水下推进器与水下机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种水下推进器，包含电机结构、支撑导向结构以及一个或多个桨叶片；所述电机结构包含转子组件与定子组件；支撑导向结构、桨叶片分别安装在定子组件、转子组件上；所述转子组件包含外壳，多个桨叶片分别沿周向方向直接紧固安装在外壳上；或者，多个桨叶片通过设置的桨叶连接件成型为一体后，间接安装在外壳上；所述外壳位于定子组件的径向外侧；支撑导向结构包含导向管，所述桨叶片位于导向管的径向内侧。本实用新型专利技术还提供了一种包含上述水下推进器的水下机器人。本实用新型专利技术解决了水下电机防水的核心问题，不必再为电机整机做耐压密封舱，大大简化了推进器的结构，重量、尺寸以及制造成本得到有效降低。

Underwater Propeller and Underwater Vehicle

The utility model provides an underwater propeller, which comprises a motor structure, a supporting guiding structure and one or more blades of an impeller; the motor structure comprises a rotor component and a stator component; the supporting guiding structure and the blades of an impeller are respectively installed on the stator component and the rotor component; the rotor component comprises a shell, and a plurality of blades are directly fastened to the shell along the circumferential direction. On the other hand, a plurality of blades are indirectly mounted on the casing after being formed into one by means of a set of blade connectors; the casing is located on the radial outer side of the stator assembly; the supporting guiding structure includes a guiding tube, and the blades are located on the radial inner side of the guiding tube. The utility model also provides an underwater vehicle including the underwater thruster. The utility model solves the core problem of underwater motor waterproofing, does not need to make a pressure-resistant sealed cabin for the whole motor, greatly simplifies the structure of the propeller, and effectively reduces the weight, size and manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
水下推进器与水下机器人
本技术涉及水下推进领域，具体地，涉及一种水下推进器与水下机器人。
技术介绍
