《船用推進器無刷減速電機》是中國釣具技術標準化（北侖海伯）研究中心於2010年5月7日申請的專利，該專利的申請號為2010101679952，公布號為CN101860118A，公布日為2010年10月13日，發明人是賀定芳、張華軍。
《船用推進器無刷減速電機》包括有電機外殼、減速器外殼和輸出軸，電機外殼內設有定子和轉子，減速器外殼內設有減速齒輪系，其特徵在於：減速器外殼固定在電機外殼的迎水端，轉子具有軸向通孔，輸出軸同軸、間隙設定在該轉子的軸向通孔內，且一端伸入減速器外殼內，並通過第一軸承支承於減速器外殼，輸出軸的另一端通過第二軸承支承在電機外殼的端蓋上並外露出電機外殼的尾端；同時轉子伸入減速器外殼內並設有主動齒輪，輸出軸上設有從動齒輪，該主動齒輪和從動齒輪通過減速齒輪系相聯接。輸出軸總長度為電機外殼和減速器外殼的長度相加，即輸出軸長度增加兩倍，因此電機工作時輸出軸不易發生振動，輸出的穩定性好。
2013年10月，《船用推進器無刷減速電機》獲得第十五屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《船用推進器無刷減速電機》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：船用推進器無刷減速電機
- 類別：發明專利
- 公布號：CN101860118A
- 公布日：2010年10月13日
- 申請號：2010101679952
- 申請日：2010年5月7日
- 申請人：中國釣具技術標準化(北侖海伯)研究中心
- 地址：浙江省寧波市北侖區新碶街道嵩山路1299號
- 發明人：賀定芳、張華軍
- 分類號：H02K7/116（2006.01）I、H02K5/04（2006.01）I、H02K5/24（2006.01）I
- 專利代理機構：寧波誠源專利事務所有限公司
- 代理人：姚娟英
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2010年5月，小型船隻用的電動水下推進器由直流電機、齒輪減速箱、螺旋槳、導流罩組成，直流電機輸出軸與齒輪減速箱輸入軸相聯接，該齒輪減速箱輸出軸與螺旋槳轉軸相聯接，直流電機和齒輪減速箱安裝在密封殼體內，該密封殼體通過支架在對應螺旋槳位置外圍支承固定有導流罩。
如一專利號為ZL200620055186.1（公告號為CN2880671Y）的中國實用新型專利《一種電動水下推進器》披露了這樣一種電動水下推進器，包括直流電機、齒輪減速箱及其輸出軸、螺旋槳、導流罩，直流電機輸出軸與齒輪減速箱輸入軸相聯接，該齒輪減速箱輸出軸與螺旋槳轉軸相聯接，所述直流電機和齒輪減速箱安裝在密封殼體內，螺旋槳外圍設有導流罩，其特徵在於：所述導流罩的軸向剖面呈翼形，在導流罩與密封殼體之間連線有後防護網，導流罩前端面設有前防護網。
還如一專利號為ZL200720184222.9（公告號為CN201174653Y）的中國實用新型專利《深水水下電機》披露了這樣一種深水水下電機，有電機、安裝在電機外的密封殼、分別安裝在電機軸上和輸出軸上的磁偶、和隔離在磁偶主從動磁極間的隔離裝置，其中隔離裝置是一非導磁材料罩形結構的隔離罩，隔離罩以緊固件安裝在電機密封殼上，隔離罩的罩口經靜密封件與電機密封殼上的密封座連線。
