專利名稱：一種充油壓力補償式深海電機及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種充油壓カ補償式深海電機及其制作方法，屬于深海電機制作技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電カ推進和高壓海水泵裝置是深海潛水器中的重要組成部分，而深海電機則是這些電動裝置的關(guān)鍵。目前大部分水下電動裝置的電機均工作在淺水區(qū)域中。在中國專利文獻中，申請?zhí)枮?00620055183. I、發(fā)明名稱為“ー種電動水下推進器”及申請?zhí)枮?00810064802. 3、發(fā)明名稱為“水下電機與推進器一體化裝置”所公開的技術(shù)方案中，其所涉及的水下電機均是非充油式結(jié)構(gòu)，沒有壓カ補償裝置，不能在深海環(huán)境下工作。因此，現(xiàn)有的水下電機存在著不能用于深海環(huán)境進行工作的缺點
發(fā)明內(nèi)容
·本發(fā)明的目的是提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠、并能在深海環(huán)境下工作的充油壓カ補償式深海電機及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的ー種充油壓カ補償式深海電機的制作方法，是在現(xiàn)有的永磁無刷直流電機的尾端連接ー個設(shè)有活塞的壓カ補償器，并使永磁無刷直流電機和壓カ補償器的內(nèi)腔相互相通，同時使壓力補償器靠近活塞端面的端部殼體的抗變形強度小于永磁無刷直流電機殼體的抗變形強度，在永磁無刷直流電機或壓カ補償器上設(shè)置ー個與其內(nèi)腔相通的抽氣口和進油ロ，然后通過進油ロ向永磁無刷直流電機和壓カ補償器的內(nèi)腔充滿絕緣液壓油，在充液壓油時，使活塞的端面緊貼壓力補償器的端部殼體，充滿液壓油后將進油口和抽氣ロ密封，即可得到充油壓力補償式深海電機；并且即可使該充油壓カ補償式深海電機在深水中使用時，其深水的壓カ首先使壓カ補償器的端部殼體發(fā)生變形，利用壓カ補償器端部殼體的變形使活塞將向電機內(nèi)部擠壓，從而使電機內(nèi)外部的壓カ保持平衡，這樣即可防止電機被深水壓壞。在上述永磁無刷直流電機的輸出軸端連接有一個減速器，并在減速器的輸出軸端安裝有ー個動密封裝置，使永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置和壓カ補償器的內(nèi)腔都相互相通，并使壓力補償器靠近活塞端面的端部殼體的抗變形強度小于永磁無刷直流電機殼體、減速器殼體、或動密封裝置殼體的抗變形強度，同時在永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置、壓カ補償器的內(nèi)腔中都充滿絕緣液壓油。在向上述永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置、壓カ補償器的內(nèi)腔中充滿絕緣液壓油時,先通過抽氣ロ將其內(nèi)腔抽真空。上述絕緣液壓油為航空10號液壓油或變壓器油。按照上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的ー種充油壓カ補償式深海電機為該充油壓カ補償式深海電機包括永磁無刷直流電機、減速器和動密封裝置，減速器連接在永磁無刷直流電機的輸出軸端部，動密封裝置安裝在減速器的輸出軸端部，在永磁無刷直流電機的尾端安裝有ー個設(shè)有活塞的壓カ補償器，永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置和壓カ補償器的內(nèi)腔相通，在活塞上連接有可作為標(biāo)桿用的活塞桿，在活塞桿上設(shè)有與壓カ補償器內(nèi)腔相通的進油ロ，在永磁無刷直流電機上設(shè)有抽氣ロ ；靠近活塞端面的壓カ補償器的端部殼體的抗變形強度小于永磁無刷直流電機殼體、減速器殼體或動密封裝置殼體的抗變形強度，并且活塞貼靠在壓カ補償器的端部殼體上，在永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置和壓力補償器的內(nèi)腔中都充滿有絕緣液壓油。