本發(fā)明涉及推進(jìn)設(shè)備，尤其是一種集成控制器的深海直流推進(jìn)器。

背景技術(shù)：

推進(jìn)器是深海有纜/無纜潛水器的重要組成部分，通過在潛水器上布置數(shù)量不同的推進(jìn)器，可以實現(xiàn)潛水器水下航行狀態(tài)調(diào)節(jié)。水下電機(jī)是深海推進(jìn)器的關(guān)鍵，在一定功率下盡可能地減小重量和結(jié)構(gòu)尺寸對于提高潛水器續(xù)航力有重要作用。專利號為ZL200810064802.3，名稱為“水下電機(jī)與推進(jìn)器一體化裝置”的發(fā)明專利提出一種水下電機(jī)結(jié)構(gòu)，但上述兩種水下電機(jī)無法在深海工作。申請?zhí)枮?00510045851.9、名稱為“一種水下直流無刷充油電機(jī)結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利申請，和專利號為ZL201110161966.X、名稱為“一種充油壓力補(bǔ)償式深海電機(jī)及其制作方法”的發(fā)明專利分別提出了自帶壓力補(bǔ)償裝置的深水電機(jī)，解決了水下電機(jī)在深海工作的問題；專利號為ZL201210238945.8、名稱為“控制器一體化深海電機(jī)”的發(fā)明專利提出一種控制器一體化深海電機(jī)，解決了水下電機(jī)需額外電子耐壓艙的問題，但以上三種水下電機(jī)均設(shè)有壓力補(bǔ)償器艙或控制器艙，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且增加了水下電機(jī)重量，不利于節(jié)約能源，提高深海潛水器效能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了一種集成控制器的深海直流推進(jìn)器，其整體尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、可靠性高，且制作簡單、成本低廉。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種集成控制器的深海直流推進(jìn)器，包括推進(jìn)器殼體，推進(jìn)器殼體內(nèi)為圓柱形空腔，其中，所述推進(jìn)器殼體的左側(cè)端面設(shè)有外層端蓋，推進(jìn)器殼體的右側(cè)端面密封固定有右側(cè)端蓋，空腔內(nèi)固定有圓盤，圓盤將空腔分為左側(cè)油液腔和右側(cè)油液腔，左側(cè)油液腔內(nèi)固定有直流無刷電機(jī)，右側(cè)油液腔內(nèi)設(shè)有控制器，右側(cè)端蓋分別連接水密電纜和補(bǔ)償軟管；

所述直流無刷電機(jī)的右端與圓盤固定連接，直流無刷電機(jī)的左端與直流無刷電機(jī)安裝端蓋密封固定連接，直流無刷電機(jī)安裝端蓋的外側(cè)設(shè)有外層端蓋，直流無刷電機(jī)安裝端蓋與推進(jìn)器殼體密封固定連接，外層端蓋與直流無刷電機(jī)安裝端蓋固定連接，直流無刷電機(jī)的輸出軸與外層端蓋之間旋轉(zhuǎn)密封。

本發(fā)明中，所述右側(cè)端蓋的環(huán)形側(cè)面與推進(jìn)器外殼之間通過數(shù)個螺栓或螺釘固定連接，右側(cè)端蓋的環(huán)形側(cè)面且螺栓或螺釘?shù)膬?nèi)側(cè)設(shè)有至少一個徑向O型圈密封槽，O型圈密封槽設(shè)有徑向O型圈Ⅱ。

所述控制器為控制器電路板，控制電路板固定在右側(cè)端蓋上。控制電路板用于控制深海潛器的轉(zhuǎn)速和方向。

所述水密電纜為四芯電纜，其一端連接到外部深海潛水器，另一端分別與電路控制板和直流無刷電機(jī)連接，由潛水器為推進(jìn)器提供電源動力與控制信號。

所述補(bǔ)償軟管的一端設(shè)置在推進(jìn)器殼體內(nèi)，其尾部設(shè)有可拆卸的螺紋堵頭，通過端蓋端可向推進(jìn)器殼體的腔體內(nèi)添加絕緣油液。補(bǔ)償軟管內(nèi)的油液與推進(jìn)器外殼內(nèi)的油液可自由交換流通，達(dá)到對推進(jìn)器外殼及直流無刷電機(jī)壓力補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

