一种轮缘推进器结构制造技术

本发明专利技术公开了一种轮缘推进器结构，包括定子和转子，所述的定子包括定子壳体以及设置在定子壳体的密封空间内的定子电枢和水润滑轴承，定子壳体前端开口的内侧端面设置有一个或多个定子端面凸起棱，所述的转子包括位于定子壳体前端开口处的转子外环、设置在转子外环内的永磁体和连接在转子外环上的螺旋桨，所述的转子外环与定子壳体之间存在轴向间隙，所述转子外环外缘面设置有与定子端面凸起棱交错分布在轴向间隙处的转子端面凸起棱。本发明专利技术在定转子间轴向间隙处设置了定子端面凸起棱和转子端面凸起棱，降低了该间隙内流体的流动速度，进而降低轮缘推进器转子的粘性摩擦损耗，本发明专利技术可提高轮缘推进器的整体效率。本发明专利技术可提高轮缘推进器的整体效率。本发明专利技术可提高轮缘推进器的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种轮缘推进器结构


[0001]本专利技术属于船舶推进
，具体涉及一种轮缘推进器结构。

技术介绍

[0002]轮缘推进器作为一种高度集成化的推进器装置，取消了传统推进方式的轴系驱动，实现了电机和螺旋桨的一体化集成，使得装置整体结构简单紧凑、体积小巧、安装灵活。
[0003]轮缘推进器的转子通常是浸在水（或其他流体介质）中，当轮缘推进器工作时，流体受离心力和转子前后轴向的压差力作用，会在定转子之间的间隙内流动，转子所有与流体介质接触的壁面会因为流体粘性摩擦产生功率损耗，该损耗会极大影响轮缘推进器的整体效率。
[0004]目前常规轮缘推进器在定转子间的间隙处均将定子和转子的表面设计成平整壁面，这种设计结构简单，加工难度低，但是采用该常规结构的转子在工作时，其与定子间的间隙处流体的流动速度较高，相应的流体粘性摩擦损耗较高，使得轮缘推进器的系统效率低。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出一种轮缘推进器结构，针对其定转子间的间隙结构做出优化。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮缘推进器结构，包括定子和转子，所述的定子包括定子壳体以及设置在定子壳体的密封空间内的定子电枢和水润滑轴承，定子壳体前端开口的内侧端面设置有一个或多个定子端面凸起棱，所述的转子包括位于定子壳体前端开口处的转子外环、设置在转子外环内的永磁体和连接在转子外环上的螺旋桨，所述的转子外环与定子壳体之间存在间隙，所述转子外环外缘面设置有与定子端面凸起棱交错分布在轴向间隙处的转子端面凸起棱。
[0007]所述的一种轮缘推进器结构，其定子端面凸起棱和转子端面凸起棱可统称为凸起棱，相邻凸起棱的径向间隔不小于转子的最大径向窜动距离。
[0008]所述的一种轮缘推进器结构，其定子端面凸起棱和转子端面凸起棱的凸起高度不超过该处定转子轴向间隙与转子的最大轴向窜动距离的差。
[0009]所述的一种轮缘推进器结构，其定子壳体上还通过导流叶片连接有桨毂，导流叶片将定子壳体与桨毂连接起来并起到支撑作用，所述的螺旋桨末端连接有转子内环，所述的转子内环通过水润滑轴承与桨毂连接。
[0010]所述的一种轮缘推进器结构，其定子端面凸起棱和转子端面凸起棱的截面形状为矩形、V形或其他类似形状。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术在定转子间隙处设置了定子端面凸起棱和转子端面凸起棱，降低了该间隙内流体的流动速度，进而降低轮缘推进器转子的粘性摩擦损耗，提高了轮缘推进器的系统效率。
附图说明
[0012]图1为本专利技术第一实施例的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例的结构示意图；图3为本专利技术第二实施例定子的结构示意图；图4为本专利技术第二实施例转子的结构示意图。
[0013]各附图标记为：1—定子，11—定子壳体，12—定子电枢，13—定子端面凸起棱，14—导流叶片，15—水润滑轴承，16—桨毂，2—转子，21—转子端面凸起棱，22—永磁体，23—转子外环，24—螺旋桨，25—转子内环。
具体实施方式
[0014]以下参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。例如，尽管附图中的各个构件以特定比例绘制，但是这些比例关系仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。
