一种深水电机及其制造方法

本发明涉及水下电机技术领域，尤其涉及一种深水电机及其制造方法。

背景技术：

随着海洋产业的逐渐发展，深海探测作业的成长空间巨大，深水电机的需求愈发旺盛。现有的深水电机多为密封式充油型电机，这种电机需要庞大的密闭腔体和补偿装置补偿内外压差以保护外壳不受过大压力破碎，由内部线圈绕组以及液油流转摩擦产生的热量需要额外的循环冷却系统来降低电机温度；由此导致深水电机笨重，同时液油在高压以及大温差下的粘度变化较大，容易导致电机转子效率不稳定而影响电机效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种深水电机及其制造方法。本发明的深水电机采用开放式结构，定子绕组采用硅橡胶灌封，开放式中空的结构设置可直接利用周围环境水源水冷冷却，具有结构简单、体积小、耐高压、耐腐蚀的优点，且抗泥沙异物干扰性好。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种深水电机，其特征在于，包括定子总成、转子总成和轴承，所述定子总成包括外壳、硅橡胶封装和若干线圈绕组；外壳呈中空圆柱状，在靠近所述外壳的两端端部的圆周面上分别设置至少一进水流通口和至少一排水流通口，所述进水流通口和所述排水流通口均贯通外壳设置；所述线圈绕组间隔均布并固设在所述外壳内部并采用硅橡胶封装；

所述转子总成包括转轴、上端盖、下端盖、若干永磁体和若干桨叶；所述上端盖与所述下端盖固定在转轴上，所述上端盖的下端面设置若干上凹槽，所述下端盖的上端面设置有若干下凹槽，所述上凹槽和所述下凹槽均沿所述转轴轴心间隔均布设置，所述永磁体固定嵌设安装在所述上凹槽和所述下凹槽内；所述桨叶间隔均布在所述转轴上；

所述转子总成与所述定子总成分别通过上下两端的轴承转动安装，所述转子总成与所述定子总成在位于所述进水流通口和所述排水流通口之间的空间内间隙配合。

进一步的，所述进水流通口和所述排水流通口沿所述外壳周向间隔均布设置。

进一步的，所述桨叶呈螺旋状。

进一步的，所述深水电机还包括上密封件和下密封件，所述上下两端的轴承分别通过上密封件和所述下密封件密封设置。

进一步的，所述深水电机还包括霍尔元件，所述霍尔元件嵌设在所述定子总成的硅橡胶封装内。

本发明还提供一种深水电机的制造方法，具体包括以下步骤：

步骤1.制备定子总成：在外壳的圆周面上开设若干进水流通口和若干排水流通口，将霍尔元件和若干线圈绕组间隔固定在外壳内壁上，采用经真空高温加压冷却处理的硅橡胶进行真空浇注封装；

步骤2.制备转子总成：分别在上端盖和下端盖上开设若干上凹槽和若干下凹槽，将上端盖与下端盖分别固定在转轴上，并使所述上凹槽与所述下凹槽相对设置，将桨叶间隔固定在转轴中部，并将若干永磁体固定嵌设在所述上凹槽和所述下凹槽内；