所述圓盤上設(shè)有三個通孔與八個螺紋孔，八個螺紋孔包括三個螺紋孔Ⅰ、四個螺紋孔Ⅱ和一個螺紋孔Ⅲ，其中三個通孔沿圓盤的圓周方向間隔設(shè)置，三個螺紋孔Ⅰ位于相鄰?fù)字g，且三個螺紋孔Ⅰ沿圓盤的圓周方向均勻間隔設(shè)置，三個通孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有四個螺紋孔Ⅱ，四個螺紋孔Ⅱ沿圓盤的圓周方向均勻間隔設(shè)置，四個螺紋孔Ⅱ的內(nèi)側(cè)即圓盤的中心設(shè)有一個螺紋孔Ⅲ；螺紋孔Ⅲ的直徑大于螺紋孔Ⅰ的直徑，螺紋孔Ⅰ的直徑大于螺紋孔Ⅱ的直徑；螺紋孔Ⅰ內(nèi)安裝有直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅰ，螺紋孔Ⅱ內(nèi)安裝有直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅱ，直流無刷電機(jī)的右側(cè)通過直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅰ和直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅱ與圓盤固定連接，螺栓孔Ⅲ內(nèi)固定有圓柱凸臺。

所述直流無刷電機(jī)的左端設(shè)有直流無刷電機(jī)安裝端蓋，并通過直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ與直流無刷電機(jī)安裝端蓋固定連接，直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ與直流無刷電機(jī)安裝端蓋的接觸面上設(shè)有軸向O型圈密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有軸向O型圈Ⅱ。

所述直流無刷電機(jī)安裝端蓋的環(huán)形側(cè)面通過數(shù)個螺栓與推進(jìn)器外殼固定連接，直流無刷電機(jī)安裝端蓋軸的環(huán)形側(cè)面且螺栓的內(nèi)側(cè)設(shè)置至少一個O型圈密封槽，O型圈密封槽內(nèi)設(shè)有徑向O型圈Ⅰ。

所述直流無刷電機(jī)安裝端蓋和外層端蓋通過螺栓固定連接，直流無刷電機(jī)安裝端蓋的左側(cè)端面且螺栓的內(nèi)側(cè)設(shè)置至少一個O型圈密封槽，O型圈密封槽內(nèi)設(shè)有軸向O型圈Ⅰ。直流無刷電機(jī)安裝端蓋與外部端蓋分體式安裝，便于安裝旋轉(zhuǎn)密封圈，可以有效防止工作時外界液體進(jìn)入毀壞直流無刷電機(jī)。

所述直流無刷電機(jī)的輸出軸外伸出推進(jìn)器外殼，輸出軸的伸出端通過固定螺栓Ⅰ與螺旋槳連接，外層端蓋與輸出軸的接觸面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封圈，螺旋槳與外層端蓋之間設(shè)有墊塊，墊塊滑動套在輸出軸上。

本發(fā)明的有益效果：

(1)通過合理設(shè)計油液補(bǔ)償量和選擇性能優(yōu)異的控制器，可以使驅(qū)動器與電機(jī)共同安裝在推進(jìn)器外殼內(nèi)，免去壓力補(bǔ)償器艙和控制器艙，僅需一根壓力補(bǔ)償管對深水電機(jī)進(jìn)行壓力補(bǔ)償，一根水密電纜對電機(jī)進(jìn)行控制，大大降低了推進(jìn)器的整體尺寸；

(2)推進(jìn)器螺旋槳可靈活更換，整體結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、可靠性高，且制作簡單、成本低廉。

綜上所述，本發(fā)明適用于深海潛水器，可為深海潛水器的運(yùn)動及作業(yè)提供動力，為深?？茖W(xué)研究提供技術(shù)支撐。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體圖；

