本发明涉及水下机器人领域，尤其涉及一种深海油封推进器。
技术背景
随着人们对海洋认识的不断深入，水下航行器下潜的深度也在不断增加，而且深海推进器大多采用油压补偿的方式，但是油封推进器中推进器和补偿器是分开的两部分，中间通过油管连接，加大了推进器的安装布局难度，油管老化又会增加泄露风险，显然对于高成本的水下航行器是个很大的安全隐患，因此一体式深海油封推进器是今后的发展趋势，研究一款实用的深海油封推进器是水下机器人技术领域的重要问题之一。
目前国内油封推进器均采用推进器和补偿器分体连接的方式，安装复杂，充油麻烦，且存在安全隐患，因此一款实用的深海油封推进器成为技术突破的主要问题之一。
技术实现要素：
本发明提供了一种深海油封推进器，将补偿器和推进器做成一体结构，无框电机采用螺栓压紧的固定装置进行连接，方式可靠，便于拆卸，并且电机定子与主壳体直接接触便于散热，相邻壳体的连接采用凸台与穿丝(非金属丝)连接配合的方式，不同于常见的螺栓、螺纹连接，既避免了不同金属之间接触而导致的电化学腐蚀，而且缩小了壳体直径，节省材料，利于流体性能，电机输出轴采用骨架式油封的动密封方式，效率可达90％以上，由于油封的自紧功能，密封简单可靠，并增添了轴套，避免了电机轴与油封的接触，有效的防止了电机轴的磨损，在铝合金与不锈钢接触的地方均增加铝镁锌合金块，在电化学腐蚀中作为阳极被率先腐蚀，从而保护了关键部件，增加了结构的可靠性，在输出轴末端放置了石墨铜套，在结构中起到了直线轴承的作用，防止了由于电机轴悬臂过长而造成的不稳定因素，提高了回转精度，减轻了摩擦，将头部剩余空间做成自补偿结构，省去了外加补偿器和连接油管，降低了泄露风险，并且进水口设置了过滤网，防止由于水中细小沙石的进入而损坏活塞的现象，补偿装置处增加了预压弹簧，使得推进器内舱压力高于外压，在压差的作用下，即使有微小泄露，也是油液外排，从而防止外界流体进入，整个推进器采用的油封方式，不但利于散热，而且对油封起到润滑作用，防止其过度磨损，提高了推进效率，由于内外压近乎平衡，所以对材料抗压强度要求大大减小，使得油封推进器便捷化成为可能。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种深海油封推进器，包括连接器部分、油补偿部分、驱动部分、承力部分和推进部分，其特征在于，所述的连接器部分包括头部罩、水密接头、油管堵头和导流板，所述的头部罩左侧设有与水密接头相匹配的螺纹通孔，头部罩上侧设有导流板，所述的导流板为半球形结构，侧面上设有与水密接头相匹配的通孔，水密接头穿过通孔后与头部罩通过螺纹相连接，头部罩中间设有与油管堵头相匹配的螺纹通孔，油管堵头通过螺纹孔与头部罩相连接，头部罩右侧为“凹”字形结构，下端面设有与补偿器顶盖下端相匹配的通孔，中间设有油补偿部分，所述的油补偿部分包括补偿器压盖、过滤网、堵塞、预压弹簧、o型密封圈一、活塞、o型密封圈二、补偿器顶盖、油压封盖、密封盖、压簧和补偿器外壳，所述的补偿器顶盖外壁面为倒置的“凸”字形结构，下端为与头部罩下端面通孔相匹配的空心圆柱结构，空心圆柱结构下端设有“十”字形结构的通孔，补偿器顶盖另一端通过连接法兰与补偿器外壳相连接，补偿器顶盖内壁面为“凹”字形结构，凹陷处设有与之相配合的活塞，并与o形密封圈一配合组成密封腔体，所述的补偿器外壳为倒置的“凹”字形结构，上端面设有与补偿器压盖相匹配的螺纹孔，并通过螺纹孔与补偿器压盖相连接，所述的补偿器压盖为倒置的“凹”字形结构，上端面均匀设有六个通孔，中间凹陷处为内螺纹孔，并通过螺纹孔与堵塞相连接，堵塞与补偿器压盖之间设有过滤网，补偿器外壳内部设有预压弹簧，预压弹簧一端与补偿器外壳内壁面相接处，另一端与活塞上侧相接处，所述的油封压盖为“凹”字形结构，油压封盖上端面通过连接法兰与头部罩相连接，侧壁面上均匀设有三个通孔，下端面设有与密封盖下端相匹配的通孔，所述的密封盖外壁面为倒置的“凸”字形结构，上侧面为与油封