專利名稱：一種深海非接觸式電能傳輸耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于高壓海水環(huán)境中的深海非接觸式電能傳輸耦合器。
背景技術(shù)：
水下移動設(shè)備通常使用電能驅(qū)動，然而海水是電的良導(dǎo)體，水下輸電不能 象陸上輸電一樣采用裸露導(dǎo)體接觸方式。目前，采用較多的方式為濕插拔接頭， 但是這種接頭價格昂貴動輒達十幾萬元，因此其推廣應(yīng)用也受到很大限制。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的提出一種適用于深海海水環(huán)境應(yīng)用的深海非接觸式電能 傳輸耦合器，作為水下電能傳輸接口。
本實用新型的深海非接觸式電能傳輸耦合器，包括同軸線裝置的上移動磁
芯機構(gòu)、下固定磁芯機構(gòu)和卡緊釋放機構(gòu)；
上移動磁芯機構(gòu)包括筒狀上盤，上盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第一鐵氧 體磁芯，第一鐵氧體磁芯的開口朝下，第一鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔， 中柱上套有副邊線圈，開口內(nèi)充滿密封膠覆蓋副邊線圈，上盤的頂端固定有推 桿彈簧座，在上盤的外壁沿周向有卡槽；
下固定磁芯機構(gòu)包括下盤，下盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第二鐵氧體磁 芯，第二鐵氧體磁芯的開口朝上，與上盤內(nèi)的第一鐵氧體磁芯的開口相對，第 二鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，在中柱上套有原邊線圈，開口內(nèi)充滿密封 膠覆蓋原邊線圈，下盤的底部開有定位孔；
卡緊釋放機構(gòu)包括卡抓，與下盤緊固的筒狀支架，自下而上同軸線設(shè)置的電 磁鐵、下推板、倒置的"T"形下推桿、下推桿彈簧、正置的"T"形上推桿和 上推桿彈簧，電磁鐵固定在支架底部，并與支架同軸線，下推板固定在電磁鐵 的上方，下推桿和上推桿分別置于第二、第一鐵氧體磁芯的中柱通孔中，"T" 形的大頭露出于通孔外，下推桿彈簧套在下推桿上，其一端抵住下推桿"T"形 大頭，另一端位于下盤底部的定位孔中，抵住第二鐵氧體磁芯，上推桿彈簧一 端套在上推桿彈簧座上，另一端抵住上推桿"T"形大頭，支架沿周向均勻開有 至少三個槽，卡抓的數(shù)量與支架周向開槽數(shù)量相等，卡抓由成傾角的二個直桿 構(gòu)成，二個直桿的拐點位于支架開槽處并與支架銷釘鉸接，卡抓的一端有與上 盤卡槽相配的卡鉤，另一端伸入支架中，位于下推板和下推桿之間，并由下推
3桿彈簧壓緊。
工作原理耦合器原邊線圈與供電電源連接，副邊線圈與用電設(shè)備相連，當 需要電能傳輸時，將上移動磁芯機構(gòu)與下固定磁芯機構(gòu)同軸對接，上盤邊緣撐 開可繞銷釘旋轉(zhuǎn)的卡抓，使卡抓的卡鉤嵌入上盤的卡槽內(nèi)，并在上、下推桿彈 簧的推力作用下，將上、下盤鎖死，避免脫離，使兩磁芯的軸向間隙固定，保 證耦合器電參數(shù)穩(wěn)定，原邊線圈和副邊線圈形成電磁耦合，原邊線圈中通入高 頻交流電時，副邊線圈可有效的接收電能，給用電設(shè)備充電。充電完成后，電 磁鐵通電，推動下推板上行，使卡抓撐開，于是上移動磁芯機構(gòu)和下固定磁芯 結(jié)構(gòu)脫離，用電設(shè)備可自由移動。
為了增強原、副線圈的電磁耦合，通常，將副邊線圈置于第一鐵氧體磁芯 開口方向的頂部。原邊線圈置于第二鐵氧體磁芯開口方向的頂部。
本實用新型的有益效果在于
本實用新型采用電磁耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水下電能的傳輸，避免輸電接口的物理 接觸和電氣連接，采用密封膠封裝隔離，避免海水腐蝕和漏電。耦合器各部分 不存在空腔，因此可以承受深海高壓作用。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，耐壓、密封 性好，可靠性高，維修方便，有效解決了水下輸電接口的安全性和造價昂貴的 缺點。
圖1是深海非接觸式電能傳輸耦合器結(jié)構(gòu)示意圖中1-第一鐵氧體磁芯，2-上盤，3-副邊線圈，4-密封膠，5-下盤，6-第 二鐵氧體磁芯，7-原邊線圈，9-卡抓，10-支架，11-電磁鐵，12-下推板，13-下 推桿，14-下推桿彈簧，15-上推桿，16-夾板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
參照圖1，本實用新型的深海非接觸式電能傳輸耦合器，包括同軸線裝置的 上移動磁芯機構(gòu)、下固定磁芯機構(gòu)和卡緊釋放機構(gòu)；
上移動磁芯機構(gòu)包括筒狀上盤2，上盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第一鐵氧 體磁芯l，第一鐵氧體磁芯1的開口朝下，第一鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔， 中柱上套有副邊線圈3，開口內(nèi)充滿密封膠4覆蓋副邊線圈3，圖例中，副邊線 圈3置于第一鐵氧體磁芯開口方向的頂部，上盤的頂端固定有推桿彈簧座18, 在上盤的外壁沿周向有卡槽；
