CN115173611A - 集成电机推进装置用导流管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成电机推进装置用导流管,包括:入口壳体、环状壳体以及出口壳体;入口壳体、环状壳体以及出口壳体依次连接形成导流管,支撑轴设于导流管内,动叶轮与支撑轴转动连接,动叶轮的轮缘与转子组件连接,转子组件和动叶轮位于环状壳体处;静叶轮的一端与支撑轴连接,另一端与出口壳体的内壁面连接;出口壳体的内壁面和出口壳体的外壁面由靠近环状壳体的一端至远离环状壳体的一端朝向导流管的轴线方向逐渐收缩,使得出口壳体具有翼型轮廓。本发明的集成电机推进装置用导流管,出口壳体的翼型轮廓使得出口壳体的外壁面区域的流体静压升高,沿水平方向给予集成电机推进装置一定的推力,进而有利于提成集成电机推进装置的推进效率。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域,尤其涉及一种集成电机推进装置用导流管。
背景技术
集成电机推进装置是利用安装在导管内部的轮缘驱动电机带动推进器动叶组件旋转,产生驱动船舶航行所需的推力。集成电机推进装置主要由导管、动叶组件、静叶组件、轴承组件和支撑轴组成。其中,动叶组件与轮缘驱动电机转子采用一体化设计,直接接收轮缘驱动电机的旋转机械能和扭矩;静叶组件安装在动叶组件后端,其叶根、叶顶分别与支撑轴和导管焊接,兼具推力回收和结构支撑的作用。集成电机推进装置实现将原动机和推进单元一体化,省去了传统的推进轴系和艉轴密封装置,具有结构集成紧凑、节省舱室空间、消除海水泄漏隐患等突出优势。
导管是集成电机推进装置的重要组成部分,主要功能是提供轮缘驱动电机安装空间、构建推进器内流通道和作为推进器整体支撑结构。传统集成电机推进装置方案中,推力主要由动叶组件和静叶组件产生,导管在推力方面的水动力设计考虑较少,几乎不提供推力,由此导致集成电机推进装置推进效率提升难度大等问题。
发明内容
本发明提供一种集成电机推进装置用导流管,用以解决现有的集成电机推进装置存在推进效率不佳的问题。
本发明提供一种集成电机推进装置用导流管,包括:入口壳体、环状壳体以及出口壳体;
所述入口壳体、所述环状壳体以及所述出口壳体依次连接形成导流管,所述导流管具有容置空间,用于安装支撑轴、动叶轮、静叶轮和转子组件;
所述支撑轴设于所述导流管内,且与所述导流管同轴设置,所述动叶轮与所述支撑轴转动连接,所述动叶轮的轮缘与所述转子组件连接,所述转子组件和所述动叶轮位于所述环状壳体处;所述静叶轮的一端与所述支撑轴连接,另一端与所述出口壳体的内壁面连接;
所述出口壳体的内壁面和所述出口壳体的外壁面由靠近所述环状壳体的一端至远离所述环状壳体的一端朝向所述导流管的轴线方向逐渐收缩,使得所述出口壳体具有翼型轮廓。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述入口壳体的内壁面围合成喇叭口状流道。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述支撑轴位于所述出口壳体处的端部的廓形与所述出口壳体的内壁面的廓形相适配。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述导流管还包括多个涡流发生器;
所述多个涡流发生器绕所述导流管的轴线环向布设于所述出口壳体的外壁面。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述入口壳体与所述环状壳体的相对壁面之间设有第一定位结构,所述环状壳体与所述出口壳体的相对壁面之间设有第二定位结构。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述入口壳体包括第一支撑骨架和第一蒙皮;