压盖凹陷处相匹配的圆柱面，下侧面穿过油封压盖下端通孔与油封压盖凹陷处相配合，密封盖内壁面为“凹”字形结构，并与补偿器顶盖下端面相接触，密封盖和油压封盖之间设有压簧，头部罩右侧下端设有密封凹槽，凹槽内设有o型密封圈二，头部罩下端面通过限位丝与驱动部分相连接，所述的驱动部分包括轴承压盖、外壳、电机轴、油封压盖、转子压板、定子压板、深沟球轴承一，深沟球轴承二、o型密封圈三、无框电机、骨架式油封和轴套，所述的外壳的内部设有无框电机，外壳的内壁面设有连接法兰，并通过连接法兰的左侧与轴承压盖固定连接，通过连接法兰的右侧与定子压板固定连接，所述的轴承压盖为“凹”字形结构，中间凹陷处为与深沟球轴承一外侧面相配合的圆柱面，所述的深沟球轴承一外侧面与轴承压盖相配合，内侧面与电机轴左端侧壁面相配合，所述的电机轴侧壁面设有连接法兰，并通过连接法兰与转子压板固定连接，外壳的右侧通过限位丝与油封压盖相连接，油封压盖内侧面左侧与深沟球轴承二相接触，深沟球轴承二的内侧面与电机轴外侧面相接触，所述的轴套为空心圆柱结构，轴套与电机轴侧壁面之间设有o型密封圈三，轴套与油封压盖之间设有骨架式油封，骨架式油封下侧设有承力部分，所述的承力部分包括油封外挡圈、螺钉外套、陶瓷推力轴承一、陶瓷推力轴承二、紧定环和轴承紧固块，所述的油封外挡圈上侧为骨架式油封，下侧依次设有陶瓷推力轴承一，紧定环、陶瓷推力轴承二和轴承紧固块，所述的紧定环通过电机轴外侧的凹槽与电机轴相接处，油封外挡圈的下端面上设有四个螺钉外套，螺钉外套内侧设有螺钉，所述的轴承紧固块上设有四个与螺钉外套相匹配的通孔，螺钉外套穿过通孔后与螺钉的螺帽相接触，油封压盖下侧设有推进部分，推进部分和承力部分之间设有填充件，所述的推进部分包括前挡罩、铜套限位件、石墨铜套、螺旋桨、牺牲阳极、导流罩、大垫片、转接件和支撑杆，所述的前挡罩外侧面为锥形结构，内侧面为“凹”字形结构，凹陷处的上侧设有铜套限位件，下侧设有石墨铜套，所述的石墨铜套为空心圆柱结构，并与电机轴外侧面相配合，前挡罩的外侧面上均匀设有六个转接件，转接件上设有支撑杆，支撑杆一端与转接件相连接，另一端与导流罩相连接，导流罩内部设有螺旋桨，螺旋桨内侧与电机轴通过平台相连接，螺旋桨下侧与大垫片相连接，大垫片外侧设有牺牲阳极，牺牲阳极上侧与螺旋桨下侧面相接触，并通过螺钉与电机轴相连接。
作为本方案的优选实施例，所述的预压弹簧和压簧均处于压缩状态。
作为本方案的优选实施例，所述的转接件材质为5a06铝合金，支撑杆材质为304不锈钢。
作为本方案的优选实施例，所述的填充件材质为浮力材，限位丝材质为尼龙。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、将补偿器和推进器做成一体结构，在头部设有自补偿结构，省去了外加补偿器和连接油管，降低了泄露风险；
2、驱动电机为无框电机、采用螺栓压紧的固定装置进行连接，方式可靠，便于拆卸，并且电机定子与主壳体直接接触便于散热；
3、相邻壳体的连接采用凸台与穿丝(非金属丝)连接配合的方式，不同于常见的螺栓、螺纹连接，既避免了不同金属之间接触而导致的电化学腐蚀；
4、在电机轴末端放置了石墨铜套，在结构中起到了直线轴承的作用，防止了由于电机轴悬臂过长而造成的不稳定因素，提高了回转精度，减轻了摩擦；
5、并且进水口设置了过滤网，防止由于水中细小沙石的进入而损坏活塞的现象；
6、自补偿结构处增加了预压弹簧，使得推进器内舱压力高于外压，在压差的作用下，即使有微小泄露，也是油液外排，从而防止外界流体进入使得油封推进器便捷化成为可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的结构示意图。
