專利名稱：小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。它 是通過改變螺旋槳軸線與水下航行器軸線之間的角度，從而產(chǎn)生指定方向上的推力來驅(qū)動 水下航行器在水中的巡航和姿態(tài)的控制。
背景技術(shù)：
推進系統(tǒng)是水下航行器的主要組成部分，它是由動力裝置與推進器兩部分組成 的。推進器主要有普通螺旋槳、導管螺旋槳、對轉(zhuǎn)螺旋槳和噴水推進器等。導管螺旋槳是 在螺旋槳外圍加上一個縱剖面為機翼型或類似于機翼剖面的折線形的環(huán)狀套管，套管可以 造成一個有利于螺旋槳工作的流場，同時作為推力器的一部分。其具有效率高，推力大，可 以保護螺旋槳被外物碰壞，在現(xiàn)代水下航行器使用中越來越廣泛，但是也存在高速運轉(zhuǎn)時 的高噪聲和尾流嚴重等問題。對轉(zhuǎn)螺旋槳是指一對同軸安裝，以等速或不等速反向轉(zhuǎn)動的 螺旋槳。其具有結(jié)構(gòu)簡單，失衡力矩小，效率較高等優(yōu)點，但是也存在空泡性差，噪聲高等缺 點。噴水推進器是一種特殊的推進方式，推力通過推進水泵噴出水流的反作用力獲得，通過 操縱舵等裝置改變噴流方向來實現(xiàn)航行體的操縱。其具有空泡能力強，附體阻力小，保護性 好，噪聲低等優(yōu)點，但是目前噴水推進器的理論研究和設(shè)計制造水平較低，限制了其發(fā)展。推力矢量技術(shù)又稱推力轉(zhuǎn)向技術(shù)，是指空間運動物體的推進系統(tǒng)除了可以提供前 進方向推力外，還能同時或單獨在運動物體的俯仰、偏航、橫滾和反推力等方向上提供推進 力和力矩，用以部分或全部取代舵面產(chǎn)生的動力來進行姿態(tài)控制，即推進器推力矢量化。推 力矢量技術(shù)目前主要用于控制飛行體的飛行方向和姿態(tài)角以提高回轉(zhuǎn)能力，從而改善其機 動性，敏捷性，以及在高空和低速的飛行條件下有較高的回轉(zhuǎn)能力。目前水下航行器采用的矢量推進技術(shù)主要有兩種方案1.結(jié)合推力矢量技術(shù)的 泵射噴水式推進器，該推進器因低噪聲已被越來越多的應(yīng)用到潛艇上，與螺旋槳推進方式 相比，噴水式推進器具有推進效率高，輻射噪聲低，高速工作時推進器不產(chǎn)生氣泡等優(yōu)點。 但是此推進器是一種組合式推進器，構(gòu)型和結(jié)構(gòu)比螺旋槳推進器要復(fù)雜的多，使得推進器 的設(shè)計和安裝有一定的困難，同時噴水推進器的重量是普通螺旋槳推進器的2-3倍。對于 攜帶負載和電源受限的中小型水下航行器來說，這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較大的推進器是不適 用的。2.結(jié)合推力矢量技術(shù)的螺旋槳推進器，該推進器是通過改變整個推進系統(tǒng)的方向來 改變推力的方向。它可分為兩種，部分偏轉(zhuǎn)(螺旋槳)方式和全部偏轉(zhuǎn)(推進電機和螺旋 槳)。前者需要三條機械傳動鏈，實現(xiàn)螺旋槳的驅(qū)動和推力的改變，同時還需要密封，所以結(jié) 構(gòu)十分復(fù)雜，能源消耗較大，適用于中，大型的水下航行器。后者是要求整個推進部分可動， 與前者相比減少了一條用來驅(qū)動螺旋槳的傳動鏈，機械傳動機構(gòu)被大大簡化，體積較小。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服噴水推進器和部分偏轉(zhuǎn)螺旋槳推進器體積大，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不足，本 發(fā)明提出一種小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，其機械傳動簡單，機構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，效率高，成本較低。