無論哪種船用推進器電機，其主要有直流電機本體、設定安裝在電機外的密封罩、及減速箱，其中，密封罩側凸出電機本體一側形成的迎水端的外端面呈弧形，以減小電機在水下受到水流的阻力，提高導流效果，減速箱安裝在密封罩尾端部位，直流電機輸出軸伸入減速箱內與減速箱內的傳動部分相聯接，而減速箱的輸出軸則直接從減速箱一側穿出後與螺旋槳相聯接，即減速箱位於密封罩尾端與螺旋槳之間。
2010年5月以前船用推進器電機存在以下缺陷：1、減速箱的輸出軸只支撐在減速箱內，輸出軸受支撐的長度和減速箱的長度相同，故輸出軸的支撐長度短，這樣電機在工作時易發生振動，輸出的穩定性差，而且對輸出軸的強度要求高；2、前述電機的總長度由密封罩長度和減速箱長度的總和，而密封罩的長度大於電機本體的長度，故電機整體的長度長，因此耗材多，重量重。
發明內容
專利目的
《船用推進器無刷減速電機》所要解決的技術問題是針對上述2010年5月以前技術現狀提供一種工作時輸出軸穩定性好的船用調節器無刷減速電機，其還具有電機整體長度短、結構合理的優點。
技術方案
《船用推進器無刷減速電機》包括有電機外殼、減速器外殼和輸出軸，電機外殼內設有定子和轉子，減速器外殼內設有減速齒輪系，其特徵在於：所述的減速器外殼固定在電機外殼的迎水端，所述轉子具有軸向通孔，所述的輸出軸同軸、間隙設定在該轉子的軸向通孔內，且一端伸入減速器外殼內，並通過第一軸承支承於減速器外殼，輸出軸的另一端通過第二軸承支承在電機外殼的端蓋上並外露出電機外殼的尾端；同時所述轉子伸入減速器外殼內並設有主動齒輪，輸出軸上設有從動齒輪，該主動齒輪和從動齒輪通過所述減速齒輪系相聯接。
為減小電機在水下受到水流的阻力，提高導流效果，上述減速器外殼的外端面為外凸的曲面。
上述減速齒輪系包括齒桿，該齒桿的兩端通過第三軸承安裝在減速器外殼內，齒桿一端設有與所述主動齒輪嚙合的大齒輪，齒桿另一端設有與所述從動齒輪嚙合的小齒輪。該減速齒輪繫結構簡單，組裝方便，當然還可採用2010年5月已有的其它減速齒輪繫結構。
上述減速器外殼與電機外殼的迎水端採用以下結構固定，在電機外殼的迎水端處設有連線板，電機外殼的迎水端還卡制有對所述連線板進行限位的卡板，有第一螺釘從電機外殼內部穿過連線板後與減速器外殼的端蓋螺紋連線。以上減速器外殼與電機外殼的連線方式為內連線方式，減少電機整體的體積，外形設計更簡單合理，降低水流損耗。當然也可採用外法蘭連線方式。
上述減速器外殼內固定有輔助定位塊，所述輸出軸穿過該輔助定位塊並通過第一推力軸承支撐在所述輔助定位塊上，所述輸出軸還通過第二推力軸承支承在減速器外殼內壁，所述第一推力軸承和第二推力軸承位於從動齒輪兩側，所述轉子通過第四軸承支承在該輔助定位塊上，轉子通過第五軸承支承在電機外殼的端蓋上，同時，轉子和輔助定位塊之間設有第一油封，所述輸出軸和輔助定位塊之間設有第二油封，所述第一油封和第二油封位於第四軸承和第一推力軸承之間。
設定輔助定位塊對轉軸和輸出軸起到輔助支撐的作用，能將轉子和輸出軸更穩定支撐在電機外殼和減速器外殼內，進一步提高輸出軸輸出的穩定性。
上述輔助定位塊和減速器外殼的端蓋之間墊設有柔性墊塊，有第二螺釘穿過減速器外殼的端蓋、墊塊和輔助定位塊後與減速器外殼內壁螺紋連線。通過柔性墊塊的設定能將輔助定位塊更牢靠固定在減速器外殼內。
為防止電機漏油，上述輸出軸和電機外殼的端蓋之間設有第三油封，該第三油封位於第二軸承外部，所述轉子和減速器外殼的端蓋之間設有第四油封。
有益效果