图1中，1.水密接头、2.油管堵头、3.导流板、4.补偿器外壳、5.补偿器压盖、6.过滤网、7.堵塞、8.预压弹簧、9.头部罩、10.活塞、11.o型密封圈一、12.补偿器顶盖、13.油压封盖、14.o型密封圈二、15.密封盖、16.压簧、17.轴承压盖、18.外壳、19.电机轴、20.油封压盖、21.油封外挡圈、22.填充件、23.前挡罩、24.铜套限位件、25.石墨铜套、26.螺旋桨、27.牺牲阳极、28.导流罩、29.o型密封圈三、30.骨架式油封、31.限位丝、32.定子压板、33.深沟球轴承二、34.转子压板、35.深沟球轴承一、36.转接件、37.支撑杆、38.轴套、39.大垫片、40.陶瓷推力轴承一、41.紧定环、42.轴承套、43.螺钉外套、44.轴承紧固块、45.无框电机、46陶瓷推力轴承二。
具体实施方式
本发明提供了一种深海油封推进器，将补偿器和推进器做成一体结构，无框电机采用螺栓压紧的固定装置进行连接，方式可靠，便于拆卸，并且电机定子与主壳体直接接触便于散热，相邻壳体的连接采用凸台与穿丝(非金属丝)连接配合的方式，不同于常见的螺栓、螺纹连接，既避免了不同金属之间接触而导致的电化学腐蚀，而且缩小了壳体直径，节省材料，利于流体性能，电机输出轴采用骨架式油封的动密封方式，效率可达90％以上，由于油封的自紧功能，密封简单可靠，并增添了轴套，避免了电机轴与油封的接触，有效的防止了电机轴的磨损，在铝合金与不锈钢接触的地方均增加铝镁锌合金块，在电化学腐蚀中作为阳极被率先腐蚀，从而保护了关键部件，增加了结构的可靠性，在输出轴末端放置了石墨铜套，在结构中起到了直线轴承的作用，防止了由于电机轴悬臂过长而造成的不稳定因素，提高了回转精度，减轻了摩擦，将头部剩余空间做成自补偿结构，省去了外加补偿器和连接油管，降低了泄露风险，并且进水口设置了过滤网，防止由于水中细小沙石的进入而损坏活塞的现象，补偿装置处增加了预压弹簧，使得推进器内舱压力高于外压，在压差的作用下，即使有微小泄露，也是油液外排，从而防止外界流体进入，整个推进器采用的油封方式，不但利于散热，而且对油封起到润滑作用，防止其过度磨损，提高了推进效率，由于内外压近乎平衡，所以对材料抗压强度要求大大减小，使得油封推进器便捷化成为可能。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本实施例所述的一种深海油封推进器，包括连接器部分、油补偿部分、驱动部分、承力部分和推进部分，其特征在于，所述的连接器部分包括头部罩9、水密接头1、油管堵头2和导流板3，所述的头部罩9左侧设有与水密接头1相匹配的螺纹通孔，头部罩9上侧设有导流板3，所述的导流板3为半球形结构，侧面上设有与水密接头1相匹配的通孔，水密接头1穿过通孔后与头部罩9通过螺纹相连接，头部罩9中间设有与油管堵头2相匹配的螺纹通孔，油管堵头2通过螺纹孔与头部罩9相连接，头部罩9右侧为“凹”字形结构，下端面设有与补偿器顶盖12下端相匹配的通孔，中间设有油补偿部分，所述的油补偿部分包括补偿器压盖5、过滤网6、堵塞7、预压弹簧8、o型密封圈一11、活塞10、o型密封圈二14、补偿器顶盖12、油压封盖13、密封盖15、压簧16和补偿器外壳4，所述的补偿器顶盖12外壁面为倒置的“凸”字形结构，下端为与头部罩9下端面通孔相匹配的空心圆柱结构，空心圆柱结构下端设有“十”字形结构的通孔，补偿器顶盖12另一端通过连接法兰与补偿器外壳4相连接，补偿器顶盖12内壁面为“凹”字形结构，凹陷处设有与之相配合的活塞10，并与o形密封圈一11配合组成密封腔体，所述的补偿器外壳4为倒置的“凹”字形结构，上端面设有与补偿器压盖5相匹配的螺纹孔，并通过螺纹孔与补偿器压盖5相连接，所述的补偿器压盖5为倒置的“凹”字形结构，上端面均匀设有六个通孔，中间凹陷处为内螺纹孔，并通过螺纹孔与堵塞7相连接，堵塞7与补偿器压盖5之间设有过滤网6，补偿器外壳4内部设有预压弹簧8，预压弹簧8一端与补偿器外壳4内壁面相接处，另一端与活塞10上侧相接处，所述的油封压盖13为“凹”字形结构，油压封盖13上端面通过连接法兰与头部罩9相连接，侧壁面上均匀设有三个通孔，下端面