[發明專利]低損耗水下輪緣推進裝置

有效

• 申請號: 202010743866.7
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111846174B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 阮華;白冰;季周厲;鄭巢生;洪方文
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心
• 主分類號: B63H5/15
• 分類號: B63H5/15
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及低損耗水下輪緣推進裝置，包括相對設置均為環形結構的前導流罩和后導流罩，兩者沿軸向方向間隔布置，兩者之間共同轉動安裝輪緣，輪緣外壁面的中部沿著圓周方向嵌裝永磁體，位于輪緣圓周外側的前導流罩和后導流罩之間安裝有密封板，密封板內壁面與輪緣外壁面之間存在間隙；前導流罩和后導流罩上均開有貫通的多個通氣孔，通氣孔一端孔口與密封板和輪緣之間的間隙貫通，另一端與外部充氣裝置連通；密封板圓周外部套裝有定子座，定子座內壁面上繞裝有繞組，位于定子座圓周外壁的前導流罩和后導流罩之間還安裝有外殼；本發明根據氣泡減阻原理，工作時在間隙內形成大量氣泡實現電機的冷卻以及水摩擦損耗的減小，大大提升了推進裝置效率。

技術領域

本發明涉及水下推進器技術領域，尤其是一種低損耗水下輪緣推進裝置。

背景技術

集成電力輪緣驅動推進器是一種高度集成模塊化的推進器，在降噪和增效方面有很大的潛力，其在結構上取消了驅動軸系和電機包，也就避免了軸系傳遞的損耗和電機包帶來的阻力，但是其轉子輪緣與定子之間存在間隙，工作時該間隙內充滿海水，螺旋槳旋轉輪緣與壁面之間產生水摩擦損耗，同時前后間隙端口存在的壓力差會驅使產生間隙流體流動，間隙流動在冷卻電機定子的同時也會增加輪緣間隙水摩擦損耗。

大功率的輪緣驅動電機，其輪緣尺寸往往較大，而間隙區域水摩擦損耗隨著輪緣尺寸的增加、電機轉速的增加而增大，導致水摩擦損耗能占到電機功率的20%以上，損耗極大。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種結構合理的低損耗水下輪緣推進裝置，通過通氣孔通氣在間隙內產生大量氣泡，在冷卻電機的同時亦有效降低水摩擦損耗，大大提升了推進效率。

本發明所采用的技術方案如下：

一種低損耗水下輪緣推進裝置，包括相對設置的前導流罩和后導流罩，前導流罩和后導流罩均為環形結構，前導流罩和后導流罩沿著軸向方向間隔布置；所述前導流罩和后導流罩之間共同轉動安裝有輪緣，所述輪緣外壁面的中部沿著圓周方向嵌裝有永磁體，位于輪緣圓周外側的前導流罩和后導流罩之間安裝有密封板，密封板內壁面與輪緣外壁面之間存在間隙；所述前導流罩和后導流罩上均沿著圓周方向開有貫通的多個通氣孔，通氣孔一端孔口與密封板和輪緣之間的間隙貫通，通氣孔另一端與外部充氣裝置連通；所述密封板圓周外部套裝有定子座，定子座內壁面上繞裝有繞組，位于定子座圓周外壁的前導流罩和后導流罩之間還安裝有外殼。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述前導流罩上的通氣孔通氣，或者后導流罩上的通氣孔通氣。

所述前導流罩和后導流罩結構相同，所述前導流罩的結構為：包括環形蓋體，環形蓋體外壁面與外端端面銜接為球面結構；環形蓋體內端的外邊緣依次設置有沿著圓周方向的外臺階一和外臺階二，環形蓋體內端的內邊緣依次設置有沿著圓周方向的內臺階一和內臺階二；所述通氣孔一端孔口位于環形蓋體的內端面上，通氣孔另一端孔口位于球面結構上。

所述定子座內壁面上沿著周向均勻延伸有多個繞樁，單個繞樁沿著定子座軸向布置，單個繞樁的截面為T型結構，單個繞樁水平臂的兩個下底面均為向著豎直臂傾斜的斜面結構，單個繞樁上繞裝有一組繞組。

所述永磁體包括N極和S極，單個永磁體均沿著輪緣的軸向嵌裝在其外壁面，N極和S極間隔布置。

所述前導流罩通過軸承一與輪緣轉動連接，后導流罩通過軸承二與輪緣轉動連接；所述軸承一和軸承二均為水潤滑軸承，軸承一的動環和軸承二的動環與輪緣固裝。

所述密封板兩端分別與前導流罩和后導流罩密封固裝；外殼兩端分別與前導流罩和后導流罩密封固裝。

所述輪緣內壁面沿著圓周方向嵌裝有內環，內環內壁面沿著周向均勻固裝有多個槳葉。

本發明的有益效果如下：