CN221068432U - 一种低速水下推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下推进器技术领域，具体是指一种低速水下推进器，包括防水仓和设置在防水仓端头的导管，所述导管内安装有螺旋桨，所述防水仓中设置有电机，所述电机内转子组件输出轴与螺旋桨的桨轴之间设置有减速组件；所述减速组件包括转动设于防水仓中的固定盖板、套设于转子组件输出轴上的主齿轮、转动设于固定盖板上的减速行星轮组和设置在防水仓内的内齿轮，所述主齿轮伸入减速行星轮组中心并与减速行星轮组啮合带动减速行星轮组转动，同时所述减速行星轮组伸入内齿轮内侧并与内齿轮啮合，所述桨轴转动贯穿防水仓端壁进入防水仓中后与固定盖板固接，代替传统电机减速箱中的外齿圈，将减速结构跟推进器相关组件进行高度整合。

Description

一种低速水下推进器

技术领域

本实用新型涉及水下推进器技术领域，具体是指一种低速水下推进器。

背景技术

推进器是水下机器人最常见的动力单元，通常包含螺旋桨、水下驱动电机、电机驱动器、动力及通讯电缆系统等几个主要组成部分，推进器组件的性能指标对ROV的整机性能影响极为关键。当前市场上的水下推进器大都采用电机直接驱动螺旋桨来提供动力，由于电机在高转速时效率比较高，螺旋桨通常会配合电机的转速区间设计成高速桨叶，这样就导致整个推进器组件在水下以较高的转速运行，不利于整个水下机器人的动态稳定，并且由于高转速给水下密封件带来更快的磨损，导致整个水下推进器的使用寿命较低。同时由于螺旋桨上的负载直接作用到电机上，当水下负载出现变化时电机端会收到较大的负载冲击，影响电机寿命及运行的稳定性。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本方案提供一种低速水下推进器，由以下具体技术手段所达成：包括防水仓和设置在防水仓端头的导管，所述导管内安装有螺旋桨，所述防水仓中设置有电机，所述电机内转子组件输出轴与螺旋桨的桨轴之间设置有减速组件；所述减速组件包括转动设于防水仓中的固定盖板、套设于转子组件输出轴上的主齿轮、转动设于固定盖板上的减速行星轮组和设置在防水仓内的内齿轮，所述主齿轮伸入减速行星轮组中心并与减速行星轮组啮合带动减速行星轮组转动，同时所述减速行星轮组伸入内齿轮内侧并与内齿轮啮合，所述桨轴转动贯穿防水仓端壁进入防水仓中后与固定盖板固接，区别于直接在电机及螺旋桨之间直接安装减速箱的减速模式，本发明中将减速组件同电机及防水仓进行了设计整合，配合专门针对此使用场景设计的的低速桨叶，推进器可以在较低的转速下获得传统推进器在高转速下相同的推力。由于推进器转速降低，水下机器人的整机动平衡更容易达到。

所述减速行星轮组由多组转动设于固定盖板上的行星轮组成，多组所述行星轮环绕主齿轮设置并且内侧与主齿轮啮合，外侧与内齿轮啮合。

优选技术方案一：所述防水仓由仓筒、盖设在仓筒底口的底仓盖和盖设在仓筒顶口的顶仓盖组成，所述底仓盖和顶仓盖通过螺钉与仓筒连接，所述内齿轮开设在顶仓盖内壁上，所述桨轴穿入顶仓盖顶面后再穿顶仓盖内的轴承一与固定盖板固接，所述电机设于仓筒中。

优选技术方案二：所述底仓盖与仓筒对接面之间设置有密封圈一。

优选技术方案三：所述顶仓盖与仓筒对接面之间设置有密封圈二。

优选技术方案四：所述仓筒上设置有与水下机器人连接的防水接头，所述电机上的线路穿过防水接头与水下机器人连接。

优选技术方案五：所述电机的转子组件输出轴设于仓筒内设置的轴承二上。

优选技术方案六：所述桨轴与顶仓盖之间设置有防水件。

采用上述结构使得本方案具备以下有益效果：

1、方案中将减速结构设计在水下推进器本来就必须具备的水下防水仓的顶仓盖及水下电机的输出轴上，只需简单增加一套行星减速轮组，就可以达到降低电机转速的目的，对比直接给电机增加减速箱，此结构零部件数量少，组装简单，成本可以极大的降低，同时可以将整体结构设计的更加紧凑，便于实现整个水下推进器的小型化设计；

2、电机转子输出轴上端设计有主齿轮结构，替代传统电机减速箱中的太阳轮，防水仓上端盖内部设计有主齿轮结构，代替传统电机减速箱中的外齿圈，将减速结构跟推进器相关组件进行高度整合。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本方案的整体结构示意图；