該推進器內(nèi)部采用充油結(jié)構(gòu)設(shè)計，油液介質(zhì)不會外漏到其外面和 密封艙內(nèi)，同時在水下壓力的作用下，能保證水不會進入到其內(nèi)部腐蝕零件或是通過推進 器進入到密封艙內(nèi)，降低了未采用充油設(shè)計的推進器的密封難度。該推進器可以實現(xiàn)螺旋 槳軸線在水下航行器軸線上-30°至+30°的偏擺，以驅(qū)動載體前進、俯沖、爬行和偏航。本發(fā)明包括螺旋槳、推進電機、偏轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)電機、擺轉(zhuǎn)電機、密封艙體和尾筒。 其中，回轉(zhuǎn)電機、擺轉(zhuǎn)電機分別與偏轉(zhuǎn)機構(gòu)相連構(gòu)成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，螺旋槳與推進電機相連構(gòu)成 尾部推進器，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、尾部推進器分別與尾筒相連構(gòu)成全偏轉(zhuǎn)矢量推進器，其安裝在水下 航行器的密封艙體上，可以為水下航行器提供矢量推力。所述的偏轉(zhuǎn)機構(gòu)，其包括擺動桿、擺轉(zhuǎn)軸、擺桿螺釘、擺桿壓板、回轉(zhuǎn)箱體、箱蓋0 圈、回轉(zhuǎn)箱蓋、縱向錐齒輪、齒輪螺釘、齒輪壓板、橫向錐齒輪、端蓋0圈、端蓋、擺驅(qū)軸、主箱 體、轉(zhuǎn)驅(qū)軸、轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪、回轉(zhuǎn)齒輪、主箱0圈、套筒、平鍵、軸承、擋圈、格蘭圈。它們的連接關(guān)系為擺動桿的一端與尾筒相連，另一端與擺轉(zhuǎn)軸的一端連接，通過 擺桿壓板和擺桿螺釘將其壓緊?；剞D(zhuǎn)箱體內(nèi)的橫向錐齒輪通過平鍵安裝于擺轉(zhuǎn)軸上，擺轉(zhuǎn) 軸上裝有兩個角接觸球軸承，端蓋與回轉(zhuǎn)箱體之間用0圈靜密封，端蓋與擺轉(zhuǎn)軸之間用格 蘭圈動密封；縱向錐齒輪通過平鍵安裝于擺驅(qū)軸的一端，由齒輪壓板和齒輪螺釘將其壓緊， 擺驅(qū)軸上裝有兩個角接觸球軸承，擺轉(zhuǎn)軸通過回轉(zhuǎn)齒輪實現(xiàn)軸向定位，回轉(zhuǎn)齒輪由螺釘固 定于回轉(zhuǎn)箱體末端的空心軸的端面上，擺驅(qū)軸的另一端與擺轉(zhuǎn)電機軸相連；螺釘將回轉(zhuǎn)箱 蓋固定于回轉(zhuǎn)箱體上，回轉(zhuǎn)箱蓋和回轉(zhuǎn)箱體之間用0圈靜密封?；剞D(zhuǎn)箱體末端的空心軸外 部裝有兩個角接觸球軸承，軸承的內(nèi)、外圈由回轉(zhuǎn)齒輪、套筒和擋圈實現(xiàn)定位。轉(zhuǎn)驅(qū)軸上裝 有兩個深溝球軸承，用擋圈固定軸承的外圈實現(xiàn)轉(zhuǎn)驅(qū)軸的定位，轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪通過平鍵和兩個 擋圈固定在轉(zhuǎn)驅(qū)軸上，轉(zhuǎn)驅(qū)軸的一端與回轉(zhuǎn)電機軸相連。主箱體通過螺釘裝在密封艙體上， 用0圈靜密封。主箱體與回轉(zhuǎn)箱體末端的空心軸之間用格蘭圈動密封?；剞D(zhuǎn)箱體內(nèi)的傳動 件組成擺轉(zhuǎn)軸系，回轉(zhuǎn)箱體和主箱體之間的傳動件以及回轉(zhuǎn)箱體組成回轉(zhuǎn)軸系。所述的擺動桿共有左、右兩個擺動桿，其結(jié)構(gòu)是在左、右擺動桿的一端分別開有與 擺轉(zhuǎn)軸末端直徑相同且?guī)в袃?nèi)凸起的通孔。在擺轉(zhuǎn)軸的兩端分別開有鍵槽，擺轉(zhuǎn)軸端面開 有螺釘孔，可將擺動桿凸起部分與擺轉(zhuǎn)軸鍵槽對準后套入擺轉(zhuǎn)軸，再通過擺桿壓板和擺桿 螺釘將左、右擺動桿分別固定于擺轉(zhuǎn)軸的兩端，擺轉(zhuǎn)軸可以帶動左、右擺動桿一起擺動。所述的軸承蓋，其內(nèi)部開有矩形溝槽，通過格蘭圈實現(xiàn)與擺動軸的動密封，在軸承 蓋的外部也開有矩形溝槽，通過0圈實現(xiàn)軸承蓋與回轉(zhuǎn)箱體之間的靜密封。