本发明涉及船舶推进器,具体为一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置。
背景技术:
1、所谓的对转螺旋桨就是在螺旋桨推进轴线上,一前一后布置有两个螺旋桨,两个螺旋桨的旋转方向相反,推力方向相同,由于前方旋转产生的涡流,可以由后方螺旋桨所吸收,因此在同等功率下,产生的推力更大,效率更高,在船舶推进节能上,有着重要的意义。在传统的对转桨中,由原动机到螺旋桨,必须经过减速齿轮,通常由一个减速齿轮带动两个从动齿轮,产生相反的旋向,而二个从动齿轮分别带动一根轴,轴上装有螺旋桨。两根驱动轴形成轴套轴的型式,外面的是空心的大轴,轴孔里面布置着小轴,两轴相对旋转,各驱动螺旋桨以相反的方向旋转,两轴之间有动密封,阻止水进入推进器。
2、轮缘式电机作为一种高效、紧凑的电动机设计,被越来越多地应用于各种推进系统中。特别是在小型无人机、电动船舶和水下机器人等领域,轮缘式电机驱动的螺旋桨装置由于其结构简单、效率高等优点,受到了广泛关注。然而,传统的轮缘式电机驱动螺旋桨装置在运行过程中,仍面临着一些技术挑战。
3、传统的螺旋桨装置在高速运转时,由于叶片与水的剧烈摩擦和冲击,产生较大的噪音。这容易暴露无人机或水下机器人的位置,降低其隐蔽性和任务效率,同时轮缘式螺旋桨在工作时,会在其后方产生强烈的螺旋水流。这种紊乱的水流不仅降低了推进效率,还会对周围环境造成不利影响,在水下作业时,紊乱的水流会搅动底泥,影响水下环境监测和生态保护。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,解决现有所使用的轮缘电机螺旋桨工作噪音大和水流紊乱的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,包括,
3、轮缘式螺旋桨组件,设备主要输出结构,用于提供输出动力;
4、壳体,设备主体结构,用于安装轮缘式螺旋桨组件;
5、导水环一,所述导水环一固定连接在所述壳体前侧,所述导水环一用于引导吸入的水流,所述导水环一内侧固定连接有连接杆,所述连接杆的另一端固定连接有导水环二;
6、壳盖,与壳体连接后组成完整的机壳;
7、安装组件,所述壳体和所述壳盖之间通过安装组件进行连接;
8、聚水环,所述聚水环安装在所述壳盖外侧,用于对输出的水流进行引导。
9、优选的,所述轮缘式螺旋桨组件包括正转单元和反转单元,所述正转单元包括多个定子一,多个所述定子一均固定连接在所述壳体内侧,所述壳体内壁转动连接有转子一,所述转子一内侧固定连接有多个螺旋桨叶一。
10、优选的,所述反转单元包括多个定子二,多个所述定子二均固定连接在所述壳体内侧,所述壳体内壁转动连接有转子二,所述转子二内侧固定连接有多个螺旋桨叶二。
11、优选的,所述壳体内部开设有腔室,多个所述定子一和所述定子二均安装在所述腔室内部。
12、优选的,所述导水环一和所述导水环二侧剖面均呈翼形,且凸起部朝向所述壳体输入端。
13、优选的,所述聚水环前端开口大于后端开口,且前端厚,后端薄。
14、优选的,所述安装组件包括凸块,所述凸块固定连接在所述壳盖前侧,所述壳体后侧开设有引导槽,所述引导槽一端开设有插入槽,所述引导槽的另一端开设有端槽,所述凸块形状与所述插入槽相适配。
15、优选的,所述安装组件还包括安装螺栓,所述安装螺栓穿设在所述壳盖中部,且所述安装螺栓端部螺纹连接在所述壳体后侧。
16、优选的,所述壳盖外侧开设有通孔,所述安装螺栓穿设在所述通孔中部。
17、优选的,所述壳体和所述壳盖连接处向外凸起,且所述壳体外侧固定连接有多个引流板。
18、工作原理:工作时,水流从导水环一方向被吸入壳体内部,在水流通过导水环一和导水环二表面时,通过导水环一和导水环二的形状来将水流向中聚集,同时导水环一外凸内凹的形状可加快水流流速,并对自由状态下的水体进行引导,以便水流均匀地进入壳体内部,以此减少在设备工作时产生的噪音,从而保证设备工作时的隐蔽性;
19、其次,经过螺旋桨叶二和螺旋桨叶一转动而输送出的水流会从壳盖中部排出,在排出时,会受到聚水环的再次影响,进而将水流再次进行集中,由此来提高设备的输出动力,同时减少水流的紊乱,以便进行更为精准的驱动操作,同时经过聚水环聚集的水流可进一步减少噪音的产生;
