水下螺旋槳推進(jìn)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水下機(jī)器人裝備領(lǐng)域，具體地說，涉及一種水下螺旋槳推進(jìn)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國對海洋研究和開發(fā)的深入，海洋裝備產(chǎn)業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。水下機(jī)器人是開發(fā)海洋過程中的重要工具，廣泛用于海洋監(jiān)測、海洋工程、海洋礦產(chǎn)勘探、科研、搜尋打撈等作業(yè)任務(wù)。
[0003]水下機(jī)器人主要包括無人纜控水下機(jī)器人（ROV)和無人自主水下機(jī)器人（AUV)兩類，無論是此兩類水下機(jī)器人還是載人水下潛器（如“蛟龍?zhí)枴保┑?，它們的運(yùn)動和姿態(tài)調(diào)整都離不開水下螺旋槳推進(jìn)器。通常的水下螺旋槳推進(jìn)器不具備扭矩平衡結(jié)構(gòu)，在比較大型的水下機(jī)器人或者潛水器上使用基本可以滿足功能需要，但是如果在小型或者功能要求比較復(fù)雜的水下機(jī)器人或者潛水器上使用是無法滿足要求的。針對此類問題，為解決扭矩平衡，已經(jīng)少量試用的有兩種方法，一是采用對轉(zhuǎn)槳葉，即在兩根同心軸上安裝兩只普通槳葉；另一種是采用一對旋向不同的螺旋槳推進(jìn)器，共面、軸平行布置，旋向相反平衡扭矩。已知的這兩種方法在一定程度上都可以實(shí)現(xiàn)目的，但是這兩種方法都普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受限制因素較多、成本高、通用性差等。為了很好的解決螺旋槳推進(jìn)器的扭矩平衡問題，同時兼顧簡單、可靠、易實(shí)現(xiàn)性、通用性的要求，設(shè)計(jì)螺旋槳推進(jìn)器的一種扭矩平衡結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種水下螺旋槳推進(jìn)器的扭矩平衡結(jié)構(gòu)，主要特點(diǎn)為扁平化、多用途，主要用來克服由槳葉旋轉(zhuǎn)引起的扭矩對總體的不利影響。
[0005]本實(shí)用新型所述的水下螺旋槳推進(jìn)器，包括驅(qū)動電機(jī)、螺旋槳葉片、導(dǎo)流罩、推進(jìn)器固定架和導(dǎo)流罩支架，螺旋槳葉片安裝在推進(jìn)器驅(qū)動電機(jī)的主軸上，導(dǎo)流罩安裝在螺旋槳葉片外部，驅(qū)動電機(jī)上部安裝有扭矩平衡結(jié)構(gòu)，扭矩平衡結(jié)構(gòu)的上下兩部分的中心軸線同軸，并且與推進(jìn)器中心軸線垂直；扭矩平衡結(jié)構(gòu)垂直于驅(qū)動電機(jī)的水平軸并從驅(qū)動電機(jī)上部穿出；導(dǎo)流罩通過導(dǎo)流罩支架與扭矩平衡結(jié)構(gòu)固定連接，扭矩平衡結(jié)構(gòu)上端固定有推進(jìn)器固定架。
[0006]進(jìn)一步地，所述扭矩平衡結(jié)構(gòu)呈錐形或V形。
[0007]進(jìn)一步地，所述推進(jìn)器固定架上設(shè)有固定孔，固定孔用于與主體部分緊固連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述固定孔與主體部分連接時之間設(shè)有軟性墊片。推進(jìn)器固定架與主體部分之間需要增加軟性墊片，增加固定并防止安裝部分產(chǎn)生振動。如果需要調(diào)整推進(jìn)器與主體部分的間距可以在推進(jìn)器固定架上增加墊塊從而增加與主體部分的間距。
