[发明专利]一种电动导管式喷水推进器

说明书

本发明公开了一种电动导管式喷水推进器，该喷水推进器较常规尺寸小，重量轻，结构简单，易于控制，能够满足小型机器人平台的安装要求和控制要求。包括：外壳固定单元和电机驱动单元；外壳固定单元包括：依次同轴相连的进水罩、外壳、导流罩和喷水罩；所述电机驱动单元包括：电机和螺旋桨；所述电机固定在所述导流罩内部，电机的动力输出轴作为转轴朝向所述进水罩所在方向，所述螺旋桨与所述转轴相连，在所述转轴带动下转动。该种结构形式的喷水器由于推力大能够实现水下机器人在水下的快速运动和实现机器人的上浮和下潜。

技术领域

发明涉及一种推进器，具体涉及一种喷水推进器。

背景技术

伴随着人类认识海洋、开发海洋、利用海洋资源和保护海洋资源的进程，水下机器人作为一种在水下移动、具有视觉和感知系统、通过遥控或自主遥控方式、使用机械或其他工具代替或辅助人去完成水下作业任务的装置，在海洋开发和利用中扮演着重要的角色。

水下机器人是典型的军民两用技术，不仅可用于海上资源的勘探和开发，而且在海战中也有不可替代的作用。为了争夺制海权，各国都在开发各种用途的水下机器人。水下推进器作为水下机器人的动力提供者，受到国内外广泛的关注。以下介绍几种水下推进器：

(1)泵喷推进器

上世纪80年代，英国在“特拉法尔加”(Trafalgar)级攻击型核潜艇上率先装备了一种新型的泵喷推进器(PumpJetThruster)。这种推进方式可以有效降低潜艇的辐射噪声，因而倍受世界各海军强国的关注。

采用泵喷推进的潜艇与采用大侧斜螺旋桨推进的潜艇相比，最大的优点是可以大幅度降低潜艇推进器的辐射噪声、提高潜艇的低噪声航速。以美国“海狼”级攻击型核潜艇为例，该艇水下最高航速30节以上(有报道可达35节)，水下30米时的低噪声航速大于20节，辐射噪声接近于海洋环境噪声，被美国官方称为当今世界上最安静、最快的潜艇。

尽管泵喷射推进器比传统的螺旋桨推进方式更优越,但其本身还存在一些尚未克服的缺点。一是其进水口损失的功率较高,目前还未找到很好的办法来进一步降低这一损失。二是当泵喷射推进器在浅吃水航行时,特别是沙砾较多的水域,会存在将碎石和沙砾吸入系统的危险。

(2)WT系列挖人助推器

武汉维纳凯朴工程技术有限公司生产的商用水下推进器(DPV)，也叫蛙人助推器，是潜水爱好者或者特种部队进行潜水航行的重要援助手段之一，广受国内外使用者的青睐，广泛应用于水下蛙人推进、水底拍摄、潜水娱乐及辅助水下救生等。

WT1-50系列水下推进器体积小、重量轻，采用蓄电池作动力，设有电池容量显示，充电方便。在水中呈零浮力状态。采用特殊的密封结构。使用维护简单、安全、可靠。最大潜水深度为50米。

(3)水下空心无毂桨推进器

刘文智、李海波等人发明了一种水下空心无榖桨推进器。其组成包括电机外壳、定子线圈、定子硅钢片、转子永磁体、转子、螺旋桨和陶瓷轴承，定子线圈缠绕在定子硅钢片上，缠绕在定子硅钢片上的定子线圈装在电机外壳的中心处，转子为空心环状结构，转子永磁体分极固定在转子上、形成空心结构的转子，螺旋桨固定在空心转子内部，螺旋桨、转子和转子永磁体组成为一个整体，转子通过陶瓷轴承固定在电机外壳内。此发明的浆叶旋转时不会产生诱导阻力和空泡现象，大大提高了螺旋桨的效率。另外由于加大了电机的直径增加电机的极数提高了电机的扭矩，尤其适合在大水深大密度下的环境中工作，易于安装在船体上。

(4)水下球形电机推进器