CN114368464B - 一种三角形结构吊舱推进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三角形结构吊舱推进装置，采用模块化结构型式，将推进电机与回转固定模块进行集成设计和组装，首部模块的连接结构、尾部模块的连接结构与推进模块的壳体构成类似“三角形”结构的支架，既保证推进器支架的强度又降低了推进器的重量，一方面可以减少壳体的湿面积，从而减小壳体阻力；另一方面可以使推进器两侧水的流通性更好，从而减小转舵力矩。首部模块和尾部模块的连接结构的内部可设计为人可进入维修的筒状结构，外形可根据流场特征将其设计为流线型以减小阻力，本发明提出吊舱推进装置在减阻、减重、转舵和维修性等方面的性能有较大提升。
Description
技术领域
本发明属于船用推进装置技术领域，具体涉及一种三角形结构吊舱推进装置。
背景技术
吊舱推进装置是一种新型船用推进装置，它实现了全回转舵桨与推进电机的集成。大型吊舱推进装置的支撑框架通常为倒“T”型，其具有重量大、阻力大和转舵力矩大等缺点。
大功率吊舱推进装置可通过支撑框架的优化使其在重量、推进性能、转舵性能及入舱维修等方面有所增益。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种新型三角形结构的大功率吊舱推进装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三角形结构吊舱推进装置，包括均采用模块化设计且可以相对独立完成测试和验收的转舵模块、分别连接转舵模块的首部模块和尾部模块以及连接在首部模块和尾部模块之间的推进模块，所述的尾部模块、首部模块和主要起固定支撑和转舵作用的转舵模块分别位于三角形的顶点上，形成的支撑框架为三角形结构；所述的首部模块由形成三角形一条边的首部模块连接结构、形成三角形顶点的首部模块壳体和安装在首部模块壳体上的螺旋桨组成；所述的推进模块由推进模块壳体、设置在推进模块壳体内的推进电机以及其线路和管路组成，推进电机与螺旋桨连接；所述的尾部模块由形成三角形一条边的尾部模块连接结构和形成三角形顶点的尾部模块壳体组成，推进模块壳体分别与首部模块壳体和尾部模块壳体连接，线路和管路通过特殊的穿舱密封件伸出推进电机端面实现端面密封，并经首部模块连接结构和尾部模块连接结构转至转舵模块。
所述的一种三角形结构吊舱推进装置，其首部模块连接结构和尾部模块连接结构与推进模块壳体的夹角推荐控制在30°～60°之间。
所述的一种三角形结构吊舱推进装置，其推进模块壳体为回转体，首部模块壳体和尾部模块壳体为流线型，三者结合后型线光顺。
所述的一种三角形结构吊舱推进装置，其首部模块连接结构和尾部模块连接结构外形可根据流场特征将其设计为流线型以减小阻力。
本发明的有益效果是：本发明将模块化设计且可以相对独立完成测试和验收的首部模块、推进模块、尾部模块及转舵模块壳体构成三角形支架，一方面可以减少壳体的湿面积，从而减小壳体阻力，另一方面可以使推进器两侧水的流通性更好，从而减小转舵力矩。连接结构的内部可设计为人可进入维修的筒状结构，外形可根据流场特征将其设计为流线型以减小阻力。
本发明提出的大功率吊舱推进装置在推进器重量、推进性能、转舵性能及入舱维修等方面有较大提升。在减阻、减重和转舵等方面性能更优，同时也可解决大型吊舱入舱维修的问题。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明首部模块的示意图；
图3为本发明的推进模块示意图；
图4为本发明的尾部模块示意图；
图5为本发明“三通结构”的法兰示意图；
图6是本发明吊舱推进装置的俯视图；
图7是本发明吊舱推进装置的左视图。
各附图标记为：1—首部模块，1-1—首部模块连接结构，1-2—首部模块壳体，1-3—螺旋桨，2—推进模块，2-1—推进电机，2-2—线路和管路，2-3—推进模块壳体，3—尾部模块，3-1—尾部模块连接结构，3-2—尾部模块壳体，4—转舵模块，P—电机驱动轴。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管附图中的各个构件以特定比例绘制，但是这些比例关系仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“首部”、“尾部”和“中部”等指示方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连接。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明公开的一种三角形结构吊舱推进装置，由转舵模块4、分别连接转舵模块4的首部模块1和尾部模块3以及连接在首部模块1和尾部模块3之间的推进模块2组成。各组件或模块可以相对独立完成功能性的测试和验收，模块化的结构形式使吊舱推进装置的安装和维护更加便利。所述的尾部模块3、首部模块1和主要起固定支撑和转舵作用的转舵模块4分别位于三角形的顶点上，形成的支撑框架为“三角形”结构。
