專(zhuān)利名稱：水下螺旋槳推進(jìn)模塊和包含該模塊的水下航行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋槳推進(jìn)裝置，特別涉及一種水下螺旋槳推進(jìn)模塊。本發(fā)明還涉 及水下航行器。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)海洋環(huán)境，高效利用海洋資源，海洋探測(cè)必不可少，水下航行器作為海洋 探測(cè)傳感器的載體顯得尤為重要。R0V (Remote Operated Vehicle遙控式水下航行器) 和AUV(Autonomous Underwater Vehicle自主水下航行器)是水下航行器的重要成員，他 們大都采用螺旋槳推進(jìn)方法，目前螺旋槳驅(qū)動(dòng)裝置一般采用兩種方法實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和密封， 一種是機(jī)械密封方式，即在螺旋槳的傳動(dòng)軸上使用橡膠密封圈；另一種方法是液壓驅(qū)動(dòng) 方式，即液壓泵通過(guò)油管將液壓油輸送到航行器耐壓艙之外的液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)帶動(dòng) 螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。采用機(jī)械密封的缺點(diǎn)是傳動(dòng)過(guò)程中存在摩擦阻力，傳動(dòng)效率低，傳動(dòng)效率 受海水壓力影響；液壓驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)是裝置的體積和重量大，結(jié)構(gòu)不緊湊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種水下螺旋槳推進(jìn)模塊，該模塊 采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于更換拆裝，傳動(dòng)效率高。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是 一種水下螺旋槳推 進(jìn)模塊，包括與尾錐固接的伺服電機(jī)、減速器，所述減速器固接在尾錐內(nèi)，通過(guò)聯(lián)軸節(jié) 與通過(guò)軸承支承的從動(dòng)軸連接，所述從動(dòng)軸上安裝有螺旋槳；所述聯(lián)軸節(jié)為磁性聯(lián)軸節(jié)， 所述磁性聯(lián)軸節(jié)由內(nèi)轂、套裝在內(nèi)轂外的外轂、設(shè)置在內(nèi)轂和外轂之間的不銹鋼隔離罩 和與不銹鋼隔離罩固接的壓緊環(huán)組成，所述外轂安裝在減速器的輸出軸上，所述內(nèi)轂安 裝在從動(dòng)軸上，所述壓緊環(huán)固定安裝在尾錐內(nèi)。
所述軸承為陶瓷軸承。
所述尾錐由硬質(zhì)鋁合金制成，表面經(jīng)硬質(zhì)氧化處理。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的另一技術(shù)方案是 一種水下航行 器，包括上述的水下螺旋槳推進(jìn)模塊。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是采用磁耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸，釆用隔離罩將水 與密封艙隔開(kāi)，采用耐腐材料及陶瓷軸承解決了耐水腐蝕的問(wèn)題；避免了傳統(tǒng)機(jī)械密封 形式帶來(lái)的摩擦阻力；采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于更換拆裝；該發(fā)明耐海水腐蝕 能力強(qiáng)，可承受較高海水壓力，傳動(dòng)效率高，適用作水下航行器的動(dòng)力部件；實(shí)現(xiàn)了水 下航行器耐壓艙與外界海水間的絕對(duì)密封。


圖1是本發(fā)明水下螺旋槳推進(jìn)模塊的1/4剖視圖；(原圖4) 圖2是本發(fā)明水下螺旋槳推進(jìn)模塊的剖視圖； 圖3是本發(fā)明水下螺旋槳推進(jìn)模塊的立體圖； 圖4是應(yīng)用水下螺旋槳推進(jìn)模塊的AUV的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是應(yīng)用水下螺旋槳推進(jìn)模塊的混合型水下自主航行器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、滑翔功能部分，2、 AUV功能部分，3、尾殼，4、水下螺旋槳推進(jìn)模塊， 5、導(dǎo)流管，6、電機(jī)，7、減速器，8、尾錐，9、壓緊環(huán)，10、從動(dòng)軸，11、軸套，12、 橢球狀螺母，13、螺旋槳，14、內(nèi)轂支架，15、陶瓷軸承，16、內(nèi)轂，17、外轂，18、 外轂支架，19、隔離罩。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一歩了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖
詳細(xì)說(shuō)明如下
