一种水下航行器推进用无刷直流电动机制造技术

本发明专利技术公开了一种水下航行器推进用无刷直流电动机，包括密封机构，密封机构内部通过轴承与调节电机内部压力的压力平衡充油腔体连接。其中压力平衡充油腔体包括储油箱和设置在储油箱上端的压力平衡装置。压力平衡装置包括缸体，缸体内设置有弹簧，所述弹簧一端与缸体内部链接，另一端与活塞链接。本发明专利技术能够应用于水下推进装置上，采用该技术制造出来的无刷直流电动机可在深海中工作，具有体积小、功率大、耐高压及寿命长等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无刷直流电动机领域，尤其是一种水下航行器推进用无刷直流电动机。
技术介绍
在水下，电机周围为海水，随着深度的增加，电机所处的环境压力也就越大，其所处的环境压力正比于水深。当水深度达到一定程度后，传统的动密封机构无法满足使用要求，需设计特殊的密封机构。电机内轴承所受到的轴向力包括螺旋桨产生的轴向推力和由于深水航行器环境水压产生的轴向推力(即内外压力差乘以转轴有效截面积)。当航行器在潜水工作时，螺旋桨产生的推力时影响电机轴承寿命的主要因素。随着航行器所处的水深不断增加，环境水压产生的轴向推力不断加大，电机转轴所承受的轴向推力也不断增大，严重影响电机内部轴承的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种水下航行器推进用无刷直流电动机，能够应用于深海中工作，具有体积小、功率大、耐高压及寿命长等特点。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：这种水下航行器推进用无刷直流电动机，包括密封机构，所述密封机构内部通过轴承与调节电机内部压力的压力平衡充油腔体连接。进一步，上述压力平衡充油腔体包括储油箱和设置在储油箱上端的压力平衡装置。进一步，上述压力平衡装置包括缸体，缸体内设置有弹簧，所述弹簧一端与缸体内部链接，另一端与活塞链接。进一步，上述储油箱为冷却润滑油箱。进一步，上述密封机构包括壳体和动密封，动密封设置在壳体上。进一步，上述密封机构内部的压力大于密封机构外部的压力。进一步，上述轴承上还设置有电机转子，以及与所述电机转子匹配的电机定子。相对于现有技术，本专利技术的优点及效果为：(1)电机采用密封结构，且电机内部预充高压及冷却润滑油。装配时预置电机内部压力大于电机外部压力，该部分压力可以用来平衡一部分螺旋桨产生的推力，从而降低作用在电机轴承上的载荷；冷却润滑油对电机内部的轴承及动密封结构进行润滑，可大幅度提高电机的综合寿命。(2)电机装有平衡电机内部与外部压力关系的油缸。通过弹簧，预置电机内部压力与外部压力差。使预置的压力乘以转轴有效截面积等于50％的受螺旋桨产生推力。这样当航行器在浅海工作时，电机轴承上所受到的载荷为螺旋桨推力的50％，根据轴承计算公式可以得出电机轴承理论寿命提高8倍，考虑多种因素的影响，实际提高寿命6倍以上。当航行器在深水中工作时，通过压力平衡装置抵消了由于环境水压变化产生的轴向力，电机轴承寿命与在浅水基本相当，比没有压力平衡装置的电机轴承寿命提高数十倍。附图说明图1为本专利技术水下航行器推进用无刷直流电动机的机构示意图。其中：1为动密封；2为电机定子；3为电机转子；4为弹簧；5为缸体；6.为活塞；7为储油箱；8为轴承。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1所示：本专利技术公开了一种水下航行器推进用无刷直流电动机，包括密封机构，密封机构内部通过轴承8与调节电机内部压力的压力平衡充油腔体连接。压力平衡充油腔体包括储油箱7和设置在储油箱7上端的压力平衡装置。压力平衡装置包括缸体5，所述缸体5内设置有弹簧4，所述弹簧4一端与缸体5内部链接，另一端与活塞6链接。储油箱7为冷却润滑油箱。密封机构包括壳体和动密封1，动密封1设置在壳体上。密封机构内部的压力大于密封机构外部的压力。轴承8上还设置有电机转子3，以及与所述电机转子3匹配的电机定子2。本专利技术水下航行器推进用无刷直流电动机，安装在水下航行器尾部，直接驱动螺旋桨在深水中工作。(1)电机采用密封结构，且电机内部预充高压及冷却润滑油。装配时预置电机内部压力大于电机外部压力，该部分压力可以用来平衡一部分螺旋桨产生的推力，从而降低作用在电机轴承上的载荷；冷却润滑油对电机内部的轴承及动密封结构进行润滑，可大幅度提高电机的综合寿命。(2)电机装有平衡电机内部与外部压力关系的油缸。通过弹簧，预置电机内部压力与外部压力差。使预置的压力乘以转轴有效截面积等于50％的受螺旋桨产生推力。这样当航行器在浅海工作时，电机轴承上所受到的载荷为螺旋桨推力的50％，根据轴承计算公式可以得出电机轴承理论寿命提高8倍，考虑多种因素的影响，实际提高寿命6倍以上。当航行器在深水中工作时，通过压力平衡装置抵消了由于环境水压变化产生的轴向力，电机轴承寿命与在浅水基本相当，比没有压力平衡装置的电机轴承寿命提高数十倍。该设计方案已在西安微电机研究所设计的多种电机上应用，机座号有φ190、φ272无刷直流电动机，电机最高可以在数十兆帕压力的环境下工作，电机已经在我国深水航行器上应用，应用效果良好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下航行器推进用无刷直流电动机，其特征在于，包括密封机构，所述密封机构内部通过轴承(8)与调节电机内部压力的压力平衡充油腔体连接。

【技术特征摘要】
1.一种水下航行器推进用无刷直流电动机，其特征在于，包括密封机构，所述密封机构内部通过轴承(8)与调节电机内部压力的压力平衡充油腔体连接。2.根据权利要求1所述的水下航行器推进用无刷直流电动机，其特征在于，所述压力平衡充油腔体包括储油箱(7)和设置在储油箱(7)上端的压力平衡装置。3.根据权利要求2所述的水下航行器推进用无刷直流电动机，其特征在于，所述压力平衡装置包括缸体(5)，所述缸体(5)内设置有弹簧(4)，所述弹簧(4)一端与缸体(5)内部链接，另一端与活塞(6)链接。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，
申请(专利权)人：西安微电机研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61