20、最后,当需要对设备进行拆解维修时,只需将安装螺栓从通孔内部取下,然后转动壳盖,来带动凸块在引导槽中部滑动,待凸块到达插入槽位置时,即可将壳盖从壳体外侧抽出,以此,可便于对壳体内部进行检修,操作简单,大大提高检修的效率。
21、本发明提供了一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置。具备以下有益效果:
22、1、本发明通过在壳体前侧安装导水环一和导水环二并通过连接杆进行连接,由此来对进入壳体内部的水流进行引导,同时受到导水环一和导水环二的形状的影响,来加快流速,由此可在增加设备输出动力的同时,来降低噪音的产生。
23、2、本发明通过在壳盖后侧安装聚水环来对输出的水流进行引导和聚集,由此增大设备排出端的压强,从而提高设备输出动力,且因对输入和输出的水流均进行了引导,可减少在设备工作时所产生的紊乱水流,由此提高设备使用时的隐蔽性。
24、3、本发明通过将凸块从插入槽位置插入,然后沿着引导槽方向进行转动,待凸块到达引导槽底端时,从通孔位置插入安装螺栓,由此可将壳体和壳盖进行连接,可减少螺栓的使用,在确保设备安装部件稳定性的同时提高安装和拆卸效率。
1.一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,包括,
2.根据权利要求1所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述轮缘式螺旋桨组件包括正转单元和反转单元,所述正转单元包括多个定子一(4),多个所述定子一(4)均固定连接在所述壳体(1)内侧,所述壳体(1)内壁转动连接有转子一(6),所述转子一(6)内侧固定连接有多个螺旋桨叶一(7)。
3.根据权利要求2所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述反转单元包括多个定子二(5),多个所述定子二(5)均固定连接在所述壳体(1)内侧,所述壳体(1)内壁转动连接有转子二(8),所述转子二(8)内侧固定连接有多个螺旋桨叶二(9)。
4.根据权利要求3所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述壳体(1)内部开设有腔室(3),多个所述定子一(4)和所述定子二(5)均安装在所述腔室(3)内部。
5.根据权利要求1所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述导水环一(10)和所述导水环二(11)侧剖面均呈翼形,且凸起部朝向所述壳体(1)输入端。
6.根据权利要求1所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述聚水环(13)前端开口大于后端开口,且前端厚,后端薄。
7.根据权利要求1所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述安装组件包括凸块(14),所述凸块(14)固定连接在所述壳盖(2)前侧,所述壳体(1)后侧开设有引导槽(15),所述引导槽(15)一端开设有插入槽(16),所述引导槽(15)的另一端开设有端槽(17),所述凸块(14)形状与所述插入槽(16)相适配。
8.根据权利要求7所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述安装组件还包括安装螺栓(18),所述安装螺栓(18)穿设在所述壳盖(2)中部,且所述安装螺栓(18)端部螺纹连接在所述壳体(1)后侧。
9.根据权利要求8所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述壳盖(2)外侧开设有通孔(19),所述安装螺栓(18)穿设在所述通孔(19)中部。
10.根据权利要求1所述的一种轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置,其特征在于,所述壳体(1)和所述壳盖(2)连接处向外凸起,且所述壳体(1)外侧固定连接有多个引流板(20)。