在上述永磁無刷直流電機的引線出口上連接有設(shè)有密封接頭的充油電纜管道，充油電纜管道的內(nèi)腔與永磁無刷直流電機的內(nèi)腔相通，在永磁無刷直流電機內(nèi)安裝有位置傳感器，位置傳感器的引線和永磁無刷直流電機的三相繞組的引線通過充油電纜管道的密封接頭與外界的電器連接。在上述永磁無刷直流電機的殼體與其前端蓋和后端蓋之間墊有O型密封圈，并且在永磁無刷直流電機的前端蓋與減速器的接觸端面之間和在永磁無刷直流電機的后端蓋 與壓カ補償器的接觸端面之間都墊有O型密封圈，在減速器與動密封裝置的接觸端面之間也設(shè)有O型密封圏。上述減速器為行星齒輪式減速器；安裝在減速器輸出軸端部的動密封裝置由殼體、密封擋環(huán)和密封波紋管組成，密封擋環(huán)和密封波紋管都套在減速器的輸出軸上并安裝在動密封裝置的殼體內(nèi)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用了充油壓力補償式的方式，使電機內(nèi)部充滿絕緣液壓油，當(dāng)電機工作在深海環(huán)境下時，其壓カ補償器的活塞向內(nèi)擠壓，使電機內(nèi)部的壓カ將等同于電機外部所受到的海水壓力，這樣電機內(nèi)外部所受到的壓カ基本相同，有利于電機內(nèi)部與海水的密封，并且使電機免受海水的壓カ而被破壞。經(jīng)測試，本發(fā)明的充油壓力補償式深海電機可在7000米深的深海下安全、可靠地進行工作。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅具有能適應(yīng)于在深海環(huán)境下工作的優(yōu)點，并且還具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠、使用壽命長等優(yōu)點。


圖I是本發(fā)明充油壓力補償式深海電機的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的充油壓力補償式深海電機剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記說明1-永磁無刷直流電機，2-減速器，3-動密封裝置，3. I-密封擋環(huán)，3. 2-密封波紋管，4-壓カ補償器，4. I-端部殼體，5-活塞，6-活塞桿，6. I-進油ロ，7-充油電纜管道，8-位置傳感器，9-0型密封圏，10-抽氣ロ。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進ー步的詳細說明。
具體實施例方式在制作深海電機時，采用本發(fā)明的ー種充油壓カ補償式深海電機的制作方法進行制作，該方法是在現(xiàn)有的永磁無刷直流電機I的基礎(chǔ)上進行實施的，實施時，在永磁無刷直流電機I的尾端連接ー個設(shè)有活塞5的壓カ補償器4，并使永磁無刷直流電機I和壓カ補償器4的內(nèi)腔相互相通，同時使壓力補償器靠近活塞5端面的端部殼體4. I的抗變形強度小于永磁無刷直流電機I殼體的抗變形強度，在永磁無刷直流電機I或壓カ補償器4上設(shè)置ー個與其內(nèi)腔相通的抽氣口和進油ロ，然后通過進油ロ向永磁無刷直流電機I和壓カ補償器4的內(nèi)腔充滿絕緣液壓油，在充液壓油時，使活塞5的端面緊貼壓力補償器4的端部殼體4. 1，充滿液壓油后將進油口和抽氣ロ密封，即得到ー種充油壓カ補償式深海電機；這樣可使該電機在深水中使用時，其深水的壓カ首先使壓カ補償器4的端部殼體4. I發(fā)生變形，利用壓カ補償器4的端部殼體4. I的變形使活塞5將向電機內(nèi)部擠壓，從而使電機內(nèi)外部的壓カ保持平衡，這樣即可防止電機被深水壓壞；為了使深海電機在使用時方便于控制和輸出動力，可在永磁無刷直流電機I的輸出軸端連接有一個減速器2，并在減速器2的輸出軸端安裝有ー個動密封裝置3，使永磁無刷直流電機I、減速器2、動密封裝置3和壓カ補償器4的內(nèi)腔都相互相通，并使壓力補償器4靠近活塞5端面的端部殼體4. I的抗變形強度小于永磁無刷直流電機I殼體、減速器2殼體、或動密封裝置3殼體的抗變形強度，同時在永磁無刷直流電機I、減速器2、動密封裝置3、壓カ補償器4的內(nèi)腔中都充滿絕緣液壓油；在向永磁無刷直流電機I、減速器2、動密封裝置3和壓カ補償器4的內(nèi)腔中充滿絕緣液壓油時,最好先通過抽氣ロ將其內(nèi)腔抽真空后再充油。其絕緣液壓油可直接采用現(xiàn)有技術(shù)中的航空10號液壓油或變壓器油。
