通过气压平衡就能够达到深潜水无限的潜水艇螺旋桨驱动装置制造方法及图纸

一种通过气压平衡就能够达到深潜水无限的潜水艇螺旋桨驱动装置：全密封型壳体(3)中除了机电转轴(2)在穿过轴封位置(G)时存在着该两者之间的动配合缝隙以外，就只存在从该全密封型壳体(3)中引出的外接气体压力平衡管(7)，由于本发明专利技术是依靠全密封型拖动电机中的气体平衡或顶托来实现无功耗行为的防水密封功能的新技术原理，这就为省略了现有技术中螺旋桨转轴所有涉及到的防水密封机构及其配用的防水密封元件均创造了条件，即为不存在现有技术中为了转轴的防水密封必须强加于它的为了转轴密封旋旋转摩擦功耗与摩擦元件的损耗的前提下也能够正常工作创造了条件。——显然，本发明专利技术提出了又一种能够达到“深潜水无限”的潜水艇(D)的驱动结构原理，且具有极高的“性价比”。。。

【技术实现步骤摘要】
通过气压平衡就能够达到深潜水无限的潜水艇螺旋桨驱动装置


[0001]本专利技术涉及一种通过气压平衡就能够达到深潜水无限的潜水艇螺旋桨驱动装置。

技术介绍

[0002]目前，常规潜水艇的潜水深度并不是无限的，外界高压水体会顺着拖动电机与螺旋桨的转轴所形成的转轴与轴封位置两者之间动配合缝隙，压迫外界水体渗进位于一个大气压力艇内环境空间中的电机内部积累，而最终造成电机的转子接触到外界渗水的积累而坏损，或者，让电机全部位于该艇舱内，仅仅让电机转轴伸出该艇外侧，那么，该转轴的直接或间接延长部分仍然同样地会与艇体轴封位置两者之间形成新的动配合缝隙，即利用该缝隙抵御外界高压水体对艇体内部一个大气压力的环境空间的上述“缝隙”渗水的大问题。
[0003]ZL201580058715.5(芬兰赫尔辛基ABB公司在中国获准的专利技术专利)，主要是处理上述电机转轴从一个大气压力环境下伸出艇壁至高于该压力的外界水体当中后，驱动螺旋桨旋转时专用于对该转轴段的直接防水密封结构中属于现有技术的一种能够反映出一般常规复杂结构的典型概况，其机理确是：
[0004]为出自于低压环境的转轴对于外界高压水体的防水密封的原理，正如与人力打气筒能够通过手力来输出高压气体的打气筒放大结构原理相近似，它是利用“含油圆皮环密封塞圈”垂直抽吸气体与之后再垂直压迫它(绝不存在该“含油圆皮环密封塞圈”的旋转运动)来实现向外排出远高出一个环境压力的高压气体，实施对自行车内胎充气。——而近人手一侧的该“含油圆皮环密封塞圈”所面临的始终是在一个大气压力的环境中。显然：
[0005]“通过手力在低压环境中来输出高压气体的打气筒放大结构原理”的“倒置情况”，符合现有技术中涉及上述诸如：1ZL20158005875.5项目中对螺旋桨转轴段的防水密封要求。——只是电机驱动转轴段与联动的螺旋桨转轴段不是同属于同一根转轴而已，但均同处在一个大气压力载人舱体环境中的。
[0006]因此，鉴于当前的情况看，由于受到必须强化与外界水体直接连通的螺旋桨转轴段的防水密封要求而带来的一系列的问题(含：增加相应的设施等举措)或制约而言，一般现有技术潜水艇的最大潜水深度约定在300米，若再进一步采用了如ZL20158005875.5项目中涉及的“多级抵御渗水”复杂的举措，最多让深潜定在约400米。否则，就会觉得太“得不尝失”了。
[0007]目前，裕实现“深潜水无限”，就有一种处理方案：让螺旋桨必须采用“间接驱动”的方式，以此可避免任何结构性的“渗水缝隙”存在：
[0008]将驱动电机连接螺旋桨的转轴，让一块例如其直径约与该螺旋桨旋转直径相当且具有一定厚度(例如压力在2万米水深即2000个大气压力对付1个大气压力下的舱体环境压力且达到其一定厚度的平面凹凸现象极微才行)的非导磁与非导电的隔离厚板来截断转轴(截断的两者分别位于高压与低压不同的压力区间当中)，而让电机的旋转力通过由该电机驱动而造成的旋转磁场(磁力线)通过穿透该非导磁与非导电的隔离板之后，再间接地带动
螺旋桨旋转的铁磁材料一起同步旋转，即由电机旋转“磁力”通过上述厚度远距离的旋转(必含导电水体磁电感应涡流损耗)间接地驱动螺旋桨。——其能效比很低，总能耗极大，但还被认为是当前“性价比”最高且能够达到“深潜水无限”的设计方案。
[0009]为此，该截断潜水艇舱体中的单根电机驱动转轴并使其被截断且又被平板隔离的另一部分独立在艇体外界水体中的螺旋桨转轴的间接驱动方案，国际上仅限于核潜艇或科研用途极深潜艇的设计方案中才会采用。如此具有深潜水的超高性能潜水艇在全球的总数量，目前世界上仅仅存在四十艘左右。
[0010]通过精心策划，能够在现有技术组合的框架下就能设计出同样达到“深潜水无限”且还能够实现极高“性价比”的潜水艇，岂不是更理想吗？

