专利名称：水下电机与推进器一体化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种水下推进装置，特别是涉及一种用于水下航行器的电力 推进装置。
(二)
背景技术：
电力推进装置是现代水下航行器的重要组成部分，目前绝大部分电力推进装 置的电机和推进器都是分体结构，其质量和体积大，总效率低，并且噪声大。中 国专利申请号为200620055186.1、名称为"一种电动水下推进器"的实用新型 专利申请文件中，所公开的推进器虽然是把电机和减速器放在密封壳内，但是采 用的是传统直流电机，壳体、电机、减速器各自单独发挥原有功能。整个装置功 率密度低，主要用于小型船上。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、体积小、重量轻、噪声和振动小、效 率高、维护方便的优点，能实现电力推进装置模块化的水下电机与推进器一体化 装置。
本发明的目的是这样实现的它包括电机外壳，设置于电机外壳两端的端盖， 端盖与电机外壳之间密封，嵌有三相绕组的定子铁心固定在电机外壳的内侧，一 端带有固定轴、另一端带有传动轴的转子通过轴承安装在电机外壳内、并且传动 轴伸出端盖，螺旋桨固定在传动轴上，转子上贴有烧结型钕铁硼，定子铁心上装 有位置传感器，控制器设置于电机外壳内，定子上的三相绕组与控制器分别通过 导线与控制器相连接，控制器的控制电缆由一端的端盖引出，导流罩通过支架固 定在电机外壳上。
本发明还可以包括
1、 传动轴直接伸出端盖，传动轴端的轴承直接设置于端盖上。
2、 传动轴由两段组成，两段传动轴之间设置有减速器，传动轴端的轴承包 括设置于电机外壳内和设置于端盖上的两个轴承。
3、 所述减速器是行星齿轮减速器，由太阳轮、行星轮及行星架构成。4、 所述控制电缆的接口处共有四个端口，两个是电源端口，两个控制信号 端口，并且电缆是密封防水的。
5、 所述的控制器是由测速电路、控制电路和逆变器主电路组成。 本发明装置在使用时，只需要在控制电缆的接口处给以所需直流电源和控制
信号(土5V模拟信号)，就可以通过控制器来控制稀土永磁无刷直流电动机的转 速，并且通过行星齿轮减速器减速，来获得螺旋桨所需要的最佳转速。
由于采用了高牌号的烧结型钕铁硼作为磁钢，电机的体积可以减少30%-40%， 效率可以提高6%-10%;又由于稀土永磁无刷直流电动机的调速范围可达1000倍， 而且调速平稳，减速器的体积和重量就减小了，并且可以固定在电机的外壳内。 整个装置结构变得紧凑了，总的效率明显得到了提高。该装置便于在水下航行器 上安装和维护，使用简单、可靠性高。
(四)
图1是本发明的第一种实施方式的结构示意图； 图2是本发明的第二种实施方式(省去减速器)的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述
具体实施方式
一结合图l，本具体实施方式
的一体化装置由稀土永磁无刷
直流电动机、控制器19、减速器、螺旋桨9组成的。所述的永磁无刷直流电动 机是由电机外壳4、嵌有三相绕组的定子铁心5、贴有高牌号烧结型钕铁硼18的 转子构成。定子铁心5上装有位置传感器，按着预先计算出的机械角度摆放。位 置传感器的输出线通过导线2与控制器19相连接，定子三相绕组的引出线通过 导线3与控制器相19连接。所述的控制器19是由测速电路、控制电路和逆变器 主电路组成。所述减速器是行星齿轮减速器，由太阳轮14、行星轮6及行星架 13构成。转子17的一端带有固定轴21，转子17的另一端带有传动轴，传动轴 由第一段传动轴15和第二段传动轴10组成，第一段与第二段传动轴之间设置有 减速器，转子17通过轴承安装在电机外壳内、并且传动轴伸出端盖，所述的轴 承包括第一段传动轴15与电机外壳之间的轴承16、第二段传动轴10与端盖12 之间的轴承11和固定轴21与电机外壳4之间的轴承20，螺旋桨9固定在第二 传动轴10上，导流罩8通过支架7固定在定子外壳上。电机端盖l和带有轴承11的端盖12与电机外壳4紧密连接。控制电缆22由端盖1引出，所述控制电 缆22的接口处共有四个端口，两个是电源端口，两个控制信号端口，并且电缆 是密封防水的。两端盖l、 12与电机外壳4间，以及控制电缆22与端盖1间， 采用的是静密封，轴承11与轴10间采用的是动密封。整个机壳内部充油，以保 障本装置在深水下可以承受足够的压力。
