一種水下自主航行器auv推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬水中兵器與海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，適用于解決水下自主航行器推進(jìn)電機(jī)的設(shè)計和工程應(yīng)用問題。
【背景技術(shù)】
[0002]我國已進(jìn)入大規(guī)模、多方式開發(fā)利用海洋，并推進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的新時期，科技興海已經(jīng)進(jìn)入新的歷史階段，海洋環(huán)境觀探測是我國科技興海和鞏固海防過程中的重要研宄內(nèi)容。
[0003]水下自主航行器AUV是海洋環(huán)境觀探測的重要手段，與傳統(tǒng)的海洋研宄調(diào)查與觀測作業(yè)方式相比，有著測量成本低、擴(kuò)展性能強(qiáng)、測量范圍大、受海況影響小、探測數(shù)據(jù)保真效果好等特點(diǎn)，是能源、推進(jìn)、通信、導(dǎo)航、控制、流體、機(jī)械等多學(xué)科的綜合應(yīng)用成果。水密推進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用有利于提高系統(tǒng)綜合效率，是水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)的重要組成部分。
[0004]在水下自主航行器(AUV)的設(shè)計中，推進(jìn)系統(tǒng)通常采用非水密電機(jī)，安裝于AUV水密殼體內(nèi)部，通過動密封實(shí)現(xiàn)電機(jī)出軸處的水密，電機(jī)殼體無法直接接觸水體，電機(jī)效率相對較低，且尚無實(shí)現(xiàn)AUV的模塊化處理，為了實(shí)現(xiàn)AUV推進(jìn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，并進(jìn)一步提升電機(jī)效率，設(shè)計一款直接水密的AUV推進(jìn)系統(tǒng)是有必要的。
[0005]區(qū)別于其他電機(jī)的特點(diǎn)為電機(jī)在水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用中完全實(shí)現(xiàn)水密，并使用了階梯壓降動密封技術(shù)，可應(yīng)用于類似的推進(jìn)系統(tǒng)電機(jī)設(shè)計場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)中推進(jìn)電機(jī)的設(shè)計問題，本發(fā)明提出了一種水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，可完成系統(tǒng)完全水密并提供推力和力矩輸出。
[0007]本發(fā)明所述的一種水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，包括水密電機(jī)、推進(jìn)螺旋槳及導(dǎo)流罩，水密電機(jī)安裝在自主航行器殼體前端，水密電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)定子、電機(jī)殼體、電機(jī)前端蓋及電機(jī)后端蓋，電機(jī)定子與電機(jī)殼體之間過盈配合緊固裝配，電機(jī)殼體兩端分別固定有電機(jī)前端蓋與電機(jī)后端蓋；電機(jī)轉(zhuǎn)軸安裝在電機(jī)定子內(nèi)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸一端從電機(jī)后端蓋伸出，電機(jī)轉(zhuǎn)軸分別通過軸承支撐于電機(jī)前端蓋和電機(jī)后端蓋上；電機(jī)轉(zhuǎn)軸與電機(jī)后端蓋之間設(shè)有動密封“O”型圈用于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動密封，其中動密封“O”型圈數(shù)量為1-3個；電機(jī)后端蓋上設(shè)有油塞，電機(jī)后端蓋、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、油塞、動密封“O”型圈之間形成空腔，空腔內(nèi)加注齒輪油形成階梯降壓動密封，并對動密封進(jìn)行潤滑；推進(jìn)螺旋槳安裝在所述水密電機(jī)前端；導(dǎo)流罩固定于所述水密電機(jī)外圍，導(dǎo)流罩與所述航行器殼體之間形成水密封閉空間。
[0008]電機(jī)轉(zhuǎn)軸推力由電機(jī)軸承提供，在應(yīng)用中可根據(jù)所需推力大小，選用不同結(jié)構(gòu)形式的軸承，以滿足應(yīng)用要求。
[0009]進(jìn)一步地，所述油塞通過螺釘與電機(jī)后端蓋連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述油塞與電機(jī)后端蓋之間通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)密封。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述電機(jī)殼體與電機(jī)后端蓋之間通過螺釘連接，通過“O”型圈密封。
[0012]進(jìn)一步地，所述電機(jī)殼體與電機(jī)前端蓋之間通過螺釘連接，通過“O”型圈密封。
[0013]進(jìn)一步地，所述水密電機(jī)與推進(jìn)螺旋槳通過平鍵連接，并用漿轂緊定。
[0014]進(jìn)一步地，所述自主航行器殼體與導(dǎo)流罩通過螺釘連接。
[0015]再進(jìn)一步地，所述水密電機(jī)上設(shè)有電機(jī)出線，所述電機(jī)出線從電機(jī)前端蓋的內(nèi)孔傳出進(jìn)入自主航行器殼體內(nèi)。電機(jī)出線用于電機(jī)供能，通過電機(jī)定子勵磁繞組產(chǎn)生磁力，輸出力矩到電機(jī)轉(zhuǎn)軸。