按照上述方法制作的本發(fā)明的ー種充油壓カ補償式深海電機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I和圖2所示，該深海電機包括現(xiàn)有的永磁無刷直流電機I、減速器2和動密封裝置3，制作時，將減速器2連接在永磁無刷直流電機I的輸出軸端部，將動密封裝置3安裝在減速器2的輸出軸端部；減速器2可直接采用現(xiàn)有的行星齒輪式減速器，動密封裝置3由殼體、密封擋環(huán)3. I和密封波紋管3. 2組成，將密封擋環(huán)3. I和密封波紋管3. 2都套在減速器2的輸出軸上并按傳統(tǒng)方式將其安裝在動密封裝置3的殼體內(nèi)；然后在永磁無刷直流電機I的尾端安裝ー個設(shè)有活塞5的壓カ補償器4，并使永磁無刷直流電機I、減速器2、動密封裝置3和壓カ補償器4的內(nèi)腔相通，在活塞5上連接有可作為標(biāo)桿用的活塞桿6，并在活塞桿6上制作出與壓カ補償器4內(nèi)腔相通的進油ロ 6. 1，同時在永磁無刷直流電機I上制作ー個抽氣ロ 10 ;制作時，將靠近活塞5端面的壓カ補償器4的端部殼體4. I的抗變形強度制作成小于永磁無刷直流電機I殼體、減速器2殼體或動密封裝置3殼體的抗變形強度,并且將活塞5貼靠在壓カ補償器4的端部殼體4. I上；為了在使用時控制方便，在永磁無刷直流電機I的引線出口上連接ー個設(shè)有密封接頭的充油電纜管道7，將充油電纜管道7的內(nèi)腔與永磁無刷直流電機I的內(nèi)腔相通，并在永磁無刷直流電機I內(nèi)安裝一個現(xiàn)有的位置傳感器8，將位置傳感器8的引線和永磁無刷直流電機I的三相繞組的引線通過充油電纜管道7的密封接頭與外界的電器或傳統(tǒng)的控制器進行連接；為了達到更好的密封效果，可在永磁無刷直流電機I的殼體與其前端蓋和后端蓋之間墊設(shè)置O型密封圈9，并在永磁無刷直流電機I的前端蓋與減速器2的接觸端面之間和在永磁無刷直流電機I的后端蓋與壓力補償器4的接觸端面之間都墊上O型密封圈9，同時在減速器2與動密封裝置3的接觸端面之間也設(shè)置O型密封圈9 ;然后通過抽氣ロ 10將永磁無刷直流電機I、減速器2、動密封裝置3和壓カ補償器4的內(nèi)腔都抽真空，再通過進油ロ 6. I向永磁無刷直流電機I、減速器2、動密封裝置3、壓カ補償器4和充油電纜管道7的內(nèi)腔中都充滿絕緣液壓油后，將抽氣ロ 10和進油ロ 6. I密封后即成。本發(fā)明的充油壓力補償式深海電機在工作過程中，其位置傳感器8的霍爾元件檢測出轉(zhuǎn)子位置信號并通過電纜傳送給外界的傳統(tǒng)控制器，控制器控制電機三相繞組電流，并控制永磁無刷直流電機I的轉(zhuǎn)速，同時通過減速器2的傳輸，使工作系統(tǒng)最終獲得所需要的轉(zhuǎn)速?！?br> 權(quán)利要求
1.ー種充油壓カ補償式深海電機的制作方法，包括永磁無刷直流電機，其特征在于在永磁無刷直流電機的尾端連接ー個設(shè)有活塞的壓カ補償器，并使永磁無刷直流電機和壓力補償器的內(nèi)腔相互相通，同時使壓力補償器靠近活塞端面的端部殼體的抗變形強度小于永磁無刷直流電機殼體的抗變形強度，在永磁無刷直流電機或壓カ補償器上設(shè)置ー個與其內(nèi)腔相通的抽氣口和進油ロ，然后通過進油ロ向永磁無刷直流電機和壓カ補償器的內(nèi)腔充滿絕緣液壓油，在充液壓油時，使活塞的端面緊貼壓力補償器的端部殼體，充滿液壓油后將進油口和抽氣ロ密封，即可得到充油壓力補償式深海電機；并且即可使該充油壓カ補償式深海電機在深水中使用時，其深水的壓カ首先使壓カ補償器的端部殼體發(fā)生變形，利用壓力補償器端部殼體的變形使活塞將向電機內(nèi)部擠壓，從而使電機內(nèi)外部的壓カ保持平衡，這樣即可防止電機被深水壓壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充油壓カ補償式深海電機的制作方法，其特征在于在永磁無刷直流電機的輸出軸端連接有一個減速器，并在減速器的輸出軸端安裝有ー個動密封裝置，使永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置和壓カ補償器的內(nèi)腔都相互相通，并使壓力補償器靠近活塞端面的端部殼體的抗變形強度小于永磁無刷直流電機殼體、減速器殼體、或動密封裝置殼體的抗變形強度，同時在永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置、壓カ補償器的內(nèi)腔中都充滿絕緣液壓油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充油壓カ補償式深海電機的制作方法，其特征在于在向永磁無刷直流電機、減速器、動密封裝置、壓カ補償器的內(nèi)腔中充滿絕緣液壓油時，先通過抽氣ロ將其內(nèi)腔抽真空。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的充油壓カ補償式深海電機的制作方法，其特征在于所述絕緣液壓油為航空10號液壓油或變壓器油。
