[实用新型]一种智能水下螺旋桨推进装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及的是一种应用于水下航行体推进器，具体地说是一种带有自主诊断功能的水下螺旋桨推进器。

(二)背景技术

螺旋桨推进是水下航行体最主要的推进方式，其推进原理是：电机通过推进器驱动轴带动螺旋桨高速旋转，在使水产生流动的同时，也受到水的反向作用力，此反向作用力推动水下航行体，使其产生航行运动。但是，大多数传统的水下推进器都是无转速反馈的开环驱动控制，并且没有温度、漏水检测等性能检测装置，如果遇到撞击或螺旋桨被缠绕、卡死等情况，致使推进器漏水、电机过热或推进器推力下降等故障发生时，推进器无法感知自身内部的复杂情况，更无法根据异常信息判断故障类型，采取补救措施。这对于在人类很难直接感知的在水下环境中运行的水下航行体来说，是非常危险的。

专利申请号为200620055186.1、名称为《一种电动水下推进器》的专利，采用带有减速器的直流电机带动螺旋桨转动，密封壳体外部设有流线型导流罩，导流罩前后安装防护网。此专利虽然一定程度上提高了推进器的安全性，但没有实现速度反馈、也无法实现密封安全性检测和电机温度检测，无自主诊断功能；并且，推进器必须通过外部部件实现对电机的驱动控制，在传输过程中，会由于某接口接触不良造成控制信号的不稳定，也容易受到其他电器元件的干扰。

专利申请号为200620069245.0，名称为《水下推进器》的专利，基本结构为：流线型外壳、把手、网罩、螺旋桨，外壳内置浮筒、电池、电机。电机的输出轴直接与螺旋桨连接；把手两侧设有开关。在开关的结构上提高了启动或运行的安全性，但同样没有自诊断功能，也未考虑电机轴受力等问题。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有自主诊断功能，结构紧凑、高效、安全的智能化的智能水下螺旋桨推进装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括驱动电机，驱动电机轴前端安装有螺旋桨；驱动电机的输出轴与驱动轴相连，螺旋桨通过防转销钉和锁紧螺母固定在驱动轴上，销钉将套筒固定在驱动轴上，缓冲元件夹在套筒和不锈钢推力轴承中间、套在驱动轴上；不锈钢推力轴承镶嵌在前端盖的最前端、套在驱动轴上，驱动轴通过缓冲元件和卡簧固定在不锈钢推力轴承上；进口骨架油封镶嵌在前端盖内、不锈钢推力轴承的右侧、套在驱动轴上；它还包括电机驱动器、DSP控制器以及漏水检测传感器、铂电阻温度传感器、测量电机转速的编码器；驱动电机、电机驱动器、DSP控制器、漏水检测传感器、铂电阻温度传感器、编码器均封装在密封干燥的舱体内部；漏水检测传感器安装在舱体内腔的最底部；铂电阻温度传感器安装在舱体上最靠近转子的部位；驱动电机通过螺钉安装在舱体的前部，编码器安装在电机的后端；DSP电机控制器和电机驱动器位于电机编码器的后面且与电机编码器间隔一定距离；电机驱动器固定在舱体的后端盖上，DSP控制器则通过螺柱固定在电机驱动器上；舱体尾部装有电缆螺旋接头，电缆螺旋接头将防水电缆固定、并密封在壳体上，防水电缆通过导线与壳体内部的控制器及漏水检测传感器相连。

本实用新型还可以包括这样一些结构特征：

1、驱动电机的安装表面为前端面。

2、所述的舱体由前端盖、壳体、后端盖组成，前端盖通过螺钉与壳体相连，O型密封圈I套在前端盖上、夹在前端盖和壳体中间；壳体的另一端通过螺钉与后端盖相连，O型密封圈II套在后端盖上、夹在壳体和后端盖中间。

传统的水下螺旋桨推进器是通过导线与外部驱动控制器相连接，实现启动、停止及转速控制的，这种结构存在集成度不高，整体结果复杂，易于出现故障等缺点。如果能够将电机的驱动器、控制器集成到推进器密封壳体内部，将会大大降低推进器对外部环境的依赖性，增强推进器整体结构的紧凑性，降低故障发生率。本实用新型提供了一种集驱动、控制电路及推进器驱动电机与一体，带有温度传感器、漏水检测传感器和速度传感器，具有自主诊断功能，并安装有推力轴承、结构紧凑、高效、安全。

本实用新型的优点在于：

1、具有自诊断能力。

水下作业体的故障往往会造成不可估量的损失，因此水下作业体的故障诊断是非常重要的。