[发明专利]双层扩散和锯齿尾缘一体化的轮缘驱动推进器

说明书

本发明公开了一种双层扩散和锯齿尾缘一体化的轮缘驱动推进器，该推进器包括增效器组件、锯齿型尾缘、增效器间连接组件、定子绕组和转子组件。增效器组件包括一级增效器和二级增效器组成的双层扩散结构，这种结构在导管中部的截面积最小而在导管两端截面积较大，可以明显加快流经推进器桨叶的水流流速；锯齿型尾缘的设计大幅降低了水流噪声；轮缘驱动方式无复杂轴系传动，在极大提高推进效率的同时减小轴系振动。本发明具有提高推进效率、降低噪声、减小振动等优点，特别适用于对机动性和隐蔽性要求较高的军用舰船上。

技术领域

本发明属于船舶推进器领域，特别涉及一体化轮缘驱动推进器。

背景技术

无轴轮缘推进器是近年来提出并发展的一种全新的船舶推进方式。船舶传统轴系推进器由于其主机体积大、推进轴系长而占用了较大的船舱空间，导致空间利用率低下。同时由于推进轴系的结构日益复杂，导致在能量传递过程中损耗增大，传递效率降低，增加了船舶的设计难度和建造成本，传统推进器存在的种种缺陷使人们将目光投向一种新型无轴推进系统。

无轴推进系统是指无需穿透船体的推进装置，其在全电力推进系统的基础上进行创新，采用有别于现有电力推进系统的设计，避免了吊舱式、全回转式等电力推进系统存在的结构复杂、轴系占用空间大、传输效率低、易发故障等缺点。现有的无轴推进器结构复杂，而且推进效率低，运行起来振动和噪声大。

发明内容

本发明目的是提供了双层扩散和锯齿尾缘一体化的轮缘驱动推进器，能大大提高无轴推进器的推进效率，减小运行振动和降低噪声。

本发明采用的技术方案是双层扩散和锯齿尾缘一体化轮缘驱动推进器，包括增效器组件、定子绕组、转子组件和轴承组件；所述增效器组件包括一级增效器和二级增效器组成的双层扩散结构，所述一级增效器和所述二级增效器都是中部的截面积最小、两侧的截面面积大的形状结构，形成较大的流速比；所述一级增效器和所述二级增效器中的其中一个的导管尾端设置有锯齿型尾缘；或者所述一级增效器和所述二级增效器的导管尾端都设置有锯齿型尾缘。

进一步，所述转子组件包括永磁体、转子环、转子桨叶、桨叶板、永磁体防护层，所述转子桨叶通过桨叶板与转子环固定连接在一起；所述永磁体防护层安装于所述定子绕组和所述转子永磁体之间，避免转子永磁体遭受海水侵蚀。

所述定子绕组安装在所述一级增效器靠近永磁体的导管内，所述定子绕组连接电源，在定子绕组一侧还安装有避免海水侵蚀的定子防护层。

所述一级增效器和所述二级增效器的导管采用减缩渐扩型结构，这种结构在导管中间截面处面积最小而在导管两端进出口处截面积大；一级增效器导管内开设槽孔，所述定子绕组镶嵌于该槽孔中。

所述转子桨叶通过桨叶板固定在转子环上，并安装于一级增效器导管截面最小处。推进器工作时，转子环旋转，带动桨叶板运动产生更加高速水流传递给所述二级增效器中，进一步提高了推进效率。

所述转子组件被安装于所述一级增效器内壁的轴承组件固定。所述轴承组件包括安装于所述一级增效器导管内壁的推力轴承和径向轴承，对转子组件起到支撑作用。

作为一种改进方式，所述的双层扩散型和锯齿尾缘一体化轮缘驱动推进器，还包括增效器间连接组件，用于固定连接所述一级增效器和所述二级增效器的导管，并传递所述一级增效器产生的推力到所述二级增效器的导管。

作为一种改进方式，所述的双层扩散型和锯齿尾缘一体化轮缘驱动推进器，还包括设置在所述二级增效器的导管上的旋转件，所述旋转件另一端连接船体，将产生的推力传递给船体。

作为一种改进方式，所述的锯齿型尾缘采用大小相等的锯齿结构，设置于一级增效器的导管出口处和/或二级增效器的导管出口处，这样可改变水流波动，减少振动和推进的噪声。