與2010年5月以前技術相比，《船用推進器無刷減速電機》的優點在於：1、該電機的輸出軸同心穿過轉子並從電機外殼的尾端穿出，該輸出軸相當於減速器的輸出軸，輸出軸總長度為電機外殼和減速器外殼的長度相加，即輸出軸長度增加兩倍，因此電機工作時輸出軸不易發生振動，輸出的穩定性好，還能降低輸出軸的強度要求；2、該電機中減速器外殼相當於原有電機密封罩長出電機外殼而作為迎水端的部分，和原有電機相比總長度要短掉原有減速器外殼所占有的長度，故該電機總長度變短，因此耗材少，重量輕。
附圖說明
圖1為《船用推進器無刷減速電機》實施例的結構示意圖；
圖2為該發明實施例中輸出軸的結構示意圖；
圖3為該發明實施例中轉子的結構示意圖；
圖4為圖3的A-A向剖視圖；
圖5為該發明實施例中安裝上大齒輪後的齒桿結構示意圖。
權利要求
1.一種船用推進器無刷減速電機，包括有電機外殼（1）、減速器外殼（2）和輸出軸（3），電機外殼內設有定子（4）和轉子（5），減速器外殼（2）內設有減速齒輪系，其特徵在於：所述的減速器外殼（2）固定在電機外殼（1）的迎水端，所述轉子（5）具有軸向通孔（51），所述的輸出軸（3）同軸、間隙穿設在該轉子的軸向通孔（51）內，且一端伸入減速器外殼（2）內，並通過第一軸承（6）支承於減速器外殼（2），輸出軸（3）的另一端通過第二軸承（7）支承在電機外殼的端蓋（11）上並外露出電機外殼的尾端；同時所述轉子（5）伸入減速器外殼（2）內並設有主動齒輪（52），輸出軸（3）上設有從動齒輪（31），該主動齒輪（52）和從動齒輪（31）通過所述減速齒輪系相聯接。
2.根據權利要求1所述的船用推進器無刷減速電機，其特徵在於：所述減速器外殼（2）的外端面為外凸的曲面。
3.根據權利要求2所述的船用推進器無刷減速電機，其特徵在於：所述減速齒輪系包括齒桿（8），該齒桿（8）的兩端通過第三軸承（9）安裝在減速器外殼（2）內，齒桿（8）一端設有與所述主動齒輪嚙合的大齒輪（82），齒桿（8）另一端設有與所述從動齒輪（31）嚙合的小齒輪（81）。
4.根據權利要求1、2或3所述的船用推進器無刷減速電機，其特徵在於：所述減速器外殼（2）與電機外殼（1）的迎水端採用以下結構固定，在電機外殼（1）的迎水端處設有連線板（10），電機外殼（1）的迎水端還卡制有對所述連線板（10）進行限位的卡板（12），有第一螺釘（13）從電機外殼（1）內部穿過連線板（10）後與減速器外殼的端蓋（21）螺紋連線。
5.根據權利要求4所述的船用推進器無刷減速電機，其特徵在於：所述減速器外殼（2）內固定有輔助定位塊（14），所述輸出軸（3）穿過該輔助定位塊（14）並通過第一推力軸承（15）支撐在所述輔助定位塊（14）上，所述輸出軸（3）還通過第二推力軸承（16）支承在減速器外殼（2）內壁，所述第一推力軸承（15）和第二推力軸承（16）位於從動齒輪（31）兩側，所述轉子（5）通過第四軸承（17）支承在該輔助定位塊（14）上，轉子（5）通過第五軸承（18）支承在電機外殼的端蓋（11）上，同時，轉子（5）和輔助定位塊（14）之間設有第一油封（19），所述輸出軸（3）和輔助定位塊（14）之間設有第二油封（20），所述第一油封（19）和第二油封（20）位於第四軸承（17）和第一推力軸承（15）之間。
6.根據權利要求5所述的船用推進器無刷減速電機，其特徵在於：所述輔助定位塊（14）和減速器外殼的端蓋（21）之間墊設有柔性墊塊（22），有第二螺釘（23）穿過減速器外殼的端蓋（21）、墊塊（22）和輔助定位塊（14）後與減速器外殼（2）內壁螺紋連線。