步骤3.组装定子总成和转子总成：将制备完成的定子总成和转子总成分别通过上下两端的轴承转动安装，并使所述轴承分别通过上密封件和所述下密封件密封设置。

本发明的积极有益效果：

1.本发明采用平面型绕组及永磁体设计代替同心圆型设计，采用开放式中空设计结构，能够很好的降低泥沙和异物堆积阻塞转子的几率，并降低结果复杂度，提升结构稳定性。

2.本发明采用开放式中空的结构设置，定子总成与转子总成之间为无密封腔连接，转轴中部安装水流循环桨叶，可直接利用周围环境介质进行冷却。

3.本发明的定子绕组采用硅橡胶灌封，硅橡胶预先经过真空加热加压处理，封装轴的线圈绕组可耐腐蚀、耐高静水压并具有良好的绝缘性。

4.本发明在定子总成中加入环向电磁屏蔽的霍尔元件，可测量转子转速，方便反馈转动数据，并可加装减速电机实现伺服控制。

5.本发明采用单定子、双转子的配合结构，上下两端盖中的永磁体的极性相反，可有效避免一端因泥沙异物阻塞而导致整个电机运行失效。

附图说明

图1为本发明的深水电机轴测图；

图2为本发明的深水电机轴测剖壳图；

图3为本发明的深水电机轴测剖硅橡胶图；

图4为本发明的深水电机转轴部件安装图；

图5为本发明的深水电机正视图；

图6为本发明的深水电机正视剖面图；

附图中：1.转轴；2.外壳；3.轴承；4.硅橡胶封装；5.永磁体；6.线圈绕组；7.霍尔元件；8.桨叶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-6所示，本发明提供的一种深水电机，包括定子总成、转子总成和轴承3，所述定子总成包括外壳2、硅橡胶封装4和若干线圈绕组6；外壳2呈中空圆柱状，在靠近所述外壳2的两端端部的圆周面上分别设置至少一进水流通口和至少一排水流通口，所述进水流通口和所述排水流通口均贯通外壳2设置；所述线圈绕组6间隔均布并固设在所述外壳2内部并采用硅橡胶封装；所述转子总成包括转轴1、上端盖、下端盖、若干永磁体5和若干桨叶8；所述上端盖与所述下端盖固定在转轴1上，所述上端盖的下端面设置若干上凹槽，所述下端盖的上端面设置有若干下凹槽，所述上凹槽和所述下凹槽均沿所述转轴轴心间隔均布设置，所述永磁体5固定嵌设安装在所述上凹槽和所述下凹槽内；所述桨叶8间隔均布在所述转轴上；所述转子总成与所述定子总成分别通过上下两端的轴承转动安装，所述转子总成与所述定子总成在位于所述进水流通口和所述排水流通口之间的空间内间隙配合。

实施例二

在实施例一的基础上，本发明的深水电机中的所述进水流通口和所述排水流通口沿所述外壳2周向间隔均布设置。

实施例三

在实施例一和/或实施例二的基础上，本发明的深水电机中的所述桨叶8呈螺旋状。

实施例四

在实施例一至实施例三任一的基础上，本发明的深水电机中的所述深水电机还包括上密封件和下密封件，所述上下两端的轴承3分别通过上密封件和所述下密封件密封设置。

实施例五

在实施例一至实施例四任一的基础上，本发明的深水电机中的所述深水电机还包括霍尔元件7，所述霍尔元件7嵌设在所述定子总成的硅橡胶封装4内。

本发明还提供一种深水电机的制造方法，具体包括以下步骤：

步骤1.制备定子总成：在外壳的圆周面上开设若干进水流通口和若干排水流通口，将霍尔元件和若干线圈绕组间隔固定在外壳内壁上，采用经真空高温加压冷却处理的硅橡胶进行真空浇注封装；

步骤2.制备转子总成：分别在上端盖和下端盖上开设若干上凹槽和若干下凹槽，将上端盖与下端盖分别固定在转轴上，并使所述上凹槽与所述下凹槽相对设置，将桨叶间隔固定在转轴中部，并将若干永磁体固定嵌设在所述上凹槽和所述下凹槽内；

步骤3.组装定子总成和转子总成：将制备完成的定子总成和转子总成分别通过上轴承和下轴承转动安装，并使所述上轴承和所述下轴承分别通过上密封件和所述下密封件密封设置。

本发明的积极有益效果：

1.本发明采用平面型绕组及永磁体设计代替同心圆型设计，采用开放式中空设计结构，能够很好的降低泥沙和异物堆积阻塞转子的几率，并降低结果复杂度，提升结构稳定性。

2.本发明采用开放式中空的结构设置，定子总成与转子总成之间为无密封腔连接，转轴中部安装水流循环桨叶，可直接利用周围环境介质进行冷却。

3.本发明的定子绕组采用硅橡胶灌封，硅橡胶预先经过真空加热加压处理，封装轴的线圈绕组可耐腐蚀、耐高静水压并具有良好的绝缘性。

4.本发明在定子总成中加入环向电磁屏蔽的霍尔元件，可测量转子转速，方便反馈转动数据，并可加装减速电机实现伺服控制。

5.本发明采用单定子、双转子的配合结构，上下两端盖中的永磁体的极性相反，可有效避免一端因泥沙异物阻塞而导致整个电机运行失效。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。