一種水下自主航行器auv推進系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬水中兵器與海洋工程技術領域，具體涉及一種水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，適用于解決水下自主航行器推進電機的設計和工程應用問題。
【背景技術】
[0002]我國已進入大規(guī)模、多方式開發(fā)利用海洋，并推進海洋經(jīng)濟發(fā)展方式轉變的新時期，科技興海已經(jīng)進入新的歷史階段，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)的海洋研宄調查與觀測作業(yè)方式相比，有著測量成本低、擴展性能強、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，是能源、推進、通信、導航、控制、流體、機械等多學科的綜合應用成果。水密推進電機的應用有利于提高系統(tǒng)綜合效率，是水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)的重要組成部分。
[0004]在水下自主航行器(AUV)的設計中，推進系統(tǒng)通常采用非水密電機，安裝于AUV水密殼體內部，通過動密封實現(xiàn)電機出軸處的水密，電機殼體無法直接接觸水體，電機效率相對較低，且尚無實現(xiàn)AUV的模塊化處理，為了實現(xiàn)AUV推進系統(tǒng)的模塊化設計，并進一步提升電機效率，設計一款直接水密的AUV推進系統(tǒng)是有必要的。
[0005]區(qū)別于其他電機的特點為電機在水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)應用中完全實現(xiàn)水密，并使用了階梯壓降動密封技術，可應用于類似的推進系統(tǒng)電機設計場合。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)中推進電機的設計問題，本發(fā)明提出了一種水下自主航行器AUV推進系統(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推進系統(tǒng)，包括水密電機、推進螺旋槳及導流罩，水密電機安裝在自主航行器殼體前端，水密電機包括電機轉軸、電機定子、電機殼體、電機前端蓋及電機后端蓋，電機定子與電機殼體之間過盈配合緊固裝配，電機殼體兩端分別固定有電機前端蓋與電機后端蓋；電機轉軸安裝在電機定子內，電機轉軸一端從電機后端蓋伸出，電機轉軸分別通過軸承支撐于電機前端蓋和電機后端蓋上；電機轉軸與電機后端蓋之間設有動密封“O”型圈用于電機的旋轉動密封，其中動密封“O”型圈數(shù)量為1-3個；電機后端蓋上設有油塞，電機后端蓋、電機轉軸、油塞、動密封“O”型圈之間形成空腔，空腔內加注齒輪油形成階梯降壓動密封，并對動密封進行潤滑；推進螺旋槳安裝在所述水密電機前端；導流罩固定于所述水密電機外圍，導流罩與所述航行器殼體之間形成水密封閉空間。
[0008]電機轉軸推力由電機軸承提供，在應用中可根據(jù)所需推力大小，選用不同結構形式的軸承，以滿足應用要求。
[0009]進一步地，所述油塞通過螺釘與電機后端蓋連接。
[0010]進一步地，所述油塞與電機后端蓋之間通過“O”型圈實現(xiàn)密封。
[0011 ] 進一步地，所述電機殼體與電機后端蓋之間通過螺釘連接，通過“O”型圈密封。
[0012]進一步地，所述電機殼體與電機前端蓋之間通過螺釘連接，通過“O”型圈密封。
[0013]進一步地，所述水密電機與推進螺旋槳通過平鍵連接，并用漿轂緊定。
[0014]進一步地，所述自主航行器殼體與導流罩通過螺釘連接。
[0015]再進一步地，所述水密電機上設有電機出線，所述電機出線從電機前端蓋的內孔傳出進入自主航行器殼體內。電機出線用于電機供能，通過電機定子勵磁繞組產(chǎn)生磁力，輸出力矩到電機轉軸。
[0016]此外，所述水密電機與自主航行器殼體之間通過螺釘連接，通過“O”型圈實現(xiàn)二者密封。
[0017]該種應用于水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)的水密電機借助與水下自主航行器AUV殼體的連接定位，通過電機前端蓋、電機后端蓋及電機本體之間的“O”型圈實現(xiàn)靜密封，在電機輸出軸與電機殼體之間的加注齒輪油，實現(xiàn)階梯降壓動密封，同時實現(xiàn)動密封潤滑，通過上述方法實現(xiàn)電機殼體水密，電機定子、電機轉軸及其他電器設備放置于水密殼體內，實現(xiàn)電機電器部分的完全水密；電機內部利用角接觸球軸承，提供電機推力；通過電機與水下自主航行器AUV殼體的連接，電機出線可進入水下自主航行器AUV殼體內部，以利于電機的供電和控制。
[0018]該電機應用于水下自主航行器AUV時，需用螺釘及“O”型圈通過電機法蘭與水下自主航行器AUV殼體連接，同時將電機出線引入AUV密封殼體，同時將電機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推進系統(tǒng)中水密電機的設計及使用問題，可實現(xiàn)推進電機完全水密并具備推力特性。區(qū)別于其他電機的特點為電機在水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)應用中完全實現(xiàn)水密，并使用了階梯壓降動密封技術，可應用于類似的推進系統(tǒng)電機設計場合。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)的結構示意圖；
[0021]圖2是水密電機的結構示意圖。
[0022]圖中:1、電機前端蓋；2、電機殼體；3、電機轉軸；4、電機定子；5、油塞；6、齒輪油；7、動密封“O”型圈；8、電機后端蓋；9、軸承；10、電機出線；11、螺釘；12、自主航行器殼體；13、導流罩；14、推進螺旋槳；15、平鍵；16、漿轂。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖和實施例具體說明本發(fā)明。
