴24与水轮支架25之间的可转动连接使得水轮本体23可以灵活地适应不同的水流环境，增强了潜水马达的适应性。

本实施例中电机元件12采用先进的技术制造，具体为高速马达传动，具有体积小、重量轻、效率高等优点，能够实现输出轴13的高效旋转。同时，电机元件12的防护等级高，能够适应潜水环境下的恶劣条件。本实用新型采用高速马达具有较低的噪音水平和较长的使用寿命。由于采用了磁耦合动力传动组件3，避免了传统机械传动中存在的摩擦和振动问题，从而降低了噪音。同时，潜水马达的各部件均采用高强度材料制造，具有较高的耐用性，能够保证长时间的使用寿命。在实际应用中，本潜水马达应用于各种潜水设备和水中机器人中。根据实际使用反馈，该潜水马达在提高设备性能、稳定性和使用寿命方面具有显著优势。

马达支架11设置有安置腔111，所述安置腔111的一端设置有第一传动槽112，所述第一传动槽112的一端连通至输出连接端14，所述电机元件12安装在所述安置腔111内，所述第一传动槽112的两端安装有第一轴承113，所述输出轴13可转动连接于第一轴承113；所述马达支架11的一端设置有盖板114，所述盖板114用于安置腔111密封。通过在马达支架11的一端设置盖板114，可以有效地将安置腔111密封起来，防止水流进入马达支架11内部，从而保护电机元件12。密封性的设计使得潜水马达在水下运行时更加可靠和稳定。马达支架11内的第一传动槽112和第一轴承113的设计，可以为输出轴13提供强大的传动力和支持力。可以提高潜水马达的传动效率和输出功率，使其能够更加高效地工作。马达支架11的盖板114可以有效地保护电机元件12，使其免受水流和碎石等外部环境的干扰和损坏。同时，第一轴承113的设置可以使输出轴13在高速运行时更加稳定，从而提高本发明的稳定性和可靠性。

马达支架11位于输出连接端14的外侧设置有连接架115，所述连接架115设置有连接柱116，所述连接架115位于连接柱116的外侧设置有装配套环117，所述装配套环117用于连接水轮整流罩21，所述连接柱116用于装入螺钉与水轮整流罩21连接。马达支架11上的连接架115和连接柱116的设计使得装配过程更加简单和方便。通过将装配套环117与水轮整流罩21连接，再将连接柱116装入螺钉中，可以快速而稳固地将水轮整流罩21与马达支架11连接起来。连接柱116的设置确保了水轮整流罩21与马达支架11之间的牢固连接。连接柱116的形状和尺寸经过精心设计，以确保连接的稳定性和可靠性，使得水轮整流罩21能够在高速旋转的情况下保持稳定，并有效地转移力量。通过将连接架115和连接柱116设置在输出连接端14的外侧，马达支架11的结构更加紧凑。可以最大限度地减少占用空间，并提供更多的自由度，以适应不同的安装环境和要求。马达支架11的设计使得水轮整流罩21与马达之间的连接更加简单、稳固，并且占用空间更小，能够提供更好的性能和效果。

电机元件12包括安装在安置腔111的定子骨架121、安装在定子骨架121上的定子铁芯122、安装在定子骨架121一端的控制板123以及设置在定子铁芯122内并与输出轴13连接的电机磁环124；所述定子骨架121上设置有定子绕组125；电机元件12中的定子绕组125和电机磁环124的配合，能够产生强大的磁场，从而大大提高了潜水马达的运行效率。电机元件12中的控制板123可以接收并处理控制信号，然后通过电机磁环124和定子绕组125产生磁场，从而实现精确控制潜水马达的旋转速度和方向。安装在安置腔111的定子骨架121、定子铁芯122、控制板123等部件经过精心设计和制造，具有较高的耐用性，能够长时间稳定运行，保证潜水马达的高效稳定运行。安置腔111的设计使得潜水马达的安装变得简单方便，同时也为维修提供了便利。

