[實用新型]一種無轂螺旋槳推進器

有效

• 申請號: 202022047897.7
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN213109746U
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 劉亞;張炳昌;王立平;廖勇;宋傳偉;李忠;石東升;向真輝;郭安;秦揚;肖勇;喻德益
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團衡遠科技有限公司;重易實業（重慶）有限公司
• 主分類號: B63H5/15
• 分類號: B63H5/15
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本實用新型提供一種無轂螺旋槳推進器，包括環形的定子和環形的轉子，所述轉子套設于定子內，并與定子共軸線，所述轉子內安裝有與轉子同軸的槳葉安裝環，所述槳葉安裝環內壁沿周向均勻分布設置有多個螺旋槳葉；所述定子和轉子的前端設置有環形導流罩Ⅰ，所述定子和轉子的后端設置有環形導流罩Ⅱ，所述環形導流罩Ⅰ頂端到環形導流罩Ⅱ頂端的連線與轉子的軸線形成擴張角，所述環形導流罩Ⅰ的頂端直徑大于環形導流罩Ⅱ的頂端直徑。通過在前后兩端設置不對稱的導流罩，使前端導流罩的頂端直徑大于后端導流罩的頂端直徑，形成一個開口朝前的擴張角，可以產生更大的推力，進一步提高了推進效率。

技術領域

本實用新型涉及一種螺旋槳推進器，具體涉及一種無轂螺旋槳推進器，屬于船舶領域。

背景技術

隨著先進船舶科技的發展，各種高性能船舶對其推進器要求越來越高，比如游船要求推進器高速和噪聲低，潛艇要求推進器噪聲低并希望解決推進軸穿過耐壓艙帶來成本高的問題，潛航器要求推進器高效節能，傳統的軸系推進器所固有的結構形式限制已越來越達不到要求，無軸輪緣驅動推進器應運而生。現有的無軸推進器一般在殼體的兩端對稱設置有導流罩，這種對稱設置的導流罩能夠使水流規則的通過螺旋槳，產生一定的推力，調高推進效率，但這種對稱設置的導流罩結構一般僅能夠提高約3％-8％的推力，難以滿足需要更高推進效率的推進器的使用要求。

因此，為了進一步提高推進效率，需要對現有的推進器結構進行優化，設計出一種能夠產生更大的推力的帶導流罩結構的無轂螺旋槳推進器。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種能夠產生更大的推力的帶導流罩結構的無轂螺旋槳推進器，該推進器具有比現有無軸螺旋槳推進器更高的推進效率。

本實用新型中，推進器前進的方向為前，與之相對的為后，根據圖1中，箭頭的指向為前。

本實用新型提供的無轂螺旋槳推進器，包括環形的定子和環形的轉子，所述轉子套設于定子內，并與定子共軸線，也就是環形的轉子和環形的定子同軸設置，所述轉子內安裝有與轉子同軸的槳葉安裝環，所述槳葉安裝環內壁沿周向均勻分布設置有多個螺旋槳葉；

所述定子和轉子的前端設置有環形導流罩Ⅰ，所述定子和轉子的后端設置有環形導流罩Ⅱ，所述環形導流罩Ⅰ前端的內壁面與外壁面之間平滑過渡，形成環形導流罩Ⅰ的頂端，所述環形導流罩Ⅱ后端的內壁面與外壁面之間平滑過渡，形成環形導流罩Ⅱ的頂端；所述環形導流罩Ⅰ頂端到環形導流罩Ⅱ頂端的連線與轉子的軸線形成擴張角，所述環形導流罩Ⅰ的頂端直徑大于環形導流罩Ⅱ的頂端直徑，環形導流罩Ⅰ的頂端直徑指環形導流罩Ⅰ頂端形成的圓的直徑，環形導流罩Ⅱ的頂端直徑指環形導流罩Ⅱ頂端形成的圓的直徑。通過在兩端設置不對稱的導流罩，使前端導流罩的頂端直徑大于后端導流罩的頂端直徑，形成一個開口朝前的擴張角，可以導入更多的水進入螺旋槳，提高進水量，進一步提高到達螺旋槳的水流的速度，可以產生更大的推力，進一步提高了推進效率。

進一步，所述擴張角為2-2.5°，優選2.25°。擴張角的角度需要嚴格控制，本實用新型設置的擴張角，即能夠提高至少20％的推力，又不會增加出水阻力。

進一步，所述環形導流罩Ⅰ內壁的曲率半徑大于環形導流罩Ⅰ外壁的曲率半徑。所述環形導流罩Ⅰ內壁的曲率半徑與環形導流罩Ⅰ外壁的曲率半徑之比為3.25-3.5:1。也就是說，環形導流罩Ⅰ內壁比環形導流罩Ⅰ外壁更平緩一些，通過設置特定的曲率半徑比值，能夠協調好前進阻力與引流的關系，既能更好地引導水流進入螺旋槳，達到更好地導流效果，又不會對前進阻力產生較大影響；如環形導流罩Ⅰ內壁與環形導流罩Ⅰ外壁曲率半徑比值太大，導流罩外壁對于水流的阻力就會比較大，整個推進器所受的阻力也會增加，而如果環形導流罩Ⅰ內壁與環形導流罩Ⅰ外壁曲率半徑比值太小，甚至于接近1(近錐形的對稱結構的導流罩)，則無法達到更好地導流作用。

進一步，所述環形導流罩Ⅰ的內壁面和環形導流罩Ⅱ的內壁面均與槳葉安裝環的內壁面平滑過渡。形成了類似文丘里結構，有利于水流導入，提速，穩定擴散，避免形成湍流，或者說降低湍流強度，使水流流動穩定。