下固定磁芯機構(gòu)包括下盤5，下盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第二鐵氧體磁芯6，第二鐵氧體磁芯6的開口朝上，與上盤內(nèi)的第一鐵氧體磁芯1的開口相對， 第二鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，在中柱上套有原邊線圈7，開口內(nèi)充滿密 封膠4覆蓋原邊線圈7，圖例中，原邊線圈7置于第二鐵氧體磁芯開口方向的頂 部，下盤的底部開有定位孔；
卡緊釋放機構(gòu)包括卡抓9，與下盤5緊固的筒狀支架10，自下而上同軸 線設(shè)置的電磁鐵ll、下推板12、倒置的"T"形下推桿13、下推桿彈簧14、正 置的"T"形上推桿15和上推桿彈簧17，電磁鐵11固定在支架IO底部，并與 支架10同軸線，下推板12固定在電磁鐵的上方，下推桿13和上推桿15分別 置于第二、第一鐵氧體磁芯的中柱通孔中，"T"形的大頭露出于通孔外，下推 桿彈簧14套在下推桿13上，其一端抵住下推桿"T"形大頭，另一端位于下盤 5底部的定位孔中，抵住第二鐵氧體磁芯6，上推桿彈簧17 —端套在上推桿彈 簧座18上，另一端抵住上推桿"T"形大頭，支架IO沿周向均勻開有至少三個 槽，卡抓9的數(shù)量與支架10周向開槽數(shù)量相等，卡抓9由成傾角的二個直桿構(gòu) 成，二個直桿的拐點位于支架10開槽處并與支架銷釘鉸接，卡抓9的一端有與 上盤卡槽相配的卡鉤，另一端伸入支架10中，位于下推板12和下推桿13之間， 并由下推桿彈簧14壓緊。
圖例中，第一、二鐵氧體磁芯分別通過夾板16與上盤2和下盤5固定。
權(quán)利要求1. 一種深海非接觸式電能傳輸耦合器，其特征是包括同軸線裝置的上移動磁芯機構(gòu)、下固定磁芯機構(gòu)和卡緊釋放機構(gòu)；上移動磁芯機構(gòu)包括筒狀上盤(2)，上盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第一鐵氧體磁芯(1)，第一鐵氧體磁芯(1)的開口朝下，第一鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，中柱上套有副邊線圈(3)，開口內(nèi)充滿密封膠(4)覆蓋副邊線圈(3)，上盤的頂端固定有推桿彈簧座(18)，在上盤的外壁沿周向有卡槽；下固定磁芯機構(gòu)包括下盤(5)，下盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第二鐵氧體磁芯(6)，第二鐵氧體磁芯(6)的開口朝上，與上盤內(nèi)的第一鐵氧體磁芯(1)的開口相對，第二鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，在中柱上套有原邊線圈(7)，開口內(nèi)充滿密封膠(4)覆蓋原邊線圈(7)，下盤的底部開有定位孔；卡緊釋放機構(gòu)包括卡抓(9)，與下盤(5)緊固的筒狀支架(10)，自下而上同軸線設(shè)置的電磁鐵(11)、下推板(12)、倒置的“T”形下推桿(13)、下推桿彈簧(14)、正置的“T”形上推桿(15)和上推桿彈簧(17)，電磁鐵(11)固定在支架(10)底部，并與支架(10)同軸線，下推板(12)固定在電磁鐵的上方，下推桿(13)和上推桿(15)分別置于第二、第一鐵氧體磁芯的中柱通孔中，“T”形的大頭露出于通孔外，下推桿彈簧(14)套在下推桿(13)上，其一端抵住下推桿“T”形大頭，另一端位于下盤(5)底部的定位孔中，抵住第二鐵氧體磁芯(6)，上推桿彈簧(17)一端套在上推桿彈簧座(18)上，另一端抵住上推桿“T”形大頭，支架(10)沿周向均勻開有至少三個槽，卡抓(9)的數(shù)量與支架(10)周向開槽數(shù)量相等，卡抓(9)由成傾角的二個直桿構(gòu)成，二個直桿的拐點位于支架(10)開槽處并與支架銷釘鉸接，卡抓(9)的一端有與上盤卡槽相配的卡鉤，另一端伸入支架(10)中，位于下推板(12)和下推桿(13)之間，并由下推桿彈簧(14)壓緊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海非接觸式電能傳輸耦合器，其特征是副邊線 圈(3)置于第一鐵氧體磁芯(1)開口方向的頂部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海非接觸式電能傳輸耦合器，其特征是原邊線 圈(7)置于第二鐵氧體磁芯(6)開口方向的頂部。
專利摘要本實用新型公開的深海非接觸式電能傳輸耦合器，包括同軸線裝置的上移動磁芯機構(gòu)、下固定磁芯機構(gòu)和卡緊釋放機構(gòu)，上移動磁芯機構(gòu)具有第一鐵氧體磁芯，下固定磁芯機構(gòu)具有第二鐵氧體磁芯，第一、第二鐵氧體磁芯中分別安裝原邊、副邊線圈，通過卡緊釋放機構(gòu)使耦合器在充電過程中原副線圈相對位置固定，形成電磁耦合，將電能從電源端輸入到用電設(shè)備中；充電完成后，原副線圈脫離，用電設(shè)備能夠自由移動。本實用新型可實現(xiàn)水下電能的傳輸，避免輸電接口的物理接觸和電氣連接，采用密封膠封裝隔離，避免海水腐蝕和漏電。耦合器各部分不存在空腔，因此可以承受深海高壓作用。結(jié)構(gòu)簡單，耐壓、密封性好，可靠性高，有效解決水下輸電接口的安全性和造價昂貴的缺點。
文檔編號H01F27/26GK201298758SQ20082016689
公開日2009年8月26日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者李德駿, 李澤松, 楊燦軍, 波 金, 鷹 陳 申請人:浙江大學(xué)