[0016]此外，所述水密電機(jī)與自主航行器殼體之間通過螺釘連接，通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)二者密封。
[0017]該種應(yīng)用于水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)的水密電機(jī)借助與水下自主航行器AUV殼體的連接定位，通過電機(jī)前端蓋、電機(jī)后端蓋及電機(jī)本體之間的“O”型圈實(shí)現(xiàn)靜密封，在電機(jī)輸出軸與電機(jī)殼體之間的加注齒輪油，實(shí)現(xiàn)階梯降壓動密封，同時實(shí)現(xiàn)動密封潤滑，通過上述方法實(shí)現(xiàn)電機(jī)殼體水密，電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)軸及其他電器設(shè)備放置于水密殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)電器部分的完全水密；電機(jī)內(nèi)部利用角接觸球軸承，提供電機(jī)推力；通過電機(jī)與水下自主航行器AUV殼體的連接，電機(jī)出線可進(jìn)入水下自主航行器AUV殼體內(nèi)部，以利于電機(jī)的供電和控制。
[0018]該電機(jī)應(yīng)用于水下自主航行器AUV時，需用螺釘及“O”型圈通過電機(jī)法蘭與水下自主航行器AUV殼體連接，同時將電機(jī)出線引入AUV密封殼體，同時將電機(jī)后端蓋上的油塞開啟，從油塞處灌入適量齒輪油后用油塞將后端蓋密封，保障其水密性能。
[0019]本發(fā)明創(chuàng)造主要用于解決水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)中水密電機(jī)的設(shè)計及使用問題，可實(shí)現(xiàn)推進(jìn)電機(jī)完全水密并具備推力特性。區(qū)別于其他電機(jī)的特點(diǎn)為電機(jī)在水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用中完全實(shí)現(xiàn)水密，并使用了階梯壓降動密封技術(shù)，可應(yīng)用于類似的推進(jìn)系統(tǒng)電機(jī)設(shè)計場合。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是水密電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、電機(jī)前端蓋；2、電機(jī)殼體；3、電機(jī)轉(zhuǎn)軸；4、電機(jī)定子；5、油塞；6、齒輪油；7、動密封“O”型圈；8、電機(jī)后端蓋；9、軸承；10、電機(jī)出線；11、螺釘；12、自主航行器殼體；13、導(dǎo)流罩；14、推進(jìn)螺旋槳；15、平鍵；16、漿轂。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例具體說明本發(fā)明。
[0024]一種水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，安裝于自主航行器殼體前端，包括:水密電機(jī)、推進(jìn)螺旋槳14以及導(dǎo)流罩13，水密電機(jī)安裝在自主航行器殼體12前端，其中:水密電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸3、電機(jī)定子4、電機(jī)殼體2、電機(jī)前端蓋I及電機(jī)后端蓋8，電機(jī)定子4與電機(jī)殼體2之間過盈配合，電機(jī)殼體2兩端分別固定有電機(jī)前端蓋I與電機(jī)后端蓋8 ;電機(jī)轉(zhuǎn)軸3安裝在電機(jī)定子4內(nèi)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸3 —端從電機(jī)后端蓋8伸出，電機(jī)轉(zhuǎn)軸3分別通過軸承9支撐于電機(jī)前端蓋I和電機(jī)后端蓋8上；電機(jī)轉(zhuǎn)軸3與電機(jī)后端蓋8之間設(shè)有二個動密封“O”型圈7用于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動密封，電機(jī)后端蓋8上設(shè)有油塞5，所述電機(jī)后端蓋8、電機(jī)轉(zhuǎn)軸3、油塞5、動密封“O”型圈7之間形成空腔，，空腔內(nèi)加注齒輪油6形成階梯降壓動密封；推進(jìn)螺旋槳14安裝在水密電機(jī)前端；以及，導(dǎo)流罩13固定于所述水密電機(jī)外圍，導(dǎo)流罩13與自主航行器殼體12之間形成水密封閉空間。其中，水密電機(jī)與推進(jìn)螺旋槳14通過平鍵15連接，并用漿轂16緊定。水密電機(jī)與自主航行器殼體12之間通過螺釘連接，連接處設(shè)平墊圈、彈墊圈。水密電機(jī)上設(shè)有電機(jī)出線10，所述電機(jī)出線10從電機(jī)前端蓋I的內(nèi)孔傳出進(jìn)入自主航行器殼體12內(nèi)。
[0025]其中，電機(jī)后端蓋8與電機(jī)殼體2之間通過螺釘連接，電機(jī)前端蓋I與電機(jī)殼體2之間通過螺釘連接，油塞5與電機(jī)后端蓋8之間通過螺釘連接，連接處設(shè)平墊圈、彈墊圈。電機(jī)后端蓋8與電機(jī)殼體2之間通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)二者密封；電機(jī)后端蓋8與油塞5之間通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)二者密封；水密推進(jìn)電機(jī)與自主航行器AUV殼體之間通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)二者密封。