所述第一蒙皮形成所述入口壳体的内部廓形,所述第一支撑骨架形成所述入口壳体的外部廓形。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述第一支撑骨架包括第一筒状外板以及与所述第一筒状外板连接的第一连接板,所述第一连接板与所述环状壳体的一个端面连接;
所述第一蒙皮具有样条曲线段和圆弧段,所述样条曲线段的一端与所述第一连接板连接,所述样条曲线段的另一端通过所述圆弧段与所述第一筒状外板背离所述环状壳体的一端连接。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述出口壳体包括第二支撑骨架和第二蒙皮;
所述第二支撑骨架形成所述出口壳体的一部分外部廓形及一部分内部廓形,所述第二蒙皮形成所述出口壳体的另外一部分外部廓形及另外一部分内部廓形。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述第二支撑骨架包括筒状内板、第二筒状外板以及连接所述筒状内板与所述第二筒状外板的第二连接板,所述第二连接板与所述环状壳体的另一个端面连接;
所述第二蒙皮包括内蒙皮和外蒙皮;所述筒状内板远离所述第二连接板的一端与所述内蒙皮连接,所述第二筒状外板远离所述第二连接板的一端与所述外蒙皮连接,所述内蒙皮与外蒙皮圆滑过渡。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置用导流管,所述筒状内板背离所述支撑轴的壁面上设有筋板。
本发明提供的集成电机推进装置用导流管,导流管由入口壳体、环状壳体以及出口壳体依次连接形成,动叶轮和转子组件位于环状壳体的内壁面所围成的容置空间处,静叶轮位于出口壳体的内壁面所围成的容置空间处,出口壳体的翼型轮廓使得出口壳体的外壁面区域的流体静压升高,沿水平方向给予集成电机推进装置一定的推力,进而有利于提成集成电机推进装置的推进效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的集成电机推进装置用导流管与部件的组装示意图;
图2是本发明提供的集成电机推进装置用导流管的剖面示意图;
图3是本发明提供的涡流发生器的安装示意图;
图4是本发明提供的流体绕流导流管的示意图;
图5是本发明提供的入口壳体的剖面示意图;
图6是本发明提供的环状壳体的剖面示意图;
图7是本发明提供的出口壳体的剖面示意图;
附图标记:1:导流管;2:驱动电机;201:定子;3:动叶轮;4:静叶轮;5:轴承组件;6:支撑轴;7:入口壳体;701:圆弧段;702:样条曲线段;703:第一筒状外板;704:第一连接板;705:第一定位凹槽;706:紧固件;8:环状壳体;801:第一定位凸台;802:第二定位凸台;9:出口壳体;901:第二筒状外板;902:第二连接板;903:筒状内板;904:第二定位凹槽;905:内蒙皮;906:外蒙皮;907:沉头螺钉;10:涡流发生器;11:喇叭口状入流通道;12:等截面出流通道;13:外部绕流。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,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通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图7描述本发明实施例的集成电机推进装置用导流管。
