可拆卸式无轴推进器的利记博彩app

文档序号:16859105 发布日期:2019-02-12 23:54
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本发明涉及一种无轴推进器。



背景技术:

无轴推进器即本领域常说的无轴泵喷装置,是2005年新出现的推进设备。无轴推进器主要针对常规的有轴推进器所提出的一种推进器,有轴推进器的原理非常简单,通常在例如舰船上设置动力舱,动力舱内安装例如内燃机,内燃机的动力通过主轴连接螺旋桨,用于将动力从动力舱引出的主轴的确省,即构成无轴推进器。

有轴推进器动力强劲,但需要配置复杂的传动轴系,并且需要更加可靠的液密封,例如核潜艇,其设计深限可能达到800米,主轴与主轴孔的液密封实现起来非常困难。此外,通常情况下,吨位越大的船只,传动轴系越长,不但结构复杂而且不便维护。

无轴推进器最早与2005年美国海军提出的,主要应用于潜艇。国内,马伟明院士也对无轴推进器做过大量的研究工作,并也有工程实践,某新型潜艇即采用无轴推进器,无轴推进器大型化也得到了实际应用。随着进一步研究,无轴推进器以其简单紧凑的结构受到广泛的关注,逐渐向民用转移。目前为止,无轴推进器功率已经可达800KW以上,足以满足千吨轮船的动力需求。

中国专利文献CN1897417A公开了一种无轴推进器,属于早期的无轴推进器,其对无轴推进器的结构和原理进行了详细的说明。其包括环形的定子,定子还是无轴推进器的壳体,用于将无轴推进器固定在例如舰船上。相应地,定子上设有定子绕组。进而,提供转子,转子也是环形结构,转子通过轴承安装在定子上,定子和转子共轴线,转子上对位于定子绕组设有永磁体。定子和转子整体上类似于轴承,定子类似于轴承的外圈,定子类似于轴承的内圈。

有轴推进器的桨叶安装在主轴上,自主轴向外发散,而无轴推进器的桨叶安装在转子上,转子是一个圆筒状结构的部件,桨叶从转子的内表面向心悬伸,转子则通过轴承安装在定子上,所适配轴承个体非常大,整体装配难度非常大。

此外,转子和定子两端需要装配端盖,端盖需要适配相对可靠地液密封结构,整体装拆难度相对较大。



技术实现要素:

本发明兼具有轴推进器和无轴推进器的优点,提出一种可拆性相对较好的可拆卸式无轴推进器。

依据本发明的实施例,提供一种可拆卸式无轴推进器,其基本结构包括:

导流罩,为一管壳结构,一端为头端,另一端为尾端;

支架,为固定安装在头端的辐条式结构,该支架的中心为安装座;

定子,一端固定安装在安装座上并向导流罩的尾端悬伸,定子的另一端为螺杆,定子与导流罩共轴线;

定子绕组,安装在定子上;

转子,通过轴承套装在转子上,并与定子共轴线;转子的一端与安装座液密封配合;

永磁铁,安装在转子上;

边帽,与螺杆配合形成连接,且边帽与转子的另一端间形成液密封配合;以及

螺旋桨,安装在转子上。

上述可拆卸式无轴推进器,可选地,导流罩内表面为锥形结构,且头端大尾端小。

可选地,导流罩的外表面为变径面,外表面的直径自头端至尾端先逐渐变大然后逐渐变小。

可选地,导流罩的壁为空心结构,确定出空心结构的外壁和内壁厚度相同。

可选地,辐条为自向心端至向离心端逐渐变窄的结构体。

可选地,支架为三副条结构。

可选地,边帽为球冠或者椭球冠结构,

球冠的截取面直径与转子另一端外径相同;

椭球冠截取面为圆形,且该圆形的直径与转子另一端的外径相同。

可选地,定子为一总成结构,定子含有一个固定轴,定子通过该固定轴安装在安装座上;

固定轴的两端具有用于安装轴承的轴径;

固定轴的尾端具有所述螺杆。

可选地,固定轴的头端为与固定座连接的固定螺杆。

可选地,永磁体在转子的周向均匀的设有四块;

