Электрическая микромашина Ветохина ЭММВ Советский патент 1993 года по МПК H02K9/24 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к погружным электрическим машинам, которые применяются для приводов механизмов автоматики и робототехники, работающих в морской воде на любой глубине в научно-исследовательских глубоководных подводных аппаратах, в буровых, добычных морских установках (приводы те- леантены. манипуляторов роботов, в качестве, движителей гидронавтов и т.д.).

Целью изобретения является расширение диапазона применения микромашины в области подводной автоматики и робототехники.

На фиг.1 показана микромашина с разрезами гребного винта и насадки; на фиг.2 - поперечный разрез корпуса насадки и кольца с отверстиями; на фиг.З - вид крышки со стороны диска винта; на фиг.4 - поворотная крестообразная заслонка с дисками; на фиг.5 - болтовое крепление крышки с отверстиями к корпуса насадки; на фиг.6 винтовое крепление насадки к корпусу микромашины.

Электрическая микромашина содержит корпус 1 микромашины, на вал 2 которого насажен гребной винт 3 с фиксированным шагом, заключенный в облегченную насадку 4. вмонтированную на внешнюю поверхность корпуса 1 микромашины по скользящей посадке, имеющую со стороны концов лопастей винта 3 (фиг.2) восемь концентрично расположенных отверстий 5 для всасыва- ния забортной воды. Для закрытия отверстий 5 на насадке 4 размещено кольцо 6, имеющее тоже восемь отверстий такого же диаметра для регулирования подачи забортной воды на гребной винт 3. Кольцо 6 установлено на корпусе насадки 4 (фиг. 1) по скользящей посадке, и для фиксации кольца 6 при регулировании струи всасываемой воды оно упирается в буртик 8 на корпусе насадки 4.

Ё

00 OJ СП

со

Насадка А со стороны диска винта 3 закрыта крышкой 9 (фиг.З) с четырьмя отверстиями 10, расположенными симметрично друг относительно друг, т.е. под , углом 2 /3 90°, для выхода струи воды от винта 3. Отверстия 10 имеют диаметр DL меньший, чем расстояния между двумя соседними отверстиями 10. Крышка 9 прикреплена к корпусу насадки 4 восемью болтами 11 (фиг.5).

Для регулирования упора винта 3 путем закрытия отверстий Юза крышкой 9 размещена поворотная крестообразная заслонка 12, имеющая четыре диска 13 с диаметром 02(фиг.4). Диаметр D2 диска 13 перекрывает диаметр DI отверстия 10 в крышке 9 и равен расстоянию между двумя соседними отверстиями 10. Для вращения крестообразной заслонки 12 с дисками 13 выведен с торца механический ручной привод 14 в виде штурвала, который жестко укреплен через две шпонки 15 со ступицей 16.

Насадка 4 прикреплена к корпусу 1 микромашины винтами 17с помощью кольца 18 из нержавеющей стали (фиг.6).

Для исключения контактной коррозии в морской воде гребной винт 3, насадка 4, кольцо 6. крышка 9, заслонка 12с приваренными дисками 13, механический привод 14 выполнены из антикоррозионной высокопрочной нержавеющей стали.

Работа ЭММВ осуществляется следующим образом.

При осмотре или ремонтных работах подводных обьектов и сооружений по команде гидронавта включается ЭММВ от источника питания на судне-носителе. При этом гребной винт 3 будет вращаться с постоянной частотой вращения в одну сторону - на передвижение вперед. Максимальная скорость передвижения гидронавта будет, когда отверстия 5 насадки 4 и отверстия 7 кольца 6 совмещены, т.е. полностью открыты для всасывания забортной воды. При этом отверстия 10 в крышке 9 открыты, для выхода струи воды от винта, т.е. диски 13 заслонки 12 находятся между отверстиями 10, это достигается поворотом механического привода 4 на угол /5 45°.

Оптимальный пропульсивный к.п.д. винта 3 будет при условии, когда количество всасываемой воды равно количеству выталкиваемой воды.

Для уменьшения скорости передвижения гидронавт с помощью механического ручного привода 14 уменьшает угол / от 45° до 0, тем самым уменьшает выход струи воды.

При диски 13 закроют отверстия 10 в крышке 9, прекратится выход струи воды, упор винта 3 будет отсутствовать и скорость передвижения гидронавта становится равной 0, при этом гребной винт 3 будет работать в кавитационном режиме вхолостую, при этом через отверстия 5 в корпусе насадки 4 и отверстия 7 кольца б вода будет входить и выходить. Т.к. отверстия 5 и 7 концентричны, то электродвигатель, подвешенный на жилете гидронавта, будет находиться в статическом равновесии. Манипулируя закрытием и открытием отверстий на насадке 4 и на крышке 9,гидронавт может в широком диапазоне регулировать скорость передвижения при выполнении соответствующих работ.

Технико-экономические преимущества предлагаемой машины по сравнению с прототипом состоят в расширении диапазона применения микромашины в области подводной автоматики и робототехники при ее использовании в одной конструкции с гребным винтом и насадкой, что обеспечивает

возможность передвижения гидронавта с регулируемыми скоростями без затраты физических сил. Кроме того, единая конструкция микромашины, гребного винта и облегченной насадки снижает массогаба- ритные характеристики.

Формула изобретения Электрическая микромашина, содержащая статор, ротор с валом, заключенными в

корпус, заполненный морской водой, поступающей в корпус через отверстия, расположенные на подшипниковых щитах корпуса, а между валом ротора и подшипниковыми щитами, расположены свободные зазоры,

о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона применения в области подводной автоматики и робототехники и снижения массогабаритных характеристик, на вал микромашины насажен многолопастной гребной винт с фиксированным шагом, заключенный в насадку, вмонтированную на внешнюю поверхность корпуса микромашины по скользящей посадке, имеющую со стороны концов лопастей винта

концентрично расположенные отверстия по окружности насадки для всасывания забортной воды, причем на насадке размещено кольцо, имеющее столько же отверстий такого же диаметра для регулирования подачи

забортной воды на гребной винт, насадка со стороны диска винта закрыта крышкой с отверстиями, расположенными симметрично друг относительно друга, для выхода струи воды, при этом для регулирования

упора винта путем закрытия отверстий за

крышкой предусмотрена поворотная крестообразная заслонка с дисками по числу симметричных отверстий, с диаметром диска, перекрывающим диаметр отверстия, а для вращения заслонки выведен с торца механический ручной привод.

Сущность изобретения: ЭММВ содержит корпус 1, на вал 2 которого насажен гребной винт с фиксированным шагом, заключенный в облегченную насадку 4, имеющую со стороны концов лопастей винта концентрично расположенные отверстия для всасывания забортной воды, для регулирования подачи забортной воды на гребной винт на насадке 4 размещено кольцо с тем же количеством отверстий такого же диаметра. Насадка 4 со стороны диска винта закрыта крышкой 9 с отверстиями 10, расположенными симметрично относительно друг друга для выхода струи воды от винта. Для закрытия отверстий 10 за крышкой 9 размещена поворотная крестообразная заслонка с дисками, диаметр которых перекрывает диаметр отверстия 10 в крышке 9. Для вращения крестообразной заслонки с торца выведен механический ручной привод 14. 6 ил.

J5

/

cpts&Z

Ч

сриг. t

fiuQ В

сриг. 5