如图1、图2和图6所示,本发明实施例提供的集成电机推进装置用导流管1,包括:入口壳体7、环状壳体8以及出口壳体9;入口壳体7、环状壳体8以及出口壳体9依次连接形成导流管1,导流管1具有容置空间,用于安装支撑轴6、动叶轮3、静叶轮4和转子组件;支撑轴6设于导流管1内,且与导流管1同轴设置,动叶轮3与支撑轴6转动连接,动叶轮3的轮缘与转子组件连接,转子组件和动叶轮3位于环状壳体8处;静叶轮4的一端与支撑轴6连接,另一端与出口壳体9的内壁面连接;出口壳体9的内壁面和出口壳体9的外壁面由靠近环状壳体8的一端至远离环状壳体8的一端朝向导流管1的轴线方向逐渐收缩,使得出口壳体9具有翼型轮廓。
具体地,导流管1由入口壳体7、环状壳体8以及出口壳体9组合而成,环状壳体8的两个端面分别与入口壳体7和出口壳体9连接,入口壳体7的内壁面、环状壳体8的内壁面以及出口壳体9的内壁面围成容置空间,支撑轴6、动叶轮3、静叶轮4以及转子组件安装于容置空间中。入口壳体7的内壁面、环状壳体8的内壁面以及出口壳体9的内壁面形成导流管1的内流通道,入口壳体7、环状壳体8以及出口壳体9同轴设置。定义导流管1相对的两端分别为导流管1的入口端和导流管1的出口端,入口壳体7的端部形成导流管1的入口端,出口壳体9的端部形成导流管1的出口端。
支撑轴6的轴线与导流管1的轴线同轴,支撑轴6的长度与导流管1的长度相适配,驱动电机2包括转子组件和定子组件,定子组件包括定子,动叶轮3和转子组件安装于环状壳体8的内壁面所围成的容置空间处,动叶轮3通过轴承组件5与支撑轴6转动连接,动叶轮3的轮缘与转子组件连接,转子组件包括转子和转子壳体,转子内置于转子壳体内,转子壳体即为转子的屏蔽套。转子壳体的外壁面与环状壳体8的内壁面之间形成有气隙通道,定子201内置于环状壳体8内,环状壳体8也用作定子201的屏蔽套。
出口壳体9的内壁面由靠近环状壳体8的一端至远离环状壳体8的一端具有朝向导流管1的轴线方向逐渐收缩的趋势,出口壳体9的外壁面由靠近环状壳体8的一端至远离环状壳体8的一端也具有朝向导流管1的轴线方向逐渐收缩的趋势,即出口壳体9的内壁面廓形和外壁面廓形使得导流管1的出口端具有翼型轮廓。
集成电机推进装置工作时,迎面水流流经入口壳体7前缘时被分为两部分,一部分水流经入口壳体7的内壁面围成的入口流道进入导流管1的内流通道中,在动叶轮3的驱动下朝向导流管1的出口端流动,经静叶轮4抵消水流大部分旋转速度分量并整流后最终从导流管1的出口端排出,在此过程中吸收动叶轮3的旋转机械功并将其转化成推力;另一部分水流沿导流管1外壁面向后端绕流,在出口壳体9的尾梢区域与内流通道中的水流汇合,动叶轮3和静叶轮4是集成电机推进装置推动船舶前行的两个推力来源。
出口壳体9具有拟翼型剖面特征,出口壳体9的廓形经过一定长度的直线段廓形后,逐渐过渡为朝向导流管1的轴线弯曲的翼型曲面,由此出口壳体9的总体廓形呈拟翼型特征,同时具备翼型扰流的工作特性。由于出口壳体9外壁面廓形向导流管1的轴线方向弯曲,沿流体的流动方向,出口壳体9外壁面区域绕流场通流面积逐渐增大、流速降低,在流体动力学效应作用下,作用在该区域的流体静压力升高,其水平方向分量转化为推力,垂直于圆周方向的径向分量相互抵消,从而为集成电机推进装置提供除动叶轮3、静叶轮4之外的第三个推力来源。出口壳体9的翼型轮廓为集成电机推进装置提供额外推力,有利于提升集成电机推进装置的推进效率。
进一步地,出口壳体9的内壁面廓形和外壁面廓形沿流体的流动方向逐渐收缩并相交于后缘位置,使得出口壳体9厚度逐渐减薄,导流管1外部绕流水流与内流通道水流最终在后缘位置汇合,后缘部位进行圆滑过渡,以满足力学性能并提高抗空化能力。出口壳体9的内壁面廓形和外壁面廓形沿导流管1的轴线方向逐渐收缩,出口壳体9沿长度方向的逐渐减薄结构,使得导流管1内部流场与外部流场的流向逐渐趋同,可以减小由于出口壳体9的厚度导致的滞留区,提升集成电机推进装置的出口流场特性。
在本发明实施例中,导流管1由入口壳体7、环状壳体8以及出口壳体9依次连接形成,动叶轮3和转子组件位于环状壳体8的内壁面所围成的容置空间处,静叶轮4位于出口壳体9的内壁面所围成的容置空间处,出口壳体9的翼型轮廓使得出口壳体9的外壁面区域的流体静压升高,沿水平方向给予集成电机推进装置一定的推力,进而有利于提成集成电机推进装置的推进效率。
