[发明专利]一种水下机器人用磁传动压力补偿高效推进装置

说明书

本发明涉及水下机器人推进装置，具体地说是一种水下机器人用磁传动压力补偿高效推进装置，内磁环组件与动力源均容置于承压舱壳内，内磁环组件安装在动力源的输出轴上，由动力源驱动旋转；外磁环组件位于承压舱壳外部，并与承舱壳转动连接；内磁环组件包括内磁钢和内磁钢固定件，内磁钢通过内磁钢固定件与动力源的输出轴相连；外磁环组件包括隔离罩、外磁钢、外圈磁轭及输出端盖，隔离罩与输出端盖的一端密封连接，输出端盖的另一端与螺旋桨相连，外磁钢和外圈磁轭均容置于由隔离罩与输出端盖围成的空间内，隔离罩与输出端盖分别与承压舱壳转动连接。本发明采用磁力传动联轴器，为静密封结构形式，具有高效率、可长航时使用的特点。

技术领域

本发明涉及水下机器人推进装置，具体地说是一种水下机器人用磁传动压力补偿高效推进装置。

背景技术

水下机器人是一种具有人的一部分或大部分功能，能够在海洋环境下代替人进行某种作业的自动控制装置。通常是依靠电缆提供的动力(有缆水下机器人)或自身携带的能源(无缆水下机器人)驱动载体上装有的推进器在水下作三维空间运动，并可装设照明、摄像、声纳等观测设备，多种传感器及用来完成某些作业的机械手和作业工具。水下机器人的水下运动通常是靠推进器来实现的。传统推进器采用电机通过动密封的形式带动螺旋桨进行驱动。动密封的结构往往伴随着零件间的接触和摩擦，不利于提高推进装置的整体效率。而且动密封件因磨损、润滑不良等因素致使工作寿命不长，需要定期更换。因此传统推进器通常只用于短时或间歇推进。磁力传动联轴器属非接触式联轴器，它一般由内外两个磁体组成，中间由隔离罩将两个磁体分开，一个磁体与被传动件相连，另一个磁体与动力件相连。它打破传统联轴器的结构形式，采用全新的磁耦合原理，实现主动轴与从动轴之间不通过直接接触便能进行力与力矩的传递，并可将动密封化为静密封，实现零泄漏。由于水下机器人特殊的工作环境，例如工作深度对应压力大、工作深度变化导致压力变化、易腐蚀等，在不同的工作深度，通常要匹配设计不同的推进装置。

目前，尚未有一种可以供水下机器人长航时、高效率、可在不同工作深度使用的推进装置。

发明内容

针对现有水下机器人推进器存在的上述问题，本发明目的是提供一种水下机器人用磁传动压力补偿高效推进装置。该推进装置能够为水下机器人长航时、高效率、适应不同工作深度进行可靠推进。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括动力源、承压舱壳、磁力传动联轴器及螺旋桨，其中磁力传动联轴器包括内磁环组件及外磁环组件，该内磁环组件与动力源均容置于所述承压舱壳内，所述内磁环组件安装在动力源的输出轴上，由动力源驱动旋转；所述外磁环组件位于承压舱壳外部，并与该承舱壳转动连接；所述内磁环组件包括内磁钢和内磁钢固定件，该内磁钢通过内磁钢固定件与所述动力源的输出轴相连；所述外磁环组件包括隔离罩、外磁钢、外圈磁轭及输出端盖，该隔离罩与输出端盖的一端密封连接，所述输出端盖的另一端与螺旋桨相连，所述外磁钢和外圈磁轭均容置于由隔离罩与输出端盖围成的空间内，该隔离罩与输出端盖分别与所述承压舱壳转动连接；所述动力源驱动内磁环组件旋转，所述外磁环组件通过磁耦合随内磁环组件旋转，进而带动所述螺旋桨旋转；

其中：所述外磁环组件内部注有补偿油液，所述隔离罩与输出端盖围成的空间内设有补偿空间，该补偿空间内容置有随外界环境压力变化被动改变自身轴向位置的补偿柱塞，通过所述补偿柱塞轴向位置的调整，实现补偿油液的压力值与外界环境压力值始终保持一致，进而实现所述推进装置在各深度环境下的运行；

所述输出端盖上密封螺纹连接有补偿器螺塞；

所述补偿器螺塞与输出端盖之间以及隔离罩与输出端盖之间均通过径向密封实现外磁钢、外圈磁轭、补偿油液与外界环境的隔离；

所述承压舱壳分为彼此连接的推进器前承压舱及推进器后承压舱，该推进器前承压舱与推进器后承压舱通过轴向密封和径向密封的结构形式实现密封；