本发明涉及电动冲浪板的喷水推进泵，特别是一体结构的喷水推进器。
背景技术：
1、喷水推进器的工作原理是利用电机带动具有叶片的叶轮转动，将水转为高速喷射水流向后射出以产生反作用的推力，装在电动冲浪板尾部使用。推进器本体包括主壳体和其前后两端连接的电机和导流壳，电机和主壳体为分体结构，电机通过其外壳和主壳体用螺栓固定，主壳体和导流壳两个都设空腔并对接组成流道，主壳体对应流道进水侧并在底部开口作为进水口，导流壳对应流道出水侧并内设带桨轴的叶轮，桨轴一端向前穿过流道伸入主壳体设置的一个联轴器容纳腔，并在该容纳腔中通过联轴器和电机输出动力的主轴传动连接，联轴器容纳腔需要在桨轴穿入一端设密封结构阻止水流入容纳腔。此外，电机的开/关以及变速调节需要走线连接外置于推进器本体的控制器。
2、由于电机和主壳体及控制器分体结构，存在组装麻烦，连接防水要求高，加工要求高等问题，如电机外壳和主壳体的防水依赖胶圈密封，控制器要专门的防水接头和电机连接，电机外壳和主壳体的同轴度不好会影响后续主轴和桨轴的传动连接，从而影响传动效率并加快耗电。进一步的，电机和控制器工作发热还要有专门的散热设计。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是针对现有喷水推进器的电机、主壳体及控制器三者分体连接导致的组装麻烦，防水结构复杂及加工同轴度要求高的技术问题，本发明提供一体结构的喷水推进器，所述推进器将主壳体作扩展和内部结构改变，实现电机、控制器及主壳体的一体结构，将电机和控制器都设在主壳体内部，省去了原来分体连接所需的复杂防水结构，同时电机和主壳体的同轴度好，可以确保主轴和桨轴连接的传动效率，避免因为传动效率降低导致的耗电增大。进一步的，主壳体内还有专门的水冷结构可帮助电机和控制器散热。
2、本发明解决技术问题采用的技术方案：一体结构的喷水推进器，包括主壳体、控制器、电机以及筒状的导流壳，主壳体下部设有带进水口的流道，流道与导流壳的筒腔一端对接连通，筒腔另一端形成喷水口，流道内穿设桨轴，桨轴前端和电机的主轴传动连接，桨轴后端伸入筒腔固接叶轮，其特征是所述电机的外壳由端盖和主壳体前端一体延伸设置的安装筒腔组成，安装筒腔一端敞口并与端盖密封相配，主轴从安装筒腔对应底壁的一端密封伸出与桨轴传动连接，安装筒腔底壁穿主轴处和端盖上均设有匹配主轴的轴承；所述主壳体设有可防水的上腔安置控制器，上腔朝安装筒腔一侧的壁和开口筒腔的底壁部分重合，上腔侧壁设有防水的供电接头和控制接头。本发明将电机和控制器都设置在主壳体，使三者成为一体结构，推进器结构更为简化，电机和控制器的内置结构省去了原来分体结构所需的防水连接，并使电机和主壳体同轴更有保证，电机的主轴和推进器的桨轴在同轴条件下有更高传动效率，推进效率更高。通过主壳体上延伸扩展出安装筒腔当做电机的外壳筒腔，配合端盖组装成为电机的外壳，电机组装后与主壳体成为一体结构，进而主轴和桨轴传动连接能更高效，主轴通过端盖和安装筒腔底壁两处的轴承安装定位；同时主壳体通过其上设置的上腔安装控制器，控制器也内置于主壳体中与其一体结构，由于上腔防水，控制器和电机可以利用上腔与安装筒腔重合公用的壁开孔接线，不仅接线短，而且无需额外防水密封；上腔侧壁设置的供电接头和控制接头都采用防水接头，其中供电接头用于外接电源给控制器与电机供电，控制接头用于输入信号操作控制器，防水接头为现有技术。