如图1和图4所示,在可选的实施例中,入口壳体7的内壁面围合成喇叭口状流道。
具体地,定义入口壳体7相对的两端分别为入口壳体7的第一端和入口壳体7的第二端,入口壳体7的第一端远离环状壳体8,入口壳体7的第二端靠近环状壳体8,流体由入口壳体7的第一端进入导流管1的内流通道中。由入口壳体7的第一端至入口壳体7的第二端,入口壳体7的内壁面具有朝向导流管1的轴线方向逐渐收缩的廓形,使得入口壳体7的内壁面围成喇叭口状入流通道11。
入口壳体7采用流线型设计,入口壳体7的内壁面由圆弧段和样条曲线段组成,圆弧段用于实现入口壳体7的外壁面与入口壳体7的内壁面的圆滑过渡,样条曲线段的一端与圆弧段701相切,样条曲线段的另一端与导流管1的内流通道的直线廓形段相切。由此入口壳体7的内壁面形成喇叭口状入流通道11,喇叭口状入流通道11具有高引流能力,低阻力特征,使得外部流体能够顺畅地流入导流管1的内流通道中,使得导流管1具有优异的水动力性能。
在本发明实施例中,入口壳体7的内壁面围成喇叭口状入流通道11,喇叭口状入流通道11具有高引流能力,低阻力特征,使得外部流体能够顺畅地流入导流管1的内流通道中,有利于提升导流管1对流体的引流能力。
如图1和图4所示,在可选的实施例中,其特征在于,支撑轴6位于出口壳体9处的端部的廓形与出口壳体9的内壁面的廓形相适配。
具体地,支撑轴6与导流管1同轴设置,静叶轮4安装于出口壳体9处,静叶轮4包括多个叶片,多个叶片绕支撑轴6的轴线环向布设,叶片的一端与支撑轴6连接,叶片的另一端与出口壳体9的内壁面连接。
出口壳体9的内壁面沿支撑轴6的轴线方向逐渐收缩,支撑轴6与出口壳体9的内壁面相对应的部位具有与出口壳体9的内壁面廓形相适配的廓形,即支撑轴6的尾部区域的直径尺寸沿支撑轴6的轴线方向逐渐减小。支撑轴6的尾部区域的廓形与出口壳体9的内壁面廓形相适配,由此沿导流管1的轴线方向距离静叶轮4出口端的各位置处的流道面积大致相等,可以有效避免静叶轮4出口端流道面积的突扩或者突缩。静叶轮4出口端处形成等截面出流通道12,等截面出流通道12有利于提升静叶轮4出口端流场的稳定性和流线均匀性,提升静叶轮4的推力,同时有利于抑制噪声。
在本发明实施例中,与静叶轮4出口端对应的支撑轴6的廓形与出口壳体9的内壁面廓形相适配,使得静叶轮4出口端处形成等截面出流通道12,有利于提升静叶轮4出口端流场的稳定性,进而有利于提升集成电机推进装置的推进效率,同时有利于抑制集成电机推进装置的噪声。
如图1、图2、图3和图4所示,在可选的实施例中,导流管1还包括多个涡流发生器10;多个涡流发生器10绕导流管1的轴线环向布设于出口壳体9的外壁面。
具体地,出口壳体9的外壁面廓形沿导流管1的轴线方向逐渐收缩,导流管1外壁面处的外部绕流13的水流流经出口壳体9的外壁面区域时,流线相应发生弯曲,可能发生湍流边界层分离,由此会影响集成电机推进装置整体水动力性能。绕导流管1的轴线在出口壳体9的外壁面环向布设多个涡流发生器10,涡流发生器10安装于出口壳体9的外壁面处直线廓形段与翼型廓形段之间过渡的区域。
涡流发生器10为具有较强翼尖涡的低流阻小展弦比翼片,具有较高能量的翼尖涡与下游低能量的边界层流动混合后,将能量传递给边界层,使处于逆压梯度的边界层能继续贴在导流管1的外壁面处,消除或延缓湍流边界层分离,进而有利于提升导流管1的推力性能。
在本发明实施例中,多个涡流发生器10绕导流管1的轴线环向布设于出口壳体9的外壁面处,且位于直线廓形段与翼型廓形段之间过渡的区域,能够有效抑制出口壳体9的外壁面处湍流边界层流动分离,进而有利于提升导流管1的推力性能。
