一种用于水下的磁耦合转舵装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于水下的磁耦合转舵装置，减少了常规动密封转舵方式的摩擦损耗，同时避免了密封圈磨损带来的漏水风险，提高了装置的可靠性。一种用于水下的磁耦合转舵装置，包括舵体、驱动装置、磁耦合装置和与所述舵体转动连接的舵叶，所述驱动装置设置在所述舵体上，所述磁耦合装置包括安装座、输入轴、从动磁转子、输出件和主动磁转子，所述安装座设置在所述舵体上，所述主动磁转子和所述从动磁转子与所述安装座转动连接，所述输入轴一端与所述主动磁转子固定连接，所述输入轴另一端延伸至所述安装座外并与所述驱动装置通过传动单元连接，所述输出件一端与从动磁转子固定连接，所述输出件另一端延伸至安装座外并与舵叶通过传动杆连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机电一体化
，特别是涉及一种用于水下的磁耦合转舵装置。
技术介绍
目前，自主水下航行器大多采用舵来控制航向角和姿态角。常规的转舵装置依靠接触式动密封来将密封腔内的转矩传递至密封腔外的舵叶，来实现舵叶的转动。这种接触式动密封，转动轴和静止密封圈以一定的预压力接触并相对转动，因为两者摩擦必然存在摩擦功率损耗。此外，工作时间长后会导致密封圈磨损，存在漏水的风险。舵叶由于突出于航行器主体之外，容易因为碰撞损坏转舵装置，这种情况下，整个水下航行器也存在漏水的危险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题就是提供一种用于水下的磁耦合转舵装置，降低舵在扭矩传递过程中的功率消耗以及提高防水性能和可靠性。为解决上述问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于水下的磁耦合转舵装置，包括舵体、驱动装置、磁耦合装置和与所述舵体转动连接的舵叶，所述驱动装置设置在所述舵体上，所述磁耦合装置包括安装座、输入轴、从动磁转子、输出件和用于驱使所述从动磁转子转动的主动磁转子，所述安装座设置在所述舵体上，所述主动磁转子和所述从动磁转子与所述安装座转动连接，所述输入轴一端与所述主动磁转子固定连接，所述输入轴另一端延伸至所述安装座外并与所述驱动装置通过传动单元连接，所述输出件一端与所述从动磁转子固定连接，所述输出件另一端延伸至所述安装座外并与所述舵叶通过传动杆连接。进一步的，所述主动磁转子包括呈环形的第一固定架和若干安装在所述第一固定架周侧的第一磁性件，所述从动磁转子包括呈环形的第二固定架和若干安装在所述第二固定架周侧的第二磁性件，所述第一固定架围绕在所述第二固定架的周侧。进一步的，所述安装座包括壳体、内端盖和外端盖，所述主动磁转子设置在所述内端盖与所述壳体之间，所述从动磁转子设置在所述外端盖与所述壳体之间。进一步的，所述壳体设有用于容置所述主动磁转子的第一凹槽和用于容置所述从动磁转子的第二凹槽，所述第一凹槽的开口与所述第二凹槽的开口朝向相反。进一步的，所述壳体的上端面设有向上延伸的第一环形凸筋，所述外端盖插入所述第一环形凸筋。进一步的，所述内端盖上设有向上延伸的第二环形凸筋，所述壳体下端插入所述第二环形凸筋。所述壳体与所述外端盖和所述内端盖形成孔轴配合。进一步的，所述内端盖与所述壳体通过第一螺钉固定连接，所述外端盖与所述壳体通过第二螺钉固定连接。所用到的螺钉螺母均为标准件。进一步的，所述输出件包括转动轴和端帽，所述转动轴一端与所述从动磁转子固定连接，所述端帽套在所述转动轴的另一端并与所述舵叶通过所述传动杆连接。进一步的，所述输入轴通过陶瓷轴承和内端盖连接，所述传动轴通过陶瓷轴承和外端盖连接。进一步的，所述传动单元包括主动同步带轮、从动同步带轮和同步带，所述驱动装置为电机且该电机的输出轴与所述主动同步带轮固定连接，所述从动同步带轮与所述输入轴固定连接，所述同步带一端绕装在所述主动同步带轮上，所述同步带另一端绕装从动同步带轮上。本专利技术的有益效果：采用磁耦合方式传递转舵扭矩，整个转舵装置没有动密封，减少了常规动密封转舵方式的摩擦损耗，同时避免了密封圈磨损带来的漏水风险，提高了装置的可靠性。即使舵叶因为碰撞而损坏，由于舵叶转轴并不直接连到航行器腔体内部，整个航行器主体也不会漏水，从而提高了整个水下航行器的可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例一中磁耦合转舵装置的立体图；图2是本专利技术实施例一中部分磁耦合转舵装置的俯视图；图3是图2中A-A处的剖视图；图4是本专利技术实施例一中单个磁耦合装置的主视图；图5是图4中B-B处的剖视图；图6是本专利技术实施例一中多个磁耦合装置的第一立体图；图7是本专利技术实施例一中多个磁耦合装置的第二立体图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例一参照图2、图4和图6，一种用于水下的磁耦合转舵装置，包括舵体1、驱动装置2、磁耦合装置4、传动杆5和与舵体1转动连接的舵叶6，驱动装置2设置在舵体1上，磁耦合装置4包括安装座41、输入轴43、从动磁转子44、输出件45和用于驱使从动磁转子44转动的主动磁转子42，安装座41设置在舵体1上，主动磁转子42和从动磁转子44与安装座41转动连接，输入轴43一端与主动磁转子42固定连接，输入轴43另一端延伸至安装座41外并与驱动装置2通过传动单元3连接，输出件45一端与从动磁转子44固定连接，输出件45另一端延伸至安装座41外并与舵叶6通过传动杆5连接。