[实用新型]水下推进器

说明书

本实用新型公开了一种水下推进器，包括导流罩、固定设在导流罩内的定子组件、与定子组件转动连接的转子组件、固定设在转子组件上的螺旋桨，定子组件包括通过支撑臂与导流罩固定连接的定子底座、若干个设在定子底座上的定子铁芯、环绕设在定子铁芯上的铁芯绕组。本实用新型的水下推进器的整体结构起到支撑和容纳转子组件和螺旋桨的作用，整体结构紧凑且方便安装拆卸；以及本实用新型的水下推进器采用流线型设计，降低了其在水中前行的阻力。

技术领域

本实用新型涉及推进器技术领域，特别涉及水下推进器。

背景技术

不同类型的水下机器人例如遥控水下机器人、自主水下机器人和自主水面航行器等已成为海洋勘探的宝贵工具，常用于科学、工业、商业和娱乐目的，这些机器人通常使用水下推进器实现运动。

水下推进器是提供水下机器人动力的装置。水下推进器通常使用封闭式密封的方式实现电机防水，如通过机械密封件或磁耦合器等方式连接至螺旋桨。水下推推进器经常使用充油补偿方式以允许其在更大的水深情况下进行使用。水下推进器通过电子速度控制器实现推力控制，这种控制器可用于不同类型的电动机，例如有刷电动机和无刷电动机。

在此描述的水下推进器使用的是外转子无刷永磁电机，类似于航模飞机、模型车等常用的电机。这种电机的设计只有一个运动部件，可实现低速大扭矩，而无需变速箱或减速器。定子和电机绕组位于电机的核心，永磁体以径向方式围绕定子布置。这种电机通常具有三相绕组，由电子速度控制器实现无传感器换向控制。

传统的封闭式密封水下推进器与开放式水下推进器相比，在等效功率下，电机通常要大的多，这也是许多水下机器人设计中的制约因素，尤其是遥控水下机器人和自主水下机器人。水下推进器通常被限制在1000米以内的深度，此时压力已非常大，约相当于100个大气压，水下推进器内部空腔已承受了很大的压力。使用机械密封的水下推进器往往每运行100个小时就需要进行一次维护，比如更换磨损的密封圈或者添加润滑物质。大多数的遥控水下机器人具有3 到6个推进器，自主水下机器人的发展也面临安装更多推进器的趋势，这样使得后期维护工作将变得困难。当前工业上使用的水下推进器十分昂贵，限制了其在许多应用中的使用，例如业余爱好者、科学研究和商业目的，其成本主要由目前常用设计中的零件复杂性和数量造成。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种水下推进器。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：

水下推进器，包括导流罩、固定设在导流罩内的定子组件、与定子组件转动连接的转子组件、固定设在转子组件上的螺旋桨，定子组件包括通过支撑臂与导流罩固定连接的定子底座、若干个设在定子底座上的定子铁芯、环绕设在定子铁芯上的铁芯绕组。以上技术方案中，转子组件转动从而带动螺旋桨转动，螺旋桨在水中转动并产生向前的推力，从而实现本实用新型的推进器在水中前行的功能。支撑臂截面形状为流线型，从而降低了推进器在水中前行受到的阻力。定子铁芯由低碳钢的薄铁片制成。进一步地，本实用新型的推进器还适用于飞行器等其他设备中，用于推进设备在空气等流体中前行。定子底座上还设有供铁芯绕组的线圈通过的通孔。铁芯绕组的三相铜线穿过通孔并与一根具有3 芯导线的绝缘防水电缆焊接相连。定子底座上还设有灌封槽，铜线与3芯电缆连接处在定子底座的灌封槽处完成灌封，并实现耐压密封，所使用的灌封液体包括环氧灌封胶或3M硫化胶等绝缘灌封材料。铁芯绕组的铜线表面设有绝缘涂层，绝缘涂层包括酰胺酰亚酰胺漆，铁芯绕组采用“Y”型接线方式并进行三相缠绕，便于提供高扭矩输出。