图2为本方案剖面图；

图3为本方案减速组件的爆炸图。

其中，1、防水仓，101、仓筒，102、底仓盖，103、顶仓盖，2、导管，3、螺旋桨，301、桨轴，4、电机，401、转子组件输出轴，5、减速组件，501、固定盖板，502、主齿轮，503、内齿轮，504、减速行星轮组，6、轴承一，7、轴承二，8、密封圈一，9、密封圈二，10、防水件，11、防水接头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3，低速水下推进器，包括防水仓1和设置在防水仓1端头的导管2，导管2内安装有螺旋桨3，防水仓1中设置有电机4，电机4内转子组件输出轴401与螺旋桨3的桨轴301之间设置有减速组件5；减速组件5包括转动设于防水仓1中的固定盖板501、套设于转子组件输出轴401上的主齿轮502、转动设于固定盖板501上的减速行星轮组504和设置在防水仓1内的内齿轮503，减速行星轮组504由多组转动设于固定盖板501上的行星轮组成，主齿轮502伸入多组行星轮中间并与多组行星轮啮合，同时多组行星轮伸入内齿轮503内侧并与内齿轮503啮合，桨轴301转动贯穿防水仓1端壁进入防水仓1中后与固定盖板501固接。

请参阅图2，低速水下推进器，防水仓1由仓筒101、盖设在仓筒101底口的底仓盖102和盖设在仓筒101顶口的顶仓盖103组成，底仓盖102和顶仓盖103通过螺钉与仓筒101连接，内齿轮503开设在顶仓盖103内壁上，桨轴301穿入顶仓盖103顶面后再穿顶仓盖103内设置的轴承一6与固定盖板501固接，电机4设于仓筒101中。

请参阅图2，低速水下推进器，底仓盖102与仓筒101对接面之间设置有密封圈一8。

请参阅图2，低速水下推进器，顶仓盖103与仓筒101对接面之间设置有密封圈二9。

请参阅图1，低速水下推进器，仓筒101上设置有与水下机器人连接的防水接头11，电机4上的线路穿过防水接头11与水下机器人连接。

请参阅图2，低速水下推进器，电机4的转子组件输出轴401设于仓筒101内设置的轴承二7上。

请参阅图2，低速水下推进器，桨轴301与顶仓盖103之间设置有防水件10，由于输出轴经过减速结构减速，其转动速度相对电机4减小很多，此处的防水件10通常为机械密封，也可以为O型圈或者其他的动密封方式。

请参阅图2，低速水下推进器，螺旋桨3采用低转速大曲率桨叶。

请参阅图1，低速水下推进器，导管2通过导管支架固定在顶仓盖103上，用来约束螺旋桨3推动的水流流向，增加整个推进器的效率。

请参阅图1，低速水下推进器，电机4为水下电机。

低速水下推进器具体使用过程：电机4带动主齿轮502转动，并通过主齿轮502与多组行星轮啮合，使得多组行星轮自转，同时由于行星轮与内齿轮503啮合，使得行星轮在自转的同时绕主齿轮502进行低速公转，从而实现将电机4输出轴输出转速减速后带动桨轴301低速转动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种低速水下推进器，包括防水仓(1)和设置在防水仓(1)端头的导管(2)，所述导管(2)内安装有螺旋桨(3)，所述防水仓(1)中设置有电机(4)，其特征在于：所述电机(4)内转子组件输出轴(401)与螺旋桨(3)的桨轴(301)之间设置有减速组件(5)；所述减速组件(5)包括转动设于防水仓(1)中的固定盖板(501)、套设于转子组件输出轴(401)上的主齿轮(502)、转动设于固定盖板(501)上的减速行星轮组(504)和设置在防水仓(1)内的内齿轮(503)，所述主齿轮(502)伸入减速行星轮组(504)中心并与减速行星轮组(504)啮合带动减速行星轮组(504)转动，同时所述减速行星轮组(504)伸入内齿轮(503)内侧并与内齿轮(503)啮合，所述桨轴(301)转动贯穿防水仓(1)端壁进入防水仓(1)中后与固定盖板(501)固接。

2.根据权利要求1所述的一种低速水下推进器，其特征在于：所述减速行星轮组(504)由多组转动设于固定盖板(501)上的行星轮组成，多组所述行星轮环绕主齿轮(502)设置并且内侧与主齿轮(502)啮合，外侧与内齿轮(503)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种低速水下推进器，其特征在于：所述防水仓(1)由仓筒(101)、盖设在仓筒(101)底口的底仓盖(102)和盖设在仓筒(101)顶口的顶仓盖(103)组成，所述内齿轮(503)开设在顶仓盖(103)内壁上，所述桨轴(301)穿入顶仓盖(103)顶面后再穿顶仓盖(103)内的轴承一(6)与固定盖板(501)固接。

4.根据权利要求3所述的一种低速水下推进器，其特征在于：所述底仓盖(102)与仓筒(101)对接面之间设置有密封圈一(8)。

5.根据权利要求3所述的一种低速水下推进器，其特征在于：所述顶仓盖(103)与仓筒(101)对接面之间设置有密封圈二(9)。

6.根据权利要求3所述的一种低速水下推进器，其特征在于：所述桨轴(301)与顶仓盖(103)之间设置有防水件(10)。

7.根据权利要求1所述的一种低速水下推进器，其特征在于：所述螺旋桨(3)采用低转速大曲率桨叶。