一种独立驱动的三级水下推进器制造技术

本发明专利技术涉及一种水下推进器，具体地说是一种独立驱动的三级水下推进器。包括导流帽、前置导叶、一级推进组件、二级推进组件、三级推进组件及尾导流锥，其中一级推进组件、二级推进组件及三级推进组件依次同轴设置，且一级推进组件和二级推进组件之间通过第一连接环连接，二级推进组件和三级推进组件之间通过第一连接环连接，前置导叶固定在一级推进组件的前端，导流帽安装在前置导叶上，尾导流锥固定在三级推进组件的后端。本发明专利技术在使用过程中，结构紧凑，便于布置；电机定子部分的充油密封方式、散热结构设计能够保证本发明专利技术长期、稳定、高功率的工作在水下环境中。功率的工作在水下环境中。功率的工作在水下环境中。

【技术实现步骤摘要】
一种独立驱动的三级水下推进器


[0001]本专利技术涉及一种水下推进器，具体地说是一种独立驱动的三级水下推进器。

技术介绍

[0002]水下推进器是实现潜航器、水下机器人等具备航行能力的重要部件，能够满足水下机器人等不同作业工具在不同航速下的推力需求。
[0003]然而随着水下机器人的应用越来越广泛，对推进器的推进效率、紧凑型和低噪声特性要求越来越明显。水下运行环境要求推进器具有防水、耐压的能力，在应用到水下机器人上时，要求推进器结构尽量紧凑，便于机器人上其他设备的布置。由于水下机器人上携带的能源有限，要求推进器的效率尽量高，满足水下机器人长时间航行和作业要求，同时水下机器人上携带的声学设备对于推进器产生的自噪声也有一定约束。传统的推进器采用电机通过传动轴驱动单级螺旋桨，进而产生推力，这种方式传动效率低，占用空间大，为了满足推力要求，螺旋桨的转速较高或直径较大，会产生较强的噪声，影响水下机器人的声学设备工作，为了能够满足水下运行环境，必须对电机输出轴做动密封处理，密封位置需要定期维护。
[0004]因此，设计一种能够长期在水下环境中工作，并且具有结构紧凑、效率高、噪声低的推进器是很有必要的。

