專利名稱：水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種水下推進(jìn)裝置，特別是涉及一種用于水下航行器的電力 推進(jìn)裝置。
(二)
背景技術(shù)：
電力推進(jìn)裝置是現(xiàn)代水下航行器的重要組成部分，目前絕大部分電力推進(jìn)裝 置的電機(jī)和推進(jìn)器都是分體結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量和體積大，總效率低，并且噪聲大。中 國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00620055186.1、名稱為"一種電動(dòng)水下推進(jìn)器"的實(shí)用新型 專利申請(qǐng)文件中，所公開的推進(jìn)器雖然是把電機(jī)和減速器放在密封殼內(nèi)，但是采 用的是傳統(tǒng)直流電機(jī)，殼體、電機(jī)、減速器各自單獨(dú)發(fā)揮原有功能。整個(gè)裝置功 率密度低，主要用于小型船上。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、噪聲和振動(dòng)小、效 率高、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)電力推進(jìn)裝置模塊化的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化 裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括電機(jī)外殼，設(shè)置于電機(jī)外殼兩端的端蓋， 端蓋與電機(jī)外殼之間密封，嵌有三相繞組的定子鐵心固定在電機(jī)外殼的內(nèi)側(cè)，一 端帶有固定軸、另一端帶有傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承安裝在電機(jī)外殼內(nèi)、并且傳動(dòng) 軸伸出端蓋，螺旋槳固定在傳動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)子上貼有燒結(jié)型釹鐵硼，定子鐵心上裝 有位置傳感器，控制器設(shè)置于電機(jī)外殼內(nèi)，定子上的三相繞組與控制器分別通過(guò) 導(dǎo)線與控制器相連接，控制器的控制電纜由一端的端蓋引出，導(dǎo)流罩通過(guò)支架固 定在電機(jī)外殼上。
本發(fā)明還可以包括
1、 傳動(dòng)軸直接伸出端蓋，傳動(dòng)軸端的軸承直接設(shè)置于端蓋上。
2、 傳動(dòng)軸由兩段組成，兩段傳動(dòng)軸之間設(shè)置有減速器，傳動(dòng)軸端的軸承包 括設(shè)置于電機(jī)外殼內(nèi)和設(shè)置于端蓋上的兩個(gè)軸承。
3、 所述減速器是行星齒輪減速器，由太陽(yáng)輪、行星輪及行星架構(gòu)成。4、 所述控制電纜的接口處共有四個(gè)端口，兩個(gè)是電源端口，兩個(gè)控制信號(hào) 端口，并且電纜是密封防水的。
5、 所述的控制器是由測(cè)速電路、控制電路和逆變器主電路組成。 本發(fā)明裝置在使用時(shí)，只需要在控制電纜的接口處給以所需直流電源和控制
信號(hào)(土5V模擬信號(hào))，就可以通過(guò)控制器來(lái)控制稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，并且通過(guò)行星齒輪減速器減速，來(lái)獲得螺旋槳所需要的最佳轉(zhuǎn)速。
由于采用了高牌號(hào)的燒結(jié)型釹鐵硼作為磁鋼，電機(jī)的體積可以減少30%-40%， 效率可以提高6%-10%;又由于稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍可達(dá)1000倍， 而且調(diào)速平穩(wěn)，減速器的體積和重量就減小了，并且可以固定在電機(jī)的外殼內(nèi)。 整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)變得緊湊了，總的效率明顯得到了提高。該裝置便于在水下航行器 上安裝和維護(hù)，使用簡(jiǎn)單、可靠性高。
(四)


圖1是本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的第二種實(shí)施方式(省去減速器)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l，本具體實(shí)施方式
的一體化裝置由稀土永磁無(wú)刷
直流電動(dòng)機(jī)、控制器19、減速器、螺旋槳9組成的。所述的永磁無(wú)刷直流電動(dòng) 機(jī)是由電機(jī)外殼4、嵌有三相繞組的定子鐵心5、貼有高牌號(hào)燒結(jié)型釹鐵硼18的 轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子鐵心5上裝有位置傳感器，按著預(yù)先計(jì)算出的機(jī)械角度擺放。位 置傳感器的輸出線通過(guò)導(dǎo)線2與控制器19相連接，定子三相繞組的引出線通過(guò) 導(dǎo)線3與控制器相19連接。所述的控制器19是由測(cè)速電路、控制電路和逆變器 主電路組成。所述減速器是行星齒輪減速器，由太陽(yáng)輪14、行星輪6及行星架 13構(gòu)成。轉(zhuǎn)子17的一端帶有固定軸21，轉(zhuǎn)子17的另一端帶有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸 由第一段傳動(dòng)軸15和第二段傳動(dòng)軸10組成，第一段與第二段傳動(dòng)軸之間設(shè)置有 減速器，轉(zhuǎn)子17通過(guò)軸承安裝在電機(jī)外殼內(nèi)、并且傳動(dòng)軸伸出端蓋，所述的軸 承包括第一段傳動(dòng)軸15與電機(jī)外殼之間的軸承16、第二段傳動(dòng)軸10與端蓋12 之間的軸承11和固定軸21與電機(jī)外殼4之間的軸承20，螺旋槳9固定在第二 傳動(dòng)軸10上，導(dǎo)流罩8通過(guò)支架7固定在定子外殼上。電機(jī)端蓋l和帶有軸承11的端蓋12與電機(jī)外殼4緊密連接?？刂齐娎|22由端蓋1引出，所述控制電 纜22的接口處共有四個(gè)端口，兩個(gè)是電源端口，兩個(gè)控制信號(hào)端口，并且電纜 是密封防水的。兩端蓋l、 12與電機(jī)外殼4間，以及控制電纜22與端蓋1間， 采用的是靜密封，軸承11與軸10間采用的是動(dòng)密封。整個(gè)機(jī)殼內(nèi)部充油，以保 障本裝置在深水下可以承受足夠的壓力。
