一种水下动力推进器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水下动力推进器，包括导流罩，导流罩的两端非封闭，且导流罩的一个非封闭端形成入水口，另一个非封闭端形成出水口，所述导流罩内安装有螺旋桨，所述导流罩在入水口端固定安装有推力提升环，所述推力提升环包括内端、外端和过渡段，所述内端固定于导流罩的入水口处，所述内端的直径小于外端的直径，所述过渡段呈外扩的趋势从内端向外扩张至外端，所述过渡段包括迎水面和背水面，所述迎水面的水流流速大于背水面的水流流速，进而施加于迎水面的侧向压强小于施加于背水面的侧向压强，通过二者的压强差对推进器的推进力进行加强。采用本实用新型专利技术的推进器，其推进力比现有的推进器的推进力有了明显提升。比现有的推进器的推进力有了明显提升。比现有的推进器的推进力有了明显提升。

【技术实现步骤摘要】
一种水下动力推进器


[0001]本技术属于推进器
，特别涉及一种水下动力推进器。

技术介绍

[0002]水下推进器由电机、导流罩、螺旋桨组成。螺旋桨安装于导流罩内，电机用于驱动螺旋桨，螺旋桨位于船艇尾部水线以下的推进轴上，由电机带动推进轴一起转动，将水从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，利用水的反作用力推动船艇前进。
[0003]现有的水下推进器为了减小导流罩的阻力，往往将导流罩设计为整体呈橄榄球状的结构，即导流罩的入口处的半径最小，从入口处至导流罩的中部半径逐渐增加，然后从导流罩的中部至出水口处半径逐渐减小。通常认为，这样的流线型设计更有利于减小水下阻力，但这种流线设计具有制造工艺复杂、成本较高的缺点；另外一种常见的减小导流罩的阻力的做法是，在导流罩的出水口处安装一个喇叭状结构的导流环，通过设置导流环能够减少出水口处的涡流现象，并能够通过扩流作用提升水流流经导流罩的效率，进而提高推进器的推进效率，但这样的设计不能减少入水口处涡流，减阻效果不明显。在此基础上专利技术人受到启发，对现有的推进器结构进行改进设计并制作出一种新的水下动力推进器。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的推进器结构，本技术通过改进推进器的结构，提供一种水下动力推进器，减小了推进阻力，从而使推进器的推进力得到提升。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种水下动力推进器，包括导流罩，导流罩的两端非封闭，且导流罩的一个非封闭端形成入水口，另一个非封闭端形成出水口，所述导流罩内安装有螺旋桨，所述导流罩在入水口端固定安装有推力提升环，所述推力提升环包括内端、外端和过渡段，所述内端固定于导流罩的入水口处，所述内端的直径小于外端的直径，所述过渡段呈外扩的趋势从内端向外扩张至外端，所述过渡段包括迎水面和背水面，所述迎水面的水流流速大于背水面的水流流速；所述出水口处设有接线端，所述接线端的直径小于出水口的直径，所述接线端与出水口端的导流罩之间设置有沿周向间隔分布的若干个轴流孔，所述螺旋桨包括叶片和转轴，所述叶片朝向入水口设置，所述转轴的一端与叶片相连，另一端可旋转地安装于接线端。
[0007]更进一步的，所述过渡段为由内端向外端呈弧形平滑过渡的曲面环状结构。
[0008]更进一步的，所述过渡段为由内端向外端呈直线型平滑过渡的锥面环状结构。
[0009]更进一步的，过渡段的弧度大于或等于90
°
且小于180
°
。
[0010]更进一步的，过渡段的倾斜面与水流方向的夹角大于0
°
且小于45
°
。
[0011]更进一步的，所述接线端安装有电机，所述电机和转轴相连，用于驱动转轴旋转。
[0012]更进一步的，所述导流罩的侧壁上沿周向间隔设置有若干个侧流孔。
[0013]更进一步的，所述导流罩为两端非封闭的中空桶状结构。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]提升推进器推进力的常规思路认为，导流环结构只能设置于出水口处，若设置于入水口处，不但会破坏导流罩整体的流线型结构的降阻优势，还会增加推进的阻力。然而，采用本技术在导流罩的入水口处安装一呈外扩趋势推力提升环，实验结果证明，安装该推力提升环后，入水口处的涡流现象明显减弱，水流阻力明显降低，不仅没有降低推进效率，反而使推进力比现有的推进器的推进力有了明显提升。
