[實用新型]高功率密度的推進裝置

有效

• 申請號: 200920085369.1
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN201406023Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 黃海;趙兵;陳偉;吳丹;歐陽江力;劉勇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: B63H5/07
• 分類號: B63H5/07;B63H23/02;B63H21/17
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所（特殊普通合伙）
• 代理人: 宋國榮

技術領域

本實用新型涉及一種高功率密度的推進裝置，尤其涉及一種用作驅動深海探測器的推進裝置。

背景技術

由于海洋具有豐富資源，越來越多的國家關注于深海資源的研究和開發，所以研究深海探測器的國家和公司也越來越多，其中關注的一個焦點就是高功率密度的推進裝置。因為深海探測器艙內空間非常有限，所攜帶的能源裝置體積有限，為了提高深海探測器的續航力就需要采用高功率密度的推進裝置。在常規的推進裝置中，為了提高功率密度，電機需要采用高轉速，而螺旋槳在中低轉速時效率高，性能最好，在高轉速時效率較低，這樣實際輸出的有效功率依然不高。有采用電機多極對數設計來提高功率密度的，但是它的效果有限。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種高功率密度的推進裝置。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種高功率密度的推進裝置，包括永磁電機、行星減速器和螺旋槳，永磁電機的輸出軸通過平鍵與行星減速器的輸入軸相聯，行星減速器輸出軸通過傳動裝置連接螺旋槳。

本實用新型的進一步的技術方案是：

所述的高功率密度的推進裝置，其行星減速器的輸出軸通過磁力耦合器連接螺旋槳。

所述的高功率密度的推進裝置，還包括控制器耐壓殼、支撐筋和導流管；控制器耐壓殼、永磁電機、行星減速器、磁力耦合器和螺旋槳位于同一中心軸線上。

所述的高功率密度的推進裝置，其永磁電機包括永磁電機機座、永磁電機定子鐵心、永磁電機轉子和永磁電機定子繞組。

所述的高功率密度的推進裝置，其磁力耦合器包括磁力耦合器轉子、磁力耦合器螺旋槳側永磁體和磁力耦合器轉子永磁體。

所述的高功率密度的推進裝置，其控制器耐壓殼中放置電源和控制器，所述的電源是把直流電轉換成交流電的裝置；所述的控制器是用于根據轉子位置信號控制電源上的開關器件以便輸出永磁電機旋轉需要的電流。

所述的高功率密度的推進裝置，其永磁電機為高速永磁電機。

本實用新型中，電機和螺旋槳之間通過行星減速器連接起來，這樣電機可以按高速電機設計，而經過行星減速器后轉速變低，與螺旋槳所適合的轉速相匹配，這樣有效的減小了永磁電機的體積，提高了推進器的功率密度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構總圖。

圖2是電機、行星減速器和磁耦合器結構圖。

圖中標記：導流管1，螺旋槳2，磁力耦合器轉子3，行星減速器4，永磁電機機座5，永磁電機定子鐵心6，支撐筋7，水潤滑滑動軸承8、永磁電機轉子9、控制器耐壓殼10，O型密封圈11，永磁電機非驅動端滾動軸承12，永磁電機轉子永磁體13，永磁電機定子繞組14，行星減速器輸入端滾動軸承15，支撐座16，支撐環17，行星減速器輸出端滾動軸承18，磁力耦合器螺旋槳側永磁體19，磁力耦合器轉子永磁體20，屏蔽罩21，槳轂22，尾部水潤滑滑動軸承23，擋圈24。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種高功率密度的推進裝置，它有一個永磁電機、行星減速器4和螺旋槳2；永磁電機的輸出軸通過平鍵與行星減速器4的輸入軸相聯，行星減速器4輸出軸通過傳動裝置連接螺旋槳2，具體說，行星減速器4的輸出軸通過磁力耦合器連接螺旋槳2。還有控制器耐壓殼10、支撐筋7和導流管1；控制器耐壓殼10、永磁電機、行星減速器4、磁力耦合器和螺旋槳2位于同一中心軸線上。所述的永磁電機有一個永磁電機機座5、永磁電機定子鐵心6、永磁電機轉子9和永磁電機定子繞組14。所述的磁力耦合器包括磁力耦合器轉子3、磁力耦合器螺旋槳側永磁體19和磁力耦合器轉子永磁體20。所述的控制器耐壓殼10中放置電源和控制器，所述的電源是把直流電轉換成交流電的裝置；所述的控制器是用于根據轉子位置信號控制電源上的開關器件以便輸出永磁電機旋轉需要的電流。所述的永磁電機為高速永磁電機。

如圖2所示，行星減速器4主要是把輸入端的高轉速經過減速比變成低轉速；磁力耦合器是傳動裝置，磁力耦合器轉子3通過磁力耦合器螺旋槳側永磁體19和磁力耦合器轉子永磁體20相互作用帶動螺旋槳旋轉，同其它的旋轉密封相比磁力耦合器最大的優點是無泄漏，可靠性高。

導流管1、螺旋槳2和槳轂22構成了水動力裝置，為了提高效率，導流管1、螺旋槳2和槳轂22具有良好的流線型，盡量減小水阻。

具體工作過程如下：直流電源線經過具有密封作用的水密接頭進入到控制器耐壓殼10中，與逆變器相連，控制器根據埋在永磁電機定子鐵心6上的轉子位置傳感器傳送過來的信號發出觸發脈沖控制相應逆變器上開關管，使逆變器輸出交流電壓，進而在永磁電機定子繞組14中產生交流電流，同永磁電機轉子永磁體13產生的磁場相互作用，產生電磁轉矩，使永磁電機轉子9轉動。永磁電機轉子9與行星減速器4的輸入端軸孔配合，通過平鍵連接帶動行星減速器4的輸入端高速旋轉。經過減速變比后，行星減速器4的輸出軸與磁力耦合器轉子3軸孔配合，通過平鍵連接帶動磁力耦合器轉子3轉動，在磁力耦合器螺旋槳側永磁體19和磁力耦合器轉子永磁體20相互作用下，磁力耦合器轉子3帶動螺旋槳2旋轉產生推力。