[發明專利]一種基于雙磁體傳動的水下驅動裝置

有效

• 申請號: 202010886820.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111998054B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 田新亮;王鵬;陳興;李欣;張顯濤;郭孝先;溫斌榮
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;F16H57/021;F16H57/029;F16H57/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種基于雙磁體傳動的水下驅動裝置，涉及船舶與海洋工程、水下機器人、無人船和密封電機領域，所述水下驅動裝置設置于密封箱中，包括：雙磁體結構、驅動器和負載輸出軸；其中，雙磁體結構包括：外磁環、內磁條、磁軸和隔套。該裝置采用無接觸的雙磁體結構傳動，隔套將內部電機與外界海水分隔開來，大大增強了驅動裝置的水密性，使得驅動裝置的水密效果好，可適用于船舵、減搖鰭等低扭矩的動力輸出。該裝置采用的雙磁體結構在受到瞬時的外力沖擊后，可以自動復位，從而避免外力直接沖擊傳動齒輪和驅動器，具有緩沖和保護裝置的作用。該裝置結構簡單，易于實現。

技術領域

本發明涉及船舶與海洋工程、水下機器人、無人船和密封電機領域，尤其涉及一種基于雙磁體傳動的水下驅動裝置。

背景技術

在人工智能技術大力發展的背景下，無人船等海洋裝備發展迅猛，目前已經進入商業生產模式。在無人船等海洋裝備發展過程中，驅動裝置的密封和傳遞始終是限制研發的重要因素之一。驅動裝置內包含精密儀器設備和電子控制系統，需要做到完全密封。由于其長期工作在水中，既要保證驅動裝置的正常運行，又要避免海水進入驅動裝置內部，彼此間構成了矛盾因素。

普通的水密處理方法或影響傳動效率，或水密效果不佳。當負載受到偶然外力突然轉動較大角度時，容易造成驅動裝置的損壞。因此，本領域的技術人員致力于開發一種基于雙磁體傳動的水下驅動裝置，解決現有技術中存在的水密問題。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何解決現有技術中存在的水密問題，既能保證水下驅動裝置的正常運行，又能避免海水進入水下驅動裝置的內部。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于雙磁體傳動的水下驅動裝置，利用磁體的磁性實現無接觸的傳動，一方面保證水下驅動裝置的正常運行，另一方面又能避免海水進入水下驅動裝置的內部。具體來說，本發明提供的一種基于雙磁體傳動的水下驅動裝置設置于密封箱中，所述水下驅動裝置包括：

雙磁體結構；

驅動器，所述驅動器通過齒輪傳動結構驅動所述雙磁體結構的轉動；

負載輸出軸，所述負載輸出軸連接所述雙磁體結構，所述雙磁體結構的轉動驅動所述負載輸出軸的轉動；

其中，所述雙磁體結構包括：

外磁環，所述外磁環包括若干塊大小形狀相同的第一磁性材料，按照N/S/N/S交錯的方式形成環形布置；

內磁條，所述內磁條設置于所述外磁環的內部，包括若干塊大小形狀相同的第二磁性材料，按照N/S/N/S交錯的方式布置，所述第一磁性材料與所述第二磁性材料的數量相同，所述第一磁性材料和所述第二磁性材料的N/S極錯開布置，使得N極與S極相對，形成相互吸引；

磁軸，所述磁軸為非磁性材料組成的長軸，設置于所述外磁環與所述內磁條之間，所述磁軸的內表面與所述內磁條的外表面相適配，所述磁軸的內表面與所述內磁條相連接；所述磁軸的末端與所述負載輸出軸相連接；

隔套，所述隔套為非磁性材料，設置于所述外磁環和所述磁軸之間，所述隔套的外表面的形狀與所述外磁環的內表面相適配；所述隔套與所述外磁環和所述磁軸均留有空隙。

進一步地，所述第一磁性材料與所述第二磁性材料的數量為偶數。

進一步地，所述第一磁性材料與所述第二磁性材料的數量為4。

進一步地，所述外磁環的內表面形狀為圓形。

進一步地，所述水下驅動裝置與所述密封箱之間通過密封軸承和密封圈連接。

進一步地，還包括固定裝置，所述固定裝置與所述水下驅動裝置下方的所述密封軸承連接，在所述密封箱的外部固定。