[发明专利]磁耦合深水推进器及其组装方法

说明书

本发明所述的磁耦合深水推进器及其组装方法，提出一种新的密封结构和组装方法，无需采用水压补偿液和密封油脂，通过在内外转子之间加装密封耦合套，以形成针对驱动电机的密闭腔体，达到将电机与外部环境进行有效隔离的目的。磁耦合深水推进器包括有一中空的筒体；在筒体两端分别固定有前端盖和后端盖；在后端盖与电机架之间固定有伺服电机，叶轮贯穿连接于前端盖；在伺服电机的驱动轴端部，连接有外转子；在叶轮的输出轴端部，连接有内转子；在筒体内部、外转子与内转子之间套设有耦合套，耦合套从外向内被前端盖挤压于电机架；由筒体、后端盖和耦合套共同构成用于容纳伺服电机、外转子的内部密闭腔体。

技术领域

本发明是一种水下推进器，具体地涉及采用磁耦合装置而适用于深水范围内的螺旋桨推进装置，属于水下航行与电力推进技术领域。

背景技术

目前在水面或水下深水区域进行科学研究、矿产探测过程中，通常会使用以电力为驱动的推进动力装置，如于水面或者水下航行器。其电推装置主要用来推动航行器航行，或提供可控的力矩以控制科研设备调整至需要位置与角度等。

常见航行器使用的推力系统，是由电机通过轴系连接螺旋桨旋转以配合导管组合使用。在深水区作业时，一般需要通过推进器内部充压力补偿方式来平衡外部水的压力，同时通过轴系旋转密封以防止水进入。

如公开以下内容的在先专利申请，申请号CN201410637179.1，名称为具有旋转集装式机械密封的全海深无刷直流电动推进器，其采用无刷直流电机驱动导管螺旋桨，轴系密封通过一组特殊的旋转集装式机械密封装置实现。但是此类机械密封结构，在长时间后会因磨损而导致压力补偿液的泄露，最终起不到密封效果而导致水进入电机内部，极易导致电推系统部件的损坏而失效。

又如以下在先申请专利，申请号CN201210355036.2，名称一种小型水下磁耦合推进器装置，其方案是直流电机带动齿轮箱通过磁耦合联轴器驱动外部螺旋桨，整个电机外壳用O形圈密封。此类密封装置若用于深水区域，则必须增大隔磁套的厚度，则相应地增加了推进器自重，显然不利于在水压较大的深水区域中进行推进器自身状态与角度的调整。同时，从磁耦合联轴器内、外转子的轴承连接结构上分析，必然不适合于较大的载荷，因此上述密封方式的局限性较大、无法适用于需要较大推力的深水区域。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的磁耦合深水推进器及其组装方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种新的密封结构和组装方法，无需采用水压补偿液和密封油脂，通过在内外转子之间加装密封耦合套，以形成针对驱动电机的密闭腔体，达到将电机与外部环境进行有效隔离的目的。

为实现上述设计目的，所述的磁耦合深水推进器主要包括有：

一中空的筒体；

在筒体两端分别固定有前端盖和后端盖；

在后端盖与电机架之间固定有伺服电机，叶轮贯穿连接于前端盖；与现有技术的区别之处在于，

在伺服电机的驱动轴端部，连接有外转子；

在叶轮的输出轴端部，连接有内转子；

在筒体内部、外转子与内转子之间套设有耦合套，耦合套从外向内被前端盖挤压于电机架；

由筒体、后端盖和耦合套共同构成用于容纳伺服电机、外转子的内部密闭腔体。

如上述基本方案，通过耦合套，内、外转子之间形成磁力耦合。伺服电机的输出力矩传递至叶轮，叶轮的输出轴伴随伺服电机的驱动轴同步转动，最终通过控制伺服电机输出轴的转向与力矩大小，实现推进器的位移推进与姿态调整。