在定子上设有用于检测永磁体的霍尔传感器。

依据本发明的实施例,虽然也是把螺旋桨安装在转子上,但转子与定子所形成的结构与有轴推进器非常类似。具体地,定子不再构成壳体,而是构成类似于有轴推进器的轴,之所以称之为类似,而不是相同,在于定子不与位于例如舰艇舱室内的轴系连接,而是通过支架连接到导流罩上,导流罩则可以与例如舰艇尾部连接。转子通过轴承安装在定子上,并与安装座间液密封配合,转子的另一端通过边帽限位,边帽基于螺纹连接装配在定子上,方便拆卸。而这种类有轴推进器结构,所配轴承相比于无轴推进器要小得多,其装拆工装都可以是常规的轴承装拆工装,工艺性比较好,装拆相对容易。

附图说明

图1为一实施例中可拆卸式无轴推进器主剖结构示意图。

图2为相应于图1的左视结构示意图。

图3为左剖结构示意图(省略导流罩)。

图中:1.支架,2.定子,3.定子绕组,4.螺旋桨,5.永磁体,6.螺钉,7.转子,8.轴承,9.螺杆,10.边帽,11.密封圈,12.固定轴,13.导流罩,14.霍尔传感器。

具体实施方式

在推进器技术领域,可以理解的是,推进所确定的前进方向为前,在其自身结构上则表示为头,相应地,与头相对的一端为尾或者后。

参见说明书附图1和2,图中所示可拆卸式无轴推进器具有一个导流罩13,图中所示的导流罩13的左端为头端,即例如舰艇前进方向的前端,图中所示的右端为尾端。

图中未显示导流罩13与例如舰艇的装配结构,图1所示的推进器,一般采用吊装方式,即导流罩13上上侧设有装配结构,一般与导流罩13焊接为一体,装配结构一般通过螺钉或者螺栓固定安装在舰艇尾部。

前述的装配结构在导流罩13上一般构造为背鳍结构,装配结构与导流罩13间也可以采用螺钉进行装配。

在例如航空器技术领域,某些发动机可以作为发动机吊舱安装在飞机机翼下侧,在本发明的实施例中,导流罩13也可以以推进器吊舱的方式装配舰艇尾部。具体装配方式是导流罩13上设有至少两个吊环,吊环的轴向与推进器的轴向平行,在舰船尾部设有吊环插槽,吊环可以插入插槽,在舰艇尾部还设有穿过插入插槽后的吊环的吊杆。

导流罩13为管壳结构,管壳内用于安装定子2和转子7,这与常规的无轴推进器完全不同,已知的无轴推进器以定子2为管壳,转子7通过轴承8安装在定子2上,螺旋桨4安装在其转子内表面,所形成涵道比较大。换言之,已知的无轴推进器以定子2为安装基体,而本发明则以导流罩13为安装基体。

参见中国专利文献CN1897417A,其转子7上所安装的轴承8个体非常大,而在机械领域,轴承8的内圈与轴间是过盈配合,装拆非常困难。中国专利文献CN1897417A,转子7上的轴承内圈显然要大于构建涵道的转子7的外径,因此,所适配的轴承会非常大,不仅选型困难,而且装配也非常困难。

在导流罩13的左端,即其头端安装有一个支架1,支架1为辐条式结构,换言之,其具有辐条和用于支撑辐条的安装座,辐条之间的间隙用于流通液体。

安装座既作为辐条的基体,又作为定子2的安装基体,定子2构成类似于有轴推进器的轴,由此可见,本发明中的无轴推进器兼具有轴推进和无轴推进器的优点。

具体地,在本发明的实施例中,通过支架1将定子2内置,定子2既作为电动总成的组成部分,又作为转子7的轴,因此类似于有轴推进器结构,结构非常紧凑,所配轴承8可以相对非常小,而易于拆装。

同时,如前所述,定子2和转子7构成电动总成,又直接构成无轴推进器。

关于定子2,其一端固定安装在安装座上并向导流罩13的尾端悬伸,定子2与安装座连接的一端为其头端,定子2的另一端,即其尾端为螺杆9,定子2与导流罩13共轴线。

定子2向后悬伸,会对安装座产生一定的弯矩,不过螺旋桨4所产生的主要是轴向载荷,因此,悬伸不会产生过多的附加力矩,并且结构相对非常简练,比两端支撑容易拆装。

在定子2上安装定子绕组3,定子绕组3的引线或者说电缆,从支架1上引出,支架1的辐条上可以开槽或者孔,用于走线。

由于支架1以及定子2属于静态部件,电缆走线的密封问题容易解决。

关于转子7,图中可见,在定子2两端各设有一个轴承8,转子7通过这一对轴承8安装在定子2上,转子7和定子2间确定出轴承室,轴承室两端通过液密封结构进行密封,其中液密封结构在定子侧为静密封,在转子侧为动密封。