所述的回轉(zhuǎn)箱體，其一側(cè)是矩形腔體結(jié)構(gòu)，另一側(cè)是空心軸結(jié)構(gòu)，矩形內(nèi)腔與空心 軸內(nèi)腔相通，空心軸內(nèi)腔外部是階梯軸結(jié)構(gòu)，起到安裝軸承和軸承軸向定位的作用。所述的回轉(zhuǎn)齒輪，其結(jié)構(gòu)是在回轉(zhuǎn)齒輪上開有與齒輪同軸的溝槽，溝槽內(nèi)徑與回 轉(zhuǎn)箱體空心軸的內(nèi)徑一致，將空心軸的一端插入溝槽內(nèi)，回轉(zhuǎn)齒輪通過螺釘連接到回轉(zhuǎn)箱 體上。這種結(jié)構(gòu)既可以壓緊擺驅(qū)軸上的軸承外圈，又可以壓緊空心軸上的軸承內(nèi)圈。所述的回轉(zhuǎn)、擺轉(zhuǎn)電機均是直流伺服電機，由螺栓安裝于密封艙體內(nèi)部，電機軸穿 過密封艙體分別與轉(zhuǎn)驅(qū)軸和擺驅(qū)軸相連，電機軸與密封艙體采用格蘭圈動密封。所述的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其包括回轉(zhuǎn)電機、擺轉(zhuǎn)電機以及偏轉(zhuǎn)機構(gòu)?；剞D(zhuǎn)電機、擺轉(zhuǎn)電機 通過螺釘安裝在主箱體內(nèi)部，電機軸用格蘭圈動密封。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過螺釘安裝在水下航行 器的密封艙體的尾部。整個偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)部充滿介質(zhì)液體(液壓油或潤滑油)。
所述的螺旋槳是普通螺旋槳或?qū)Ч苈菪龢?，推進電機采用水下直流電機。本發(fā)明有兩條獨立的運動傳動鏈，一是擺轉(zhuǎn)軸系傳動鏈，實現(xiàn)尾部推進器擺動；二 是回轉(zhuǎn)軸系傳動鏈，實現(xiàn)尾部推進器整體回轉(zhuǎn)，以便調(diào)整尾部推進器的姿態(tài)，從而使尾部推 進器相對水下航行器產(chǎn)生矢量推力。擺轉(zhuǎn)軸系傳動鏈擺轉(zhuǎn)電機輸出的運動通過擺驅(qū)軸傳 遞給縱向錐齒輪，再經(jīng)過橫向錐齒輪將運動傳動遞給擺轉(zhuǎn)軸，擺轉(zhuǎn)軸再帶動擺動桿擺動，從 而帶動尾部推進器擺動，實現(xiàn)擺動范圍是-30°至+30°?；剞D(zhuǎn)軸系傳動鏈回轉(zhuǎn)電機輸出 的運動通過轉(zhuǎn)驅(qū)軸傳遞給轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪，再經(jīng)過回轉(zhuǎn)齒輪將運動傳動遞給回轉(zhuǎn)箱體，回轉(zhuǎn)箱體 帶動擺動桿繞軸線回轉(zhuǎn)，從而帶動尾部推進器繞其軸線在-180°至+180°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)。通 過兩條獨立的傳動鏈的運動合成，尾部推進器可以實現(xiàn)任意回轉(zhuǎn)角度下的全方位擺動。在回轉(zhuǎn)電機和擺轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動下，尾部推進器首先回轉(zhuǎn)到預(yù)定位置后，再改變其 擺動角度，尾部推進器就可以獲得在任意回轉(zhuǎn)角度下的-30°至+30°范圍的擺動，從而將 推力矢量技術(shù)有機的結(jié)合到推進器上。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)部充油不僅解決了偏轉(zhuǎn)機構(gòu)的密封問 題，而且還可以潤滑偏轉(zhuǎn)機構(gòu)以及避免偏轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)的各機械部件被水腐蝕。本發(fā)明具有結(jié) 構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、效率高和成本低等優(yōu)點，適于為小型水下航行器提供矢量推力。