[实用新型]一种补偿式水下无刷直流电机结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水下无刷直流电机结构，具体来说是一种补偿式水下无刷直流电机结构。

背景技术

电机驱动是水下作业工具与设备常用的驱动方式之一。深海工作条件下由于外界海水压力的影响，空腔形式的电机壳体为了满足强度和稳定性要求通常壁厚较大，导致电机在体积和重量上较为笨重，且电机轴动密封与电机效率受到较大影响。压力补偿器是一种通过电机内腔充油并调节电机内外压力而使其压差趋于一个满足动密封、壳体强度等条件要求的辅助装置。以往内腔充油或者带有压力补偿的电机通常采用直流有刷的形式且电机本体与补偿器分离的结构，充油补偿的直流有刷电机，一方面电机碳刷的摩擦产生大量的热量，导致绝缘油的气化膨胀，使电机内腔压力急速增大，影响电机工作效率的同时也带来安全隐患；另一方面，浸在油中的碳刷摩擦损耗加速，直接影响电机的连续工作的能力。电机本体与补偿器分离的结构系统复杂，体积较大，控制和维护不方便，在中小型水下设备上的应用受到限制。近年来，充油补偿的无刷直流电机已经出现，但其补偿形式较为复杂，结构较为繁琐，电机内部设计工艺存在的不足导致电机调试、组装困难，维护不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种补偿式水下无刷直流电机结构，它具有模块化设计特点，补偿器装置与电机主体可分离，为适应不同的工作环境要求可以相应的调节或更换不同的补偿器装置，使电机结构简单紧凑，装配和调试方便，同时工作安全可靠，易维护；克服了现有技术中补偿器装置与电机主体一体化，其补偿形式较为复杂，结构较为繁琐，电机内部设计工艺存在的不足导致电机调试、组装困难，维护不便。

为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

该电机结构包括电机端盖组件、电机主体和补偿器装置，电机端盖组件位于电机主体前端，通过螺钉与电机主体固连；电机端盖组件包括电机端盖压盖、旋转密封体和电机端盖，旋转密封体通过电机端盖压盖固定在电机端盖的密封槽内，电机端盖与电机主体中的电机外壳连接；所述电机主体包括电机外壳、电机定子、电机转子、磁环、霍尔检测电路板和电缆密封件，电机定子与电机外壳固连，电机转子安装在电机定子内部，磁环安装在电机转子上，霍尔检测电路板和电缆密封件均与电机外壳连接，绝缘液压油分布于电机主体内；电机主体和补偿器装置为分体结构，补偿器装置包括补偿器皮囊、补偿器压盖、电机尾盖、补偿器弹簧和补偿器螺帽，补偿器皮囊嵌入在电机外壳的密封槽内，通过电机尾盖挤压固定在电机外壳上，补偿器压盖的外侧端面与补偿器皮囊接触，补偿器弹簧一端支撑补偿器压盖，另一端支撑补偿器螺帽，补偿器螺帽与电机尾盖螺纹连接。

旋转密封体为旋转泛塞封；

在电机外壳上设置充油口，充油口由充油密封堵密封；

电机尾盖是具有导向轴的空腔结构，其外壁上开有与外界环境相通的孔；电机尾盖为圆台状回转体；

电机尾盖的导向轴的外侧与补偿器压盖上部的径向壁的内侧表面接触；

补偿器压盖的底部为弧形，与补偿器皮囊紧密接触。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型在电机总体结构上采用了模块化设计。电机结构可以根据不同作业要求，灵活的更换电机尾部的补偿器装置模块；根据电机在水下作业深度、温度和任务的不同，电机补偿器的设计形式可随之发生变化，该设计的电机结构可以快速灵活的实现电机补偿器模块的更替，提高电机的可重构性能；此外，模块化的设计方便了电机的检修和维护。

2.本实用新型的电机压力补偿器装置采用弹簧-皮囊式结构，保证电机结构对海水深度具有很好的适应能力，同时精简了电机结构，减轻了电机重量。由帕斯卡定理和牛顿力学平衡原理可知弹簧-皮囊式压力补偿结构起到平衡电机内外压力的作用，且在外置弹簧的预紧力作用下，可以满足电机内压始终大于外压，且其内外压差值可以通过改变补偿器弹簧的刚度和压缩量来控制。

3、本实用新型的电机压力补偿器装置的补偿器螺帽与电机尾盖是可以分离的，为了适应水下不同深度的作业任务需要更换不同压缩量或不同刚度的补偿器弹簧时，只需要打开补偿器螺帽更换即可，简单方便。