水轮整流罩21包括外罩体211以及内支架212，所述外罩体211与内支架212之间形成所述整流槽22，所述整流槽22内设置有导风叶片213，所述导风叶片213用于将外罩体211与内支架212连接，所述导风叶片213设置有多个，多个所述导风叶片213呈螺纹状以形成多个螺纹状的整流槽22；整流槽22内的导风叶片213可以对进入潜水马达的气流进行有效的引导和分散，防止气流的紊乱和碰撞，这样可以提高气流的利用效率，进而提高潜水马达的整体效率。导风叶片213的设计可以有效地减少潜水马达运行时的噪音，这是因为导风叶片213可以对进入马达的气流进行分散和均匀分配，减少了涡流和碰撞，从而降低了噪音。整流罩的设计可以有效地保护潜水马达免受外部环境的影响，提高了马达的稳定性和耐用性。

水轮本体23的外径设置有多个高速风叶片231，所述高速风叶片231对应所述整流槽22；所述水轮轴24的一端延伸至内支架212以保持水轮本体23在高速转动时水轮轴24的平衡；外罩体211靠近装配套环117设置有风道，所述风道的一端与整流槽22连通；水轮本体23上的高速风叶片231在高速转动时，能够有效地将水流转化为旋转动力，大大提高了潜水马达的效率。水轮轴24的一端延伸至内支架212，保持了水轮本体23的平衡，使得潜水马达在运转时更加平稳，降低了噪音和振动，提高了用户体验。通过优化水流转化过程，减少了能量损失，从而降低了潜水马达的能耗，有助于实现绿色环保的能源利用。由于水轮本体23可以适应不同大小和类型的水流，因此该技术适用于各种不同类型的潜水马达，具有广泛的适用性。

水轮支架25设置有第二传动槽251，所述第二传动槽251的两端设置有第二轴承252，所述水轮轴24可转动安装在第二轴承252上；提高水轮轴24的转动精度和稳定性：第二轴承252的精密设计和安装可以确保水轮轴24在转动时不会产生过大的摩擦和振动，从而提高了水轮轴24的转动精度和稳定性。

输出连接端14为开设在马达支架11上的输出凹槽141，所述第一磁环31设置在输出凹槽141内，所述隔板33用于将输出凹槽141密封；输入连接端26为开设在水轮支架25上的输入凹槽261，所述第二磁环32设置在输入凹槽261内，所述隔板33用于将输入凹槽261与输出凹槽141分隔；隔板33的使用可以有效地密封输出凹槽141，防止水或其他杂质进入马达内部，从而保护马达内部元件不受损坏，延长其使用寿命。输入凹槽261和输出凹槽141由隔板33分隔，这样可以使得马达的两个部分(马达支架11和水轮支架25)能够独立运作，互不影响。

第一磁环31上安装有多个第一磁感应元件311，多个所述第一磁感应元件311沿第一磁环31的环向均布；所述第二磁环32上安装有多个第二磁感应元件321，多个所述第二磁感应元件321沿第二磁环32的环向均布；第一磁感应元件311的数量与第二磁感应元件321的数量相同、并一一对应；第一磁感应元件311与第二磁感应元件321均为磁感应器；多个第一磁感应元件311和第二磁感应元件321沿第一磁环31和第二磁环32的环向均布，能够增强磁性稳定性和强度。磁感应器能够感应磁场的变化，从而调整马达的扭矩输出。当第一磁感应元件311与第二磁感应元件321的数量相同且一一对应时，能够更精确地控制马达的扭矩输出，从而提高传动效率。磁环和磁感应元件通常具有较好的防水性能，能够提高潜水马达的整体防水性能，使其在水中也能保持良好的运行状态。通过第一磁感应元件311和第二磁感应元件321的配合使用，可以实现马达的精确控制，简化控制系统，提高系统的可靠性和稳定性。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：包括

动力输出组件，所述动力输出组件包括马达支架、安装在马达支架内的电机元件以及连接于电机元件的输出轴；所述马达支架的一端设有输出连接端，所述输出轴的一端延伸至输出连接端；