在无轴推进器领域,上述密封形式属于常规结构,在此不再赘述。

具体地,转子7的左端与安装座液密封配合,转子7的右端通过边帽10实现液密封配合。

液密封的密封面上设置密封圈11,以提高密封能力,目前在无轴推进器领域,一般通过端盖配合密封圈11实现密封,在本发明中,边帽11相当于一个端盖,安装座相当于另一个端盖。

对于边帽10,其通过螺杆9固定在定子2上。

转子7、定子2和导流罩13,三者共轴线,换言之,三者应具有较高的同轴度。

加以适配的的,相对于定子绕组3,在转子7设置永磁铁5,从而适配地构成电动机结构。

相对于传统的无轴推进器,在本发明的实施例中,螺旋桨4也安装在转子7上,只不过螺旋桨4向外悬伸,而传统无轴推进器上,螺旋桨4向内悬伸。

关于导流罩13,在图1所示的结构中,其内表面为锥形结构,且头端大尾端小,能够产生收缩效应,使液流逐渐加快,产生喷射效应,液流尽可能在转子7的轴向喷出,产生更好的反冲效果。

为降低自身流阻,导流罩13的外廓构造出一个流线面,具体是其外表面为变径面,外表面的直径自头端至尾端先逐渐变大然后逐渐变小,具有很好的导流作用,能够有效降低自身流阻。

为了降低自身重量,参见说明书附图1,导流罩13的壁为空心结构,确定出空心结构的外壁和内壁厚度相同。

在加工时,导流罩13的内壁和外壁分别加工,然后焊接在一起。

在图2所示的结构中可以看出,辐条为自向心端至向离心端逐渐变窄的结构体,对于流体,离心侧流量相对较大,向心侧流量相对较小,此外,受边界摩擦的影响,安装座会产生一定的流阻,向心端较大的辐条强度相对较大,对整体的流阻影响相对较小。

安装座的头端为锥头,也构造出流线型结构,降低流阻。

图2中,支架1为三副条结构,在满足整体结构可靠的条件下,辐条尽可能少,以降低流阻。

在图1所示的结构中,边帽10为椭球冠结构,边帽10在一些实施例中也可以采用球冠结构,椭球冠易于构造出流阻更小的结构,实际上,水滴形是目前核潜艇的典型形状,水滴形的前部即为椭球冠结构,实际上属于仿生学的范畴,属于本领域比较成熟的技术,在此不再赘述。

相应地,球冠的截取面直径与转子另一端外径相同。

椭球冠截取面为圆形,且该圆形的直径与转子另一端的外径相同。

在图1和图3所示的结构中,定子2为一总成结构,定子2含有一个固定轴12,定子2通过该固定轴12安装在安装座上。转子7的其他部分做成一个套件,固定轴12可以采用刚度比较大的材质制作,方便加工,例如轴径的成型和加工。

相应地,固定轴12的两端具有用于安装轴承8的轴径。

固定轴12的尾端具有所述螺杆9。

在图1所示的结构,固定轴12的头端为与固定座连接的固定螺杆,整体上非常容易拆卸,方便无轴推进器的后期维护。

关于固定螺杆和图1中所示的螺杆9的旋向应与螺旋桨4正转的方向相反,以保证固定的可靠性。

关于永磁体5,可以采用与现有的无轴推进器的装配结构和数量配置,优选为四块,并且在转子7的周向均匀。

关于电推,需要结合传感器实现周期性的控制,在图1和图3所示的结构中,在定子2上设有用于检测永磁体5的霍尔传感器14。

在一些实施例中,还可以使用遮光片进行周期性采样,具体是,在永磁体5的向心侧设有一遮光片,从而在转子7旋转过程中,产生扫掠路径。

进而,在定子2上设有光电传感器,用于采样遮光片到来的时刻,藉此可以构造直流电动机。

优选地,光电传感器有四个,在定子2周向均匀布设,相当于四极电极,符合舰船推动的速度要求。

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