圖2是本發(fā)明的主視圖；

圖3是本發(fā)明的剖視圖；

圖4是圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1輸出軸；2螺旋槳；3固定螺栓Ⅰ；4墊塊；5固定螺栓Ⅱ；6軸向O型圈Ⅰ；7固定螺栓Ⅲ；8徑向O型圈Ⅰ；9直流無刷電機(jī)；10推進(jìn)器外殼；11直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅰ；12圓盤；1201通孔；1202螺紋孔Ⅱ；1203螺紋孔Ⅲ；1204螺紋孔Ⅰ；13徑向O型圈Ⅱ；14控制電路板；15右側(cè)端蓋；16右側(cè)油液腔；17直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅱ；18左側(cè)油液腔；19直流無刷電機(jī)安裝端蓋；20軸向O型圈Ⅱ；21直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ；22外層端蓋；23旋轉(zhuǎn)密封圈；24水密電纜；25補(bǔ)償軟管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖2所示，所述集成控制器的深海直流推進(jìn)器包括推進(jìn)器殼體10，推進(jìn)器殼體10的左側(cè)端面設(shè)有外層端蓋22，其右側(cè)端面固定有右側(cè)端蓋15。推進(jìn)器殼體10內(nèi)為圓柱形空腔，空腔內(nèi)填充有絕緣油，空腔內(nèi)固定有圓盤12，圓盤12將推進(jìn)器的腔體分為左側(cè)油液腔18和右側(cè)油液腔16，左側(cè)油液腔18內(nèi)固定有直流無刷電機(jī)9，直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)動的扭矩傳遞給螺旋槳帶動推進(jìn)器運(yùn)動；右側(cè)油液腔16內(nèi)設(shè)有控制器，控制器用于控制深海潛水器的轉(zhuǎn)速和方向。

所述右側(cè)端蓋15的環(huán)形側(cè)面間隔設(shè)置六個螺紋孔，其螺紋孔與推進(jìn)器外殼10之間通過內(nèi)六角沉頭螺釘連接，從而實現(xiàn)了右側(cè)端蓋15和推進(jìn)器外殼10之間的固定連接。為防止右側(cè)油液腔內(nèi)的油液泄露，右側(cè)端蓋15的環(huán)形側(cè)面且螺釘孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個徑向O型圈密封槽，O型圈密封槽設(shè)有徑向O型圈Ⅱ13，從而實現(xiàn)對右側(cè)油液腔16的靜密封。右側(cè)油液腔16內(nèi)設(shè)有控制器電路板14，控制電路板14通過兩個圓頭十字形螺栓固定在右側(cè)端蓋15上。右側(cè)端蓋15上設(shè)有兩個孔，兩個孔分別連接水密電纜24和補(bǔ)償軟管25，其中水密電纜24為四芯電纜，其一端連接到外部深海潛水器，另一端分別與電路控制板14和直流無刷電機(jī)9連接，由潛水器為推進(jìn)器提供電源動力與控制信號。補(bǔ)償軟管25的一端設(shè)置在推進(jìn)器殼體10內(nèi)，其尾部設(shè)有可拆卸的螺紋堵頭，通過端蓋端可向推進(jìn)器殼體10的腔體內(nèi)添加絕緣油液。補(bǔ)償軟管25內(nèi)的油液與推進(jìn)器外殼10內(nèi)的油液可自由交換流通，達(dá)到對推進(jìn)器外殼10及直流無刷電機(jī)9壓力補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

如圖4所示，所述圓盤12上設(shè)有三個通孔1201與八個螺紋孔，八個螺紋孔包括三個螺紋孔Ⅰ1204、四個螺紋孔Ⅱ1202和一個螺紋孔Ⅲ1203，其中三個通孔1201沿圓盤12的圓周方向間隔設(shè)置，通孔1201用于液壓油的流通及電線走線。三個螺紋孔Ⅰ1204位于相鄰?fù)?201之間，且三個螺紋孔Ⅰ1204沿圓盤的圓周方向均勻間隔設(shè)置。三個通孔1201的內(nèi)側(cè)設(shè)有四個螺紋孔Ⅱ1202，四個螺紋孔Ⅱ1202沿圓盤的圓周方向均勻間隔設(shè)置。四個螺紋孔Ⅱ1202的內(nèi)側(cè)即圓盤的中心設(shè)有一個螺紋孔Ⅲ1203。螺紋孔Ⅲ1203的直徑大于螺紋孔Ⅰ1204的直徑，螺紋孔Ⅰ1204的直徑大于螺紋孔Ⅱ1202的直徑。螺紋孔Ⅰ1204內(nèi)安裝有直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅰ11，螺紋孔Ⅱ1202內(nèi)安裝有直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅱ17，直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅰ11和直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅱ17為圓頭內(nèi)六角螺栓，直流無刷電機(jī)9的右側(cè)通過直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅰ11和直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅱ17與圓盤12固定連接，固定點位置不同螺栓的尺寸規(guī)格不同，因不同規(guī)格的螺栓扭矩不同，因此通過設(shè)置不同規(guī)格的螺栓可以防止直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)動，使直流無刷電機(jī)9與圓盤12之間的固定效果更好。螺栓孔Ⅲ1203內(nèi)固定有圓柱凸臺，圓柱凸臺限制了直流無刷電機(jī)的自由度，使直流無刷電機(jī)只能X軸方向移動或轉(zhuǎn)動。