具體方式二結(jié)合圖1和圖2，本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)
是當(dāng)水下航行器所需螺旋槳是中高速的，可以直接通過(guò)控制器來(lái)調(diào)節(jié)，也就是
在圖1中除去減速器及其相關(guān)部件，變成圖2的結(jié)構(gòu)形式。因此，本裝置的結(jié)構(gòu) 就變得更簡(jiǎn)單，體積變得更小，重量變得更輕，效率變高。具體省去的部件是行 星輪6、軸10、行星架13、太陽(yáng)輪14、軸承16 ，其他組成和連接關(guān)系與具體 實(shí)施方式一相同。
權(quán)利要求
1、一種水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，它包括電機(jī)外殼，設(shè)置于電機(jī)外殼兩端的端蓋，端蓋與電機(jī)外殼之間密封，其特征是嵌有三相繞組的定子鐵心固定在電機(jī)外殼的內(nèi)側(cè)，一端帶有固定軸、另一端帶有傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承安裝在電機(jī)外殼內(nèi)、并且傳動(dòng)軸伸出端蓋，螺旋槳固定在傳動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)子上貼有燒結(jié)型釹鐵硼，定子鐵心上裝有位置傳感器，控制器設(shè)置于電機(jī)外殼內(nèi)，定子上的三相繞組與控制器分別通過(guò)導(dǎo)線與控制器相連接，控制器的控制電纜由一端的端蓋引出，導(dǎo)流罩通過(guò)支架固定在電機(jī)外殼上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是傳動(dòng) 軸直接伸出端蓋，傳動(dòng)軸端的軸承直接設(shè)置于端蓋上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是傳動(dòng) 軸由兩段組成，兩段傳動(dòng)軸之間設(shè)置有減速器，傳動(dòng)軸端的軸承包括設(shè)置于電 機(jī)外殼內(nèi)和設(shè)置于端蓋上的兩個(gè)軸承。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征 是所述減速器是行星齒輪減速器，由太陽(yáng)輪、行星輪及行星架構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是所述控制電纜的接口處共有四個(gè)端口，兩個(gè)是電源端口，兩個(gè)控制信號(hào)端 口，并且電纜是密封防水的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是所述 控制電纜的接口處共有四個(gè)端口，兩個(gè)是電源端口，兩個(gè)控制信號(hào)端口，并且 電纜是密封防水的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征 是所述的控制器是由測(cè)速電路、控制電路和逆變器主電路組成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是所述 的控制器是由測(cè)速電路、控制電路和逆變器主電路組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是所述 的控制器是由測(cè)速電路、控制電路和逆變器主電路組成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置，其特征是所 述的控制器是由測(cè)速電路、控制電路和逆變器主電路組成。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置。它包括電機(jī)外殼，設(shè)置于電機(jī)外殼兩端的端蓋，端蓋與電機(jī)外殼之間密封，嵌有三相繞組的定子鐵心固定在電機(jī)外殼的內(nèi)側(cè)，一端帶有固定軸、另一端帶有傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承安裝在電機(jī)外殼內(nèi)、并且傳動(dòng)軸伸出端蓋，螺旋槳固定在傳動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)子上貼有燒結(jié)型釹鐵硼，定子鐵心上裝有位置傳感器，控制器設(shè)置于電機(jī)外殼內(nèi)，定子上的三相繞組與控制器分別通過(guò)導(dǎo)線與控制器相連接，控制器的控制電纜由一端的端蓋引出，導(dǎo)流罩通過(guò)支架固定在電機(jī)外殼上。由于采用了高牌號(hào)的燒結(jié)型釹鐵硼作為磁鋼，很大程度上縮小了電機(jī)的體積，減少了電機(jī)重量；整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)變得緊湊了，總的效率得到了提高。
文檔編號(hào)B63H5/00GK101417702SQ20081006480
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者劉宏達(dá), 姚緒梁, 孟繁榮, 強(qiáng) 張, 張文義, 江 游, 鵬 程, 羅耀華, 趙凱岐, 黃曼磊 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)