[實用新型]一種軸向磁通電機驅動的對轉槳式環形電力推進器

有效

• 申請號: 202020979890.6
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN213139108U
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 鄭銳聰;邱湘瑤;邵志江;劉福超
• 申請（專利權）人: 珠海市漢圖達科技有限公司
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;B63H23/32;B63H23/34;H02K16/04;H02K7/14
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 許莉

本實用新型涉及一種軸向磁通電機驅動的對轉槳式環形電力推進器，包括推進器單元，所述推進器單元包括：軸向磁通電機、螺旋槳和軸系組件。本實用新型提出了一種由軸承支撐的、前后布置的軸向磁通電機驅動的對轉槳環形電力推進器。這是采用置于水中的軸向磁通電機直接帶動對轉螺旋槳轉動，省去了中間的傳動設備，轉子組件和螺旋槳由置于水中的軸系和軸承支撐并將推力傳遞到電機和船體上。

技術領域

本實用新型屬于船舶推進器技術領域，具體涉及一種軸向磁通電機驅動的對轉槳式環形電力推進器。

背景技術

隨著電力推進技術的發展，電力推進系統越來越多地應用于船舶上。常見的電力推進系統包括變速齒輪箱、軸系（含軸、聯軸器、各種軸承和軸承座、艉管密封）、螺旋槳等；電力推進系統的推進方式是由電動機帶動變速齒輪箱減速后，驅動軸系和螺旋槳旋轉，產生船舶前進或后退的推力。這種推進方式存在以下問題：結構復雜，零件眾多，故障率高、占用空間大、重量重；推進效率低：電機與螺旋槳之間通過齒輪、軸系等部件傳動，齒輪嚙合產生能量損失，同時軸承通常為滑動軸承，摩擦力大，摩擦功耗大；以上傳動環節，產生了中間傳動損耗，降低了系統的推進效率；傳動齒輪嚙合產生振動并引發噪聲，其次，水流流經軸系和水下附體后，產生紊流，螺旋槳在紊流中旋轉，產生激振和空泡，空泡爆裂產生噪聲。

實用新型內容

為降低水潤滑軸承的摩擦損耗，簡化推進系統結構、提高螺旋槳和轉子組件的剛度，本實用新型提出了一種由軸承支撐的、前后布置的軸向磁通電機驅動的對轉槳環形電力推進器。這是采用置于水中的軸向磁通電機直接帶動對轉螺旋槳轉動，省去了中間的傳動設備，轉子組件和螺旋槳由置于水中的軸系和軸承支撐并將推力傳遞到電機和船體上。

為至少解決上述技術問題之一，本實用新型采取的技術方案為：

一種軸向磁通電機驅動的對轉槳式環形電力推進器，包括推進器單元，所述推進器單元包括：軸向磁通電機、螺旋槳和軸系組件，所述螺旋槳與所述軸向磁通電機的轉子組件相連，所述軸系組件包括：螺旋槳軸、軸承組、軸承座和支撐輻條，所述螺旋槳軸通過軸承組設置于所述軸承座內且與所述螺旋槳相連，所述軸承座通過所述支撐輻條與所述軸向磁通電機的端面法蘭相連；

正轉推進器單元和反轉推進器單元前后同軸并列設置，且所述正轉推進器單元的螺旋槳與所述反轉推進器單元的螺旋槳的旋向相反，用于產生同樣方向的推力。

進一步的，所述軸向磁通電機包括：殼體、端面法蘭、轉子組件和兩個定子組件，所述殼體的兩端分別設有所述端面法蘭，所述兩個定子組件分別固定于兩端的所述端面法蘭上，所述轉子組件設置于所述兩個定子組件之間且與所述兩個定子組件產生的氣隙磁場方向為軸向。

進一步的，所述轉子組件包括：永磁體和支撐架，所述永磁體嵌在所述支撐架內，所述支撐架與所述定子組件平行設置，且所述支撐架的一端通過葉梢法蘭與所述螺旋槳相連。

進一步的，還包括防護罩，其與所述殼體相連。

進一步的，所述軸承組裝配于所述軸承座內，所述螺旋槳軸與軸承座之間采用水潤滑或油潤滑方式中的一種或幾種。

進一步的，采用油潤滑方式時，所述螺旋槳軸與軸承座之間具有密封件。

進一步的，所述螺旋槳為有轂式螺旋槳。

進一步的，所述對轉槳式環形電力推進器包括串聯的多個所述推進器單元。

本實用新型的有益效果至少包括：

1）降低了摩擦力和磨損：采用軸系加滑動軸承（或滾動軸承），替代了輪緣式的水潤滑軸承，軸承表面線速度降低了，摩擦力和摩擦功耗也減小了，磨損量也降低了，延長了軸承的壽命，提高了推進器的可靠性；

2）提高了螺旋槳剛度：采用了有轂式螺旋槳，替代了無轂式螺旋槳，提高了螺旋槳-轉子組件的剛度，減少了轉子的變形，確保了電機氣隙均勻，保證了電機的高效率；