一種水下機器人推進系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水下推進系統，特別是涉及一種水下機器人推進系統。
【背景技術】
[0002]目前，水下機器人推進系統多采用水平推進(X方向)裝置和豎直推進(y方向)裝置相結合的布置方式，這種布置方式只有兩個方向的分量，無法直接實現第三個方向的運動，或者實現困難。當前，現有的磁耦合水平推進裝置和豎直推進裝置較為先進的結構形式是:磁節布置采用轂式結構，請參見中國專利文獻CN101508335A，在2009年8月19日公開的“水下螺旋槳推進模塊和包含該模塊的水下航行器”。其中推進模塊的磁性聯軸節采用轂式結構，軸向長度較長，內外轂懸臂較長，穩定性不好，同軸度要求較高，要求加工精度較高，并且，由于磁性聯軸節采用的是長條形磁石，且內轂是薄壁結構，導致內轂加工困難。
【發明內容】
[0003]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種水下機器人推進系統，該系統便于水下機器人實現五個自由度的運動，并且結構緊湊、穩定，便于加工。
[0004]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種水下機器人推進系統，其特征在于，包括兩個水平推進模塊和兩個斜向推進模塊，兩個所述水平推進模塊相互平行對稱地設置在機器人主艙的兩側，兩個所述斜向推進模塊在與機器人主艙軸線垂直的平面內呈V型交叉嵌入在機器人主艙的中部兩側；所述水平推進模塊和所述斜向推進模塊均采用螺旋槳推進模塊，所述螺旋槳推進模塊包括電機及其密封艙，所述電機的輸出軸通過盤式磁性聯軸節與從動軸連接，在所述從動軸上安裝有螺旋槳，所述盤式磁性聯軸節由內磁盤和與其相對的外磁盤以及設置在所述內磁盤和所述外磁盤之間的不銹鋼隔離罩組成，所述內磁盤連接在所述電機的輸出軸上，所述不銹鋼隔離罩罩在所述內磁盤外面，所述不銹鋼隔離罩設置在所述密封艙的后端，二者形成密封連接；所述外磁盤連接在所述從動軸上，所述從動軸支撐在尾錐內，所述尾錐套裝在所述不銹鋼隔離罩外；所述不銹鋼隔離罩與所述外磁盤通過鋼球和耐磨墊接觸，所述耐磨墊嵌裝在所述不銹鋼隔離罩的外側中央，所述鋼球嵌裝在所述外磁盤的內側中央。
[0005]在所述電機外面包裹有磁屏蔽鐵皮。
[0006]所述不銹鋼隔離罩通過螺蓋I壓緊鎖固在所述密封艙的后端，所述密封艙的前端蓋通過螺蓋II壓緊鎖固在所述密封艙的前端，所述螺蓋I和所述螺蓋II均與所述密封艙螺紋連接。
[0007]本發明具有的優點和積極效果是:采用V型排布和水平排布相結合的四個螺旋槳推進模塊，可為機器人提供5個自由度的運動能力，提高機器人的靈活機動性。采用盤式磁性聯軸節，電機通過磁耦合傳動螺旋槳，無需電機輸出軸與螺旋槳直接機械連接，易于水下密封，能有效提高機械傳動效率，減小傳動噪聲。除外，盤式結構，能夠有效縮短裝置的軸向長度，使結構更加緊湊、穩定，并且便于加工。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的結構示意圖；
[0009]圖2為本發明的水平推進模塊結構示意圖；
[0010]圖3為本發明的斜向推進模塊結構示意圖。
[0011]圖中:1、主艙；2、水平推進模塊；3斜向推進模塊；4、螺蓋II ;5、密封艙；6、不銹鋼隔離罩；7、防磨墊；8、鋼球；9、尾錐；10、螺旋槳；11、從動軸；12、外磁盤；13、磁柱；14、內磁盤；15、螺蓋I ;16、電機；17、磁隔離鐵皮。
【具體實施方式】
[0012]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0013]請參閱圖1?圖3，一種水下機器人推進系統，包括兩個水平推進模塊2和兩個斜向推進模塊3，兩個所述水平推進模塊2相互平行對稱地設置在機器人主艙I的兩側，兩個所述斜向推進模塊3在與機器人主艙I軸線垂直的平面內呈V型交叉嵌入在機器人主艙的中部兩側；所述水平推進模塊2和所述斜向推進模塊3均采用螺旋槳推進模塊，所述螺旋槳推進模塊包括電機16及其密封艙5，所述電機16的輸出軸通過盤式磁性聯軸節與從動軸11連接，在所述從動軸11上安裝有螺旋槳10，所述盤式磁性聯軸節由內磁盤和14與其相對的外磁盤12以及設置在所述內磁盤14和所述外磁盤12之間的不銹鋼隔離罩6組成，所述內磁盤14連接在所述電機16的輸出軸上，所述不銹鋼隔離罩6罩在所述內磁盤14外面，所述不銹鋼隔離罩6設置在所述密封艙5的后端，二者形成密封連接；所述外磁盤12連接在所述從動軸上，所述從動軸11支撐在尾錐9內，所述尾錐9套裝在所述不銹鋼隔離罩6外；所述不銹鋼隔離罩6與所述外磁盤21通過鋼球8和防磨墊7接觸，所述防磨墊7嵌裝在所述不銹鋼隔離罩6的外側中央，所述鋼球8嵌裝在所述外磁盤12的內側中央。防磨墊7用于防止從動軸11的前端面被磨損。這種接觸結構能夠提高盤式磁性聯軸節兩側懸臂結構的穩定性，并防止滑動磨摩，采用滾珠與耐磨墊形成滾動摩擦，減小接觸面積。在上述內磁盤14和外磁盤12相對的表面上均嵌裝有多個沿周向均布的磁柱13。上述螺旋槳軸防磨墊是采用聚甲醛制成的。聚甲醛(英文:polyformaldehyde)熱塑性結晶聚合物。被譽為“超鋼”或者“賽鋼”，又稱聚氧亞甲基。英文縮寫為Ρ0Μ。
