[发明专利]一种紧凑直驱的转台式水下推进器

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下作业机械用小型水下推进器，尤其涉及一种结可完成左右方位与上下俯仰两轴转向且直接驱动的转台式小型推进器，具体地，涉及一种紧凑直驱的转台式水下推进器。

背景技术

目前，水下潜艇、水下机器人等水下作业机械上使用的推进器大多是采用固定安装的方式，也有些新型的水下推进器具备转向能力，比如采用齿轮结构，或万向、或摆动。但这些转向机构的结构都较复杂，需要的零部件多，安装繁琐，且需要通过齿轮组啮合等传动机构，由于传动存在间隙，精度不高，传动误差逐级放大。因此有必要开发一种新型的推进器，这种推进器不仅要结构简单紧凑、安装方便，而且能轻松完成左右方位、上下俯仰两轴方向上的转向。

发明内容

针对现有技术中水下推进器转向技术的缺陷，本发明的目的是提供一种紧凑直驱的转台式水下推进器。

根据本发明的一个方面，提供一种紧凑直驱的转台式水下推进器，包括推进器壳体、转台、推进器电机、螺旋桨、第一力矩电机、以及第二力矩电机，其中，所述转台通过所述第一力矩电机安装在所述推进器壳体内，所述推进器电机通过所述第二力矩电机安装在所述转台上，所述推进器电机的输出轴连接所述螺旋桨，所述第一力矩电机的转向方向与第二力矩电机的转向方向不同。

优选地，所述第一力矩电机的数量为2个、对称布置在所述转台的两侧；所述第二力矩电机的数量为2个、对称布置在所述推进器电机的两侧。

优选地，所述第一力矩电机为方位轴电机，所述第二力矩电机为俯仰轴电机。推进器的结构简单紧凑，可完成左右方位与上下俯仰两轴转向。

优选地，所述转台由所述第一力矩电机直接驱动。转向无传动机构。

优选地，所述第二力矩电机的转角大于15度。

优选地，所述第二力矩电机的转角达到20度。

根据本发明的另一个方面，还提供一种水下作业装置，包括水下设备，还包括如权利要求1所述转台式小型水下推进器，其中，所述转台式小型水下推进器安装于所述水下设备。

优选地，所述水下设备为水下潜艇、或者水下机器人。

优选地，还包括螺旋桨保护装置，其中，所述螺旋桨保护装置安装于所述转台式小型水下推进器上。

本发明采用平台式的转向结构，具有两个方向的转向，有电机直接驱动转向，没有传动机构，正反转（左右、上下转向）基本无间隙、无回程误差，优点在于结构简单紧凑，无传动机构，误差小，转向灵活可控，转向范围大，可帮助潜水艇、水下机器人等水下作业机械实现水下的快速转向。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明的紧凑直驱的转台式水下推进器的立体结构图。

其中：1为推进器壳体；2为推进器中的转台（具体结构见图4）；3为推进器电机；4为推进器螺旋桨。

图2为图1所示转台式小型水下推进器的标准三维视图（附半剖视图）。

图3为图1转台式小型水下推进器中的推进器壳体（附半剖视图）。

图4为推进器转台装配了保护装置后的示意图。

图5为图1转台式小型水下推进器中的推进器转台的结构图。

其中：2为转台（右附缩小简图）；21为负责方位轴转向的第一力矩电机（功率较大，负责壳体和转向体之间的旋转，转角很大）；22为负责俯仰轴转向的第二力矩电机（功率稍小，负责转向体和主电机之间的旋转，转角可达15至20度）。

图6为本推进器中用到的三种电机的示意图，其中:左为螺旋桨电机，右下为方位轴力矩电机，右上为俯仰轴力矩电机。

图7为推进器转台绕俯仰轴和方位轴转动的示意图。

图8为推进器驱动潜水艇模型示意图（为看清结构，螺旋桨无保护）。

图9为运动示例演示。

具体实施方式

下面结合附图和运动示例对本发明作进一步说明。

根据本发明提供的紧凑直驱的转台式水下推进器，包括推进器壳体1、转台2、推进器电机3、螺旋桨4、第一力矩电机21、以及第二力矩电机22，其中，所述转台2通过所述第一力矩电机21安装在所述推进器壳体1内，所述推进器电机3通过所述第二力矩电机22安装在所述转台2上，所述推进器电机3的输出轴连接所述螺旋桨4，所述第一力矩电机21的转向方向与第二力矩电机22的转向方向不同。所述第一力矩电机21为方位轴电机，所述第二力矩电机22为俯仰轴电机。推进器的结构简单紧凑，可完成左右方位与上下俯仰两轴转向。