直流無刷電機(jī)9的左端設(shè)有直流無刷電機(jī)安裝端蓋19，并通過四個直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ21與直流無刷電機(jī)安裝端蓋19固定連接，直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ21可以采用圓頭內(nèi)六角螺栓。直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ21與直流無刷電機(jī)安裝端蓋19的接觸面上設(shè)有軸向O型圈密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有軸向O型圈Ⅱ20，從而對直流無刷電機(jī)固定螺栓Ⅲ21進(jìn)行靜密封。直流無刷電機(jī)安裝端蓋19的環(huán)形側(cè)面間隔設(shè)置六個螺紋孔，并通過固定螺栓Ⅲ7使直流無刷電機(jī)安裝端蓋19與推進(jìn)器外殼10固定連接，所述固定螺栓Ⅲ7可以采用內(nèi)六角沉頭螺釘。直流無刷電機(jī)安裝端蓋19的環(huán)形側(cè)面且固定螺栓Ⅲ7的內(nèi)側(cè)設(shè)置兩個O型圈密封槽，O型圈密封槽內(nèi)設(shè)有徑向O型圈Ⅰ8，通過徑向O型圈Ⅰ8對左側(cè)油液腔18進(jìn)行靜密封。

直流無刷電機(jī)安裝端蓋19的外側(cè)設(shè)有外層端蓋22，直流無刷電機(jī)安裝端蓋19的左側(cè)端面間隔設(shè)置六個螺紋孔和O型圈密封槽，O型圈密封槽設(shè)置在螺紋孔的內(nèi)側(cè)，設(shè)置螺栓孔的目的是通過固定螺栓Ⅱ5與外層端蓋22固定連接。O型圈密封槽內(nèi)設(shè)有軸向O型圈Ⅰ6，從而實現(xiàn)對外層端蓋進(jìn)行靜密封。直流無刷電機(jī)安裝端蓋19與外部端蓋22分體式安裝，可以有效防止工作時外界液體進(jìn)入毀壞直流無刷電機(jī)。

直流無刷電機(jī)的輸出軸1外伸出推進(jìn)器外殼，輸出軸1的伸出端通過固定螺栓Ⅰ3與螺旋槳2連接，電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動帶動螺旋槳2轉(zhuǎn)動，從而為推進(jìn)器的前進(jìn)提供動力。外層端蓋22與輸出軸1的接觸面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封圈23，從而對外層端蓋22與輸出軸1之間進(jìn)行動密封。螺旋槳2與外層端蓋22之間設(shè)有墊塊4，墊塊4滑動套在輸出軸1上，起到保護(hù)輸出軸1、防止其變形的作用。

本發(fā)明的工作過程如下所述：外部深海潛水器為推進(jìn)器提供電源動力與控制信號，并通過水密電纜24分別與控制電路板14和直流無刷電機(jī)9連接，控制器用于控制深海潛器的轉(zhuǎn)速和方向，直流無刷電機(jī)9動作，其輸出軸1旋轉(zhuǎn)，帶動螺旋槳2轉(zhuǎn)動，從而為推進(jìn)器的前進(jìn)提供動力。同時為了對推進(jìn)器的內(nèi)腔進(jìn)行壓力補(bǔ)充，通過補(bǔ)償軟管25外接絕緣油液，絕緣油液進(jìn)入左側(cè)油液腔18內(nèi)后，通過圓盤12上的通孔1201實現(xiàn)液壓油在左側(cè)油液腔18和右側(cè)油液腔16之間流動。補(bǔ)償軟管25的尾部設(shè)有可拆卸的螺紋堵頭，通過端蓋端可向推進(jìn)器殼體10的腔體內(nèi)添加絕緣油。