[0014]在本實施例中，在所述電機外面包裹有磁隔離鐵皮17。用于屏蔽電磁，防止漏磁。因為漏磁不但會干擾磁敏感元件，也會使磁勢能“漏”掉，影響最大輸出功率。增加磁路截面積，減少漏磁，可以增加最大輸出功率。所述不銹鋼隔離罩6通過螺蓋I 15壓緊鎖固在所述密封艙5的后端，所述密封艙5的前端蓋通過螺蓋II 4壓緊鎖固在所述密封艙5的前端，所述螺蓋I 15和所述螺蓋II 4均與所述密封艙5螺紋連接。后端采用螺紋連接，結構緊湊，便于密封。
[0015]上述螺旋槳推進模塊的工作過程為:電機16驅動內磁盤14旋轉，由于內磁盤14與外磁盤12之間的磁耦合作用，轉矩透過不銹鋼隔離罩6并傳遞給外磁盤12，外磁盤12將轉矩傳遞給從動軸11，從動軸11帶動螺旋槳10轉動，旋轉的螺旋槳11與水相互作用，產生水下機器人的運行動力。
[0016]本發明的工作原理為:使用四個螺旋槳推進模塊實現水下機器人五個自由度的運動。詳細敘述如下:首先定義坐標系:主艙軸線方向為X軸方向，垂直于水平面的方向為Z軸方向，垂直于XOZ平面方向為Y軸方向。則本發明的工作原理可表述為:兩個水平推進模塊同向等速運轉時，能夠驅動水下機器人在X軸方向前進或后退；兩個水平推進模塊差速運轉時，能夠驅動水下機器人繞Z軸旋轉；兩個斜向推進模塊同向等速運轉時，能夠驅動水下機器人沿Z軸方向上浮或下潛；兩個斜向推進模塊差速運轉時，能夠驅動水下機器人繞X軸轉動或沿I軸方向平動。因此，本發明能夠實現5個自由度的靈活運動。
[0017]盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種水下機器人推進系統，其特征在于，包括兩個水平推進模塊和兩個斜向推進模塊，兩個所述水平推進模塊相互平行對稱地設置在機器人主艙的兩側，兩個所述斜向推進模塊在與機器人主艙軸線垂直的平面內呈V型交叉嵌入在機器人主艙的中部兩側；所述水平推進模塊和所述斜向推進模塊均采用螺旋槳推進模塊，所述螺旋槳推進模塊包括電機及其密封艙，所述電機的輸出軸通過盤式磁性聯軸節與從動軸連接，在所述從動軸上安裝有螺旋槳，所述盤式磁性聯軸節由內磁盤和與其相對的外磁盤以及設置在所述內磁盤和所述外磁盤之間的不銹鋼隔離罩組成，所述內磁盤連接在所述電機的輸出軸上，所述不銹鋼隔離罩罩在所述內磁盤外面，所述不銹鋼隔離罩設置在所述密封艙的后端，二者形成密封連接；所述外磁盤連接在所述從動軸上，所述從動軸支撐在尾錐內，所述尾錐套裝在所述不銹鋼隔離罩外；所述不銹鋼隔離罩與所述外磁盤通過鋼球和耐磨墊接觸，所述耐磨墊嵌裝在所述不銹鋼隔離罩的外側中央，所述鋼球嵌裝在所述外磁盤的內側中央。2.根據權利要求1所述的水下機器人推進系統，其特征在于，在所述電機外面包裹有磁屏蔽鐵皮。3.根據權利要求1所述的水下機器人推進系統，其特征在于，所述不銹鋼隔離罩通過螺蓋I壓緊鎖固在所述密封艙的后端，所述密封艙的前端蓋通過螺蓋II壓緊鎖固在所述密封艙的前端，所述螺蓋I和所述螺蓋II均與所述密封艙螺紋連接。
【專利摘要】本發明公開了一種水下機器人推進系統，包括兩個水平推進模塊和兩個斜向推進模塊，兩個所述水平推進模塊相互平行對稱地設置在機器人主艙的兩側，兩個所述斜向推進模塊在與機器人主艙軸線垂直的平面內呈V型交叉嵌入在機器人主艙的中部兩側；所述水平推進模塊和所述斜向推進模塊均采用螺旋槳推進模塊，所述螺旋槳推進模塊包括電機及其密封艙，所述電機的輸出軸通過盤式磁性聯軸節與從動軸連接，在所述從動軸上安裝有螺旋槳。本發明可為機器人提供5個自由度的運動能力，提高機器人的靈活機動性；螺旋槳推進模塊采用盤式磁性聯軸節，能夠有效縮短裝置的軸向長度，使結構更加緊湊、穩定，并且便于加工。
【IPC分類】B63G8/08
【公開號】CN105292414
【申請號】CN201510726877
【發明人】孫秀軍, 李 燦, 秦玉峰, 齊占峰, 田宏國
【申請人】深圳市泓洋匯智創新科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月30日