專(zhuān)利名稱：一種水下無(wú)刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可直接在水中運(yùn)行、為水下深潛器、深水魚(yú)雷、和水下機(jī)器人提供驅(qū)動(dòng)、伺服、和步進(jìn)的水下無(wú)刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所皆知，電機(jī)放入水中后，導(dǎo)電線圈會(huì)被水短路，鐵芯、軸承、永磁磁鐵及其磁鐵承托架會(huì)被水銹蝕，金屬的軸承或軸套會(huì)生銹，普通不銹鋼做的電機(jī)轉(zhuǎn)軸在水中長(zhǎng)期浸泡會(huì)出現(xiàn)孔蝕。目前，水下運(yùn)行的電機(jī)都裝在密封殼內(nèi)以保證對(duì)水絕緣。電機(jī)轉(zhuǎn)軸穿過(guò)密封膠圈后伸出殼外做功。如工作在深水中，殼內(nèi)還必須注油平衡外部壓力。在這樣的結(jié)構(gòu)中，密封膠圈和補(bǔ)償油消耗電機(jī)的能量，高速或長(zhǎng)期運(yùn)行后，密封膠圈和電機(jī)轉(zhuǎn)軸磨損導(dǎo)致電機(jī)進(jìn)水損壞。隨水壓增加，密封膠圈對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的壓力也加大，非做工功率隨之增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決電機(jī)在水中的短路、金屬銹蝕問(wèn)題，提供一種能直接置于水中運(yùn)行的永磁無(wú)刷電機(jī)，保證電機(jī)在水下壓力平衡而又不使用補(bǔ)償油。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是水下無(wú)刷電機(jī)包括定子線圈繞組，永磁磁鐵轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)軸，軸套，機(jī)座，和出線電纜。其特征是定子線圈繞組澆注在環(huán)氧樹(shù)脂中，永磁磁鐵轉(zhuǎn)子及其磁鐵承托架暴露的表面涂有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層。其特征還在于電機(jī)轉(zhuǎn)軸用海洋不銹鋼；用聚甲醛制作的軸套和機(jī)座，軸套和機(jī)座連成一體；電機(jī)出線采用帶濕插拔接頭的水密電纜。本實(shí)用新型用環(huán)氧樹(shù)脂澆注無(wú)刷電機(jī)的定子，使定子的內(nèi)部成為無(wú)縫隙無(wú)空洞的實(shí)心體，外部形成一層保護(hù)層。澆注后定子線圈繞組與水隔離，導(dǎo)電部件不會(huì)短路，同時(shí)又能承受水壓。在無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的永磁磁鐵及其磁鐵承托架暴露的表面上涂環(huán)氧樹(shù)脂，使其在永磁磁鐵和磁鐵承托架外表形成一層保護(hù)層，讓水無(wú)法接觸到鐵體，避免磁鐵和磁鐵承托架被水銹蝕。電機(jī)轉(zhuǎn)軸采用海洋不銹鋼制作，最大限度減少電機(jī)轉(zhuǎn)軸的孔蝕。電機(jī)軸套用聚甲醛制成，使其既能提供良好的潤(rùn)滑又不會(huì)與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)，不會(huì)銹蝕。電機(jī)的機(jī)座也用聚甲醛制作，對(duì)水呈中性，不會(huì)與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，保證電機(jī)機(jī)座不銹蝕又有足夠的剛性與其他機(jī)械連接。同時(shí)，機(jī)座與軸套連為一體，使軸套擴(kuò)大散熱面積，能把電機(jī)轉(zhuǎn)軸摩擦軸套產(chǎn)生的熱量充分地?cái)U(kuò)散到水中。電機(jī)的出線采用帶濕插拔接頭的水密電纜，電機(jī)通過(guò)濕插拔接頭與外部驅(qū)動(dòng)電路連接。電纜與電機(jī)定子線圈繞組的節(jié)點(diǎn)被澆注在定子實(shí)心體中。濕插拔接頭和水密電纜采用硅橡膠包裹。本實(shí)用新型的有益效果定子線圈繞組對(duì)水絕緣，轉(zhuǎn)子中的永磁磁鐵及其磁鐵承托架與水隔離，電機(jī)轉(zhuǎn)軸抗孔蝕，軸套不會(huì)銹蝕，機(jī)座對(duì)水呈中性，出線為水密封電纜。本實(shí)用新型的水下無(wú)刷電機(jī)可以直接置于水中運(yùn)行，無(wú)補(bǔ)償油，無(wú)密封膠圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、維修方便、有效功率較高。其主要用途為水下深潛器、深水魚(yú)雷、和水下機(jī)器人提供驅(qū)動(dòng)、伺服、和步進(jìn)。

圖1、2、3為三種典型結(jié)構(gòu)的水下無(wú)刷電機(jī)的示意圖。圖1為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子水下無(wú)刷電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)轉(zhuǎn)子水下無(wú)刷電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的軸向磁場(chǎng)水下無(wú)刷電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，1、定子線圈繞組，2、定子線圈繞組的環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層，3、永磁磁鐵，4、磁鐵承托架，5、轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層，6、聚甲醛軸套，7、聚甲醛機(jī)座，8、不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸，9、電機(jī)出線水密電纜，10、濕插拔水密接頭，11、不銹鋼固定環(huán)，12、不銹鋼固定螺絲。圖2中，1、定子線圈繞組，2、定子線圈繞組的環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層，3、永磁磁鐵，4、磁鐵承托架，5、轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層，6、聚甲醛軸套，7、聚甲醛機(jī)座，8、不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸，9、電機(jī)出線水密電纜，10、濕插拔水密接頭，11、不銹鋼螺帽，12、不銹鋼固定螺栓，13、電機(jī)內(nèi)部進(jìn)水孔。圖3中，1、定子線圈繞組，2、定子線圈繞組的環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層，3、永磁磁鐵，4、磁鐵承托架，5、轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層，6、聚甲醛軸套，7、聚甲醛機(jī)座，8、不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸，9、電機(jī)出線水密電纜，10、濕插拔水密接頭，11、不銹鋼固定環(huán)，12、不銹鋼固定螺絲。