具体方式二结合图1和图2，本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点
是当水下航行器所需螺旋桨是中高速的，可以直接通过控制器来调节，也就是
在图1中除去减速器及其相关部件，变成图2的结构形式。因此，本装置的结构 就变得更简单，体积变得更小，重量变得更轻，效率变高。具体省去的部件是行 星轮6、轴10、行星架13、太阳轮14、轴承16 ，其他组成和连接关系与具体 实施方式一相同。
权利要求
1、一种水下电机与推进器一体化装置，它包括电机外壳，设置于电机外壳两端的端盖，端盖与电机外壳之间密封，其特征是嵌有三相绕组的定子铁心固定在电机外壳的内侧，一端带有固定轴、另一端带有传动轴的转子通过轴承安装在电机外壳内、并且传动轴伸出端盖，螺旋桨固定在传动轴上，转子上贴有烧结型钕铁硼，定子铁心上装有位置传感器，控制器设置于电机外壳内，定子上的三相绕组与控制器分别通过导线与控制器相连接，控制器的控制电缆由一端的端盖引出，导流罩通过支架固定在电机外壳上。
2、 根据权利要求1所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是传动 轴直接伸出端盖，传动轴端的轴承直接设置于端盖上。
3、 根据权利要求l所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是传动 轴由两段组成，两段传动轴之间设置有减速器，传动轴端的轴承包括设置于电 机外壳内和设置于端盖上的两个轴承。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征 是所述减速器是行星齿轮减速器，由太阳轮、行星轮及行星架构成。
5、 根据权利要求l、 2或3所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是所述控制电缆的接口处共有四个端口，两个是电源端口，两个控制信号端 口，并且电缆是密封防水的。
6、 根据权利要求4所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是所述 控制电缆的接口处共有四个端口，两个是电源端口，两个控制信号端口，并且 电缆是密封防水的。
7、 根据权利要求l、 2或3所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征 是所述的控制器是由测速电路、控制电路和逆变器主电路组成。
8、 根据权利要求4所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是所述 的控制器是由测速电路、控制电路和逆变器主电路组成。
9、 根据权利要求5所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是所述 的控制器是由测速电路、控制电路和逆变器主电路组成。
10、 根据权利要求6所述的水下电机与推进器一体化装置，其特征是所 述的控制器是由测速电路、控制电路和逆变器主电路组成。
全文摘要
本发明提供的是一种水下电机与推进器一体化装置。它包括电机外壳，设置于电机外壳两端的端盖，端盖与电机外壳之间密封，嵌有三相绕组的定子铁心固定在电机外壳的内侧，一端带有固定轴、另一端带有传动轴的转子通过轴承安装在电机外壳内、并且传动轴伸出端盖，螺旋桨固定在传动轴上，转子上贴有烧结型钕铁硼，定子铁心上装有位置传感器，控制器设置于电机外壳内，定子上的三相绕组与控制器分别通过导线与控制器相连接，控制器的控制电缆由一端的端盖引出，导流罩通过支架固定在电机外壳上。由于采用了高牌号的烧结型钕铁硼作为磁钢，很大程度上缩小了电机的体积，减少了电机重量；整个装置结构变得紧凑了，总的效率得到了提高。
文档编号B63H5/00GK101417702SQ20081006480
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者刘宏达, 姚绪梁, 孟繁荣, 强 张, 张文义, 江 游, 鹏 程, 罗耀华, 赵凯岐, 黄曼磊 申请人:哈尔滨工程大学