水下螺旋桨推进器的制造方法

文档序号:10239509阅读:739来源:国知局
水下螺旋桨推进器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水下机器人装备领域,具体地说,涉及一种水下螺旋桨推进器。
【背景技术】
[0002]随着我国对海洋研究和开发的深入,海洋装备产业也得到了蓬勃发展。水下机器人是开发海洋过程中的重要工具,广泛用于海洋监测、海洋工程、海洋矿产勘探、科研、搜寻打捞等作业任务。
[0003]水下机器人主要包括无人缆控水下机器人(ROV)和无人自主水下机器人(AUV)两类,无论是此两类水下机器人还是载人水下潜器(如“蛟龙号”)等,它们的运动和姿态调整都离不开水下螺旋桨推进器。通常的水下螺旋桨推进器不具备扭矩平衡结构,在比较大型的水下机器人或者潜水器上使用基本可以满足功能需要,但是如果在小型或者功能要求比较复杂的水下机器人或者潜水器上使用是无法满足要求的。针对此类问题,为解决扭矩平衡,已经少量试用的有两种方法,一是采用对转桨叶,即在两根同心轴上安装两只普通桨叶;另一种是采用一对旋向不同的螺旋桨推进器,共面、轴平行布置,旋向相反平衡扭矩。已知的这两种方法在一定程度上都可以实现目的,但是这两种方法都普遍结构复杂、受限制因素较多、成本高、通用性差等。为了很好的解决螺旋桨推进器的扭矩平衡问题,同时兼顾简单、可靠、易实现性、通用性的要求,设计螺旋桨推进器的一种扭矩平衡结构。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型提出了一种水下螺旋桨推进器的扭矩平衡结构,主要特点为扁平化、多用途,主要用来克服由桨叶旋转引起的扭矩对总体的不利影响。
[0005]本实用新型所述的水下螺旋桨推进器,包括驱动电机、螺旋桨叶片、导流罩、推进器固定架和导流罩支架,螺旋桨叶片安装在推进器驱动电机的主轴上,导流罩安装在螺旋桨叶片外部,驱动电机上部安装有扭矩平衡结构,扭矩平衡结构的上下两部分的中心轴线同轴,并且与推进器中心轴线垂直;扭矩平衡结构垂直于驱动电机的水平轴并从驱动电机上部穿出;导流罩通过导流罩支架与扭矩平衡结构固定连接,扭矩平衡结构上端固定有推进器固定架。
[0006]进一步地,所述扭矩平衡结构呈锥形或V形。
[0007]进一步地,所述推进器固定架上设有固定孔,固定孔用于与主体部分紧固连接。
[0008]进一步地,所述固定孔与主体部分连接时之间设有软性垫片。推进器固定架与主体部分之间需要增加软性垫片,增加固定并防止安装部分产生振动。如果需要调整推进器与主体部分的间距可以在推进器固定架上增加垫块从而增加与主体部分的间距。
[0009]通常螺旋桨推进器主要机械结构是由驱动电机、桨叶、导流罩、推进器固定架、导流罩支架、轴键、轴端固定螺母、紧固螺栓、接头等组成。本扭矩平衡结构与螺旋桨推进器本身原有结构组成无关,通过对普通螺旋桨推进器的部分支撑结构的改进从而实现扭矩平衡结构。
[0010]本水下螺旋桨推进器的扭矩平衡的原理简述为螺旋桨桨叶在来流方向中以角速度ω旋转,螺旋桨对水流的引导速度、来流速度、桨叶旋转速度的合速度为真正的进流速度。螺旋桨桨叶所受升力可分解为推力分量和周向力分量,周向力分量使得螺旋桨产生横向扭矩,设为Μρ水流经导流罩支架,受升力可分解为推力分量和周向力分量,周向力分量产生扭矩M2。因此本结构为调整螺旋桨推进器的导流罩支架设计,在原有螺旋桨推进器的设计基础上,通过优化改进,使其导流罩支架既具有原有的导流罩支撑作用,又具有推进器整体固定作用,同时具有扭矩平衡作用的一体化流线型结构设计。
[0011]本发明的有益效果在于:该结构设计加工简单,与螺旋桨推进器采用一体化结构设计,结构本身可靠、简单、有效、通用、美观,在解决问题的同时,不增加螺旋桨推进器额外的负担。
【附图说明】
[0012]图1为螺旋桨推进器扭矩平衡结构整体轴测示意图;
[0013]图2为扭矩平衡结构主视图示意图;
[0014]图3为扭矩平衡结构左视图示意图;