具體實(shí)施方式
圖1中，無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子在電機(jī)的外側(cè)，由永磁磁鐵3、磁鐵承托架4、轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層5、和不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸8構(gòu)成。不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸8固定在轉(zhuǎn)子的磁鐵承托架4上。 無(wú)刷電機(jī)的定子由定子線圈繞組1、定子線圈繞組的環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層2、聚甲醛軸套6、聚甲醛機(jī)座7、電機(jī)出線水密電纜9、和濕插拔水密接頭10組成。軸套6鑲嵌在定子線圈繞組中。軸套6的延伸體一聚甲醛機(jī)座7構(gòu)成電機(jī)自身支撐和提供外部安裝的機(jī)座。軸套6與電機(jī)轉(zhuǎn)軸8之間有< 0. 05mm的縫隙，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，水在該縫隙中形成一層薄膜提供電機(jī)轉(zhuǎn)軸8與軸套6之間的潤(rùn)滑。不銹鋼固定環(huán)11和不銹鋼固定螺絲12將無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子鎖定在一起。圖2中，無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子在電機(jī)的內(nèi)部，由永磁磁鐵3、磁鐵承托架4、轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層5、和不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸8構(gòu)成。不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸8固定在轉(zhuǎn)子的磁鐵承托架4上。 無(wú)刷電機(jī)的定子由定子線圈繞組1、定子線圈繞組的環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層2、聚甲醛軸套6、聚甲醛機(jī)座7、電機(jī)出線水密電纜9、和濕插拔水密接頭10組成。機(jī)座7和澆注后的定子線圈繞組由固定螺栓11和螺帽12連接在一起。軸套6與電機(jī)轉(zhuǎn)軸8之間有< 0. 05mm的縫隙，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，水在該縫隙中形成一層薄膜提供電機(jī)轉(zhuǎn)軸8與軸套6之間的潤(rùn)滑。電機(jī)內(nèi)部進(jìn)水孔13使水能在電機(jī)運(yùn)行時(shí)自由進(jìn)出電機(jī)內(nèi)部，平衡電機(jī)內(nèi)外壓力，同時(shí)對(duì)電機(jī)散熱并潤(rùn)滑軸套。圖3中，無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子在電機(jī)的上方，由永磁磁鐵3、磁鐵承托架4、轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層5、和不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸8構(gòu)成。不銹鋼電機(jī)轉(zhuǎn)軸8固定在轉(zhuǎn)子的磁鐵承托架4上。 無(wú)刷電機(jī)的定子由定子線圈繞組1、定子線圈繞組的環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層2、聚甲醛軸套6、聚甲醛機(jī)座7、電機(jī)出線水密電纜9、和濕插拔水密接頭10組成。軸套6鑲嵌在定子線圈繞組中。軸套6的延伸體-聚甲醛機(jī)座7構(gòu)成電機(jī)自身支撐和提供外部安裝的機(jī)座。軸套6與電機(jī)轉(zhuǎn)軸8之間有< 0. 05mm的縫隙，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，水在該縫隙中形成一層薄膜提供電機(jī)轉(zhuǎn)軸8與軸套6之間的潤(rùn)滑。不銹鋼固定環(huán)11和不銹鋼固定螺絲12將無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子鎖定在一起。
權(quán)利要求1.一種水下無(wú)刷電機(jī)，包括定子線圈繞組，永磁磁鐵轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)軸，軸套，機(jī)座，和出線電纜，其特征是定子線圈繞組澆注在環(huán)氧樹(shù)脂中，永磁磁鐵轉(zhuǎn)子及其磁鐵承托架暴露的表面涂有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下無(wú)刷電機(jī)，其特征是電機(jī)轉(zhuǎn)軸用海洋不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下無(wú)刷電機(jī)，其特征是用聚甲醛制作的軸套和機(jī)座連成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下無(wú)刷電機(jī)，其特征是電機(jī)出線采用帶濕插拔接頭的水密電纜。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種水下無(wú)刷電機(jī)。包括定子線圈繞組，永磁磁鐵轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)軸，軸套，機(jī)座，和出線電纜，其特征是定子線圈繞組澆注在環(huán)氧樹(shù)脂中，永磁磁鐵轉(zhuǎn)子及其磁鐵承托架暴露的表面涂有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層。電機(jī)轉(zhuǎn)軸用海洋不銹鋼。用聚甲醛制作的軸套和機(jī)座，軸套和機(jī)座連成一體。電機(jī)出線采用帶濕插拔接頭的水密電纜。本實(shí)用新型的定子線圈繞組對(duì)水絕緣，轉(zhuǎn)子中的永磁磁鐵及其磁鐵承托架與水隔離，電機(jī)轉(zhuǎn)軸抗孔蝕，軸套不會(huì)銹蝕，機(jī)座對(duì)水呈中性，出線為水密封電纜?？梢灾苯又糜谒羞\(yùn)行，無(wú)補(bǔ)償油，無(wú)密封膠圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、維修方便、有效功率較高。其主要用途為水下深潛器、深水魚(yú)雷、和水下機(jī)器人提供驅(qū)動(dòng)、伺服、和步進(jìn)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK202334091SQ201120351979
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者曾曙紅, 李智勇 申請(qǐng)人:曾曙紅, 李智勇