3、作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述安装筒腔的底壁中心设置凸起于底壁的管座，所述主轴穿过管座伸出安装筒腔，管座和主轴之间设有第一轴承和防水密封件，防水密封件位于第一轴承外侧阻止水沿主轴流入第一轴承；所述端盖内壁中心设凸起的环形圆台，环形圆台在端盖内壁上围成凹孔安设和主轴相配的第二轴承。安装筒腔的底壁和端盖内壁上分别通过设置管座和环形圆台来安装轴承，实现对主轴的定位安装；同时管座还在第一轴承的外侧设置防水密封件，阻止水沿主轴表面流入第一轴承和进入电机内部。
4、所述主壳体内部在流道上方设有一冷却腔，冷却腔的顶壁和上腔的底壁重合，冷却腔的侧壁部分和安装筒腔对应的壁重合，主壳体底部开有冷却水进口连通冷却腔，冷却腔内壁开有安装孔连通流道，所述桨轴前端穿过安装孔伸入冷却腔，所述主轴穿过管座伸入冷却腔并通过联轴器和桨轴前端传动连接。推进器工作时水可从冷却水进口流入冷却腔，通过冷却腔和上腔底壁共用的重合壁对上腔水冷降温，解决上腔内因为控制器工作发热导致的内部积热，进而对控制器散热，同时通过冷却腔和安装筒腔共用重合的壁，对安装筒腔也有明显的水冷效果，冷却腔内的水经安装孔排入流道；主轴和桨轴在冷却腔内通过联轴器实现传动连接。
5、所述桨轴在冷却腔内邻近安装孔的轴段上设置排水轮。排水轮在桨轴带动下高速旋转，抽走冷却腔内的水，加速冷却水从安装孔排入流道，提升冷却腔内的水循环流速，提高冷却腔对上腔及安装筒腔的水冷效果。
6、所述主壳体包括本体和固接其底部的第一流道板与第二流道板，所述安装筒腔和上腔均设在本体上，本体底部设有向下开口的凹腔，第一流道板和第二流道板沿本体长度方向分布并盖住开口；主壳体上的流道分为沿水流方向依序对接的第一流道和第二流道，第一流道板上设凹部并使其内壁表面形成第一流道，所述凹部设有连通的下开口和侧开口分别作为第一流道的进水口和出水口，第二流道板和其上方的本体凹腔内壁围成第二流道，第一流道板通过凹部抵住第二流道对应的本体凹腔内壁使第一流道与第二流道对接，第一流道板和本体凹腔内壁在对接处分别设置缺口拼接成所述安装孔；所述冷却腔由第一流道板和其上方的本体凹腔内壁合围而成，所述冷却水进口为第一流道板远离凹部一端开设的贯通孔。主壳体由本体和两块流道板连接而成，两块流道板都固定连接在本体的底部，主壳体的流道分为前后对接第一和第二两个流道，第一流道成型于第一流道板的凹部内壁表面，冷却腔由第一流道板和上方的本体凹腔合围而成，第一流道板上开贯通孔作为冷却水进口；第二流道为第二流道板和部分本体凹腔内壁合围而成；第一流道板通过凹部抵住本体凹腔内壁，实现第一流道和第二流道对接，并在对接处的第一流道板和本体凹腔内壁上各设一个缺口，两处缺口拼接形成穿置桨轴兼排水的安装孔。
7、所述本体凹腔内壁在抵住第一流道板的位置设有弧形延伸的内凹台阶段，第一流道板的凹部向第二流道板一侧延伸并在延伸端形成与台阶段相配的弧形窄边，所述窄边可与台阶段紧贴，使第一流道板的凹部内壁和本体凹腔内壁在对接处表面齐平。通过内凹的台阶段与窄边的紧贴配合，实现两个流道内壁表面之间的平滑过渡，其中台阶段位于本体凹腔内壁上并呈弧形延伸，窄边为第一流道板上的凹部向第二流道板一侧延伸而成。
8、所述第一流道板由u形的第一底板和u形空挡内拱起的第一内板一体连接而成，第一底板在两侧通过螺栓和本体底部固接，第一内板围成第一流道板上的凹部，所述贯通孔设置于第一底板端部。第一流道板由第一底板和第一内板两个一体连接而成，其中第一底板利用u形两侧安装螺栓，使流道板与本体底部固接，拱起的第一内板作为第一流道板上的凹部。