设有与密封盖15下端相匹配的通孔，所述的密封盖15外壁面为倒置的“凸”字形结构，上侧面为与油封压盖20凹陷处相匹配的圆柱面，下侧面穿过油封压盖20下端通孔与油封压盖20凹陷处相配合，密封盖15内壁面为“凹”字形结构，并与补偿器顶盖12下端面相接触，密封盖15和油压封盖20之间设有压簧16，头部罩9右侧下端设有密封凹槽，凹槽内设有o型密封圈二14，头部罩9下端面通过限位丝31与驱动部分相连接，所述的驱动部分包括轴承压盖17、外壳18、电机轴19、油封压盖20、转子压板34、定子压板32、深沟球轴承一35，深沟球轴承二33、o型密封圈三29、无框电机45、骨架式油封30和轴套38，所述的外壳18的内部设有无框电机45，外壳18的内壁面设有连接法兰，并通过连接法兰的左侧与轴承压盖17固定连接，通过连接法兰的右侧与定子压板32固定连接，所述的轴承压盖17为“凹”字形结构，中间凹陷处为与深沟球轴承一35外侧面相配合的圆柱面，所述的深沟球轴承一35外侧面与轴承压盖17相配合，内侧面与电机轴19左端侧壁面相配合，所述的电机轴19侧壁面设有连接法兰，并通过连接法兰与转子压板34固定连接，外壳18的右侧通过限位丝31与油封压盖20相连接，油封压盖20内侧面左侧与深沟球轴承二33相接触，深沟球轴承二33的内侧面与电机轴19外侧面相接触，所述的轴套38为空心圆柱结构，轴套38与电机轴19侧壁面之间设有o型密封圈三29，轴套38与油封压盖20之间设有骨架式油封30，骨架式油封30下侧设有承力部分，所述的承力部分包括油封外挡圈21、螺钉外套43、陶瓷推力轴承一40、陶瓷推力轴承二46、紧定环41和轴承紧固块44，所述的油封外挡圈21上侧为骨架式油封30，下侧依次设有陶瓷推力轴承一40，紧定环41、陶瓷推力轴承二46和轴承紧固块44，所述的紧定环41通过电机轴19外侧的凹槽与电机轴19相接处，油封外挡圈21的下端面上设有四个螺钉外套43，螺钉外套43内侧设有螺钉，所述的轴承紧固块44上设有四个与螺钉外套43相匹配的通孔，螺钉外套43穿过通孔后与螺钉的螺帽相接触，油封压盖20下侧设有推进部分，推进部分和承力部分之间设有填充件22，所述的推进部分包括前挡罩23、铜套限位件24、石墨铜套25、螺旋桨26、牺牲阳极27、导流罩28、大垫片39、转接件36和支撑杆37，所述的前挡罩23外侧面为锥形结构，内侧面为“凹”字形结构，凹陷处的上侧设有铜套限位件24，下侧设有石墨铜套25，所述的石墨铜套25为空心圆柱结构，并与电机轴19外侧面相配合，前挡罩23的外侧面上均匀设有六个转接件36，转接件36上设有支撑杆37，支撑杆37一端与转接件36相连接，另一端与导流罩28相连接，导流罩28内部设有螺旋桨26，螺旋桨26内侧与电机轴19通过平台相连接，螺旋桨26下侧与大垫片39相连接，大垫片39外侧设有牺牲阳极27，牺牲阳极27上侧与螺旋桨26下侧面相接触，并通过螺钉与电机轴19相连接。
其中，在实际应用中，所述的预压弹簧8和压簧16均处于压缩状态，补偿装置处的预压弹簧8，使得推进器内舱压力高于外压，在压差的作用下，即使有微小泄露，也是油液外排，从而防止外界流体进入，在拆卸过程中，当油补偿部分单独拿下来的时候，压簧8会将密封盖15定在o型密封圈二14上，从而防止内部油液溢出。
其中，在实际应用中，所述的转接件36材质为5a06铝合金，支撑杆37材质为316不锈钢，由于铝合金的金属活泼性高于不锈钢，在化学腐蚀中优先被腐蚀，转接件36作为活泼金属被腐蚀，从而可以防止前挡罩23被腐蚀。
其中，在实际应用中，所述的填充件22材质为浮力材，限位丝31材质为尼龙，浮力材能使得推进器整体质量降低，增加整体正浮力，限位丝31采用尼龙材质，有效避免了不同金属之间接触而导致的电化学腐蚀，而且缩小了壳体直径，节省材料，利于流体性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。