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3是本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)示意圖；圖4是本發(fā)明的擺動桿和擺轉(zhuǎn)軸安裝示意圖；圖5是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)箱體示意圖；圖6是本發(fā)明的主箱體示意圖。上圖中各標號表示1.螺旋槳2.推進電機
3.偏轉(zhuǎn)機構(gòu)4.回轉(zhuǎn)電機
5.擺轉(zhuǎn)電機6.密封艙體
7.尾筒8.擺動桿
9.擺轉(zhuǎn)軸10擺桿螺釘
11擺桿壓板12回轉(zhuǎn)箱體
13箱蓋0圈14.回轉(zhuǎn)箱蓋
15縱向錐齒輪16平鍵
17齒輪螺釘18齒輪壓板
19橫向錐齒輪20軸承
21端蓋0圈2 2 ·立而蓋
23格蘭圈24平鍵
25軸承26擺驅(qū)軸
27格蘭圈28主箱體
29軸承30轉(zhuǎn)驅(qū)軸
31軸承32擋圈
33.前擋圈35.后擋圈37.平鍵39.格蘭圈41.擋圈
34.轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪 36.格蘭圈 38.回轉(zhuǎn)齒輪 40.主箱0圈 42.套筒
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施實例做詳細說明本實例包括螺旋槳1、推進電機2、偏轉(zhuǎn)機構(gòu)3、回轉(zhuǎn)電機4、擺轉(zhuǎn)電機5、密封艙體 6和尾筒7。其中，回轉(zhuǎn)電機4、擺轉(zhuǎn)電機5分別與偏轉(zhuǎn)機構(gòu)相連構(gòu)成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，螺旋槳1與 推進電機2相連構(gòu)成尾部推進器，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、尾部推進器分別與尾筒7相連構(gòu)成全偏轉(zhuǎn)矢量 推進器，其安裝在水下航行器的密封艙體上，可以為水下航行器提供矢量推力。所述的偏轉(zhuǎn)機構(gòu)，其包括擺動桿8、擺轉(zhuǎn)軸9、擺桿螺釘10、擺桿壓板11、回轉(zhuǎn)箱 體12、箱蓋0圈13、回轉(zhuǎn)箱蓋14、縱向錐齒輪15、平鍵16、齒輪螺釘17、齒輪壓板18、橫向錐 齒輪19、軸承20、端蓋0圈21、端蓋22、格蘭圈23、平鍵M、軸承25、擺驅(qū)軸沈、格蘭圈27、 主箱體觀、軸承四、轉(zhuǎn)驅(qū)軸30、軸承31、擋圈32、前擋圈33、轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪34、后擋圈35、格蘭圈 36、平鍵37、回轉(zhuǎn)齒輪38、格蘭圈39、主箱0圈40、擋圈41、套筒42。實例中它們的連接關(guān)系為擺動桿8的一端與尾筒7相連，另一端與擺轉(zhuǎn)軸9的一 端連接，通過擺桿壓板11和擺桿螺釘10將其壓緊。回轉(zhuǎn)箱體12內(nèi)的橫向錐齒輪19通過平 鍵M安裝于擺轉(zhuǎn)軸9上，擺轉(zhuǎn)軸9上裝有兩個角接觸球軸承20，端蓋22與回轉(zhuǎn)箱體12之 間用0圈21靜密封，端蓋22與擺轉(zhuǎn)軸9之間用格蘭圈23動密封；縱向錐齒輪15通過平鍵 16安裝于擺驅(qū)軸沈的一端，由齒輪壓板18和齒輪螺釘17將其壓緊，擺驅(qū)軸沈上裝有兩個 角接觸球軸承25，擺驅(qū)軸沈通過回轉(zhuǎn)齒輪38實現(xiàn)軸向定位，回轉(zhuǎn)齒輪38由螺釘固定于回 轉(zhuǎn)箱體12末端的空心回轉(zhuǎn)軸的端面上，擺驅(qū)軸沈的另一端與擺轉(zhuǎn)電機5的軸相連；螺釘將 回轉(zhuǎn)箱蓋14固定于回轉(zhuǎn)箱體12上，回轉(zhuǎn)箱蓋14和回轉(zhuǎn)箱體12之間用0圈13靜密封?