請(qǐng)參閱圖l、圖2和圖3， 一種水下螺旋槳推進(jìn)模塊，包括與外轂支架18固定連接 的電機(jī)6、減速器7，減速器7在尾錐內(nèi)通過(guò)磁性聯(lián)軸節(jié)與從動(dòng)軸IO連接，磁性聯(lián)軸節(jié) 由內(nèi)轂16、套裝在內(nèi)轂16外的外轂17、設(shè)置在內(nèi)轂16和外轂17之間的隔離罩19和與 隔離罩19固接的壓緊環(huán)9組成，外轂支架18與尾錐8固定連接，外轂17通過(guò)平鍵和緊 定螺柱與減速器7的輸出軸相連接；壓緊環(huán)9固定安裝于尾錐8內(nèi)部，同時(shí)將隔離罩19 壓緊在尾錐8內(nèi)壁上；內(nèi)轂16通過(guò)緊定螺柱與從動(dòng)軸10連接，從動(dòng)軸10通過(guò)兩個(gè)陶瓷 軸承支撐安裝于內(nèi)轂支架14上，內(nèi)轂支架14與尾錐8末端固定連接，尾錐8、隔離罩 19與內(nèi)轂支架14間均為徑向密封；螺旋槳13通過(guò)平鍵與從動(dòng)軸10配合，通過(guò)螺母和彈 墊固定在從動(dòng)軸上，從動(dòng)軸10后部安裝橢球狀螺母12，橢球狀螺母12與螺母互鎖；軸 承端蓋通過(guò)螺釘固定在內(nèi)轂支架14上，導(dǎo)流管5安裝在尾錐8上，從動(dòng)軸IO、陶瓷軸承15、孔套(在兩個(gè)陶瓷軸承之間，與兩個(gè)軸承的外圈接觸的零件為孔套)、軸套ll、螺 旋槳13、橢球螺母12、內(nèi)轂16的配合連接形成一套輸出軸系。
螺旋槳推進(jìn)模塊的工作過(guò)程為電機(jī)6的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過(guò)減速器7傳遞給磁性聯(lián)軸節(jié)外轂
17，由于磁性聯(lián)軸節(jié)內(nèi)轂16和外轂17之間的磁力作用，轉(zhuǎn)矩透過(guò)隔離罩13并傳遞給磁
性聯(lián)軸節(jié)內(nèi)轂16，內(nèi)轂16將轉(zhuǎn)矩傳遞給從動(dòng)軸10，從動(dòng)軸10帶動(dòng)螺旋槳13轉(zhuǎn)動(dòng)，旋
轉(zhuǎn)的螺旋槳13與水的相互作用，產(chǎn)生混合型水下自主航行器的前進(jìn)動(dòng)力。磁性聯(lián)軸節(jié)隔
離罩19的材料為不銹鋼，耐海水腐蝕，導(dǎo)磁性好，由于水壓分布在隔離罩的內(nèi)表面，所
以承壓能力強(qiáng)。內(nèi)轂支架14、尾錐8、軸承端蓋為經(jīng)過(guò)表面硬質(zhì)氧化處理的鋁制零件，
耐海水腐蝕，強(qiáng)度高。軸承為陶瓷軸承15，耐海水腐蝕，不易與鋁制零件發(fā)生電化學(xué)反
應(yīng)。橢球螺母12有兩個(gè)作用， 一是與螺母互鎖緊，二是減小水阻力。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4， AUV (自主水下航行器)的示意圖，螺旋槳推進(jìn)模塊4固定安裝在尾
殼3末端，連接處為徑向密封。
請(qǐng)參見(jiàn)圖5，混合型水下自主航行器由滑翔功能部分1和AUV功能部分2組成。AUV
功能部分2包括與尾殼3末端固接的螺旋槳推進(jìn)模塊4。
盡管上面結(jié)合附屈對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述 的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下， 還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種水下螺旋槳推進(jìn)模塊，包括與尾錐固接的伺服電機(jī)、減速器，所述減速器固接在尾錐內(nèi)，通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與通過(guò)軸承支承的從動(dòng)軸連接，所述從動(dòng)軸上安裝有螺旋槳；其特征在于，所述聯(lián)軸節(jié)為磁性聯(lián)軸節(jié)，所述磁性聯(lián)軸節(jié)由內(nèi)轂、套裝在內(nèi)轂外的外轂、設(shè)置在內(nèi)轂和外轂之間的不銹鋼隔離罩和與不銹鋼隔離罩固接的壓緊環(huán)組成，所述外轂安裝在減速器的輸出軸上，所述內(nèi)轂安裝在從動(dòng)軸上，所述壓緊環(huán)固定安裝在尾錐內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下螺旋槳推進(jìn)模塊，其特征在于，所述軸承為陶瓷軸承。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下螺旋槳推進(jìn)模塊，其特征在于，所述尾錐由硬質(zhì)鋁合 金制成，表面經(jīng)硬質(zhì)氧化處理。
4. 一種水下航行器，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的水下螺旋槳推進(jìn)模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水下螺旋槳推進(jìn)模塊，包括與尾錐固接的伺服電機(jī)、減速器，減速器固接在尾錐內(nèi)，通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與通過(guò)軸承支承的從動(dòng)軸連接，從動(dòng)軸上安裝有螺旋槳；所述聯(lián)軸節(jié)為磁性聯(lián)軸節(jié)，磁性聯(lián)軸節(jié)由內(nèi)轂、套裝在內(nèi)轂外的外轂、設(shè)置在內(nèi)轂和外轂之間的不銹鋼隔離罩和與不銹鋼隔離罩固接的壓緊環(huán)組成，外轂安裝在減速器的輸出軸上，內(nèi)轂安裝在從動(dòng)軸上，壓緊環(huán)固定安裝在尾錐內(nèi)。本發(fā)明還公開(kāi)了包含上述水下螺旋槳推進(jìn)模塊的水下航行器。本發(fā)明采用磁耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸，采用隔離罩將水與密封艙隔開(kāi)，采用耐腐材料及陶瓷軸承解決了耐水腐蝕的問(wèn)題；采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于更換拆裝；實(shí)現(xiàn)了水下航行器耐壓艙與外界海水間的絕對(duì)密封。
文檔編號(hào)B63G8/00GK101508335SQ200910068229
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者孫秀軍, 張宏偉, 武建國(guó), 王曉鳴, 王樹(shù)新 申請(qǐng)人:天津大學(xué)