如图2所示,在可选的实施例中,入口壳体7与环状壳体8的相对壁面之间设有第一定位结构,环状壳体8与出口壳体9的相对壁面之间设有第二定位结构。
具体地,入口壳体7具有第一安装面,第一安装面与导流管1的轴线垂直设置;环状壳体8具有相对的第一端面和第二端面,第一端面和第二端面平行设置;出口壳体9具有第二安装面,第二安装面与导流管1的轴线垂直设置,环状壳体8的第一端面与入口壳体7的第一安装面连接,环状壳体8的第二端面与出口壳体9的第二安装面连接。
第一安装面与第一端面之间设有第一定位结构,例如第一安装面设有第一定位凹槽,第一定位凹槽绕入口壳体7的轴线环向布设于第一安装面上;第一端面设有第一定位凸台,第一定位凸台绕环状壳体8的轴线环向布设于第一端面上,第一定位凸台和第一定位凹槽相适配。装配时,将第一定位凸台插入第一定位凹槽中,再通过紧固件连接入口壳体7和环状壳体8,有利于保障装配精度,同时有利于提升装配效率。也可以在第一安装面上设置第一定位凸台,在第一端面上设置第一定位凹槽,便于入口壳体7和环状壳体8的装配。
第二安装面与第二端面之间设有第二定位结构,例如第二安装面设有第二定位凹槽,第二定位凹槽绕出口壳体9的轴线环向布设于第二安装面上;第二端面设有第二定位凸台,第二定位凸台绕环状壳体8的轴线环向布设于第二端面上,第二定位凸台和第二定位凹槽相适配。装配时,将第二定位凸台插入第二定位凹槽中,再通过紧固件连接环状壳体8和出口壳体9,有利于保障装配精度,同时有利于提升装配效率。也可以在第二安装面上设置第二定位凸台,在第二端面上设置第二定位凹槽,便于环状壳体8和出口壳体9的装配。
在本发明实施例中,入口壳体7和环状壳体8的相对壁面之间设有第一定位结构,环状壳体8和出口壳体9的相对壁面之间设有第二定位结构,通过第一定位结构和第二定位结构,即有利于保障导流管1的装配精度,同时有利于提升装配效率。
在可选的实施例中,入口壳体7包括第一支撑骨架和第一蒙皮;第一蒙皮形成入口壳体7的内部廓形,第一支撑骨架形成入口壳体7的外部廓形。
具体地,入口壳体7由第一支撑骨架和第一蒙皮组成,第一支撑骨架采用镍铝青铜或不锈钢等材料制作,第一蒙皮采用碳纤维复合材料或玻璃钢等轻型材料制作。第一支撑骨架主要用于形成入口壳体7的外部廓形,用于承受导流管1外部流体的压力,第一蒙皮主要用于形成入口壳体7的内部廓形,使得入口流道具备高引流能力和低阻力特征。第一支撑骨架和第一蒙皮采用紧固件连接,紧固件可以为紧固螺钉。
在本发明实施例中,入口壳体7通过第一支撑骨架和第一蒙皮拼接组成,在满足结构强度的同时,有利于降低导流管1的重量,实现导流管1的轻量化。
如图5和图6所示,在可选的实施例中,第一支撑骨架包括第一筒状外板703以及与第一筒状外板703连接的第一连接板704,第一连接板704与环状壳体8的一个端面连接;第一蒙皮具有样条曲线段702和圆弧段701,样条曲线段702的一端与第一连接板704连接,样条曲线段702的另一端通过圆弧段701与第一筒状外板703背离环状壳体8的一端连接。
具体地,第一筒状外板703和第一连接板704的厚度根据实际需求设置,第一筒状外板703用于形成入口壳体7的外部廓形,第一连接板704与环状壳体8的第一端面连接。第一蒙皮包括样条曲线段702和圆弧段701,样条曲线段702形成入口壳体7的内部廓形,样条曲线段702的一端与导流管1的内流通道的直线廓形段相切,样条曲线段702的另一端与圆弧段701相切。第一连接板704背离环状壳体8的一侧设有凸台,凸台靠近第一连接板704的内边缘处,凸台设有螺纹孔,样条曲线段702的一端开设有沉头孔,样条曲线段702的一端通过紧固件与第一连接板704连接,紧固件可以为沉头螺钉。样条曲线段702可以与圆弧段701一体成型,圆弧段701处的圆弧半径为导流管1厚度的六分之一至四分之一的范围内,圆弧段701背离样条曲线段702的一端开设有沉头孔,第一筒状外板703远离环状壳体8的一端设有螺纹孔,圆弧段701通过紧固件706与第一筒状外板703连接,紧固件706可以为沉头螺钉。第一连接板704设有第一定位凹槽705,环状壳体8的第一端面设有第一定位凸台801,第一定位凹槽705和第一定位凸台801相适配,便于入口壳体7和环状壳体8的装配。