如图2所示，所述的首部模块1由形成三角形一条边的首部模块连接结构1-1、形成三角形顶点的首部模块壳体1-2和安装在首部模块壳体1-2上的螺旋桨1-3组成，螺旋桨1-3与推进模块2的推进电机2-1连接，首部模块连接结构1-1与转舵模块4连接。
如图3所示，所述的推进模块2由推进模块壳体2-3、设置在推进模块壳体2-3内的带电机驱动轴P的推进电机2-1以及其线路和管路2-2组成，推进模块2中推进模块壳体2-3一端与首部模块壳体1-2连接，其另一端与尾部模块3的尾部模块壳体3-2连接。推进模块2端面上分布的线路和管路2-2通过特殊的穿舱密封件伸出分别首部模块1与尾部模块3实现端面密封，并经由连接结构转至转舵模块4。
如图4所示，所述的尾部模块3由形成三角形一条边的尾部模块连接结构3-1和形成三角形顶点的尾部模块壳体3-2组成，连接结构3-1将尾部模块3和转舵模块4连接，线路和管路2-2可通过连接结构转至转舵模块4。
首部模块壳体1-2、推进模块壳体2-3和尾部模块壳体3-2三者结合后型线光顺，中部壳体为回转体，推进模块壳体2-3为回转体。所述的首部模块壳体1-2和尾部模块壳体3-2为流线型，三者结合后型线光顺，首部模块连接结构1-1和尾部模块连接结构3-1外形可根据流场特征将其设计为流线型以减小阻力。连接结构的内部可设计为人可进入维修的筒状结构，外形可根据流场特征将其设计为流线型以减小阻力。
本发明吊舱推进装置的支架由首部模块连接结构1-1、尾部模块连接结构3-1和推进模块壳体2-3组成，形成“三角形”框架的支架。首部模块连接结构1-1和尾部模块连接结构3-1与推进模块壳体2-3的夹角推荐控制在30°～60°之间，但不限于此角度范围。“三角形”支架与传统支架相比，一方面可以减少壳体的湿面积，从而减小壳体阻力；另一方面可以使推进器两侧水的流通性更好，从而减小转舵力矩。
如图5所示，连接结构1-1、连接结构3-1和回转模块的连接类似于图6和图7所示的“三通结构”的法兰，并且端面采用O形圈进行密封，其中F1为连接法兰一，F2为连接法兰二，ST为“三通结构”，PL为安装平面，SG为密封凹槽。
为保证旋转部件的同轴度和相关部件的密封效果，建议装配顺序为：先将首部模块与推进模块装配，然后装配尾部模块与推进模块，随后将“三通结构”的配合面进行加工，最后将首部模块与尾部模块和转舵模块装配。
其他实施例：与上述实施例不同的是：首部模块、尾部模块和回转模块可以采取其他连接方式；可将首部模块与尾部模块先连接，然后连接尾部模块与回转模块连接；首部模块或者尾部模块的连接结构也可以直接布置在推进模块上。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种三角形结构吊舱推进装置，其特征在于：包括模块化设计的转舵模块（4）、分别连接转舵模块（4）的首部模块（1）和尾部模块（3）以及连接在首部模块（1）和尾部模块（3）之间的推进模块（2），所述的尾部模块（3）、首部模块（1）和起固定支撑和转舵作用的转舵模块（4）分别位于三角形的顶点上；所述的首部模块（1）由形成三角形一条边的首部模块连接结构（1-1）、形成三角形顶点的首部模块壳体（1-2）和安装在首部模块壳体（1-2）上的螺旋桨（1-3）组成；所述的推进模块（2）由推进模块壳体（2-3）、设置在推进模块壳体（2-3）内的推进电机（2-1）以及其线路和管路（2-2）组成，推进电机（2-1）与螺旋桨（1-3）连接；所述的尾部模块（3）由形成三角形一条边的尾部模块连接结构（3-1）和形成三角形顶点的尾部模块壳体（3-2）组成，推进模块壳体（2-3）分别与首部模块壳体（1-2）和尾部模块壳体（3-2）连接，线路和管路（2-2）通过穿舱密封件伸出推进电机（2-1）分别通过首部模块连接结构（1-1）和尾部模块连接结构（3-1）转至转舵模块（4），所述的首部模块连接结构（1-1）和尾部模块连接结构（3-1）与推进模块壳体（2-3）的夹角为30°～60°，所述的推进模块壳体（2-3）为回转体，所述的首部模块壳体（1-2）和尾部模块壳体（3-2）为流线型，所述的首部模块连接结构（1-1）和尾部模块连接结构（3-1）外形为流线型。
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