9、所述第二流道板由v形的第二底板和v形空挡内侧向上延伸的第二内板一体连接而成，第二底板在两侧通过螺栓和本体底部固接，第二内板沿第二底板的v形空挡边缘向上弯曲延伸并形成左右对称的曲面板，曲面板左右两侧的顶缘紧贴本体凹腔内壁，并与凹腔内壁合围形成第二流道。第二流道板通过第二底板两侧穿螺栓和本体底部固接，弯曲延伸的曲面形状的第二内板与本体凹腔内壁合围构成第二流道。
10、所述上腔顶部敞口，上腔的防水为灌胶填充或安设顶盖密封顶部敞口。上腔可以在安设好控制器后从敞口灌胶填充防水，或者在顶部敞口端增加一个顶盖作密封防水，或者采用灌胶和顶盖的组合防水。
11、所述主壳体在安装筒腔的左右两侧各设置一面与安装筒腔一体的侧板，两面侧板和同侧的安装筒腔侧壁合围形成两处敞口的储水腔。侧板和安装筒腔侧壁围成敞口储水腔可以通过存水，利用水的高比热容特性对安装筒腔侧壁散热，进而帮助电机冷却降温。
12、本发明通过将电机和控制器设于主壳体内，使得三者成为一体结构，避免了原来三者分体设计在组装时所需的复杂防水连接，而且电机和主壳体同轴有保证，电机的主轴和推进器的桨轴在同轴度有保证的情况下能更高效传动，进而提高推进器工作效率；进一步的，主壳体上还配有专门的冷却腔并配以循环水对电机外壳和控制器散热降温，电机在主壳体上也有两处可存水的敞口腔并可通过储水对电机外壳散热。
1.一体结构的喷水推进器，包括主壳体(8)、控制器(2)、电机以及筒状的导流壳(10)，主壳体(8)下部设有带进水口(31)的流道(7)，流道(7)与导流壳(10)的筒腔一端对接连通，筒腔另一端形成喷水口(10-3)，流道(7)内穿设桨轴(6)，桨轴(6)前端和电机的主轴(12)传动连接，桨轴(6)后端伸入筒腔固接叶轮(36)，其特征是所述电机的外壳由端盖(5)和主壳体(8)前端一体延伸设置的安装筒腔(14)组成，安装筒腔(14)一端敞口并与端盖(5)密封相配，主轴(12)从安装筒腔(14)对应底壁的一端密封伸出与桨轴(6)传动连接，安装筒腔(14)底壁穿主轴(12)处和端盖(5)上均设有匹配主轴(12)的轴承；所述主壳体(8)设有可防水的上腔(9)安置控制器(2)，上腔(9)朝安装筒腔(14)一侧的壁和安装筒腔的底壁部分重合，上腔(9)侧壁设有防水的供电接头(26)和控制接头(27)。
2.根据权利要求1所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述安装筒腔(14)的底壁中心设置凸起于底壁的管座(15)，所述主轴(12)穿过管座(15)伸出安装筒腔(14)，管座(15)和主轴(12)之间设有第一轴承(16)和防水密封件(19)，防水密封件(19)位于第一轴承(16)外侧阻止水沿主轴(12)流入第一轴承(16)；所述端盖(5)内壁中心设凸起的环形圆台(17)，环形圆台(17)在端盖(5)内壁上围成凹孔安设和主轴(12)相配的第二轴承(18)。
3.根据权利要求2所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述主壳体(8)内部在流道(7)上方设有一冷却腔(28)，冷却腔(28)的顶壁和上腔(9)的底壁重合，冷却腔(28)的侧壁部分和安装筒腔(14)对应的壁重合，主壳体(8)底部开有冷却水进口连通冷却腔(28)，冷却腔(28)内壁开有安装孔(24)连通流道(7)，所述桨轴(6)前端穿过安装孔(24)伸入冷却腔(28)，所述主轴(12)穿过管座(15)伸入冷却腔(28)并通过联轴器(11)和桨轴(6)前端传动连接。