技术实现思路

[0005]针对上述问题本专利技术的目的在于提供一种独立驱动的三级水下推进器，能够在水下长期工作、采用三台轮缘电机独立驱动。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种独立驱动的三级水下推进器，包括导流帽、前置导叶、一级推进组件、二级推进组件、三级推进组件及尾导流锥，其中一级推进组件、二级推进组件及三级推进组件依次同轴设置，且一级推进组件和二级推进组件之间通过第一连接环连接，二级推进组件和三级推进组件之间通过第一连接环连接，前置导叶固定在一级推进组件的前端，导流帽安装在前置导叶上，尾导流锥固定在三级推进组件的后端。
[0008]所述一级推进组件、二级推进组件和三级推进组件结构相同，均包括轮缘电机、螺旋桨、导叶及轴，其中螺旋桨连接在轴的前端且可随轴转动；轮缘电机设置于螺旋桨的轮缘外侧，用于驱动螺旋桨转动；
[0009]导叶可转动地设置于轴上，导叶的轮缘外侧设有与轮缘电机连通的外部进油通道和外部回油通道。
[0010]所述轮缘电机包括定子机壳、定子前端盖、水密插座、定子铁芯、内隔离套、定子后端盖、油堵、转子铁芯及定子密封套，其中转子铁芯设置于螺旋桨的轮缘外侧；定子铁芯设置于定子机壳的内壁上，且与转子铁芯相对应，定子铁芯上沿周向布设有多个通油孔，各通油孔沿轴向设置；定子前端盖和定子后端盖分别设置于定子机壳的两端，定子密封套设置
23为转子铁芯，24为定子密封套，25为外隔离套，26为油囊，27为一级油囊压环，28为压紧盖，29为轮毂前端盖，30为油封，31为轴承，32为散热叶轮，33为轮毂后端盖，34为后油堵。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0032]如图1
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3所示，本专利技术提供的一种独立驱动的三级水下推进器，包括导流帽1、前置导叶2、一级推进组件、二级推进组件、三级推进组件及尾导流锥15，其中一级推进组件、二级推进组件及三级推进组件依次同轴设置，且一级推进组件和二级推进组件之间通过第一连接环4连接，二级推进组件和三级推进组件之间通过第一连接环6连接，前置导叶2固定在一级推进组件的前端，导流帽1安装在前置导叶2上，尾导流锥15固定在三级推进组件的后端。
[0033]如图4
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5所示，一级推进组件、二级推进组件和三级推进组件结构相同，均包括轮缘电机、螺旋桨、导叶及轴16，其中螺旋桨通过压紧盖28连接在轴 16的前端且可随轴16转动；轮缘电机设置于螺旋桨的轮缘外侧，用于驱动螺旋桨转动；导叶通过轴承31可转动地设置于轴16上，导叶的轮缘外侧设有与轮缘电机连通的外部进油通道和外部回油通道。
[0034]如图5
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6所示，本专利技术的实施例中，导叶与轴16之间设有散热叶轮 32，散热叶轮32与轴16连接且与轴16一起转动。进一步地，散热叶轮32 上有若干叶片，散热叶轮32的叶片与导叶上的后半部分通孔对应。导叶的两端连接有轮毂前端盖29和轮毂后端盖33；轮毂前端盖29上嵌装有油封30，轮毂后端盖33上装有后油堵34。
[0035]如图4所示，本专利技术的实施例中，轮缘电机包括定子机壳3、定子前端盖17、水密插座18、定子铁芯19、内隔离套20、定子后端盖21、油堵22、转子铁芯23及定子密封套24，其中转子铁芯23设置于螺旋桨的轮缘外侧；定子铁芯19采用过盈配合的方式设置于定子机壳3的内壁上，且与转子铁芯 23相对应，定子铁芯19上沿圆周方向有若干通油孔，各通油孔沿轴向设置。定子前端盖17和定子后端盖21分别设置于定子机壳的两端，定子密封套24 设置于定子前端盖17和定子后端盖21之间，定子机壳3的前端设有多个水密插座18，电机定子绕组的引出线通过水密插座18向外引出。定子铁芯19 与定子后端盖21之间设有内部进油腔和内部回油腔，内部进油腔的一端与外部进油通道连通，另一端与定子铁芯19上的若干通油孔连通，内部回油腔与外部回油通道连通。
[0036]具体地，定子铁芯19与定子后端盖21之间通过内隔离套20分隔形成内部进油腔和内部回油腔，内部进油腔沿径向方向位于内部回油腔的外侧。定子后端盖21与一级导叶10的轮缘之间连接有外隔离套25和位于外隔离套25 外侧的油囊26，油囊26通过设置于外侧的一级油囊压环27固定；外隔离套 25和油囊26之间的空间形成外部进油通道；外隔离套25的内侧空间形成外部回油通道。定子前端盖17上沿周向设有多个油堵22。
[0037]进一步地，一级油囊压环27、二级推进组件上的油囊压环和三级油囊压环8都是镂空结构，一级导叶10、二级导叶12、和三级导叶14的叶片内都有若干通孔，定子后端盖21上在不同半径位置沿圆周方向有两组通孔。
[0038]具体地，定子机壳3、定子前端盖17、定子密封套24、定子后端盖21和油堵22的连接位置均通过密封圈保证水密，定子后端盖21在不同半径位置上沿圆周方向有两组通孔，内
隔离套20安装在定子后端盖21上，将定子后端盖21上的两组通孔隔离。油囊压环27固定在一级导叶10上，并将油囊26 紧密压在定子后端盖21上，保证水密，外隔离套25将定子后端盖21上和一级导叶10上的两组通孔隔离。
[0039]具体地，一级推进组件内设有一级螺旋桨9和一级导叶10，二级推进组件内设有二级螺旋桨11和二级导叶12，三级推进组件内设有三级螺旋桨13 和三级导叶14，尾导流锥15安装在三级导叶14的后端，各级螺旋桨和导叶为独立设计，外形各不相同，一级螺旋桨9由一级轴支撑，其它级的螺旋桨由各自的轴支撑，各级导叶的叶片内部有若干通孔，并分成前后两组。
[0040]如图5所示，一级导叶10的轮毂内装有三套轴承31，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种独立驱动的三级水下推进器，其特征在于，包括导流帽(1)、前置导叶(2)、一级推进组件、二级推进组件、三级推进组件及尾导流锥(15)，其中一级推进组件、二级推进组件及三级推进组件依次同轴设置，且一级推进组件和二级推进组件之间通过第一连接环(4)连接，二级推进组件和三级推进组件之间通过第一连接环(6)连接，前置导叶(2)固定在一级推进组件的前端，导流帽(1)安装在前置导叶(2)上，尾导流锥(15)固定在三级推进组件的后端。2.根据权利要求1所述的独立驱动的三级水下推进器，其特征在于，所述一级推进组件、二级推进组件和三级推进组件结构相同，均包括轮缘电机、螺旋桨、导叶及轴(16)，其中螺旋桨连接在轴(16)的前端且可随轴(16)转动；轮缘电机设置于螺旋桨的轮缘外侧，用于驱动螺旋桨转动；导叶可转动地设置于轴(16)上，导叶的轮缘外侧设有与轮缘电机连通的外部进油通道和外部回油通道。3.根据权利要求2所述的独立驱动的三级水下推进器，其特征在于，所述轮缘电机包括定子机壳(3)、定子前端盖(17)、水密插座(18)、定子铁芯(19)、内隔离套(20)、定子后端盖(21)、油堵(22)、转子铁芯(23)及定子密封套(24)，其中转子铁芯(23)设置于螺旋桨的轮缘外侧；定子铁芯(19)设置于定子机壳(3)的内壁上，且与转子铁芯(23)相对应，定子铁芯(19)上沿周向布设有多个通油孔，各通油孔沿轴向设置；定子前端盖(17)和定子后端盖(21)分别设置于定子机壳的两端，定子密封套(24)设置于定子前端盖(17)和定子后端盖(21)之间，水密插座(18)固定在定子机壳(3)的前端。4.根据权利要求3所述的独立驱动的三级水下推进器，其特征在于，所述定子铁芯(19)与所述定子后端盖(21)之间设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，谷浪，胡志强，刘铁法，耿令波，王兴，孙威，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：