[0015]图中:1、导流罩;2、导流罩支架;3、推进器固定架;4、固定孔;5、扭矩平衡结构;
6、驱动电机;7、螺旋桨叶片。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和实施例具体说明本发明。
[0017]如图1-3所示,螺旋桨叶片7安装在推进器驱动电机6的主轴上,通过主轴的旋转从而获得桨叶旋转的动力,最终产生推进器的推力;导流罩1安装在螺旋桨叶片外部,驱动电机上部安装有扭矩平衡结构5,扭矩平衡结构5的上下两部分的中心轴线同轴,并且与推进器中心轴线垂直;扭矩平衡结构5垂直于驱动电机的水平轴并从驱动电机上部穿出;导流罩1通过导流罩支架2与扭矩平衡结构5固定连接,导流罩1与导流罩支架2固定连接,同时导流罩支架2又与扭矩平衡结构5连接,最终导流罩1、导流罩支架2、扭矩平衡结构5链接为一体,从而固定住了导流罩;扭矩平衡结构5上端固定有推进器固定架3。
[0018]通过固定孔4与主体部分紧固连接,从而实现整个推进器的整体安装固定;在利用固定孔4与主体部分连接时,推进器固定架3与主体部分之间需要增加软性垫片,增加固定并防止安装部分产生振动。
[0019]如果需要调整推进器与主体部分的间距可以在推进器固定架上增加垫块从而增加与主体部分的间距,该扭矩平衡推进器的关键是扭矩平衡结构与各个支撑结构的一体化、扁平化、多功能的设计制造。当推进器整体与主体安装固定后,在推进器正常运行后只会产生与主体运动方向上平行的推力。
[0020]须陈明,以上所述乃是本实用新型的较佳实施例,若以本实用新型的构想所作的改变,其产生的功能作用仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本实用新型的范围内。
【主权项】
1.一种水下螺旋桨推进器,包括驱动电机、螺旋桨叶片、导流罩、推进器固定架和导流罩支架,所述螺旋桨叶片(7)安装在推进器驱动电机(6)的主轴上,所述导流罩(1)安装在螺旋桨叶片外部,其特征在于:所述驱动电机上部安装有扭矩平衡结构(5),所述扭矩平衡结构(5)的上下两部分的中心轴线同轴,并且与推进器中心轴线垂直;所述扭矩平衡结构(5)垂直于驱动电机的水平轴并从驱动电机上部穿出;所述导流罩(1)通过导流罩支架(2)与扭矩平衡结构(5)固定连接,所述扭矩平衡结构(5)上端固定有推进器固定架(3)。2.根据权利要求1所述的水下螺旋桨推进器,其特征在于:所述扭矩平衡结构(5)呈锥形或V形。3.根据权利要求1所述的水下螺旋桨推进器,其特征在于:所述推进器固定架(3)上设有固定孔(4),所述固定孔(4)用于与主体部分紧固连接。4.根据权利要求3所述的水下螺旋桨推进器,其特征在于:所述固定孔(4)与主体部分连接时之间设有软性垫片。
【专利摘要】本实用新型属于水下机器人装备领域,具体涉及一种水下螺旋桨推进器。其包括驱动电机、螺旋桨叶片、导流罩、推进器固定架和导流罩支架,螺旋桨叶片安装在推进器驱动电机的主轴上,导流罩安装在螺旋桨叶片外部,驱动电机上部安装有扭矩平衡结构,扭矩平衡结构的上下两部分的中心轴线同轴,并且与推进器中心轴线垂直;扭矩平衡结构垂直于驱动电机的水平轴并从驱动电机上部穿出;导流罩通过导流罩支架与扭矩平衡结构固定连接,扭矩平衡结构上端固定有推进器固定架。该结构设计加工简单,与螺旋桨推进器采用一体化结构设计,结构本身可靠、简单、有效、通用、美观,在解决问题的同时,不增加螺旋桨推进器额外的负担。
【IPC分类】B63H5/15, B63H21/17
【公开号】CN205150205
【申请号】CN201520812933
【发明人】宋晓暖, 温泉, 康磊, 马国栋
【申请人】青岛海山海洋装备有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月19日
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