一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器，包括：環形殼體和推進單元，所述推進單元包括：輪緣式電機、氣體減阻系統、螺旋槳和軸系組件。采用一前一后同軸布置的二個輪緣式永磁無刷電機，各驅動一個螺旋槳，形成電力驅動的組合式對轉螺旋槳，旋向相反，但是推力方向一致，共同推動船舶前進。布置于后方的螺旋槳吸收了前方螺旋槳尾渦的能量，提高了整體的推進效率，起到對轉槳的效果。電機置于水中，直接帶動螺旋槳轉動，省去了電機到螺旋槳之間的傳動環節，轉子和螺旋槳由軸系支撐，并將推力傳遞到電機和船體上。

【技術實現步驟摘要】
一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器
本技術屬于船舶輪機中船用推進器
，具體涉及一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器。
技術介紹
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。
技術實現思路
本技術針對現有技術的不足，提出了一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器，采用一前一后同軸布置的二個輪緣式永磁無刷電機，各驅動一個螺旋槳，形成電力驅動的組合式對轉螺旋槳，旋向相反，但是推力方向一致，共同推動船舶前進。布置于后方的螺旋槳吸收了前方螺旋槳尾渦的能量，提高了整體的推進效率，起到對轉槳的效果。電機置于水中，直接帶動螺旋槳轉動，省去了電機到螺旋槳之間的傳動環節，轉子和螺旋槳由軸系支撐，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，本技術采取的技術方案為：一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器，其特征在于，包括：環形殼體和推進單元，所述推進單元包括：輪緣式電機、氣體減阻系統、螺旋槳和軸系組件，所述氣體減阻系統用于將氣體導入至所述輪緣式電機的定子組件與轉子組件的氣隙中，所述螺旋槳的一端與所述轉子組件相連，所述螺旋槳的另一端與所述軸系組件相連，所述軸系組件與所述環形殼體相連；正轉推進單元和反轉推進單元前后同軸并列設置于所述環形殼體內；所述正轉推進單元的螺旋槳與所述反轉推進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，所述輪緣式電機包括：定子組件、轉子組件和端面法蘭，所述定子組件的兩端分別設有所述端面法蘭，所述端面法蘭固定于所述環形殼體上，且所述定子組件固定于兩端的所述端面法蘭的內側臺階的上方，所述轉子組件位于所述定子組件的內側且位于兩端的所述端面法蘭之間。進一步的，所述氣體減阻系統包括：氣路和氣閥，所述氣路設置于所述端面法蘭的內部，且所述氣路的進氣口與位于所述環形殼體上的氣閥相連通，所述氣路的出氣口分別與所述氣隙和所述轉子組件與端面法蘭之間的間隙相連通。進一步的，所述氣閥連接有供氣裝置。進一步的，所述軸系組件包括：螺旋槳軸、軸承組、軸承座和支撐輻條，所述螺旋槳軸的一端與所述螺旋槳相連，所述螺旋槳軸的另一端通過軸承組設置于所述軸承座上，所述軸承座通過支撐輻條與所述端面法蘭相連。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，所述對轉式電力推進器還包括節能附體，其包括：防護罩和穩流板，所述環形殼體的兩端分別設有所述防護罩，所述穩流板設置于所述環形殼體上且與前進方向平行或呈一定角度設置。進一步的，所述正轉推進單元和反轉推進單元分別包括：多級所述推進單元。進一步的，所述輪緣式電機為輪緣式永磁無刷電機。本技術的有益效果至少包括：1）首先，本技術采用了永磁無刷電機，電機效率高；其次，電機轉子直接驅動螺旋槳轉動，不再需要任何中間傳動環節，降低了傳動損耗；第三，采用對轉槳型式，后槳吸收前槳周向能量，效率進一步提高；第四、采用了氣體減阻系統，降低了推進器與水的摩擦功耗，以上措施，均提高了推進效率；2）由于轉子直接驅動螺旋槳，消除了傳統推進型式中齒輪箱齒輪嚙合帶來的振動與噪聲；3）電機直接驅動螺旋槳，取消了中間傳動環節，結構更加簡單，可靠性更高，另外，由于電機置于水下，節省了艙內空間；4）本技術采用了二臺電機和二套螺旋槳，即二級推進單元，功率密度更高；另外，還可以通過更多級推進單元的組合，達到更高的功率密度和更大的推力。附圖說明圖1為本技術對轉式電力推進器立體圖。圖2為圖1的主視圖。圖3為圖2的A-A向剖視圖。圖4為本技術氣體減阻系統結構示意圖。圖5為本技術槳轂與螺旋槳軸一體結構示意圖一。圖6為本技術槳轂與螺旋槳軸一體結構示意圖二。圖7為本技術槳轂與螺旋槳軸分體結構示意圖一。圖8為本技術槳轂與螺旋槳軸分體結構示意圖二。圖9為本技術節能附體結構示意圖。圖10為本技術多種不同橫截面形狀的穩流板結構示意圖a-f。圖11為本技術的多級推進單元的電力推進器結構示意圖。其中，環形殼體1，推進單元2，定子組件及轉子組件301，端面法蘭302，氣體減阻系統4，氣路401，氣閥402，氣路元件403，螺旋槳5，槳轂501，槳葉502，葉梢法蘭503，螺旋槳軸6，軸承組7，軸承座8，支撐輻條9，密封件10，防護罩11，穩流板12。具體實施方式為了使本領域技術人員更好地理解本技術的技術方案，下面結合具體實施例對本技術作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本技術，而不能理解為對本技術的限制。實施例中未注明具體技術或條件的，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。圖1為本技術對轉式電力推進器立體圖，圖2為圖1的主視圖，圖3為圖2的A-A向剖視圖，參照圖1-3所示，本技術所述一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器，主要包括：環形殼體和推進單元，所述推進單元包括：輪緣式電機、氣體減阻系統、螺旋槳和軸系組件，所述氣體減阻系統用于將氣體導入至所述輪緣式電機的定子組件與轉子組件的氣隙中，所述螺旋槳的一端與所述轉子組件相連，所述螺旋槳的另一端與所述軸系組件相連，所述軸系組件與所述環形殼體相連；正轉推進單元和反轉推進單元前后同軸并列設置于所述環形殼體內；所述正轉推進單元的螺旋槳與所述反轉推進單元的螺旋槳的旋向相反，用于產生同樣方向的推力。在本技術的該實施例中，二臺電機前后串列，同軸布置，各驅動一個螺旋槳。前槳正轉，后槳反轉，且前后螺旋槳的旋向相反，使得推力方向一致，后槳吸收前槳的周向渦流能量，形成對轉槳，提高了推進效率，前后螺旋槳的葉數和螺距分布等槳葉參數，需要進行水動力優化設計來確定。如圖3所示，本技術采用輪緣式永磁無刷電機，取代了傳統的他勵式三相異步電動機。所述輪緣式電機由定子組件、轉子組件、機殼和端面法蘭組成。電機定子組件為鐵芯和線圈組成，整體灌封密封絕緣膠，與水隔絕并起到絕緣的作用，轉子內含永磁體并灌封密封，防止水進入轉子內部腐蝕永磁體，且轉子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器，其特征在于，包括：環形殼體和推進單元，所述推進單元包括：輪緣式電機、氣體減阻系統、螺旋槳和軸系組件，所述氣體減阻系統用于將氣體導入至所述輪緣式電機的定子組件與轉子組件的氣隙中，所述螺旋槳的一端與所述轉子組件相連，所述螺旋槳的另一端與所述軸系組件相連，所述軸系組件與所述環形殼體相連；/n正轉推進單元和反轉推進單元前后同軸并列設置于所述環形殼體內；/n所述正轉推進單元的螺旋槳與所述反轉推進單元的螺旋槳的旋向相反，用于產生同樣方向的推力。/n