需要说明的是：本实施例的主动磁转子42包括呈环形的第一固定架和若干安装在第一固定架周侧的第一磁性件，从动磁转子44包括呈环形的第二固定架和若干安装在第二固定架周侧的第二磁性件，第一固定架围绕在第二固定架的周侧。在本专利技术的其他实施例中，第二固定架围绕在第一固定架的周侧。优选的，若干由磁石制成的第一磁性件均匀分布在第一固定架的周侧，换句话说，任意两块相邻的第一磁性件之间的间隔距离相同；若干由磁石制成的第二磁性件均匀分布在第二固定架的周侧，话句话说，任意两块相邻的第二磁性件之间的间隔距离相同。在本专利技术的其他实施例中，第一磁性件由磁铁制成，第二磁性件由磁铁制成。参照图5和图6，本实施例的安装座41包括壳体411、内端盖412和外端盖413，主动磁转子42设置在内端盖412与壳体411之间，从动磁转子44设置在外端盖413与壳体411之间，具体的：壳体411设有用于容置主动磁转子42的第一凹槽和用于容置从动磁转子44的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽的开口朝向相反，从图5中不难看出，第一凹槽的开口朝下，第二凹槽的开口朝上，当主动磁转子42插装在第一凹槽时，内端盖412与壳体411通过第一螺钉46固定连接，以阻止主动磁转子42退出第一凹槽；当从动磁转子44插装在第二凹槽时，外端盖413与壳体411通过第二螺钉47固定连接，以阻止从动磁转子44退出第二凹槽。如此设计，在主动磁转子42和从动磁转子44的安装过程中，二者之间产生的磁场作用力可以由壳体411进行适当的削弱。在本专利技术的其他实施例中，安装座包括壳体和端盖，壳体设有用于容置主动磁转子的第一凹槽和用于容置从动磁转子的第二凹槽，第一凹槽的开口与第二凹槽的开口朝向相同，当主动磁转子插装在第一凹槽，并且从动磁转子插装在第二凹槽时，端盖与壳体卡扣连接，以阻止主动磁转子退出第一凹槽以及阻止从动磁转子退出第二凹槽。从图6可以看出，本实施例的内端盖412上设有用于避让输入轴43的第一安装孔，输入轴43一端插入第一凹槽并与主动磁转子42固定连接，其另一端贯穿第一安装孔后与传动单元3连接；外端盖413上设有用于避让输出件45的第二安装孔，输出件45一端插入第二凹槽并与从动磁转子44固定连接，其另一端贯穿第二安装孔后与传动杆5连接。优选的，本实施例的壳体411的上端面设有向上延伸的第一环形凸筋4111，外端盖413可插入第一环形凸筋4111；内端盖412上设有向上延伸的第二环形凸筋4121，壳体411下端可插入第二环形凸筋4121。如此设计，增加内端盖412与壳体411之间的连接强度以及增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水下的磁耦合转舵装置，其特征在于，包括舵体、驱动装置、磁耦合装置和与所述舵体转动连接的舵叶，所述驱动装置设置在所述舵体上，所述磁耦合装置包括安装座、输入轴、从动磁转子、输出件和用于驱使所述从动磁转子转动的主动磁转子，所述安装座设置在所述舵体上，所述主动磁转子和所述从动磁转子与所述安装座转动连接，所述输入轴一端与所述主动磁转子固定连接，所述输入轴另一端延伸至所述安装座外并与所述驱动装置通过传动单元连接，所述输出件一端与所述从动磁转子固定连接，所述输出件另一端延伸至所述安装座外并与所述舵叶通过传动杆连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于水下的磁耦合转舵装置，其特征在于，包括舵体、驱动装置、磁耦合装置和与所述舵体转动连接的舵叶，所述驱动装置设置在所述舵体上，所述磁耦合装置包括安装座、输入轴、从动磁转子、输出件和用于驱使所述从动磁转子转动的主动磁转子，所述安装座设置在所述舵体上，所述主动磁转子和所述从动磁转子与所述安装座转动连接，所述输入轴一端与所述主动磁转子固定连接，所述输入轴另一端延伸至所述安装座外并与所述驱动装置通过传动单元连接，所述输出件一端与所述从动磁转子固定连接，所述输出件另一端延伸至所述安装座外并与所述舵叶通过传动杆连接。2.如权利要求1所述用于水下的磁耦合转舵装置，其特征在于，所述主动磁转子包括呈环形的第一固定架和若干安装在所述第一固定架周侧的第一磁性件，所述从动磁转子包括呈环形的第二固定架和若干安装在所述第二固定架周侧的第二磁性件，所述第一固定架围绕在所述第二固定架的周侧。3.如权利要求1所述用于水下的磁耦合转舵装置，其特征在于，所述安装座包括壳体、内端盖和外端盖，所述主动磁转子设置在所述内端盖与所述壳体之间，所述从动磁转子设置在所述外端盖与所述壳体之间。4.如权利要求3所述用于水下的磁耦合转舵装置，其特征在于，所述壳体设有用于容置所述主动磁转子的第一凹槽和用于容置所述从动磁转子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐特奇，彭时林，胡饶峰，王浙栋，范姜辉，赵玉杰，黄晓庆，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33