一种喷水推进器的制作方法

1.本实用新型涉及水下推进器技术领域，具体为一种喷水推进器。


背景技术：

2.针对于多数的水下移动设备，推进器是不可或缺的一个部件。
3.目前，推进器中使用较多的为螺旋桨推进或喷水推进。其中，螺旋桨推进通过改变螺旋桨的正反转，实现前进和倒退，功率没有超过 10kw的小功率型螺旋桨推进凭借自身小型化、多样化和通用化的特点，多用于rov、auv、水下运载器等设备，但螺旋桨推进存在易被水草和绳索缠绕问题，及人身安全等问题，使用安全性较差。喷水推进通过增加辅助的执行器实现前进和倒退，喷水推进装置内的旋转动叶轮最高转速可达5000转/分钟，主要在水面供无人艇和其他小型船只使用。喷水推进与螺旋桨推进相比，航速越高越不易空化，高航速时喷水推进的效率相对较高，喷水推进的水下辐射噪声远低于导管螺旋桨推进，对水中人员和水中生物无直接伤害，因此无人艇和水下载人设备多用喷水推进。
4.但现有技术中的喷水推进使用水深相对较浅，以大功率的油动力为主，缺少小型的电动力推进器，且安装使用时需要依赖船体的外形结构、与船体实现共形。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中存在的不足，发明人进一步的设计研究，利用永磁耦合传动技术和压力平衡技术，解决喷水推器无法在深水条件下使用的难题，同时实现小型、通用化设计，为航速、工作效率、掩蔽性、安全性要求较高的rov、auv、水下运载器等设备提供更多、更好的动力源。
6.具体的，本实用新型提供了一种喷水推进器，包括水密连接器、电机、永磁耦合器、进水罩、导流罩、动叶轮传动轴、动叶轮和静叶轮。
7.所述电机通过其前端的前盖和后端的后盖进行密封，所述永磁耦合器通过其内部的磁转轴和外部的外壳安装于前盖上，所述磁耦合器的外壳前端中心位置内部通过第一轴承固定着动叶轮传动轴的后端，所述动叶轮传动轴的前端安装有动叶轮和静叶轮，所述磁耦合器的外壳前端边沿处安装有进水罩，所述进水罩的前端连接着导流罩，所述水密连接器安装于后盖)上。
8.进一步的，所述电机前盖和后盖上均设置有密封凹槽，所述密封凹槽内设置有o形密封圈。
9.进一步的，所述后盖上还包括通过安装孔安装的充油口，所述充油口上还可外接液压调节器或是压力平衡装置。
10.进一步的，所述电机的转子通过第二轴承、第三轴承和轴承座固定于电机的内部，所述转子的径向外表面设置有电枢绕组。所述转子上的驱动轴连接着磁转轴。
11.进一步的，所述磁耦合器内的磁转轴通过第四轴承和第五轴承固定于电机前盖内部，所述磁转轴的前端通过内六螺钉安装有内磁转子，所述内磁转子的径向外表面套装有
钛合金密封壳，所述钛合金密封壳的后端通过沉头螺钉固定于电机的前盖上，所述钛合金密封壳的径向外表面套装有自润滑轮和外磁转子，所述外磁转子通过外磁转子挡圈包裹，所述外磁转子的径向外表面套装有外磁转子旋转座，所述外磁转子旋转座的径向外表面套装有外壳。
12.进一步的，所述进水罩上留有进水口，所述进水口可为长条形或圆孔形。
13.进一步的，所述内磁转子和外磁转子均为圆环状，且均由多个长条形的永磁铁拼接而成，相邻两个所述永磁铁之间的磁铁极性相反，且沿径向充磁。
14.进一步的，所述外磁转子旋转座和外磁转子挡圈上均设置有多个出水口。
15.进一步的，所述钛合金密封壳的前端旋转支撑轴穿过外磁转子旋转座，并通过第六轴承固定于动叶轮传动轴的后端。
16.本实用新型的工作原理：
17.利用永磁耦合技术实现动力源和负载的非接触传递动力，对动力源实施隔离振动、过载保护、密封防护，实现磁力传动，对喷水推进器内的动力源进行静态密封，使喷水推进器的使用水深不受动密封性能的限制，确保喷水推进器具备更高的密封可靠性。
18.本实用新型的有益效果：
19.该喷水推进器的进水口采用特殊长条形或孔状设计，使用更加安全，且动静叶轮的配合使该喷水推进器的推进效率更高，航行噪声更低。
20.圆管式的径向进水方式代替了传统喷水推进器的轴向进水方式，使该喷水推进器的安装和使用不依赖于船体的外形结构，实现了小型化、通用化设计。
21.利用磁耦合传动技术非接触传导力矩的特点，解决水下动密封难题，将动力源的动密封问题转换成静态密封，实现深水使用目的，同时提高了密封的可靠性。
22.使用磁耦合传动技术，在不填充液压油的前提下，将后盖上的安装孔用堵头堵住，该喷水推进器具有承受1000m水深的耐压能力。当填充液压油并外接液压调节器时，该喷水推进器具有承受3000m水深的耐压能力，当填充液压油并使用外置的压力平衡装置时，该喷水推进器可实现全海深使用能力。