全球水下机器人在小型化、智能化的方向上快速发展，而小尺寸、结构简洁、大功率、安全可靠的新型水下推进器是水下机器人小型化、智能化的基础。传统的水下推进器通常采用将螺旋桨叶与电机轴向布置的形式，电机设置于耐压舱中以抵抗水下高压的作用，这种水下推进器通常长度较长，整机构造笨重，推重比一般小于5：1，在深水环境下对耐压舱的强度要求高，深水环境适应性与制造成本高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种水下推进器与水下机器人。根据本技术提供的水下推进器，包含电机结构、支撑导向结构以及一个或多个桨叶片；所述电机结构包含转子组件与定子组件；支撑导向结构、桨叶片分别安装在定子组件、转子组件上；所述转子组件包含外壳，多个桨叶片分别沿周向方向直接紧固安装在外壳上；或者，多个桨叶片通过设置的桨叶连接件成型为一体后，间接安装在外壳上；所述外壳位于定子组件的径向外侧；支撑导向结构包含导向管，所述桨叶片位于导向管的径向内侧。优选地，所述转子组件还包含转轴、转子磁体以及第一端盖，第一端盖与外壳紧固连接或一体成型，所述转子磁体安装在外壳的内壁面上；转轴周向固定在第一端盖上；所述定子组件包含励磁绕组、内支撑以及第二端盖，内支撑与第二端盖一体成型或紧固连接，所述励磁绕组安装在内支撑的外周面上；第一端盖、第二端盖以及外壳围成的空间形成容物空间，所述转子磁体与励磁绕组均位于容物空间中。优选地，所述内支撑为管状，所述转轴贯穿设置在管状内支撑的轴向通孔中，转轴与内支撑通过设置的滑动轴承连接；所述滑动轴承包含高分子复合材料轴承，所述转轴包含45号钢转轴；多个励磁绕组沿周向分布在管状内支撑的外壁面上；多个转子磁体与励磁绕组在径向方向上相对设置。优选地，所述支撑导向结构还包含第一罩壳与第二罩壳，第二罩壳紧固安装在第二端盖上；所述导向管包含紧固连接或一体成型的径接部与导向部，第二罩壳通过设置的撑开杆连接在径接部上，第一罩壳通过设置的防护杆紧固连接在导向部上。优选地，导向管上还紧固连接有安装支架；所述防护杆呈十字布置；径接部与导向部在内壁与外壁上均平滑过段连接；所述径接部在沿与导向部连接端到径接部自由端的方向上，内壁与外壁的直径均增大。优选地，所述第二端盖上设置有穿线孔，所述励磁绕组连接有电机线，电机线穿设在穿线孔中；所述穿线孔的孔壁面与电机线之间设置有灌封层；所述第二罩壳上设置有过线孔，电机线在延伸方向上贯穿过线孔。优选地，所述励磁绕组和/或转子磁体上设置有防水涂料层；沿轴向延伸方向上，外壳与第二端盖之间存在间隙；或者，外壳与第二端盖通过轴承结构连接；所述桨叶片为双凸翼型、平凸翼型或者凹凸翼型。优选地，所述第一端盖包含一体成型的径向延伸部与紧定部，转轴沿轴向的一端周向固定在紧定部上；转轴沿轴向的另一端贯穿第二端盖到达容物空间的外部，转轴沿轴向的另一端配设有轴端卡板，轴端卡板通过设置的紧定销周向固定在转轴上；所述第二端盖上设置有环形槽，所述轴端卡板沿轴向方向的一端转动安装在环形槽中。优选地，容物空间中还设置有密封壳，所述密封壳紧固安装在内支撑上；密封壳内部形成密封空间，所述励磁绕组安装在密封空间中，密封空间中填充满缓压液体。本技术还提供了一种水下机器人，包含上述的水下推进器。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：1、本技术解决了水下电机防水的核心问题，不必再为电机整机做耐压密封舱，大大简化了推进器的结构，重量、尺寸以及制造成本得到有效降低；2、本技术提供的水下推进器能够在自身重量仅300克时，实现推力达5KG，推重比达到14.5：1，尺寸小巧灵活，易于安装。3、本技术对耐压密封舱或油封等传统结构不再有硬性需要，水下推进器不再受水深的限制，工作环境可达水下3000米。4、本技术采用复合材料的轴承，具有优良的海水耐腐蚀特性。5、在水中工作时，本技术附近的水流为高速旋转的电机提供优良的水冷，导管桨式的结构能够提供高效推力的同时，有效防止水下杂物的卷入。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为水下推进器立体结构示意图；图2为水下推进器侧视图；图3为水下推进器剖视图；图4为桨叶片剖面形状图；图5为导向部、防护杆以及第一罩壳连接示意图；图6为电机结构一个视向下立体图；图7为电机结构剖视图；图8为电机结构另一个视向下立体图；图9为电机结构爆炸图。图中示出：具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1至图3所示，本技术提供的水下推进器200，包含电机结构100、支撑导向结构210以及一个或多个桨叶片240；所述电机结构100包含转子组件110与定子组件120；支撑导向结构210、桨叶片240分别安装在定子组件120、转子组件110上；所述转子组件110包含外壳114，所述外壳114位于定子组件120的径向外侧。多个桨叶片240分别沿周向方向直接紧固安装在外壳114上；或者，多个桨叶片240通过设置的桨叶连接件成型为一体后，间接安装在外壳114上；支撑导向结构210包含导向管220，所述桨叶片240位于导向管220的径向内侧。