[发明专利]水下动力装置与负载连接的耦合装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及动力装置与负载之间的连接装置，主要是用于水下动力装置与负载的连接装置。

(二)背景技术

目前绝大部分水下动力装置与负载的连接方式都是固定在动力装置的输出轴上，这样就需要输出轴与动力装置的密封壳之间采用动密封，这样的密封复杂、加工难度大、效果差。另外，负载(螺旋桨、机械手等)被水下障碍物(如渔网)缠住，使动力装置处于堵转状态，容易造成对动力装置的损坏。

目前关于动力装置与负载的连接的报道较多，但是关于用于水下动力装置与负载的连接的装置的报道却较少。中国专利申请号为200580022449.7的专利申请文件中提出了一种新型水下动力装置，其中虽然涉及到了输出轴与负载的连接方式，但也是把负载直接固定在输出轴上。中国专利申请号为200710144390.X的专利文件中连接方式是：螺旋桨通过防转销钉和销禁螺母固定在驱动轴上，这样动力装置输出轴的密封问题就变得非常复杂。美国专利号为4842483的专利文件中，提出了一种非金属材料的的联轴节，利用这种联轴节将金属桨叶和发动机固定在一起，如果船在航行时桨叶达到礁石上，则该联轴节会粉碎，进而保护金属桨叶和发动机不被损坏。但联轴节也是将螺旋桨固定在发动机的输出轴上，联轴节粉碎后，需要重新更换，才能使桨叶正常工作，从而延迟了船的航行时间。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种当动力装置在负载被水下障碍物缠住或卡住时，仍能进行正常工作，避免动力装置受损坏，保证了动力装置的使用寿命，并能解决水下动力装置的密封难题的水下动力装置与负载连接的耦合装置。

本发明的目的是这样实现的：

它包括安装在动力装置输出轴上的磁钢、罩在动力装置输出轴及磁钢外与动力装置的密封外壳密封连接的不导磁外壳、固定在不导磁外壳上的钢柱和安装在钢柱上的套筒。

本发明还可以包括这样一些结构特征：

1、在动力装置的密封外壳与套筒相对的位置上固定有橡胶垫圈。

2、不导磁外壳与动力装置的密封外壳密封连接是不导磁外壳与动力装置的密封外壳制成一体。

3、不导磁外壳与动力装置的密封外壳密封连接是不导磁外壳与动力装置的密封外壳制成两体，不导磁外壳密封固定在动力装置的密封外壳上。

本发明采用了磁耦合连接，解决了动力装置水下密封的难题，动力装置和减速器都可以装在一个密封壳内，不再需要对输出轴部分进行复杂的动密封，减少了水下推进装置、水下机器人等的研发和生产周期。当负载被水下障碍物缠住和卡住时，电机及其它动力装置仍能进行正常工作，此时耦合装置内涡流产生的热量很容易在水下散发出去，避免电机等动力装置受损坏，保证了电机等动力装置的使用寿命。由于磁钢、不导磁外壳和套筒都采用了高性能材料，负载所获得的转速与动力装置通过减速器传过来的转速相差不多，完全符合水下负载的应用条件。

(四)附图说明

附图是本发明的最佳实施方式的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明的水下动力装置与负载连接的耦合装置的构成包括磁钢11、不导磁外壳10、套筒6。所述的磁钢11是由高性能稀土永磁材料(如铷铁硼)制成，固定在动力装置的输出轴2上。输出轴2固定在动力装置的轴承3上。不导磁外壳10是与动力装置的密封外壳1做成一体的，是由不导磁不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)制成的；如果装配上需要，也可以做成分体的，装配时再进行简单的静密封连接，就能满足水下的运行要求。套筒6是由高电阻率和高磁导率的铁磁材料制成，套筒6上可以装有负载(例如桨叶、机械手等)。不导磁外壳10上焊有钢柱9，用来装配套筒6，垫片7和弹性卡环8起到固定的作用。套筒6和密封外壳1装有橡胶垫圈5，密封外壳1右端上下对称焊有两个销钉4，橡胶垫圈5镶嵌在销钉4上。套筒6与不导磁外壳10、钢柱9及橡胶垫圈5之间都有水隙，用水起到润滑的作用。为了使该耦合装置在深水区能够正常工作，在不导磁外壳10与动力装置的密封外壳1所组成的密封壳内充油，来保证整个装置各处都能承受均衡的压力。

工作原理：磁钢11随着输出轴2旋转，那么套筒6与磁钢11产生的磁场就有相对运动，套筒切割磁场，产生涡电流，此电流产生一个脉动的电枢反应磁场，它与磁钢产生的主磁通联合产生电磁力矩，驱动套筒6跟随输出轴2旋转，那么套筒6及其上面的负载就旋转起来。

本发明的另一种具体实施方式是包含上一实施方式的主要特征，其不同点是：为了方便安装，不导磁外壳10和密封外壳1可以做成分体的，只是靠近磁钢11部分的外壳是由不导磁不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)制成的，装配时再进行简单的静密封连接，就能满足水下的运行要求。其他组成和连接关系与上一具体实施方式相同。