[發明專利]一種基于磁力耦合傳動的深海電機及傳動方法

在審

• 申請號: 202110906447.5
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113765330A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 蓋寶英;邵宗澤;吳冬華
• 申請（專利權）人: 自然資源部第三海洋研究所;湖南普力海洋科技有限公司
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 嚴理佳

本發明公開了一種基于磁力耦合傳動的深海電機及傳動方法，基于磁力耦合傳動的深海電機包括非磁性耐壓殼體以及磁力耦合電機；所述耐壓殼體包括本體以及蓋體，所述磁力耦合電機包括驅動組件以及磁耦合輸出轉子軸；所述本體內部形成有容納腔，所述蓋體包括蓋板以及朝向所述蓋板的內側面凸伸的內桶部，所述磁耦合輸出轉子軸通過軸承安裝于所述內桶部內，所述驅動組件安裝于所述容納腔內，所述蓋板密封的蓋設于所述本體上，所述磁耦合輸出轉子軸通過磁耦合傳動的方式與所述驅動組件傳動連接；基于磁力耦合傳動的深海電機不需要密封件對輸出軸進行動密封，解決了漏油問題和旋轉輸出軸的動密封問題。

技術領域

本發明涉及潛水電機技術領域，尤其涉及一種在深海環境應用的基于磁力耦合傳動的深海電機及傳動方法。

背景技術

現有深海電機常用的為充油平衡式水下電機，充油平衡電機結構簡單，便于實施。充油平衡式水下電機的平衡模式有膜式補償、油皮囊補償和活塞式補償；其原理是深海電機保護殼內充滿油，高水壓下的變形通過其補償膜、油皮囊或補償活塞變形達到壓力平衡的一種方法。例如，專利號2012102389458的一項發明專利“控制器一體化深海電機”就利用了類似壓力平衡裝置。

充油平衡式水下電機的平衡模式采用的是壓力平衡方法，外部高水壓還是通過其壓力平衡裝置傳遞到電機各部件上，也就是說電機移到了一個處在高油壓的環境中工作，電機在高壓環境下運轉，其內部支撐框架、線圈，軸承，矽鋼片和動密封等均發生微變形，使其傳輸效率大幅度降低。通過壓力試驗可以看到水壓越高，電機效率越低。

另外，克服隔水工作和克服高壓環境是電機的深海應用主要難點之一，充油平衡電機動力軸通過動密封來達到旋轉工況下的防水，電機內部和外部高壓水環境始終存在壓力差，在這種工況下動密封不能做到零泄漏，油的泄漏會造成電機內部潰油和外部環境污染；內部潰油超過補償量時，電機內部有進水燒電機的風險，漏油會對深海環境污染，同時也會對水體采樣的樣品污染。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種在深海環境應用的基于磁力耦合傳動的深海電機及傳動方法，旨在解決現有的深海電機無法解決動密封的零泄漏問題。

為實現上述目的，本發明提供一種基于磁力耦合傳動的深海電機，包括非磁性耐壓殼體以及磁力耦合電機；所述耐壓殼體包括本體以及蓋體，所述磁力耦合電機包括驅動組件以及磁耦合輸出轉子軸；所述本體內部形成有容納腔，所述本體上設置有用于與外部電連接的水密連接端子，所述磁力耦合電機的驅動組件與所述水密連接端子連接，并通過所述水密連接端子與電源連接；所述蓋體包括蓋板以及朝向所述蓋板的內側面凸伸的內桶部，所述磁耦合輸出轉子軸通過軸承安裝于所述內桶部內，并凸伸出于所述蓋板的外側面，所述磁耦合輸出轉子軸上設置有與所述驅動組件的輸出相配合的永磁體；所述驅動組件安裝于所述容納腔內，所述內桶部伸入所述容納腔中，且所述蓋板密封的蓋設于所述本體上，以將所述容納腔密封為密封腔體，所述磁耦合輸出轉子軸通過磁耦合傳動的方式與所述驅動組件傳動連接。

進一步地，所述磁力耦合電機位于非磁性耐壓殼體內部。進一步的，所述內桶部在所述蓋板處形成有開口，所述內桶部的底面和所述開口處設有軸承，所述磁耦合輸出轉子軸可轉動地設置于所述軸承上。

進一步地，所述蓋板與所述本體上均設有外延法蘭，所述蓋板與所述本體通過螺栓與所述外延法蘭之間的配合固定連接。

進一步地，所述磁耦合輸出轉子軸的外周面沿軸向均勻分布有多條條形第一永磁體，所述第一永磁體的N磁極和S磁極沿徑向方向設置。

進一步地，所述驅動組件包括驅動電機，與所述驅動電機的輸出軸連接的磁耦合轉子套，所述磁耦合輸出轉子軸與所述磁耦合轉子套相配合，所述磁耦合轉子套套設于所述內桶部上，所述磁耦合轉子套的內周側壁上均勻分布有多條條形的與所述第一永磁體配合設置的第二永磁體，所述第二永磁體的N磁極和S磁極沿徑向方向設置且方向與所述第一永磁體相反。

進一步地，所述第一永磁體和第二永磁體的個數相等，且均為偶數個。