CN112407210B - 一种可调预旋定子角度的轮缘推进器 - Google Patents

Abstract

一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，包括前顺流段，前顺流段内部嵌入式安装有可调前置定子，包括顺流帽，顺流帽的内部安装有调节电机，调节电机的电机轴上安装有一号圆锥齿轮，一号圆锥齿轮的周向位置配合有多个二号圆锥齿轮，每个二号圆锥齿轮的后端连接可调前置定子；前顺流段一旁安装有电机外壳，电机外壳的一旁安装有后顺流段；电机外壳的内部设置有桨叶，桨叶的外圆周面固定安装有永磁体，永磁体的两端通过水润滑推力静止副和水润滑推力轴承旋转副分别与前顺流段和后顺流段连接，永磁体的外部还设置有密封板，密封板的外圆周面及电机外壳的内表面处安装有电机冲片，电机冲片上绕有绕组，工作稳定、可靠。

Description

一种可调预旋定子角度的轮缘推进器

技术领域

本发明涉及推进器技术领域，尤其是一种可调预旋定子角度的轮缘推进器。

背景技术

对于水下航行器而言，航行海况和航速的不同，水下航行器尾后的伴流场也会不同，推进器在不同伴流场影响下，性能也会发生很大的变化，对于伴流场不均匀的情况会造成水下航行器推进器推力减小、产生空泡和增加辐射噪声等问题；并且对于水下航行器，保持航向稳定性非常重要，常规的螺旋桨由于自身产生扭矩原因会是水下航行器在航行过程中产生偏移，不能够直线航行。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，从而保证水下航行器尾部伴流场均匀性，改善推进器性能和保持水下航行器航向稳定性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，包括前顺流段，所述前顺流段内部嵌入式安装有可调前置定子，

所述可调前置定子的安装结构为：包括顺流帽，所述顺流帽的内部安装有调节电机，所述调节电机的电机轴上安装有一号圆锥齿轮，所述一号圆锥齿轮的周向位置配合有多个二号圆锥齿轮，每个二号圆锥齿轮的后端连接可调前置定子，同时，可调前置定子的尾部与前顺流段的内壁面配合；

所述前顺流段一旁安装有电机外壳，所述电机外壳的一旁安装有后顺流段；

所述电机外壳的内部设置有桨叶，所述桨叶的外圆周面固定安装有永磁体，所述永磁体的两端通过水润滑推力静止副和水润滑推力轴承旋转副分别与前顺流段和后顺流段连接，所述永磁体的外部还设置有密封板，所述密封板的外圆周面及电机外壳的内表面处安装有电机冲片，电机冲片上绕有绕组。

其进一步技术方案在于：

所述顺流帽的截面呈椭圆形结构。

所述调节电机的电机轴上安装有旋转角度传感器。

所述调节电机、旋转角度传感器通过电信号与控制器连接。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过将前后顺流段、轮缘电机、可调节定子、圆锥齿轮以及调节电机集成在一起，可以解决水下航行器尾部伴流场不均匀性和水下航行器航向稳定性的问题，使其同时具备调节推进器伴流和推进器扭矩平衡的功能。

可调预旋定子角度的轮缘推进器，将可调节角度的前置定子与轮缘推进器进行一体化设计，使得轮缘推进器可以调节适伴流。轮缘电机定子绕组集成在顺流段导管里，电机永磁体转子集成在螺旋桨的叶稍，前置定子安装在顺流帽和前顺流段之间，定子通过旋转轴与顺流帽和顺流段连接，可以绕定子轴线旋转，旋转电机通过两级的圆锥齿轮带动来调整前置定子的角度，实现预旋调节适伴流，并且和桨叶协调达到推进系统扭矩平衡的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸图。

图3为本发明的内部结构示意图。

其中：1、顺流帽；2、一号圆锥齿轮；3、二号圆锥齿轮；4、旋转角度传感器；5、调节电机；6、可调前置定子；7、前顺流段；8、水润滑推力静止副；9、水润滑推力轴承旋转副；10、电机外壳；11、桨叶；12、永磁体；13、电机冲片；14、绕组；15、后顺流段；16、密封板。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实施例的可调预旋定子角度的轮缘推进器，包括前顺流段7，前顺流段7内部嵌入式安装有可调前置定子6，

