一种对转轮缘推进器制造技术

本发明专利技术公开一种对转轮缘推进器，包括导管，导管包括导管壳体，导管壳体的内腔中固定设置有同轴反转装置，同轴反转装置包括齿轮箱以及设置在齿轮箱中的齿轮组，一级转子组件和二级转子组件分别设置在齿轮箱两端分别，通过齿轮组啮合传动，并使得一级转子组件和二级转子组件转向相反，形成单定子驱动双转子的对转推进器。设置了同轴反转系统，通过齿轮传动的方式，使第一螺旋桨和第二螺旋桨转动的方向相反。定子驱动一级转子组件旋转，二级转子组件通过同轴反转装置实现反方向旋转，形成对转，推进水流运动，以提供向前的推力，从而形成单定子驱动双转子的一种对转轮缘推进器。可靠性高、稳定性强的优点，能够精确输出两个方向相反的转矩。反的转矩。反的转矩。

【技术实现步骤摘要】
一种对转轮缘推进器


[0001]本专利技术属于水下推进器
，具体是一种对转轮缘推进器。

技术介绍

[0002]传统的水下推进方式普遍存在效率低、振动噪声大，已无法满足水下推进高性能的要求。为了提高水下推进的综合性能，相关学者相继提出导管桨、对转桨、轮缘推进器，然而由于密封性差、散热能力差以及长轴系系统的存在导致导管桨和对转桨较传统的水下推进方式而言，提高的性能有限。轮缘推进器作为一种新型的水下推进方式，其电机可以直接驱动螺旋桨，结构紧凑、振动噪声低等优点，现有的轮缘推进器多为单桨、单定子驱动单转子轮缘推进器，其缺点明显，在高速时稳定性不足，容易产生“侧翻”现象，无法利用螺旋桨尾流的涡动能量，造成了能量的浪费，从而降低了轮缘推进器的综合性能。
[0003]中国专利《对转无轴轮缘驱动推进器》(CN105109650B)公开了一种对转推进器，该推进器利用两个极性相反的永磁体，实现了单定子驱动双转子，由于单定子和双永磁体的存在，其电机定子和转子的安装空间及其有限，限制了导管方面的性能，另外，在低速时，该推进器的性能无法完全发挥，造成了能量的浪费；中国专利《一种对转轮缘推进器》(CN113086146B)是一种利用气压差进行驱动的对转轮缘推进器，该推进器通过两个气压腔之间的压力差来驱动缘毂和桨叶做旋转运动，这种结构虽然体积小、重量轻，但由于空气的可压缩性较大，其工作速度受外负载变化影响大，运动平稳性较差。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种对转轮缘推进器的技术方案，解决了现有推进器性能低、推力低、效率低的问题，能够实现单定子驱动两个转子的反向旋转，避免了能量浪费。
[0005]所述的一种对转轮缘推进器，包括导管，所述导管包括导管壳体，所述导管壳体的内腔中固定设置有同轴反转装置，同轴反转装置包括齿轮箱以及设置在齿轮箱中的齿轮组，一级转子组件和二级转子组件分别设置在齿轮箱两端分别，通过齿轮组啮合传动，并使得一级转子组件和二级转子组件转向相反，形成单定子驱动双转子的对转推进器。
[0006]进一步的，所述齿轮组包括径向齿轮组和横向齿轮组，所述径向齿轮组通过轴承固定在齿轮箱的内壁上，所述横向齿轮组从齿轮箱的两侧伸出，分别与一级转子组件和二级转子组件连接。
[0007]进一步的，所述齿轮箱通过支撑架固定安装在导管壳体的内腔中；
[0008]所述齿轮箱上设置有充油装置，包括油管，所述油管固定安装在所述支撑架的侧边，通过所述油管将所述齿轮箱与外接油源连通。
[0009]进一步的，所述导管壳体的内腔中还设置有定子绕组，所述定子绕组的定子内壁与所述以及转子组件的外壁相对设置，定子绕组和一级转子组件之间设置间隙流道，导管壳体的内壁和二级转子组件之间存在间隙流道。
[0010]进一步的，间隙流道为不均匀间隙流道，并且出水口的流道间隙大于进水口的流道间隙。
[0011]进一步的，一级转子组件包括永磁体、第一转子环、第一螺旋桨、第一桨叶固定板和前轴承系统，永磁体镶嵌在第一转子环的外壁槽口内，第一螺旋桨固定在第一桨叶固定板上，第一桨叶固定板与齿轮组传动连接，第一转子环通过前轴承系统设置在导管壳体的内腔；
[0012]所述第一转子环上设置有倒圆角结构；
[0013]所述第一转子环上设置“凸”型流道，以降低转子的温度。
[0014]进一步的，所述二级转子组件包括第二螺旋桨和第二桨叶固定板，第二桨叶固定板一端与齿轮箱的齿轮组固定连接，另一端固定设置有第二螺旋桨。
[0015]进一步的，所述二级转子组件还包括第二转子环和后轴承系统，第二转子环通过后轴承系统设置在导管壳体的内腔；
[0016]第二转子环上设置有倒圆角结构。