【技術特征摘要】
1.一種氣體減阻支撐的對轉式電力推進器，其特征在于，包括：環形殼體和推進單元，所述推進單元包括：輪緣式電機、氣體減阻系統、螺旋槳和軸系組件，所述氣體減阻系統用于將氣體導入至所述輪緣式電機的定子組件與轉子組件的氣隙中，所述螺旋槳的一端與所述轉子組件相連，所述螺旋槳的另一端與所述軸系組件相連，所述軸系組件與所述環形殼體相連；
正轉推進單元和反轉推進單元前后同軸并列設置于所述環形殼體內；
所述正轉推進單元的螺旋槳與所述反轉推進單元的螺旋槳的旋向相反，用于產生同樣方向的推力。


2.根據權利要求1所述的對轉式電力推進器，其特征在于，所述輪緣式電機包括：定子組件、轉子組件和端面法蘭，所述定子組件的兩端分別設有所述端面法蘭，所述端面法蘭固定于所述環形殼體上，且所述定子組件固定于兩端的所述端面法蘭的內側臺階的上方，所述轉子組件位于所述定子組件的內側且位于兩端的所述端面法蘭之間。


3.根據權利要求2所述的對轉式電力推進器，其特征在于，所述氣體減阻系統包括：氣路和氣閥，所述氣路設置于所述端面法蘭的內部，且所述氣路的進氣口與位于所述環形殼體上的氣閥相連通，所述氣路的出氣口分別與所述氣隙和所述轉子組件與端面法蘭之間的間隙相連通。


4.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭銳聰，肖燕燕，邱湘瑤，郭望渠，
申請(專利權)人：廣州海工船舶設備有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44