；?轉(zhuǎn)箱體12末端的空心軸外部裝有兩個角接觸球軸承四，軸承內(nèi)、外圈由回轉(zhuǎn)齒輪38、套筒 42和擋圈41實現(xiàn)定位。轉(zhuǎn)驅(qū)軸30上裝有兩個深溝球軸承31，用擋圈32固定軸承的外圈 實現(xiàn)轉(zhuǎn)驅(qū)軸30的定位，轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪34通過平鍵37、前擋圈33和后擋圈35固定在轉(zhuǎn)驅(qū)軸30 上，轉(zhuǎn)驅(qū)軸30的一端與回轉(zhuǎn)電機4的軸相連。主箱體28通過螺釘裝在密封艙體6上，用0 圈40靜密封。主箱體與回轉(zhuǎn)箱體末端的空心回轉(zhuǎn)軸之間用格蘭圈27動密封?；剞D(zhuǎn)箱體內(nèi) 的傳動件組成擺轉(zhuǎn)軸系，回轉(zhuǎn)箱體和主箱體之間的傳動件以及回轉(zhuǎn)箱體組成回轉(zhuǎn)軸系。所述的擺動桿共有左、右兩個擺動桿8，其結(jié)構(gòu)是在左、右擺動桿的一端分別開有 與擺轉(zhuǎn)軸26末端直徑相同且?guī)в型蛊鸬耐?。在擺轉(zhuǎn)軸的兩端分別開有鍵槽，軸端面上開 有螺釘孔，可將擺動桿凸起部分與擺轉(zhuǎn)軸鍵槽對準后套入擺轉(zhuǎn)軸，再通過擺桿壓板11和擺 桿螺釘10將左、右擺動桿分別固定于擺轉(zhuǎn)軸的兩端，擺轉(zhuǎn)軸可以帶動左、右擺動桿一起擺 動。 所述的端蓋22，其內(nèi)部開有矩形溝槽，通過格蘭圈23實現(xiàn)與擺動軸9的動密封，在 端蓋的外部也開有矩形溝槽，通過0圈21實現(xiàn)端蓋與回轉(zhuǎn)箱體12之間的靜密封。
所述的回轉(zhuǎn)箱體12，其一側(cè)是矩形腔體結(jié)構(gòu)，另一側(cè)是空心軸結(jié)構(gòu)，矩形內(nèi)腔與空心軸內(nèi)腔相通，空心軸內(nèi)腔外部是階梯軸結(jié)構(gòu)，起到安裝軸承和軸承軸向定位的作用。所述的回轉(zhuǎn)齒輪38，其結(jié)構(gòu)是在回轉(zhuǎn)齒輪上開有與齒輪同軸的溝槽，溝槽內(nèi)徑與 回轉(zhuǎn)箱體12空心軸的內(nèi)徑一致，將空心軸的一端插入溝槽內(nèi)，回轉(zhuǎn)齒輪38通過螺釘連接到 回轉(zhuǎn)箱體上。這種結(jié)構(gòu)既可以壓緊擺驅(qū)軸上的軸承外圈，又可以壓緊空心軸上的軸承內(nèi)圈。所述的回轉(zhuǎn)電機4、擺轉(zhuǎn)電機5均是直流伺服電機，由螺栓安裝于密封艙體6內(nèi)部， 電機軸穿過密封艙體分別與轉(zhuǎn)驅(qū)軸30和擺驅(qū)軸沈相連，電機軸與密封艙體用格蘭圈動密 封。所述的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其包括回轉(zhuǎn)電機4、擺轉(zhuǎn)電機5以及偏轉(zhuǎn)機構(gòu)3?；剞D(zhuǎn)電機、擺 轉(zhuǎn)電機通過螺釘安裝在主箱體觀內(nèi)部，電機軸用格蘭圈動密封。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過螺釘安裝在 水下航行器的密封艙體6的尾部。整個偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)部充滿介質(zhì)液體(液壓油或潤滑油)。所述的螺旋槳1是普通螺旋槳或?qū)Ч苈菪龢?，推進電機2采用水下直流電機。本實例有兩條獨立的運動傳動鏈，一是擺轉(zhuǎn)軸系傳動鏈，實現(xiàn)尾部推進器擺動；二 是回轉(zhuǎn)軸系傳動鏈，實現(xiàn)尾部推進器整體回轉(zhuǎn)，以便調(diào)整尾部推進器的姿態(tài)，從而使尾部推 進器相對水下航行器產(chǎn)生矢量推力。擺轉(zhuǎn)軸系傳動鏈擺轉(zhuǎn)電機5輸出的運動通過擺驅(qū)軸 26傳遞給縱向錐齒輪15，再經(jīng)過橫向錐齒輪19將運動傳動遞給擺轉(zhuǎn)軸9，擺轉(zhuǎn)軸再帶動 擺動桿8擺動，從而帶動尾部推進器擺動，實現(xiàn)擺動范圍是-30°至+30°?