技术实现思路

[0011]本专利技术之目的：就是为了实现上述的“岂不是更理想”之目的。
[0012]本专利技术的关键在于：
[0013]通过对于潜水艇采用的全密封型拖动电机中增设了对于电机内部的气体压力平衡管以及由受控于近艇外水体压力的稳压输气阀、单向阀与控制供气与排气的二只电动截止阀的四阀组合外加高压气源的技术举措，来实现上述的让潜水艇能“深潜水无限”的效果。
[0014]本专利技术与现有技术比较的特点：
[0015]由于本专利技术是依靠全密封型拖动电机中的气体平衡或顶托来实现无功耗行为的防水密封功能的新技术原理，这就为省略了现有技术中螺旋桨转轴所有涉及到的防水密封机构及其配用的防水密封元件均创造了条件，即为使得作为螺旋桨驱动装置的拖动电机转轴在没有任何为了防水密封必须强加于它的为了转轴密封旋必须附加的多重旋转摩擦功耗与摩擦元件的损耗(以及含为此而增设的相应附属的相关设施)的前提下也能够正常工作均创造了条件。——显然，使得本专利技术进而又为能够同样达到“深潜水无限”之前提下的“性价比”最高，而且该“最高”又进而会比现有技术高出许多又创造了条件。
附图说明
[0016]图1示意了潜水艇下潜航运过程时阀控的气动气动状态。
[0017]图2示意了潜水艇上浮航运过程时阀控的气动气动状态。
[0018]图3示意了潜水艇拖动电机倒立驱动螺旋浆旋转的为了提高其深潜水无限可靠程度且容易实施的供参考的附加设计方案。
[0019]图4示意了关键的稳压输气阀输出压力涉及的相关技术要求。
[0020]D：潜水艇(尾部剖面部分)；G：轴封位置或它与转轴两者之间能够对电机内部渗水或能够对电机外界的动配合缝隙；S：电机内允许暂存外界渗水累积的容积(见示意：其渗水液面必须低于电机内部轴承所在的高度)；P：电动对外排气截止阀；R：电动高压供气截止阀；1：螺旋桨；2：机电的垂向转轴；2
’
：被动的水平驱动螺旋桨的转轴；3：电机的全密封型壳体；4：定子；5：转子；6：轴承；7：气体压力平衡管；8：排气单向阀；9：受控于近艇外水体压力控制的稳压输气阀；10：位于艇内部的高压储气桶；E：竖向直角齿轮；F：水平向直角齿轮；“E
‑
F”：由垂直旋转变为水平旋转设置方案的直角传递原理示意；O：近艇外水体压力对稳压
输气阀的专用输水管道。
具体实施方式
[0021]为了实现本专利技术目的，拟采用以下的技术方案：
[0022]一、本专利技术是一种通过气压平衡就能够轻易达到“深潜水无限”的潜水艇螺旋桨驱动装置：
[0023]有采用全部由金属焊接工艺拼结而无可拆卸缝隙的全密封型壳体3所包围的包括转子4与定子5在内构成的驱动电机；其特征在于：
[0024]全密封型壳体3中除了机电转轴2在穿过轴封位置G时存在着该两者之间的动配合缝隙G(允许外界水体与电机内部气体以渗水或渗气的形式从中穿越)以外，就只存在从该全密封型壳体3中引出的外接气体压力平衡管7，并且，全密封型壳体3中的机电转轴2在轴封位置G的出口处缝隙G是浸没在潜水艇D所在的外界水体当中，即是被潜水艇D的外界水体完全淹盖住的；
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过气压平衡就能够达到深潜水无限的潜水艇螺旋桨驱动装置，有：采用全部由金属焊接工艺拼结而无可拆卸缝隙的全密封型壳体(3)所包围的包括转子(4)与定子(5)在内构成的驱动电机，其特征在于：全密封型壳体(3)中除了机电转轴(2)在穿过轴封位置(G)时存在着该两者之间的动配合缝隙以外，只存在从该全密封型壳体(3)中引出的外接气体压力平衡管(7)，并且，全密封型壳体(3)中的机电转轴(2)在轴封位置(G)的出口处缝隙是浸没在潜水艇(D)所在的外界水体当中，即是被潜水艇(D)的外界水体完全淹盖住的；所述的潜水艇(D)当其电机不旋转停机时，或者，下潜过程中，电动对外排气截止阀(P)处于关闭状态，而电动高压供气截止阀(R)处于开启状态，全密封型壳体(3)内的压力一旦低于潜水艇外界水体压力时，高压储气桶(10)中的高压气源就会自动通过受控于近艇外水体压力控制的稳压输气阀(9)后再经过电动高压供气截止阀(R)与气体压力平衡管(7)对电机全密封型壳体(3)内部释放出平衡电机内部压力用途的且相对来说的高压气体，直到全密封型壳体(3)内气体的高压力与外界水体的高压力处于平衡为止；所述的潜水艇(D)上浮过程中，电动对外排气截止阀(P)处于开启状态，而电动高压供气截止阀(R)处于关闭状态，全密封型壳体(3)内的压力一旦高于潜水艇外界水体压力时，全密封型壳体(3)内相对来说的高压气体就会经气体压力平衡管(7)再通过排气单向阀(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁嘉麟，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：