7.根據權利要求5所述的船用推進器無刷減速電機，其特徵在於：所述輸出軸（3）和電機外殼的端蓋（11）之間設有第三油封（24），該第三油封（24）位於第二軸承（7）外部，所述轉子（5）和減速器外殼的端蓋（21）之間設有第四油封（25）。
實施方式
圖1～5所示為《船用推進器無刷減速電機》的一個優選實施例。
一種船用推進器無刷減速電機，包括有電機外殼1、減速器外殼2和輸出軸3，電機外殼內設有定子4和轉子5，電機外殼1的尾端固定有端蓋11密封，定子4固定在電機外殼1內，轉子5位於定子4內，前述電機外殼1、定子4和轉子5構成無刷電機部分，其為常規的無刷電機結構。
減速器外殼2固定在電機外殼1的迎水端位置處，減速器外殼2的尾端固定有端蓋21密封，減速器外殼2的外端面為外凸的曲面，減速器外殼2內設有減速齒輪系，減速器外殼2與電機外殼1的迎水端採用以下結構固定，在電機外殼1的迎水端設有連線板10，電機外殼1的迎水端處還卡制有對連線板10進行限位的卡板12，有第一螺釘13從電機外殼1內部穿過連線板10後與減速器外殼的端蓋21螺紋連線。
轉子5具有軸向通孔51，輸出軸3同軸、間隙穿設在該轉子的軸向通孔51內，且一端伸入減速器外殼2內，並通過第一軸承6支承在減速器外殼2內，輸出軸3的另一端通過第二軸承7支承在電機外殼的端蓋11上並外露出電機外殼的尾端以供安裝螺旋槳，即輸出軸3與轉子5為同軸設定，且輸出軸3外周面與轉子的軸向通孔51內壁之間有間隙，這樣轉子5旋轉和輸出軸3的旋轉互不干擾；輸出軸3和電機外殼的端蓋11之間設有第三油封24，該第三油封24位於第二軸承7外部，轉子5和減速器外殼的端蓋21之間設有第四油封25；轉子5伸入減速器外殼2內並設有主動齒輪52，輸出軸3上設有從動齒輪31，該主動齒輪52和從動齒輪31通過所述減速齒輪系相聯接，其中主動齒輪52為小齒輪，從動齒輪31為大齒輪。
減速齒輪系包括齒桿8，齒桿8的兩端通過第三軸承9安裝在減速器外殼2內，齒桿8的一端設有小齒輪81，小齒輪81與齒桿8為一體件，齒桿8的另一端安裝有能隨齒桿8一起旋轉的大齒輪82，大齒輪82和齒桿8之間用花鍵進行配合，主動齒輪52與齒桿上的大齒輪82嚙合，從動齒輪31與齒桿上的小齒輪81嚙合。
減速器外殼2內固定有輔助定位塊14，輔助定位塊14採用以下結構固定在減速器外殼2內，輔助定位塊14和減速器外殼的端蓋21之間墊設有柔性墊塊22，有第二螺釘23穿過減速器外殼的端蓋21、墊塊22和輔助定位塊14後與減速器外殼2內壁螺紋連線。
輸出軸3穿過該輔助定位塊14並通過第一推力軸承15支撐在輔助定位塊14上，輸出軸3還通過第二推力軸承16支承在減速器外殼2內壁，第一推力軸承15和第二推力軸承16位於從動齒輪31的兩側，轉子5的移動通過第四軸承17支承在該輔助定位塊14上，轉子5的另一端通過第五軸承18支承在電機外殼的端蓋11上，同時，轉子5和輔助定位塊14之間設有第一油封19，輸出軸3和輔助定位塊14之間設有第二油封20，第一油封19和第二油封20位於第四軸承17和第一推力軸承15之間。
該發明實施例的工作原理及過程：工作時，轉子5旋轉，由於轉子上的主動齒輪52和齒桿8上的大齒輪82嚙合，故帶動大齒輪82和齒桿8一起旋轉，又由於齒桿上的小齒輪81和輸出軸上的從動齒輪31嚙合，進而又帶動輸出軸3旋轉。
榮譽表彰
2013年10月，《船用推進器無刷減速電機》獲得第十五屆中國專利優秀獎。
