[实用新型]一种轴向磁通电机驱动的对转桨式环形电力推进器

说明书

本实用新型涉及一种轴向磁通电机驱动的对转桨式环形电力推进器，包括推进器单元，所述推进器单元包括：轴向磁通电机、螺旋桨和轴系组件。本实用新型提出了一种由轴承支撑的、前后布置的轴向磁通电机驱动的对转桨环形电力推进器。这是采用置于水中的轴向磁通电机直接带动对转螺旋桨转动，省去了中间的传动设备，转子组件和螺旋桨由置于水中的轴系和轴承支撑并将推力传递到电机和船体上。

技术领域

本实用新型属于船舶推进器技术领域，具体涉及一种轴向磁通电机驱动的对转桨式环形电力推进器。

背景技术

随着电力推进技术的发展，电力推进系统越来越多地应用于船舶上。常见的电力推进系统包括变速齿轮箱、轴系（含轴、联轴器、各种轴承和轴承座、艉管密封）、螺旋桨等；电力推进系统的推进方式是由电动机带动变速齿轮箱减速后，驱动轴系和螺旋桨旋转，产生船舶前进或后退的推力。这种推进方式存在以下问题：结构复杂，零件众多，故障率高、占用空间大、重量重；推进效率低：电机与螺旋桨之间通过齿轮、轴系等部件传动，齿轮啮合产生能量损失，同时轴承通常为滑动轴承，摩擦力大，摩擦功耗大；以上传动环节，产生了中间传动损耗，降低了系统的推进效率；传动齿轮啮合产生振动并引发噪声，其次，水流流经轴系和水下附体后，产生紊流，螺旋桨在紊流中旋转，产生激振和空泡，空泡爆裂产生噪声。

实用新型内容

为降低水润滑轴承的摩擦损耗，简化推进系统结构、提高螺旋桨和转子组件的刚度，本实用新型提出了一种由轴承支撑的、前后布置的轴向磁通电机驱动的对转桨环形电力推进器。这是采用置于水中的轴向磁通电机直接带动对转螺旋桨转动，省去了中间的传动设备，转子组件和螺旋桨由置于水中的轴系和轴承支撑并将推力传递到电机和船体上。

为至少解决上述技术问题之一，本实用新型采取的技术方案为：

一种轴向磁通电机驱动的对转桨式环形电力推进器，包括推进器单元，所述推进器单元包括：轴向磁通电机、螺旋桨和轴系组件，所述螺旋桨与所述轴向磁通电机的转子组件相连，所述轴系组件包括：螺旋桨轴、轴承组、轴承座和支撑辐条，所述螺旋桨轴通过轴承组设置于所述轴承座内且与所述螺旋桨相连，所述轴承座通过所述支撑辐条与所述轴向磁通电机的端面法兰相连；

正转推进器单元和反转推进器单元前后同轴并列设置，且所述正转推进器单元的螺旋桨与所述反转推进器单元的螺旋桨的旋向相反，用于产生同样方向的推力。

进一步的，所述轴向磁通电机包括：壳体、端面法兰、转子组件和两个定子组件，所述壳体的两端分别设有所述端面法兰，所述两个定子组件分别固定于两端的所述端面法兰上，所述转子组件设置于所述两个定子组件之间且与所述两个定子组件产生的气隙磁场方向为轴向。

进一步的，所述转子组件包括：永磁体和支撑架，所述永磁体嵌在所述支撑架内，所述支撑架与所述定子组件平行设置，且所述支撑架的一端通过叶梢法兰与所述螺旋桨相连。

进一步的，还包括防护罩，其与所述壳体相连。

进一步的，所述轴承组装配于所述轴承座内，所述螺旋桨轴与轴承座之间采用水润滑或油润滑方式中的一种或几种。

进一步的，采用油润滑方式时，所述螺旋桨轴与轴承座之间具有密封件。

进一步的，所述螺旋桨为有毂式螺旋桨。

进一步的，所述对转桨式环形电力推进器包括串联的多个所述推进器单元。

本实用新型的有益效果至少包括：

1）降低了摩擦力和磨损：采用轴系加滑动轴承（或滚动轴承），替代了轮缘式的水润滑轴承，轴承表面线速度降低了，摩擦力和摩擦功耗也减小了，磨损量也降低了，延长了轴承的寿命，提高了推进器的可靠性；

2）提高了螺旋桨刚度：采用了有毂式螺旋桨，替代了无毂式螺旋桨，提高了螺旋桨-转子组件的刚度，减少了转子的变形，确保了电机气隙均匀，保证了电机的高效率；