[0017]进一步的，导管包括前导流罩、后导流罩，所述导管壳体内部中空，所述后导流罩有内缩的尾缘结构，所述前导流罩为空心结构。
[0018]进一步的，齿轮箱上设置密封装置，包括旋转动密封和机械密封，所述旋转动密封用于对旋转轴密封，所述机械密封用于对齿轮箱的密封；
[0019]所述齿轮组的齿数可调，以实现第一螺旋桨和第二螺旋桨的差速旋转。
[0020]与现有技术相比，本专利技术有以下优点：
[0021]本专利技术中设置了同轴反转系统，通过齿轮传动的方式，使第一螺旋桨和第二螺旋桨转动的方向相反。定子驱动一级转子组件旋转，二级转子组件通过同轴反转装置实现反方向旋转，形成对转，推进水流运动，以提供向前的推力，从而形成单定子驱动双转子的一种对转轮缘推进器；采用齿轮传动的方式，保证了传动的精确性；采用的旋转动密封对旋转轴进行密封，保证了水下工作的可靠性。因此，本专利技术对转轮缘推进器具有可靠性高、稳定性强的优点，能够精确输出两个方向相反的转矩，并且安装简单，便于控制，在船舶行驶、水下机器人推进等领域中具有良好的应用前景。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的立面图；
[0023]图2是本专利技术的模型剖面图；
[0024]图3是本专利技术的总体结构示意图；
[0025]图4是图3的局部示意图；
[0026]图5是间隙流道与“凸”型流道示意图；
[0027]图6是同轴反转装置示意图；
[0028]图7是齿轮结构示意图；
[0029]图8是支撑架与油管结构示意图；
[0030]图9是本专利技术的另外一种结构剖面示意图。
[0031]图中：1
‑
定子绕组；2
‑
定子防护层；3
‑
导管壳体；4
‑
前盖板；5
‑
前导流罩；6
‑
前轴承系统；7
‑
第一桨叶固定板；8
‑
第一螺旋桨；9
‑
第一转子环；10
‑
第一桨叶伸出轴；11
‑
永磁体；
12
‑
永磁体防护层；13
‑
支撑架；14
‑
齿轮箱；1401
‑
后板；1402
‑
O型圈；1403
‑
主轴承；1404
‑
径向齿轮组；1405
‑
副轴承；1406
‑
前板；1407
‑
旋转动密封；1408
‑
横向齿轮组；1409
‑
齿轮箱壳体；15
‑
第二桨叶固定板；16
‑
第二螺旋桨；17
‑
第二桨叶伸出轴；18
‑
第二转子环；19
‑
后轴承系统；20
‑
后导流罩；21
‑
后盖板；22
‑
电缆；23
‑
法兰盘；24
‑
间隙流道；25
‑“
凸”型流道；26
‑
油管入口；27
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对转轮缘推进器，包括导管，其特征在于所述导管包括导管壳体(3)，所述导管壳体(3)的内腔中固定设置有同轴反转装置，同轴反转装置包括齿轮箱(14)以及设置在齿轮箱(14)中的齿轮组，一级转子组件和二级转子组件分别设置在齿轮箱(14)两端分别，通过齿轮组啮合传动，并使得一级转子组件和二级转子组件转向相反，形成单定子驱动双转子的对转推进器。2.根据权利要求1所述的一种对转轮缘推进器，其特征在于所述齿轮组包括径向齿轮组(1404)和横向齿轮组(1408)，所述径向齿轮组(1404)通过轴承固定在齿轮箱(14)的内壁上，所述横向齿轮组(1408)从齿轮箱(14)的两侧伸出，分别与一级转子组件和二级转子组件连接。3.根据权利要求1或2所述的一种对转轮缘推进器，其特征在于所述齿轮箱(14)通过支撑架(13)固定安装在导管壳体(3)的内腔中；所述齿轮箱(14)上设置有充油装置，包括油管(28)，所述油管(28)固定安装在所述支撑架(13)的侧边，通过所述油管(28)将所述齿轮箱(14)与外接油源连通。4.根据权利要求1所述的一种对转轮缘推进器，其特征在于所述导管壳体(3)的内腔中还设置有定子绕组(1)，所述定子绕组(1)的定子内壁与所述以及转子组件的外壁相对设置，定子绕组(1)和一级转子组件之间设置间隙流道(24)，导管壳体(3)的内壁和二级转子组件之间存在间隙流道(24)。5.根据权利要求4所述的一种对转轮缘推进器，其特征在于间隙流道(24)为不均匀间隙流道，并且出水口的流道间隙大于进水口的流道间隙。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐姚，吕冰海，陈进华，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：