[0009]通常螺旋槳推進(jìn)器主要機(jī)械結(jié)構(gòu)是由驅(qū)動電機(jī)、槳葉、導(dǎo)流罩、推進(jìn)器固定架、導(dǎo)流罩支架、軸鍵、軸端固定螺母、緊固螺栓、接頭等組成。本扭矩平衡結(jié)構(gòu)與螺旋槳推進(jìn)器本身原有結(jié)構(gòu)組成無關(guān)，通過對普通螺旋槳推進(jìn)器的部分支撐結(jié)構(gòu)的改進(jìn)從而實(shí)現(xiàn)扭矩平衡結(jié)構(gòu)。
[0010]本水下螺旋槳推進(jìn)器的扭矩平衡的原理簡述為螺旋槳槳葉在來流方向中以角速度ω旋轉(zhuǎn)，螺旋槳對水流的引導(dǎo)速度、來流速度、槳葉旋轉(zhuǎn)速度的合速度為真正的進(jìn)流速度。螺旋槳槳葉所受升力可分解為推力分量和周向力分量，周向力分量使得螺旋槳產(chǎn)生橫向扭矩，設(shè)為Μρ水流經(jīng)導(dǎo)流罩支架，受升力可分解為推力分量和周向力分量，周向力分量產(chǎn)生扭矩M2。因此本結(jié)構(gòu)為調(diào)整螺旋槳推進(jìn)器的導(dǎo)流罩支架設(shè)計(jì)，在原有螺旋槳推進(jìn)器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化改進(jìn)，使其導(dǎo)流罩支架既具有原有的導(dǎo)流罩支撐作用，又具有推進(jìn)器整體固定作用，同時具有扭矩平衡作用的一體化流線型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工簡單，與螺旋槳推進(jìn)器采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)本身可靠、簡單、有效、通用、美觀，在解決問題的同時，不增加螺旋槳推進(jìn)器額外的負(fù)擔(dān)。
【附圖說明】
[0012]圖1為螺旋槳推進(jìn)器扭矩平衡結(jié)構(gòu)整體軸測示意圖；
[0013]圖2為扭矩平衡結(jié)構(gòu)主視圖示意圖；
[0014]圖3為扭矩平衡結(jié)構(gòu)左視圖示意圖；
[0015]圖中:1、導(dǎo)流罩；2、導(dǎo)流罩支架；3、推進(jìn)器固定架；4、固定孔；5、扭矩平衡結(jié)構(gòu)；
6、驅(qū)動電機(jī)；7、螺旋槳葉片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例具體說明本發(fā)明。
[0017]如圖1-3所示，螺旋槳葉片7安裝在推進(jìn)器驅(qū)動電機(jī)6的主軸上，通過主軸的旋轉(zhuǎn)從而獲得槳葉旋轉(zhuǎn)的動力，最終產(chǎn)生推進(jìn)器的推力；導(dǎo)流罩1安裝在螺旋槳葉片外部，驅(qū)動電機(jī)上部安裝有扭矩平衡結(jié)構(gòu)5，扭矩平衡結(jié)構(gòu)5的上下兩部分的中心軸線同軸，并且與推進(jìn)器中心軸線垂直；扭矩平衡結(jié)構(gòu)5垂直于驅(qū)動電機(jī)的水平軸并從驅(qū)動電機(jī)上部穿出；導(dǎo)流罩1通過導(dǎo)流罩支架2與扭矩平衡結(jié)構(gòu)5固定連接，導(dǎo)流罩1與導(dǎo)流罩支架2固定連接，同時導(dǎo)流罩支架2又與扭矩平衡結(jié)構(gòu)5連接，最終導(dǎo)流罩1、導(dǎo)流罩支架2、扭矩平衡結(jié)構(gòu)5鏈接為一體，從而固定住了導(dǎo)流罩；扭矩平衡結(jié)構(gòu)5上端固定有推進(jìn)器固定架3。
[0018]通過固定孔4與主體部分緊固連接，從而實(shí)現(xiàn)整個推進(jìn)器的整體安裝固定；在利用固定孔4與主體部分連接時，推進(jìn)器固定架3與主體部分之間需要增加軟性墊片，增加固定并防止安裝部分產(chǎn)生振動。
