[发明专利]低摩擦功耗轮缘驱动推进系统

说明书

本发明公开了一种低摩擦功耗轮缘驱动推进系统，包括定子部分与转子部分，所述定子部分包括导管(1)、壳体(2)、定子绕组(3)、轮毂(4)及轮毂内永磁体(5)、定子连杆(6)；所述转子部分包括桨叶(9)、桨叶板(10)、桨叶外转子环(11)及桨叶外转子内永磁体(12)、桨叶内转子环(13)及桨叶内转子永磁体(14)；所述壳体内设有所述定子绕组，在所述桨叶外转子环(11)与轮毂(4)之间采用机械密封部件进行水密封，在所述壳体上开设进气孔(16)与排气孔(17)，通过导气管连接有风机，所述定子部分与转子部分之间的间隙处通入空气。本发明轴承部分采用磁悬浮技术，减小摩擦功耗的同时能起到减振的效果。

技术领域

本发明属于船舶推进器领域，特别涉及一种能够提高推进器效率的低摩擦功耗轮缘驱动推进系统。

背景技术

近年来，随着世界各国之间贸易的加强，海上货运量增加，船舶数量、吨位也随之提升，但随着船舶大型化的发展，传统船舶推进系统已经无法更好地满足工作要求。在传统推进系统中，主机、推进轴系、螺旋桨等是不可或缺的装置，而随着主机单机功率的增大，其体积也随之增大，推进轴系长度更是增至几十米甚至百米，部分船舱被占用，导致空间利用率低下.同时，由于推进轴系长度的增加，结构日趋复杂，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，这些缺陷导致人们逐渐将目光转向更加先进的无轴推进系统。

目前无轴轮缘驱动推进器为单转子，分为无毂和有毂两种形式。传统的无轴轮缘推进器在定转子之间仍有水的摩擦功耗，另外转子环与轮毂之间接触面大，摩擦力大也增大了功耗。

发明内容

本发明为了弥补传统轮缘推进器定子和转子之间摩擦功耗大的不足，提出一种低摩擦功耗轮缘驱动推进系统，能够有效的避免水与转子接触产生的较大摩擦功耗，提高推进器的推进效率，永磁体之间产生磁力，起到减振降噪的作用。

本发明提供的一种低摩擦功耗轮缘驱动推进系统，包括定子部分与转子部分，所述定子部分包括导管、壳体、定子绕组、轮毂及轮毂内永磁体、定子连杆；所述转子部分包括桨叶、桨叶板、桨叶外转子环及桨叶外转子内永磁体、桨叶内转子环及桨叶内转子永磁体；所述壳体内设有所述定子绕组，在所述桨叶外转子环与轮毂之间采用机械密封部件进行水密封，在所述壳体上开设进气孔与排气孔，所述进气孔与排气孔通过导气管连接有风机，所述定子部分与转子部分之间的间隙处通入空气。

进一步，轴承部分的轮毂下半部分设置永磁体，与桨叶内转子环的永磁体形成径向方向的磁斥力；在桨叶内转子环与轮毂相邻的轴向面设置产生磁斥力的轮毂内永磁体，用以承受转子所受的轴向推力。

进一步，轮毂上产生径向磁斥力的永磁体嵌在下半部分，产生轴向磁斥力的轮毂内永磁体嵌在与桨叶内转子环相对的轮毂面上，所述桨叶内转子环分别在轴向、径向上嵌入桨叶内转子永磁体。

进一步，机械密封部件由机械密封静环与机械密封动环组成，所述机械密封静环材料选用石墨；所述机械密封动环材料选择铸铁，具有螺旋槽结构。

进一步，所述轮毂内侧两端设置有多个石墨环，避免轴向推力过大使所述桨叶内转子永磁体和轮毂内永磁体直接接触。

进一步，桨叶的叶根处与桨叶板连接，叶梢处连接所述桨叶内转子环，在所述桨叶外转子环内靠近壳体端嵌入所述桨叶外转子内永磁体。

进一步，在壳体与轮毂两侧，分别通过2-3根定子连杆进行连接。

本发明提出向定子部分与转子部分之间的间隙处通入空气，减小摩擦功耗，提高推进器效率，通过永磁体产生的磁力起到支撑作用，也有效减小摩擦功耗，提高推进系统运行效率，磁悬浮产生的磁力能够起到支撑的作用。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：