在本发明实施例中,第一蒙皮构建入口壳体7的流线型廓形,第一支撑骨架保障入口壳体7的结构强度,使得导流管1具备较佳的水动力性能,同时有利于导流管1的轻量化。
在可选的实施例中,出口壳体9包括第二支撑骨架和第二蒙皮;第二支撑骨架形成出口壳体9的一部分外部廓形及一部分内部廓形,第二蒙皮形成出口壳体9的另外一部分外部廓形及另外一部分内部廓形。
具体地,出口壳体9由第二支撑骨架和第二蒙皮组成,第二支撑骨架采用镍铝青铜或不锈钢等材料制作,第二蒙皮采用碳纤维复合材料或玻璃钢等轻型材料制作。出口壳体9的内部廓形由一部分第二支撑骨架和一部分第二蒙皮拼接组成,出口壳体9的外部廓形由另外一部分第二支撑骨架和另外一部分第二蒙皮拼接组成。
在本发明实施例中,第二支撑骨架用于保障出口壳体9的结构强度,第二蒙皮主要用于形成出口壳体9的翼型廓形,出口壳体9通过第二支撑骨架和第二蒙皮拼接组成,在满足结构强度的同时,有利于降低导流管1的重量,实现导流管1的轻量化。
如图6和图7所示,在可选的实施例中,第二支撑骨架包括筒状内板903、第二筒状外板901以及连接筒状内板903与第二筒状外板901的第二连接板902,第二连接板902与环状壳体8的另一个端面连接;第二蒙皮包括内蒙皮905和外蒙皮906;筒状内板903远离第二连接板902的一端与内蒙皮905连接,第二筒状外板901远离第二连接板902的一端与外蒙皮906连接,内蒙皮905与外蒙皮906圆滑过渡。
具体地,筒状内板903、第二筒状外板901和第二连接板902的厚度根据实际需求设置,筒状内板903形成出口壳体9的部分内部廓形,第二筒状外板901形成出口壳体9的外壁面的直线廓形段,第二连接板902的内边缘连接筒状内板903,第二连接板902的外边缘连接第二筒状外板901,通过第二连接板902实现第二筒状内板903和第二筒状外板901的连接。第二连接板902用于与环状壳体8的第二端面连接,第二连接板902面向环状壳体8的一侧设有第二定位凹槽904,环状壳体8的第二端面设有第二定位凸台802,第二定位凹槽904和第一定位凸台802相适配,便于环状壳体8和出口壳体9的装配。
第二蒙皮包括内蒙皮905和外蒙皮906,内蒙皮905形成出口壳体9的另外一部分内部廓形,外蒙皮906形成出口壳体9的另外一部分外部廓形。内蒙皮905的第一端通过紧固件与筒状内板903远离第二连接板902的一端连接,内蒙皮905的第二端与外蒙皮906的第二端呈圆弧过渡,外蒙皮906的第一端通过紧固件与第二筒状外板901连接,紧固件可以为沉头螺钉907。内蒙皮905和外蒙皮906可以一体成型。由此,筒状内板903和内蒙皮905拼接形成出口壳体9的内部廓形,第二筒状外板901和外蒙皮906拼接形成出口壳体9的外部廓形。
在本发明实施例中,通过第二蒙皮和第二支撑骨架共同构建出口壳体9的翼型廓形,同时通过第二支撑骨架保障出口壳体9的结构强度,使得导流管1具备较佳的水动力性能,同时有利于导流管1的轻量化。
如图7所示,在可选的实施例中,筒状内板903背离支撑轴6的壁面上设有筋板。
具体地,筒状内板903背离支撑轴6的壁面上设有筋板,筋板的数量根据实际需求设置,静叶轮4的叶顶与筒状内板903的内壁面连接,沿筒状内板903的延伸方向在筒状内板903的外壁面处间隔设置多个筋板,有利于保障静叶轮4的强度,同时有利于提升出口壳体9的结构强度。