水轮组件，所述水轮组件包括水轮整流罩、设置在水轮整流罩的整流槽、设置在整流槽的水轮本体、连接于水轮本体的水轮轴以及用于连接输出连接端的水轮支架；所述水轮支架靠近输出连接端的一侧设置有输入连接端，所述水轮轴的一端可转动连接在水轮支架并朝向输入连接端延伸；所述水轮轴的轴心线与输出轴的轴心线同轴设置；以及

磁耦合动力传动组件，所述磁耦合动力传动组件包括安装在输出连接端的第一磁环、安装在输入连接端的第二磁环以及隔板，所述第一磁环与输出轴连接，所述第一磁环朝向第二磁环的一面设置有第一磁感应元件，所述第二磁环与水轮轴连接，所述第二磁环朝向第一磁环的一面设置有第二磁感应元件，所述第一磁感应元件与第二磁感应元件之间通过磁力耦合传动连接；所述隔板的一面安装在输出连接端，所述隔板用于将第一磁环与第二磁环分隔；所述电机元件用于驱动输出轴旋转，带动第一磁环和第一磁感应元件转动，在磁力耦合传动的作用下，带动第二磁感应元件和第二磁环同步转动，以使得水轮轴带动水轮本体转动，水轮本体转动时对整流槽产生风压；

所述第一磁感应元件的数量与第二磁感应元件的数量相同、并一一对应；

所述第一磁感应元件与第二磁感应元件均为磁感应器。

2.根据权利要求1所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述马达支架设置有安置腔，所述安置腔的一端设置有第一传动槽，所述第一传动槽的一端连通至输出连接端，所述电机元件安装在所述安置腔内，所述第一传动槽的两端安装有第一轴承，所述输出轴可转动连接于第一轴承；

所述马达支架的一端设置有盖板，所述盖板用于安置腔密封。

3.根据权利要求1所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述马达支架位于输出连接端的外侧设置有连接架，所述连接架设置有连接柱，所述连接架位于连接柱的外侧设置有装配套环，所述装配套环用于连接水轮整流罩，所述连接柱用于装入螺钉与水轮整流罩连接。

4.根据权利要求1所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述电机元件包括安装在安置腔的定子骨架、安装在定子骨架上的定子铁芯、安装在定子骨架一端的控制板以及设置在定子铁芯内并与输出轴连接的电机磁环；所述定子骨架上设置有定子绕组。

5.根据权利要求3所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述水轮整流罩包括外罩体以及内支架，所述外罩体与内支架之间形成所述整流槽，所述整流槽内设置有导风叶片，所述导风叶片用于将外罩体与内支架连接，所述导风叶片设置有多个，多个所述导风叶片呈螺纹状以形成多个螺纹状的整流槽。

6.根据权利要求5所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述水轮本体的外径设置有多个高速风叶片，所述高速风叶片对应所述整流槽；所述水轮轴的一端延伸至内支架以保持水轮本体在高速转动时水轮轴的平衡。

7.根据权利要求5所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述外罩体靠近装配套环设置有风道，所述风道的一端与整流槽连通。

8.根据权利要求1所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述水轮支架设置有第二传动槽，所述第二传动槽的两端设置有第二轴承，所述水轮轴可转动安装在第二轴承上。

9.根据权利要求1所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述输出连接端为开设在马达支架上的输出凹槽，所述第一磁环设置在输出凹槽内，所述隔板用于将输出凹槽密封；

所述输入连接端为开设在水轮支架上的输入凹槽，所述第二磁环设置在输入凹槽内，所述隔板用于将输入凹槽与输出凹槽分隔。

10.根据权利要求1所述的磁耦合动力传导分体式潜水马达，其特征在于：所述第一磁环上安装有多个第一磁感应元件，多个所述第一磁感应元件沿第一磁环的环向均布；所述第二磁环上安装有多个第二磁感应元件，多个所述第二磁感应元件沿第二磁环的环向均布。