；剞D(zhuǎn)軸系傳動 鏈回轉(zhuǎn)電機4輸出的運動通過轉(zhuǎn)驅(qū)軸30傳遞給轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪34，再經(jīng)過回轉(zhuǎn)齒輪38將運動 傳動遞給回轉(zhuǎn)箱體12，回轉(zhuǎn)箱體帶動擺動桿8繞軸線回轉(zhuǎn)，從而帶動尾部推進器繞其軸線 在-180°至+180°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)。通過兩條獨立的傳動鏈的運動合成，尾部推進器可以實 現(xiàn)任意回轉(zhuǎn)角度下的全方位擺動。在回轉(zhuǎn)電機4、擺轉(zhuǎn)電機5的驅(qū)動下，尾部推進器首先回 轉(zhuǎn)到預(yù)定位置后，再改變其擺動角度，尾部推進器就可以獲得在任意回轉(zhuǎn)角度下的-30°至 +30°范其圍的擺動，從而將推力矢量技術(shù)有機的結(jié)合到推進器上。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)部充油不僅 解決了偏轉(zhuǎn)機構(gòu)的密封問題，而且還可以潤滑偏轉(zhuǎn)機構(gòu)以及避免偏轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)的各機械部件 被水腐蝕。
權(quán)利要求
1.小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器和密封艙體，其特征是矢量螺旋槳推進器包括 螺旋槳、推進電機、偏轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)電機、擺轉(zhuǎn)電機和尾筒，回轉(zhuǎn)電機、擺轉(zhuǎn)電機分別與偏轉(zhuǎn) 機構(gòu)相連構(gòu)成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其內(nèi)部充滿介質(zhì)液體，螺旋槳與推進電機相連構(gòu)成尾部推進器，偏 轉(zhuǎn)系統(tǒng)、尾部推進器分別與尾筒相連構(gòu)成全偏轉(zhuǎn)矢量推進器，其安裝在密封艙體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，其特征是所述的回轉(zhuǎn) 機構(gòu)包括擺動桿、擺轉(zhuǎn)軸、擺桿螺釘、擺桿壓板、回轉(zhuǎn)箱體、箱蓋0圈、回轉(zhuǎn)箱蓋、縱向錐齒 輪、齒輪螺釘、齒輪壓板、橫向錐齒輪、端蓋0圈、端蓋、擺驅(qū)軸、主箱體、轉(zhuǎn)驅(qū)軸、轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪、 回轉(zhuǎn)齒輪、主箱0圈、套筒、平鍵、軸承、擋圈、格蘭圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，其特征是所述的擺動 桿一端與尾筒相連，另一端與擺轉(zhuǎn)軸的一端連接，通過擺桿壓板和擺桿螺釘將其壓緊，回轉(zhuǎn) 箱體內(nèi)的橫向錐齒輪通過平鍵安裝于擺轉(zhuǎn)軸上，擺轉(zhuǎn)軸上裝有兩個角接觸球軸承，端蓋與 回轉(zhuǎn)箱體之間用0圈靜密封，端蓋與擺轉(zhuǎn)軸之間用格蘭圈動密封，縱向錐齒輪通過平鍵安 裝于擺驅(qū)軸的一端，由齒輪壓板和齒輪螺釘將其壓緊，擺驅(qū)軸上裝有兩個角接觸球軸承，擺 轉(zhuǎn)軸通過回轉(zhuǎn)齒輪實現(xiàn)軸向定位，回轉(zhuǎn)齒輪由螺釘固定于回轉(zhuǎn)箱體末端的空心軸的端面 上，擺驅(qū)軸的另一端與擺轉(zhuǎn)電機軸通過鍵相連，螺釘將回轉(zhuǎn)箱蓋固定于回轉(zhuǎn)箱體上，回轉(zhuǎn)箱 