附图说明
23.图1为本实用新型整体结构示意图。
24.图2为本实用新型剖面图。
25.图3为本实用新型永磁耦合器与电机剖面图。
26.图4为本实用新型永磁耦合器内部旋转体分解图。
27.图5为本实用新型外磁转子旋转座和动叶轮传动轴结构示意图。
28.图6为本实用新型永磁耦合器截面图。
29.图7为本实用新型内磁转子示意图。
30.图8为本实用新型外磁转子示意图。
31.图9为本实用新型外磁转子旋转座剖面图。
32.图10为本实用新型外壳剖面图。
33.其中，1—水密连接器，2—充油口，3—电机，301—后盖，302—第二轴承，304—电枢绕组，305—转子，306—第三轴承，308—轴承座，4—永磁耦合器，401—前盖，402—第四
轴承，404—自润滑轮， 405—外磁转子旋转座，406—外磁转子，407—外磁转子挡圈，408—磁转轴，409—内磁转子，410—钛合金密封壳，411—外壳，412—沉头螺钉，413—第五轴承，414—内六螺钉，415—第六轴承，416—第一轴承，418—旋转支撑轴，5—进水罩，501—进水口，6—导流罩， 7—动叶轮传动轴，8—动叶轮，9—静叶轮，10—密封凹槽，11—o 形密封圈。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面参照附图并结合具体实施例，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
35.如图1～2所示，一种实现静态密封的喷水推进器，包括水密连接器1、电机3、永磁耦合器4、进水罩5、导流罩6、动叶轮传动轴 7、动叶轮8和静叶轮9。所述电机3通过其前端的前盖401和后端的后盖301进行密封，所述永磁耦合器4通过其内部的磁转轴408和外部的外壳411安装于前盖401上，所述磁耦合器4的外壳411前端中心位置内部通过第一轴承416固定着动叶轮传动轴7的后端，所述动叶轮传动轴7的前端安装有动叶轮8和静叶轮9，所述磁耦合器4 的外壳411前端边沿处安装有进水罩5，所述进水罩5的前端连接着导流罩6，所述水密连接器1安装于后盖301上。
36.所述进水罩5上留有进水口501，所述进水口501可为长条形或圆孔形，但必须保证进水口501的进水量大于动叶轮8的最大排水量。且条形或圆孔形的进水口501可防止水草、绳索等异物缠绕动叶轮8，也可避免人身伤害。
37.所述后盖301上还包括通过安装孔安装的充油口2，所述充油口 2上还可外接液压调节器或是压力平衡装置。
38.如图2～3所示，所述电机3的转子305通过第二轴承302、第三轴承306和轴承座308固定于电机3的内部，所述转子305的径向外表面设置有电枢绕组。所述转子305上的驱动轴连接着磁转轴408。所述电机3前端的前盖401和后端的后盖301上均设置有密封凹槽 10，所述密封凹槽10内设置有o形密封圈11，保障电机转子305和内磁转子409的密封性能。
39.如图2～3所示，所述磁耦合器4内的磁转轴408通过第二轴承 402和第三轴承413固定于电机前盖401内部，所述磁转轴408的前端通过内六螺钉414安装有内磁转子409，所述内磁转子409的径向外表面套装有钛合金密封壳410，所述钛合金密封壳410的后端通过沉头螺钉412固定于电机3的前盖401上，所述钛合金密封壳410的径向外表面套装有自润滑轮404和外磁转子406，所述外磁转子406 通过外磁转子挡圈407包裹，所述外磁转子406的径向外表面套装有外磁转子旋转座405，所述外磁转子旋转座405的径向外表面套装有外壳411。
40.如图2～3所示，所述钛合金密封壳410的前端旋转支撑轴穿过外磁转子旋转座405，并通过第六轴承415固定于动叶轮传动轴7的后端。
41.如图4～8所示，所述内磁转子409和外磁转子406均为圆环状，且均由多个长条形的永磁铁拼接而成，相邻两个所述永磁铁之间的磁铁极性相反，且沿径向充磁。
42.所述外磁转子旋转座405和外磁转子挡圈407上均设置有多个出水口，内部的积水
可及时排出。
43.当动叶轮8转动时，会对外磁转子旋转座405产生轴向压力，自润滑轮404可支撑外磁转子旋转座405带来轴向压力，并利用自身材料的耐磨与润滑特性减小旋转阻力。
44.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。