[0024]一種水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，安裝于自主航行器殼體前端，包括:水密電機、推進螺旋槳14以及導流罩13，水密電機安裝在自主航行器殼體12前端，其中:水密電機包括電機轉軸3、電機定子4、電機殼體2、電機前端蓋I及電機后端蓋8，電機定子4與電機殼體2之間過盈配合，電機殼體2兩端分別固定有電機前端蓋I與電機后端蓋8 ;電機轉軸3安裝在電機定子4內，電機轉軸3 —端從電機后端蓋8伸出，電機轉軸3分別通過軸承9支撐于電機前端蓋I和電機后端蓋8上；電機轉軸3與電機后端蓋8之間設有二個動密封“O”型圈7用于電機的旋轉動密封，電機后端蓋8上設有油塞5，所述電機后端蓋8、電機轉軸3、油塞5、動密封“O”型圈7之間形成空腔，，空腔內加注齒輪油6形成階梯降壓動密封；推進螺旋槳14安裝在水密電機前端；以及，導流罩13固定于所述水密電機外圍，導流罩13與自主航行器殼體12之間形成水密封閉空間。其中，水密電機與推進螺旋槳14通過平鍵15連接，并用漿轂16緊定。水密電機與自主航行器殼體12之間通過螺釘連接，連接處設平墊圈、彈墊圈。水密電機上設有電機出線10，所述電機出線10從電機前端蓋I的內孔傳出進入自主航行器殼體12內。
[0025]其中，電機后端蓋8與電機殼體2之間通過螺釘連接，電機前端蓋I與電機殼體2之間通過螺釘連接，油塞5與電機后端蓋8之間通過螺釘連接，連接處設平墊圈、彈墊圈。電機后端蓋8與電機殼體2之間通過“O”型圈實現(xiàn)二者密封；電機后端蓋8與油塞5之間通過“O”型圈實現(xiàn)二者密封；水密推進電機與自主航行器AUV殼體之間通過“O”型圈實現(xiàn)二者密封。
[0026]該種應用于水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)的水密電機借助與水下自主航行器AUV殼體的連接定位，通過電機前端蓋1、電機后端蓋8及電機本體之間的“O”型圈實現(xiàn)靜密封，在電機轉軸與電機殼體2之間的加注齒輪油6，實現(xiàn)階梯降壓動密封，同時實現(xiàn)動密封潤滑，通過上述方法實現(xiàn)電機殼體水密，電機定子、電機轉軸及其他電器設備放置于水密殼體內，實現(xiàn)電機電器部分的完全水密；電機內部利用角接觸球軸承，為電機轉軸提供雙向推力。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，也可將本發(fā)明應用在其他環(huán)境中，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:包括水密電機、推進螺旋槳及導流罩，所述水密電機安裝在自主航行器殼體前端，所述水密電機包括電機轉軸、電機定子、電機殼體、電機前端蓋及電機后端蓋，所述電機定子與電機殼體之間過盈配合，所述電機殼體兩端分別固定有電機前端蓋與電機后端蓋；所述電機轉軸安裝在電機定子內，所述電機轉軸一端從電機后端蓋伸出，所述電機轉軸分別通過軸承支撐于電機前端蓋和電機后端蓋上；所述電機轉軸與電機后端蓋之間設有動密封“O”型圈用于電機的旋轉動密封，所述電機后端蓋上設有油塞，所述電機后端蓋、電機轉軸、油塞、動密封“O”型圈之間形成空腔，所述空腔內加注齒輪油形成階梯降壓動密封；所述推進螺旋槳安裝在所述水密電機前端；所述導流罩固定于所述水密電機外圍，所述導流罩與所述航行器殼體之間形成水密封閉空間。
2.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述油塞通過螺釘與電機后端蓋連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述油塞與電機后端蓋之間通過“O”型圈實現(xiàn)密封。
4.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述電機殼體與電機后端蓋之間通過螺釘連接，通過“ O ”型圈密封。
5.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述電機殼體與電機前端蓋之間通過螺釘連接，通過“O”型圈密封。
6.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述水密電機與推進螺旋槳通過平鍵連接，并用漿轂緊定。
7.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述自主航行器殼體與導流罩通過螺釘連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述水密電機上設有電機出線，所述電機出線從電機前端蓋的內孔傳出進入自主航行器殼體內。
9.根據(jù)權利要求1所述的水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，其特征在于:所述水密電機與自主航行器殼體之間通過螺釘連接，通過“O”型圈實現(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領域，具體涉及一種水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)，包括水密電機、推進螺旋槳及導流罩，水密電機安裝在自主航行器殼體前端，推進螺旋槳安裝在水密電機前端；導流罩固定于所述水密電機外圍，導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推進系統(tǒng)中水密電機的設計及使用問題，可實現(xiàn)推進電機完全水密并具備推力特性。區(qū)別于其他電機的特點為電機在水下自主航行器AUV推進系統(tǒng)應用中完全實現(xiàn)水密，并使用了階梯壓降動密封技術，可應用于類似的推進系統(tǒng)電機設計場合。
【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