如图6至图9所示，所述转子组件110还包含转轴111、转子磁体112以及第一端盖113，第一端盖113与外壳114紧固连接或一体成型，所述转子磁体112安装在外壳114的内壁面上；转轴111周向固定在第一端盖113上；所述定子组件120包含励磁绕组121、内支撑122以及第二端盖123，内支撑122与第二端盖123一体成型或紧固连接，所述励磁绕组121安装在内支撑122的外周面上；第一端盖113、第二端盖123以及外壳114围成的空间形成容物空间，所述转子磁体112与励磁绕组121均位于容物空间中；定子组件120与转子组件110通过一个或多个滑动轴承130连接。优选地，所述内支撑122为管状，所述转轴111贯穿设置在管状内支撑122的轴向通孔中，转轴111与内支撑122通过所述滑动轴承130连接；多个励磁绕组121沿周向分布在管状内支撑122的外壁面上；多个转子磁体112与励磁绕组121在径向方向上相对设置。优选地，所述内支撑122的横截面形状也可以是多边形的，多个励磁绕组121分别位于内支撑122的多个径向端面上。优选地，所述内支撑122上还可以预加工有用于安装的励磁绕组121的定位槽，在对励磁绕组121进行灌封时，可增加励磁绕组1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下推进器(200)，其特征在于，包含电机结构(100)、支撑导向结构(210)以及一个或多个桨叶片(240)；所述电机结构(100)包含转子组件(110)与定子组件(120)；支撑导向结构(210)、桨叶片(240)分别安装在定子组件(120)、转子组件(110)上；所述转子组件(110)包含外壳(114)，多个桨叶片(240)分别沿周向方向直接紧固安装在外壳(114)上；或者，多个桨叶片(240)通过设置的桨叶连接件成型为一体后，间接安装在外壳(114)上；所述外壳(114)位于定子组件(120)的径向外侧；支撑导向结构(210)包含导向管(220)，所述桨叶片(240)位于导向管(220)的径向内侧。

【技术特征摘要】
1.一种水下推进器(200)，其特征在于，包含电机结构(100)、支撑导向结构(210)以及一个或多个桨叶片(240)；所述电机结构(100)包含转子组件(110)与定子组件(120)；支撑导向结构(210)、桨叶片(240)分别安装在定子组件(120)、转子组件(110)上；所述转子组件(110)包含外壳(114)，多个桨叶片(240)分别沿周向方向直接紧固安装在外壳(114)上；或者，多个桨叶片(240)通过设置的桨叶连接件成型为一体后，间接安装在外壳(114)上；所述外壳(114)位于定子组件(120)的径向外侧；支撑导向结构(210)包含导向管(220)，所述桨叶片(240)位于导向管(220)的径向内侧。2.根据权利要求1所述的水下推进器(200)，其特征在于，所述转子组件(110)还包含转轴(111)、转子磁体(112)以及第一端盖(113)，第一端盖(113)与外壳(114)紧固连接或一体成型，所述转子磁体(112)安装在外壳(114)的内壁面上；转轴(111)周向固定在第一端盖(113)上；所述定子组件(120)包含励磁绕组(121)、内支撑(122)以及第二端盖(123)，内支撑(122)与第二端盖(123)一体成型或紧固连接，所述励磁绕组(121)安装在内支撑(122)的外周面上；第一端盖(113)、第二端盖(123)以及外壳(114)围成的空间形成容物空间，所述转子磁体(112)与励磁绕组(121)均位于容物空间中。3.根据权利要求2所述的水下推进器(200)，其特征在于，所述内支撑(122)为管状，所述转轴(111)贯穿设置在管状内支撑(122)的轴向通孔中，转轴(111)与内支撑(122)通过设置的滑动轴承(130)连接；所述滑动轴承(130)包含高分子复合材料轴承，所述转轴(111)包含45号钢转轴；多个励磁绕组(121)沿周向分布在管状内支撑(122)的外壁面上；多个转子磁体(112)与励磁绕组(121)在径向方向上相对设置。4.根据权利要求2所述的水下推进器(200)，其特征在于，所述支撑导向结构(210)还包含第一罩壳(231)与第二罩壳(232)，第二罩壳(232)紧固安装在第二端盖(123)上；所述导向管(220)包含紧固连接或一体...

【专利技术属性】
技术研发人员：金莉萍，车利超，付斌，
申请(专利权)人：上海查派机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31