[0019]如果需要調(diào)整推進(jìn)器與主體部分的間距可以在推進(jìn)器固定架上增加墊塊從而增加與主體部分的間距，該扭矩平衡推進(jìn)器的關(guān)鍵是扭矩平衡結(jié)構(gòu)與各個支撐結(jié)構(gòu)的一體化、扁平化、多功能的設(shè)計(jì)制造。當(dāng)推進(jìn)器整體與主體安裝固定后，在推進(jìn)器正常運(yùn)行后只會產(chǎn)生與主體運(yùn)動方向上平行的推力。
[0020]須陳明，以上所述乃是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，若以本實(shí)用新型的構(gòu)想所作的改變，其產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下螺旋槳推進(jìn)器，包括驅(qū)動電機(jī)、螺旋槳葉片、導(dǎo)流罩、推進(jìn)器固定架和導(dǎo)流罩支架，所述螺旋槳葉片(7)安裝在推進(jìn)器驅(qū)動電機(jī)(6)的主軸上，所述導(dǎo)流罩(1)安裝在螺旋槳葉片外部，其特征在于:所述驅(qū)動電機(jī)上部安裝有扭矩平衡結(jié)構(gòu)(5)，所述扭矩平衡結(jié)構(gòu)(5)的上下兩部分的中心軸線同軸，并且與推進(jìn)器中心軸線垂直；所述扭矩平衡結(jié)構(gòu)(5)垂直于驅(qū)動電機(jī)的水平軸并從驅(qū)動電機(jī)上部穿出；所述導(dǎo)流罩(1)通過導(dǎo)流罩支架(2)與扭矩平衡結(jié)構(gòu)(5)固定連接，所述扭矩平衡結(jié)構(gòu)(5)上端固定有推進(jìn)器固定架(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下螺旋槳推進(jìn)器，其特征在于:所述扭矩平衡結(jié)構(gòu)(5)呈錐形或V形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下螺旋槳推進(jìn)器，其特征在于:所述推進(jìn)器固定架(3)上設(shè)有固定孔(4)，所述固定孔(4)用于與主體部分緊固連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下螺旋槳推進(jìn)器，其特征在于:所述固定孔(4)與主體部分連接時之間設(shè)有軟性墊片。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于水下機(jī)器人裝備領(lǐng)域，具體涉及一種水下螺旋槳推進(jìn)器。其包括驅(qū)動電機(jī)、螺旋槳葉片、導(dǎo)流罩、推進(jìn)器固定架和導(dǎo)流罩支架，螺旋槳葉片安裝在推進(jìn)器驅(qū)動電機(jī)的主軸上，導(dǎo)流罩安裝在螺旋槳葉片外部，驅(qū)動電機(jī)上部安裝有扭矩平衡結(jié)構(gòu)，扭矩平衡結(jié)構(gòu)的上下兩部分的中心軸線同軸，并且與推進(jìn)器中心軸線垂直；扭矩平衡結(jié)構(gòu)垂直于驅(qū)動電機(jī)的水平軸并從驅(qū)動電機(jī)上部穿出；導(dǎo)流罩通過導(dǎo)流罩支架與扭矩平衡結(jié)構(gòu)固定連接，扭矩平衡結(jié)構(gòu)上端固定有推進(jìn)器固定架。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工簡單，與螺旋槳推進(jìn)器采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)本身可靠、簡單、有效、通用、美觀，在解決問題的同時，不增加螺旋槳推進(jìn)器額外的負(fù)擔(dān)。
【IPC分類】B63H5/15, B63H21/17
【公開號】CN205150205
【申請?zhí)枴緾N201520812933
【發(fā)明人】宋曉暖, 溫泉, 康磊, 馬國棟
【申請人】青島海山海洋裝備有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年10月19日