5.ー種充油壓カ補償式深海電機，包括永磁無刷直流電機(I)、減速器(2)和動密封裝置(3)，其特征在于減速器(2)連接在永磁無刷直流電機(I)的輸出軸端部，動密封裝置(3)安裝在減速器(2)的輸出軸端部，在永磁無刷直流電機(I)的尾端安裝有ー個設(shè)有活塞(5)的壓カ補償器(4)，永磁無刷直流電機(I)、減速器(2)、動密封裝置(3)和壓カ補償器(4)的內(nèi)腔相通，在活塞(5)上連接有可作為標(biāo)桿用的活塞桿(6)，在活塞桿(6)上設(shè)有與壓力補償器(4)內(nèi)腔相通的進油ロ(6. 1)，在永磁無刷直流電機(I)上設(shè)有抽氣ロ(10);靠近活塞(5)端面的壓カ補償器(4)的端部殼體(4. I)的抗變形強度小于永磁無刷直流電機(I)殼體、減速器(2)殼體或動密封裝置(3)殼體的抗變形強度，并且活塞(5)貼靠在壓カ補償器(4)的端部殼體(4. I)上，在永磁無刷直流電機(I)、減速器(2)、動密封裝置(3)和壓カ補償器(4)的內(nèi)腔中都充滿有絕緣液壓油。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充油壓カ補償式深海電機，其特征在于在永磁無刷直流電機(I)的引線出口上連接有設(shè)有密封接頭的充油電纜管道(7)，充油電纜管道(7)的內(nèi)腔與永磁無刷直流電機(I)的內(nèi)腔相通，在永磁無刷直流電機(I)內(nèi)安裝有位置傳感器(8)，位置傳感器(8)的引線和永磁無刷直流電機(I)的三相繞組的引線通過充油電纜管道(7)的密封接頭與外界的電器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充油壓カ補償式深海電機，其特征在于在永磁無刷直流電機(I)的殼體與其前端蓋和后端蓋之間墊有O型密封圈(9)，并且在永磁無刷直流電機(I)的前端蓋與減速器(2)的接觸端面之間和在永磁無刷直流電機(I)的后端蓋與壓力補償器(4)的接觸端面之間都墊有O型密封圈(9)，在減速器(2)與動密封裝置(3)的接觸端面之間也設(shè)有O型密封圈(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的充油壓カ補償式深海電機，其特征在于減速器(2)為行星齒輪式減速器；安裝在減速器(2)輸出軸端部的動密封裝置(3)由殼體、密封擋環(huán)(3. I)和密封波紋管(3. 2)組成，密封擋環(huán)(3.1)和密封波紋管(3.2)都套在減速器(2)的輸出軸上并安裝在動密封裝置(3)的殼體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充油壓力補償式深海電機及其制作方法，在永磁無刷直流電機的尾端連接一個設(shè)有活塞的壓力補償器，并使永磁無刷直流電機和壓力補償器的內(nèi)腔相互相通，同時使壓力補償器靠近活塞端面的端部殼體的抗變形強度小于永磁無刷直流電機殼體的抗變形強度，然后向永磁無刷直流電機和壓力補償器的內(nèi)腔充滿絕緣液壓油；本發(fā)明的電機在深水中使用時，利用壓力補償器端部殼體的變形使活塞將向電機內(nèi)部擠壓，從而使電機內(nèi)外部的壓力保持平衡，這樣即可防止電機被深水壓壞。本發(fā)明不僅具有能適應(yīng)于在深海環(huán)境下工作的優(yōu)點，并且還具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠、使用壽命長等優(yōu)點。本發(fā)明可在7000米深的深海下安全、可靠地進行工作。
文檔編號H02K7/10GK102832749SQ20111016196
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者徐永向, 李建軍, 鄒繼斌 申請人:中國江南航天工業(yè)集團林泉電機廠