可调前置定子6的安装结构为：包括顺流帽1，顺流帽1的内部安装有调节电机5，调节电机5的电机轴上安装有一号圆锥齿轮2，一号圆锥齿轮2的周向位置配合有多个二号圆锥齿轮3，每个二号圆锥齿轮3的后端连接可调前置定子6，同时，可调前置定子6的尾部与前顺流段7的内壁面配合；

前顺流段7一旁安装有电机外壳10，电机外壳10的一旁安装有后顺流段15；

电机外壳10的内部设置有桨叶11，桨叶11的外圆周面固定安装有永磁体12，永磁体12的两端通过水润滑推力静止副8和水润滑推力轴承旋转副9分别与前顺流段7和后顺流段15连接，所述永磁体12的外部还设置有密封板16，所述密封板16的外圆周面及电机外壳10的内表面处安装有电机冲片13，电机冲片13上绕有绕组14。

顺流帽1的截面呈椭圆形结构。

调节电机5的电机轴上安装有旋转角度传感器4。

调节电机5、旋转角度传感器4通过电信号与控制器连接。

本发明的具体结构和功能如下：

包括顺流帽1、一号圆锥齿轮2、二号圆锥齿轮3、旋转角度传感器4、调节电机5、可调前置定子6、前顺流段7、水润滑推力静止副8、水润滑推力轴承旋转副9、电机外壳10、桨叶11、永磁体12、电机冲片13、绕组14、后顺流段15等。

可调前置定子6通过分离式嵌入前顺流段7和桨毂顺流帽1中，可以沿着定子轴线进行旋转。

调节电机5通过旋转轴带动圆锥齿轮传动调节前置定子的角度，电机轴上的旋转角度传感器4用来反馈旋转的角度，当旋转角度传感器4检测到设置的旋转角度时候，调节电机5停止旋转。

调节电机5根据指令通过旋转轴带动一号圆锥齿轮2转动，通过一定减速比，一号圆锥齿轮2带动周向一圈的二号圆锥齿轮3转动，这样二号圆锥齿轮3以定子轴线为中心带动转动可调前置定子6旋转，转动的角度通过旋转角度传感器4反馈到控制机构，完成前置定子的角度旋转，以达到合适的预旋角度；轮缘电机绕组14中通电带动轮缘电机永磁体12旋转，而轮缘电机永磁体12与桨叶11固连在一起的，通过可调前置定子6的来流预旋与伴流场调节，这样桨叶11通过水润滑推力静止副8和水润滑推力轴承旋转副9、电机外壳10将更加稳定均匀的推力传递给航行器，同时桨叶11和可调前置定子6的扭矩相互平衡，使航行器能够稳定直线航行。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，其特征在于：包括前顺流段(7)，所述前顺流段(7)内部嵌入式安装有可调前置定子(6)，

所述可调前置定子(6)的安装结构为：包括顺流帽(1)，所述顺流帽(1)的内部安装有调节电机(5)，所述调节电机(5)的电机轴上安装有一号圆锥齿轮(2)，所述一号圆锥齿轮(2)的周向位置配合有多个二号圆锥齿轮(3)，每个二号圆锥齿轮(3)的后端连接可调前置定子(6)，同时，可调前置定子(6)的尾部与前顺流段(7)的内壁面配合；

所述前顺流段(7)一旁安装有电机外壳(10)，所述电机外壳(10)的一旁安装有后顺流段(15)；

所述电机外壳(10)的内部设置有桨叶(11)，所述桨叶(11)的外圆周面固定安装有永磁体(12)，所述永磁体(12)的一端通过水润滑推力静止副(8)和水润滑推力轴承旋转副(9)连接前顺流段(7)，所述永磁体(12)的另一端通过水润滑推力静止副(8)和水润滑推力轴承旋转副(9)连接后顺流段(15)，所述永磁体(12)的外部还设置有密封板(16)，所述密封板(16)的外圆周面及电机外壳(10)的内表面处安装有电机冲片(13)，电机冲片(13)上绕有绕组(14)。

2.如权利要求1所述的一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，其特征在于：所述顺流帽(1)的截面呈椭圆形结构。

3.如权利要求1所述的一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，其特征在于：所述调节电机(5)的电机轴上安装有旋转角度传感器(4)。

4.如权利要求1所述的一种可调预旋定子角度的轮缘推进器，其特征在于：所述调节电机(5)、旋转角度传感器(4)通过电信号与控制器连接。

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