附图说明
[0016]图1是本技术的结构示意图。
[0017]图2是本技术的推进力的试验装置图。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例和附图对本技术作进一步详细说明。
[0019]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0020]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0021]本实施例提供一种如图1和2所示的水下动力推进器。该水下动力推进器包括导流罩1，现有技术中，为了满足低阻力的流线型涉及要求，导流罩1通常设计为两端非封闭的中空桶状结构，本实施例即采用该结构，导流罩1的一个非封闭端形成入水口3，另一个非封闭端形成出水口5。导流罩1内安装有螺旋桨4。导流罩1在入水口3端固定安装有推力提升环2，推力提升环2包括内端、外端和过渡段，内端固定于导流罩1的入水口3处，内端的直径小于外端的直径，过渡段呈外扩的趋势从内端向外扩张至外端，过渡段包括迎水面和背水面。
[0022]本实施例中，推力提升环2的过渡段为由内端向外端呈弧形平滑过渡的曲面环状结构。过渡段的弧度优选为大于或等于90
°
且小于180
°
。
[0023]本实施例中，导流罩1的结构如图2所示，其出水口5处设有接线端，接线端的直径小于出水口5的直径，接线端与出水口5端的导流罩1之间设置有沿周向间隔分布的若干个轴流孔。螺旋桨4包括叶片和转轴，叶片朝向入水口3设置，转轴的一端与叶片相连，另一端可旋转地安装于接线端。接线端安装有电机，电机和转轴相连，用于驱动转轴旋转。该导流罩1结构简单，通过设置一接线端既便于电机的一体化安装，又便于若干个轴流孔的设置，有利于减小导流罩体积和进一步增强推进力。为了进一步增加水流的过流量，从而增强推进力，还可以在导流罩1的侧壁上沿周向间隔设置若干个侧流孔。
[0024]提升推进器的推进力的常规思路认为，导流环结构只能设置于出水口处，若设置
于入水口处，不但会破坏导流罩整体的流线型结构的降阻优势，还会增加推进的阻力。然而，本技术在导流罩的入水口处安装一呈外扩趋势推力提升环。为了验证本技术的效果，本技术还设计了一种用于测量推进器推进力的简易测量装置。该测量装置为一小车，小车上设置有限位条，小车的前端设置有牵引绳，牵引绳的端部可连接至测力装置(如拉力计)。
[0025]测量过程为：
[0026]将未安装推力提升环的水下动力推进器放置于小车上的限位条之间，使该推进器定位于小车上(动力推进器的进水口远离测力装置设置)；将牵引绳的端部连接至拉力计的一端，拉力计的另一端固定；打开电机，推进器开始工作；推进器驱动小车运动，通过牵拉牵引绳对拉力计施加拉力；待拉力计显示的拉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下动力推进器，其特征在于：包括导流罩(1)，导流罩(1)的两端非封闭，且导流罩(1)的一个非封闭端形成入水口(3)，另一个非封闭端形成出水口(5)，所述导流罩(1)内安装有螺旋桨(4)，所述导流罩(1)在入水口(3)端固定安装有推力提升环(2)，所述推力提升环(2)包括内端、外端和过渡段，所述内端固定于导流罩(1)的入水口(3)处，所述内端的直径小于外端的直径，所述过渡段呈外扩的趋势从内端向外扩张至外端，所述过渡段包括迎水面和背水面，所述迎水面的水流流速大于背水面的水流流速；所述出水口(5)处设有接线端，所述接线端的直径小于出水口(5)的直径，所述接线端与出水口(5)端的导流罩(1)之间设置有沿周向间隔分布的若干个轴流孔，所述螺旋桨(4)包括叶片和转轴，所述叶片朝向入水口(3)设置，所述转轴的一端与叶片相连，另一端可旋转地安装于接线端。2.根据权利要求1所述的一种水下动力推进器，其特征在于：所述过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一铭，
申请(专利权)人：南京师范大学附属中学，
类型：新型
国别省市：