[0015]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“轴向”、“内”、“外”等指示方向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专利技术和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对专利技术的限制。
[0016]本专利技术的轮缘推进器包含定子1和转子2，其一个实施例如图1所示。在轮缘推进器工作时，接入外部电源的定子电枢12产生旋转磁场，驱动转子2旋转，转子2上的螺旋桨24旋转产生推力。转子2的推力及径向载荷由水润滑轴承15传递至桨毂16上，再通过导流叶片14将载荷传递到定子机壳11，从而推动航行器前进，水润滑轴承15包含在定子1中，在转子2低半径处的端面与其在轴向对应的定子1的端面所构成的轴向间隙处，分别带有转子端面凸起棱21和定子端面凸起棱13，也可实现减小转子2粘性摩擦损耗，提高轮缘推进器整体效率的效果。
[0017]图2所示为本专利技术的另一种带桨毂16及导流叶片14的轮缘推进器实施例，在该实施例中， 所述的定子壳体11上还通过导流叶片14连接有桨毂16，导流叶片14将定子壳体11与桨毂16连接起来并起到支撑作用，所述的螺旋桨24末端通过水润滑轴承15与桨毂16连接。
[0018]如图3所示，所述的定子1包括定子壳体11、定子电枢12、定子端面凸起棱13、水润滑轴承15。所述定子电枢12包含于定子壳体11内部的密封空间内，所述水润滑轴承15与桨毂16连接固定，所述导流叶片14将定子壳体11与桨毂16连接起来并起到支撑作用，所述定子定子端面凸起棱13位于定子壳体11的内侧端面。
[0019]如图4所示，所述的转子2包括转子端面凸起棱21、永磁体22、转子外环23、螺旋桨24、转子内环25。所述永磁体22位于转子外环23之内，所述转子端面凸起棱21位于转子外环23的左右端面上，所述螺旋桨24与转子外环23、转子内环25相连接。
[0020]在该实施例中，所述的定子端面凸起棱13和转子端面凸起棱21，可统称为凸起棱，两种凸起棱在轴向间隙处沿径向方向交错分布，各自的数量不小于1个，相邻凸起棱的径向间隔不小于转子2的最大径向窜动距离，凸起棱突出表面的高度不超过该处定转子轴向间
隙（定转子之间的间隙）与转子2的最大轴向窜动距离的差，凸起棱的形状为矩形、V形或其他类似形状。
[0021]在定子1和转子2之间的间隙内，由于受到转子2前后压差的影响，流体会产生轴向流动，该流动速度越大，转子1壁面的粘性摩擦损耗越大。本专利技术在轮缘推进器定子1和转子2之间的间隙处带有一系列交错分布的回转凸起棱，即转子端面凸起棱21和定子端面凸起棱13，使得间隙内的流体在流动过程中实现突缩突扩的效果，从而明显增大了流动的阻力，减缓了流体的流动速度，此处尽管转子端面相比于常规设计的平整端面，其与流体的接触面积有所增加，但是针对带有轴向流动的情况，总体而言整个转子的粘性摩擦损耗会得到明显降低，从而使得轮缘推进器的整体效率得到提高。
[0022]在轮缘推进器工作时，转子前后的流体压力差会促使气隙内的流体产生轴向流动，该轴向流动速度越大，转子的粘性摩擦损耗就越大，本专利技术的轮缘推进器在定转子间的间隙结构设计可以降低此时间隙内的流体轴向流动速度，虽然增大了转子与流体的接触面积，但是综合来看总的转子粘性摩擦损耗得到了降低，从而实现轮缘推进器效率的提升。
[0023]上述实施例仅例示性说明本专利技术的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮缘推进器结构，包括定子（1）和转子（2），其特征在于：所述的定子（1）包括定子壳体（11）以及设置在定子壳体（11）内的定子电枢（12）和水润滑轴承（15），定子壳体（11）前端开口的内侧端面设置有一个或多个定子端面凸起棱（13），所述的转子（2）包括位于定子壳体（11）前端开口处的转子外环（23）、设置在转子外环（23）内的永磁体（22）和连接在转子外环（23）上的螺旋桨（24），所述转子外环（23）外缘面设置有与定子端面凸起棱（13）交错分布的转子端面凸起棱（21）。2.根据权利要求1所述的一种轮缘推进器结构，其特征在于，相邻的定子端面凸起棱（13）和转子端面凸起棱（21）间隔不小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：代潞，陈炼，王雅楠，周源，熊用，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：