[发明专利]一种基于磁力耦合传动的深海电机及传动方法

说明书

本发明公开了一种基于磁力耦合传动的深海电机及传动方法，基于磁力耦合传动的深海电机包括非磁性耐压壳体以及磁力耦合电机；所述耐压壳体包括本体以及盖体，所述磁力耦合电机包括驱动组件以及磁耦合输出转子轴；所述本体内部形成有容纳腔，所述盖体包括盖板以及朝向所述盖板的内侧面凸伸的内桶部，所述磁耦合输出转子轴通过轴承安装于所述内桶部内，所述驱动组件安装于所述容纳腔内，所述盖板密封的盖设于所述本体上，所述磁耦合输出转子轴通过磁耦合传动的方式与所述驱动组件传动连接；基于磁力耦合传动的深海电机不需要密封件对输出轴进行动密封，解决了漏油问题和旋转输出轴的动密封问题。

技术领域

本发明涉及潜水电机技术领域，尤其涉及一种在深海环境应用的基于磁力耦合传动的深海电机及传动方法。

背景技术

现有深海电机常用的为充油平衡式水下电机，充油平衡电机结构简单，便于实施。充油平衡式水下电机的平衡模式有膜式补偿、油皮囊补偿和活塞式补偿；其原理是深海电机保护壳内充满油，高水压下的变形通过其补偿膜、油皮囊或补偿活塞变形达到压力平衡的一种方法。例如，专利号2012102389458的一项发明专利“控制器一体化深海电机”就利用了类似压力平衡装置。

充油平衡式水下电机的平衡模式采用的是压力平衡方法，外部高水压还是通过其压力平衡装置传递到电机各部件上，也就是说电机移到了一个处在高油压的环境中工作，电机在高压环境下运转，其内部支撑框架、线圈，轴承，矽钢片和动密封等均发生微变形，使其传输效率大幅度降低。通过压力试验可以看到水压越高，电机效率越低。

另外，克服隔水工作和克服高压环境是电机的深海应用主要难点之一，充油平衡电机动力轴通过动密封来达到旋转工况下的防水，电机内部和外部高压水环境始终存在压力差，在这种工况下动密封不能做到零泄漏，油的泄漏会造成电机内部溃油和外部环境污染；内部溃油超过补偿量时，电机内部有进水烧电机的风险，漏油会对深海环境污染，同时也会对水体采样的样品污染。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种在深海环境应用的基于磁力耦合传动的深海电机及传动方法，旨在解决现有的深海电机无法解决动密封的零泄漏问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于磁力耦合传动的深海电机，包括非磁性耐压壳体以及磁力耦合电机；所述耐压壳体包括本体以及盖体，所述磁力耦合电机包括驱动组件以及磁耦合输出转子轴；所述本体内部形成有容纳腔，所述本体上设置有用于与外部电连接的水密连接端子，所述磁力耦合电机的驱动组件与所述水密连接端子连接，并通过所述水密连接端子与电源连接；所述盖体包括盖板以及朝向所述盖板的内侧面凸伸的内桶部，所述磁耦合输出转子轴通过轴承安装于所述内桶部内，并凸伸出于所述盖板的外侧面，所述磁耦合输出转子轴上设置有与所述驱动组件的输出相配合的永磁体；所述驱动组件安装于所述容纳腔内，所述内桶部伸入所述容纳腔中，且所述盖板密封的盖设于所述本体上，以将所述容纳腔密封为密封腔体，所述磁耦合输出转子轴通过磁耦合传动的方式与所述驱动组件传动连接。

进一步地，所述磁力耦合电机位于非磁性耐压壳体内部。进一步的，所述内桶部在所述盖板处形成有开口，所述内桶部的底面和所述开口处设有轴承，所述磁耦合输出转子轴可转动地设置于所述轴承上。

进一步地，所述盖板与所述本体上均设有外延法兰，所述盖板与所述本体通过螺栓与所述外延法兰之间的配合固定连接。

进一步地，所述磁耦合输出转子轴的外周面沿轴向均匀分布有多条条形第一永磁体，所述第一永磁体的N磁极和S磁极沿径向方向设置。

进一步地，所述驱动组件包括驱动电机，与所述驱动电机的输出轴连接的磁耦合转子套，所述磁耦合输出转子轴与所述磁耦合转子套相配合，所述磁耦合转子套套设于所述内桶部上，所述磁耦合转子套的内周侧壁上均匀分布有多条条形的与所述第一永磁体配合设置的第二永磁体，所述第二永磁体的N磁极和S磁极沿径向方向设置且方向与所述第一永磁体相反。

进一步地，所述第一永磁体和第二永磁体的个数相等，且均为偶数个。