蓋和回轉(zhuǎn)箱體之間用0圈靜密封，回轉(zhuǎn)箱體末端的空心軸外部裝有兩個角接觸球軸承，軸 承內(nèi)、外圈由回轉(zhuǎn)齒輪、套筒和擋圈實現(xiàn)定位，轉(zhuǎn)驅(qū)軸上裝有兩個深溝球軸承，用擋圈固定 軸承的外圈實現(xiàn)轉(zhuǎn)驅(qū)軸的定位，轉(zhuǎn)驅(qū)齒輪通過平鍵和兩個擋圈固定在轉(zhuǎn)驅(qū)軸上，轉(zhuǎn)驅(qū)軸的 一端與回轉(zhuǎn)電機軸通過鍵相連，主箱體通過螺釘裝在密封艙體上，主箱體與密封艙體之間 用0圈靜密封，主箱體與回轉(zhuǎn)箱體末端的空心軸之間用格蘭圈動密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，其特征是所述的擺 動桿共有左、右兩個擺動桿，其結(jié)構(gòu)是在左、右擺動桿的一端分別開有與擺轉(zhuǎn)軸末端直徑相 同且?guī)в袃?nèi)凸起的通孔，在擺轉(zhuǎn)軸的兩端分別開有鍵槽，軸端面開有螺釘孔，可將擺動桿凸 起部分與擺轉(zhuǎn)軸鍵槽對準后套入擺轉(zhuǎn)軸，再通過擺桿壓板和擺桿螺釘將左、右擺動桿分別 固定于擺轉(zhuǎn)軸的兩端，擺轉(zhuǎn)軸可以帶動左、右擺動桿一起擺動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，其特征是所述的回 轉(zhuǎn)箱體，其一側(cè)是矩形腔體結(jié)構(gòu)，另一側(cè)是空心軸結(jié)構(gòu)，矩形內(nèi)腔與空心軸內(nèi)腔相通，空心 軸內(nèi)腔外部是階梯軸結(jié)構(gòu)，起到安裝軸承和軸承軸向定位的作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的小型充油全偏轉(zhuǎn)矢量螺旋槳推進器，其特征是所述的回 轉(zhuǎn)齒輪，其結(jié)構(gòu)是在回轉(zhuǎn)齒輪上開有與齒輪同軸的溝槽，溝槽內(nèi)徑與回轉(zhuǎn)箱體空心軸的內(nèi) 徑一致，將空心軸的一端插入溝槽內(nèi)，回轉(zhuǎn)齒輪通過螺釘連接到回轉(zhuǎn)箱體上，這種結(jié)構(gòu)既可 以壓緊擺驅(qū)軸上的軸承外圈，又可以壓緊空心軸上的軸承內(nèi)圈。
全文摘要
本發(fā)明包括螺旋槳、推進電機、偏轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)電機、擺動電機、密封艙體和尾筒。螺旋槳與推進電機相連構(gòu)成尾部推進器，回轉(zhuǎn)電機、擺動電機分別與偏轉(zhuǎn)機構(gòu)相連構(gòu)成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，尾部推進器、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)分別與推進器尾筒相連構(gòu)成全偏轉(zhuǎn)矢量推進器，其安裝在水下航行器的密封艙體上，可以為水下航行器提供矢量推力。在回轉(zhuǎn)電機、擺動電機共同驅(qū)動下，尾部推進器就可以獲得在任意回轉(zhuǎn)角度下的-30°至+30°范圍的擺動。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)部充油不僅解決了偏轉(zhuǎn)機構(gòu)的密封問題，而且還可以潤滑偏轉(zhuǎn)機構(gòu)以及避免偏轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)的各機械部件被水腐蝕。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、效率高和成本低等優(yōu)點，適于為小型水下航行器提供矢量推力。
文檔編號B63H23/02GK102069902SQ20101059096
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者張禹, 楊括, 續(xù)長明 申請人:沈陽工業(yè)大學