进一步地,在第一支撑骨架及第一蒙皮所围成的内部空间内可以填充轻质承压材料,以提升第一蒙皮的承压能力。在第二支撑骨架及第二蒙皮所围成的内部空间内也可以填充轻质承压材料,以提升第二蒙皮的承压能力。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种集成电机推进装置用导流管,其特征在于,包括:入口壳体、环状壳体以及出口壳体;
所述入口壳体、所述环状壳体以及所述出口壳体依次连接形成导流管,所述导流管具有容置空间,用于安装支撑轴、动叶轮、静叶轮和转子组件;
所述支撑轴设于所述导流管内,且与所述导流管同轴设置,所述动叶轮与所述支撑轴转动连接,所述动叶轮的轮缘与所述转子组件连接,所述转子组件和所述动叶轮位于所述环状壳体处;所述静叶轮的一端与所述支撑轴连接,另一端与所述出口壳体的内壁面连接;
所述出口壳体的内壁面和所述出口壳体的外壁面由靠近所述环状壳体的一端至远离所述环状壳体的一端朝向所述导流管的轴线方向逐渐收缩,使得所述出口壳体具有翼型轮廓。
2.根据权利要求1所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述入口壳体的内壁面围合成喇叭口状流道。
3.根据权利要求1所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述支撑轴位于所述出口壳体处的端部的廓形与所述出口壳体的内壁面的廓形相适配。
4.根据权利要求1所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述导流管还包括多个涡流发生器;
所述多个涡流发生器绕所述导流管的轴线环向布设于所述出口壳体的外壁面。
5.根据权利要求1所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述入口壳体与所述环状壳体的相对壁面之间设有第一定位结构,所述环状壳体与所述出口壳体的相对壁面之间设有第二定位结构。
6.根据权利要求1至5任一项所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述入口壳体包括第一支撑骨架和第一蒙皮;
所述第一蒙皮形成所述入口壳体的内部廓形,所述第一支撑骨架形成所述入口壳体的外部廓形。
7.根据权利要求6所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述第一支撑骨架包括第一筒状外板以及与所述第一筒状外板连接的第一连接板,所述第一连接板与所述环状壳体的一个端面连接;
所述第一蒙皮具有样条曲线段和圆弧段,所述样条曲线段的一端与所述第一连接板连接,所述样条曲线段的另一端通过所述圆弧段与所述第一筒状外板背离所述环状壳体的一端连接。
8.根据权利要求1至5任一项所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述出口壳体包括第二支撑骨架和第二蒙皮;
所述第二支撑骨架形成所述出口壳体的一部分外部廓形及一部分内部廓形,所述第二蒙皮形成所述出口壳体的另外一部分外部廓形及另外一部分内部廓形。
9.根据权利要求8所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述第二支撑骨架包括筒状内板、第二筒状外板以及连接所述筒状内板与所述第二筒状外板的第二连接板,所述第二连接板与所述环状壳体的另一个端面连接;
所述第二蒙皮包括内蒙皮和外蒙皮;所述筒状内板远离所述第二连接板的一端与所述内蒙皮连接,所述第二筒状外板远离所述第二连接板的一端与所述外蒙皮连接,所述内蒙皮与外蒙皮圆滑过渡。
10.根据权利要求9所述的集成电机推进装置用导流管,其特征在于,所述筒状内板背离所述支撑轴的壁面上设有筋板。
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