4.根据权利要求3所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述桨轴(6)在冷却腔(28)内邻近安装孔(24)的轴段上设置排水轮(29)。
5.根据权利要求3所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述主壳体(8)包括本体(30)和固接其底部的第一流道板(3)与第二流道板(4)，所述安装筒腔(14)和上腔(9)均设在本体(30)上，本体(30)底部设有向下开口的凹腔，第一流道板(3)和第二流道板(4)沿本体(30)长度方向分布并盖住开口；主壳体(8)上的流道(7)分为沿水流方向依序对接的第一流道(7-1)和第二流道(7-2)，第一流道板(3)上设凹部(3-2)并使其内壁表面形成第一流道(7-1)，所述凹部(3-2)设有连通的下开口和侧开口分别作为第一流道(7-1)的进水口(31)和出水口，第二流道板(4)和其上方的本体(30)凹腔内壁围成第二流道(7-2)，第一流道板(3)通过凹部(3-2)抵住第二流道(7-1)对应的本体(30)凹腔内壁使第一流道(7-1)与第二流道(7-2)对接，第一流道板(3)和本体(30)凹腔内壁在对接处分别设置缺口拼接成所述安装孔(24)；所述冷却腔(28)由第一流道板(3)和其上方的本体(30)凹腔内壁合围而成，所述冷却水进口为第一流道板(3)远离凹部(3-2)一端开设的贯通孔(32)。
6.根据权利要求5所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述本体(30)凹腔内壁在抵住第一流道板(3)的位置设有弧形延伸的内凹台阶段(20)，第一流道板(3)的凹部(3-2)向第二流道板(4)一侧延伸并在延伸端形成与台阶段(20)相配的弧形窄边(3-1)，所述窄边(3-1)可与台阶段(20)紧贴，使第一流道板(3)的凹部(3-2)内壁和本体(30)凹腔内壁在对接处表面齐平。
7.根据权利要求5所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述第一流道板(3)由u形的第一底板(3-3)和u形空挡内拱起的第一内板(3-4)一体连接而成，第一底板(3-3)在两侧通过螺栓和本体(30)底部固接，第一内板(3-4)围成第一流道板(3)上的凹部(3-2)，所述贯通孔(32)设置于第一底板(3-3)端部。
8.根据权利要求5所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述第二流道板(4)由v形的第二底板(4-1)和v形空挡内侧向上延伸的第二内板(4-2)一体连接而成，第二底板(4-1)在两侧通过螺栓和本体(30)底部固接，第二内板(4-2)沿第二底板(4-1)的v形空挡边缘向上弯曲延伸并形成左右对称的曲面板，曲面板左右两侧的顶缘紧贴本体(30)凹腔内壁，并与凹腔内壁合围形成第二流道(7-2)。
9.根据权利要求1至9中任一项所述的一体结构的喷水推进器，其特征是所述上腔(9)顶部敞口，上腔(9)的防水为灌胶填充或安设顶盖(1)密封顶部敞口。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动冲浪板推进器，其特征是所述主壳体(8)在安装筒腔(14)的左右两侧各设置一面与安装筒腔(14)一体的侧板(25)，两面侧板(25)和同侧的安装筒腔(14)侧壁合围形成两处敞口的储水腔(13)。
