[發明專利]一種舷外深水壓力自平衡推進電機

有效

• 申請號: 202011192108.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112531956B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 馬德森;魏娟;韓柏然;姜麗婷;趙曾武
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: H02K5/124
• 分類號: H02K5/124;H02K5/128;H02K11/20;H02K11/25;H02K11/33;B63H21/17
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

本發明提供了一種舷外深水壓力自平衡推進電機，包括輸出軸、旋轉動密封、電機本體、壓力平衡安裝座、調壓裝置和充放油組件，所述調壓裝置固定于壓力平衡安裝座的后端，包括油囊、油囊座、油囊保護罩和連接軸，其中，所述油囊內盛裝有油液，位于油囊座與油囊保護罩圍成的殼體內，與壓力平衡安裝座的油腔連通，油囊保護罩上開設有通水孔，用于將外部水引入殼體對油囊產生擠壓，通過承受外部水環境的壓力來改變電機本體內油液的體積，達到推進電機內外壓力的平衡。本發明針對調壓裝置進行了創新性設計，且通過輔助性傳感器的靈活布局，能夠有效監測電機的運轉情況，整個推進系統結構緊湊，實現了推進系統輕質化、小型化、高可靠的要求。

技術領域

本發明屬于艦船推進系統技術領域，特別涉及一種舷外深水壓力自平衡推進電機，實現其要求的各項功能和性能要求的同時，具有輕質化、小型化、高可靠的特點。

背景技術

在深海大壓力環境下，當推進電機采用壓力平衡裝置后，推進系統就有以下幾個方面的優勢：①保持系統內外壓力平衡。由于內外壓力平衡，系統元件受到的壓力就比較小，那么，在設計系統元件時就不用考慮大壓力，甚至可使用非金屬材料，這樣可以大大減小系統的質量和體積。②使系統密封較容易。由于內外壓差不大，這樣靜態密封不用承受海洋環境的高壓力，使密封容易，不易泄漏。③防止海水滲透，由于系統內外壓力平衡，那樣海水就不容易進入系統。

軟囊式壓力平衡裝置使用橡膠軟囊作為彈性元件，軟囊產生彈性變形過程中的力損失與壓力成非線性關系，也會產生較大的額外軸向力，這也使得內外壓差難以確定。在深海惡劣環境下，軟囊受到碰撞時容易損壞，而且軟囊結構形狀的變化存在不確定性，質心位置不確定，不方便設置彈簧，這些都使得軟囊式壓力平衡裝置在深海大壓力環境下的適用性受限。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明人進行了銳意研究，提供了一種舷外深水壓力自平衡推進電機，針對調壓裝置進行了創新性設計，且通過輔助性傳感器的靈活布局，能夠有效監測電機的運轉情況，整個推進系統結構緊湊，可實現推進系統輕質化、小型化、高可靠的要求，從而完成本發明。

本發明提供的技術方案如下：

一種舷外深水壓力自平衡推進電機，包括：輸出軸、旋轉動密封、電機本體、壓力平衡安裝座、調壓裝置和充放油組件，其中，

所述輸出軸為中空軸體，通過軸承支撐固定于電機本體的軸心；

所述旋轉動密封安裝于電機本體的輸出軸端，用于電機本體與外部水環境的旋轉密封；

所述壓力平衡安裝座固定于電機本體的后端，將電機本體外部分隔為油腔和外部腔體，油腔與電機本體連通，內部灌裝有油液，外部腔體與水環境連通；

所述調壓裝置固定于壓力平衡安裝座的外部腔體中，內部設置與壓力平衡安裝座的油腔連通的油囊，通過承受外部水環境的壓力來改變電機本體內油液的體積，達到推進電機內外壓力的平衡；

所述充放油組件固定于壓力平衡安裝座中，用于電機內部油液的灌封和排放。

根據本發明提供的一種舷外深水壓力自平衡推進電機，具有以下有益效果：

(1)本發明中壓力自平衡推進電機可實現“一體化油囊式壓力調”，具備：i)通過油囊設計，使得調節壓力范圍大；ii)由于外部水直接對油囊施加力，運動過程受到的阻力小，無需潤滑，無卡滯可能性；iii)在材質、厚度、直徑和使用環境相同的條件下，油囊的承壓能力最高；iv)油囊是由橡膠材料制作而成，所以密封非常可靠，而且與油囊座密封的地方是靜密封，不會發生泄漏情況；v)調壓裝置整體結構的一體化設計，為油囊提供可靠的防護空間，有效保護油囊，不易損壞，可靠性高等特點；

(2)本發明中壓力自平衡推進電機的動密封采用一體化設計，整拆整裝，便于維護和定期更換；