[0026]該種應(yīng)用于水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)的水密電機(jī)借助與水下自主航行器AUV殼體的連接定位，通過電機(jī)前端蓋1、電機(jī)后端蓋8及電機(jī)本體之間的“O”型圈實(shí)現(xiàn)靜密封，在電機(jī)轉(zhuǎn)軸與電機(jī)殼體2之間的加注齒輪油6，實(shí)現(xiàn)階梯降壓動密封，同時實(shí)現(xiàn)動密封潤滑，通過上述方法實(shí)現(xiàn)電機(jī)殼體水密，電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)軸及其他電器設(shè)備放置于水密殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)電器部分的完全水密；電機(jī)內(nèi)部利用角接觸球軸承，為電機(jī)轉(zhuǎn)軸提供雙向推力。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，也可將本發(fā)明應(yīng)用在其他環(huán)境中，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:包括水密電機(jī)、推進(jìn)螺旋槳及導(dǎo)流罩，所述水密電機(jī)安裝在自主航行器殼體前端，所述水密電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)定子、電機(jī)殼體、電機(jī)前端蓋及電機(jī)后端蓋，所述電機(jī)定子與電機(jī)殼體之間過盈配合，所述電機(jī)殼體兩端分別固定有電機(jī)前端蓋與電機(jī)后端蓋；所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸安裝在電機(jī)定子內(nèi)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸一端從電機(jī)后端蓋伸出，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸分別通過軸承支撐于電機(jī)前端蓋和電機(jī)后端蓋上；所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸與電機(jī)后端蓋之間設(shè)有動密封“O”型圈用于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動密封，所述電機(jī)后端蓋上設(shè)有油塞，所述電機(jī)后端蓋、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、油塞、動密封“O”型圈之間形成空腔，所述空腔內(nèi)加注齒輪油形成階梯降壓動密封；所述推進(jìn)螺旋槳安裝在所述水密電機(jī)前端；所述導(dǎo)流罩固定于所述水密電機(jī)外圍，所述導(dǎo)流罩與所述航行器殼體之間形成水密封閉空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述油塞通過螺釘與電機(jī)后端蓋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述油塞與電機(jī)后端蓋之間通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)殼體與電機(jī)后端蓋之間通過螺釘連接，通過“ O ”型圈密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)殼體與電機(jī)前端蓋之間通過螺釘連接，通過“O”型圈密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水密電機(jī)與推進(jìn)螺旋槳通過平鍵連接，并用漿轂緊定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述自主航行器殼體與導(dǎo)流罩通過螺釘連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水密電機(jī)上設(shè)有電機(jī)出線，所述電機(jī)出線從電機(jī)前端蓋的內(nèi)孔傳出進(jìn)入自主航行器殼體內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水密電機(jī)與自主航行器殼體之間通過螺釘連接，通過“O”型圈實(shí)現(xiàn)二者密封。
【專利摘要】本發(fā)明屬水中兵器與海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)，包括水密電機(jī)、推進(jìn)螺旋槳及導(dǎo)流罩，水密電機(jī)安裝在自主航行器殼體前端，推進(jìn)螺旋槳安裝在水密電機(jī)前端；導(dǎo)流罩固定于所述水密電機(jī)外圍，導(dǎo)流罩與所述航行器殼體之間形成水密封閉空間。本發(fā)明創(chuàng)造主要用于解決水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)中水密電機(jī)的設(shè)計及使用問題，可實(shí)現(xiàn)推進(jìn)電機(jī)完全水密并具備推力特性。區(qū)別于其他電機(jī)的特點(diǎn)為電機(jī)在水下自主航行器AUV推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用中完全實(shí)現(xiàn)水密，并使用了階梯壓降動密封技術(shù)，可應(yīng)用于類似的推進(jìn)系統(tǒng)電機(jī)設(shè)計場合。
【IPC分類】H02K5-10, H02K5-124, B63H21-17
【公開號】CN104554691
【申請?zhí)枴緾N201410855299
【發(fā)明人】耿文豹, 張 浩, 魯鵬, 黃宇, 劉書峰, 曹雪峰, 宋曉暖, 滿令斌, 畢大鵬
【申請人】青島海山海洋裝備有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日