CN205707256U - 一种船用轮缘推进器 - Google Patents

Abstract

一种船用轮缘推进器，其包括导管组件、固定至导管组件的内侧的电机定子以及设置在电机定子的内侧的转子组件；转子组件包括电机转子、叶片和旋转环，电机转子容置在旋转环的第一侧的凹槽中，叶片连接至旋转环的第二侧；转子组件通过设置在导管组件内部的轴承组件连接至导管组件；电机定子和电机转子之间具有形成环形电机的气隙。其有益效果在于，电机转子容置在旋转环的凹槽中，减小了旋转环与导管组件的外壳之间的距离，从而减小了推进器的径向尺寸。

Description

一种船用轮缘推进器

技术领域

本实用新型涉及推进器领域，具体而言，涉及一种船用轮缘推进器。

背景技术

现有的船用轮缘推进器包括无轴轮缘推进器和有轴轮缘推进器。

无轴轮缘推进器包括导管、电机定子、转子组件和轴承，电机定子设置在导管内，转子组件设置在定子内，并且转子组件通过轴承连接至导管。转子组件包括电机转子和叶片，叶片连接在电机转子的内侧。

有轴轮缘推进器包括导管、电机定子、转子组件、桨轴和轴承，电机定子设置在导管内，转子组件设置在电机定子内。转子组件包括电机转子、叶片和桨毂，叶片设置在电机转子和桨毂之间，叶片的一端连接至电机转子并且另一端连接至桨毂，桨毂可转动地套设于桨轴外，桨轴的两端分别安装在前支架和后支架上。推进器运转时，电机转子、叶片和桨毂旋转而桨轴保持静止，桨毂和桨轴之间形成摩擦副，桨毂和桨轴在运转过程中产生磨损，使得桨毂和桨轴的同心度降低。

其缺陷在于，现有轮缘推进器的径向尺寸较大；转子组件仅靠桨轴保持推进器运转时的稳定性，推进器在运转时转子组件的稳定性不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船用轮缘推进器，其能够减小推进器径向尺寸。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种船用轮缘推进器，其包括导管组件、固定至导管组件的内侧的电机定子以及设置在电机定子的内侧的转子组件；转子组件包括电机转子、叶片和旋转环，电机转子容置在旋转环的第一侧的凹槽中，叶片连接至旋转环的第二侧；转子组件通过设置在导管组件内部的轴承组件连接至导管组件；电机定子和电机转子之间具有形成环形电机的气隙。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的凹槽的深度和电机转子的高度相同。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的凹槽的宽度小于或等于电机定子的宽度。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的轴承组件包括第一轴承和第二轴承，旋转环的两端分别通过第一轴承和第二轴承连接至导管组件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的旋转环还包括设置在两侧的第一支架和第二支架；船用轮缘推进器还包括桨轴，桨轴在旋转环的内部与旋转环同心设置，桨轴的第一端可枢转地连接至第一支架，桨轴的第二端可枢转地连接至第二支架；叶片的第一端连接至桨轴，并且叶片的第二端连接至旋转环的第二侧。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的轴承组件还包括第三轴承和第四轴承；桨轴的第一端通过第三轴承连接至第一支架，桨轴的第二端通过第四轴承连接至第二支架。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的第一轴承、第二轴承、第三轴承和第四轴承中的至少一者是止推轴承。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的第一支架的一端连接至第一轴承的座圈，并且第一支架的另一端连接至第三轴承的座圈；第二支架的一端连接至第二轴承的座圈，并且第二支架的另一端连接至第四轴承的座圈。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的导管组件包括外壳和导流罩，导流罩包括设置在外壳的两侧的第一导流罩和第二导流罩。

在本实用新型较佳的实施例中，上述船用轮缘推进器的电机定子和电机转子中的至少一者设置有防腐蚀层。

本实用新型实施例的有益效果是：通过旋转环将电机转子和叶片集成在一起，并且电机转子容置在旋转环的凹槽中，减小了旋转环与导管组件的外壳之间的距离，提高了空间利用率，减小了推进器的径向尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例的船用轮缘推进器的截面示意图；

图2为本实用新型第一实施例的导流罩的截面示意图；

图3为本实用新型第一实施例的电机定子设置防腐蚀层的截面示意图；

图4为本实用新型第一实施例的电机转子设置防腐蚀层的截面示意图；

图5为本实用新型第一实施例的旋转环的截面示意图；

图6为本实用新型第一实施例的轴承组件和旋转环的截面示意图；

图7为本实用新型第二实施例的船用轮缘推进器的截面示意图；

图8为本实用新型第二实施例的轴承组件的截面示意图；

图9为本实用新型第二实施例中通过连接杆连接止推轴承的座圈的截面示意图。

图中：

船用轮缘推进器100，导管组件110，外壳111，连接件112，外壳外表面113，外壳内表面114，第一外壳侧面115，第二外壳侧面116，电机定子120，定子防腐蚀层121，转子组件130，电机转子131，叶片132，转子防腐蚀层135，第一侧面137，轴承组件140，第一轴承141、第二轴承142，旋转环150，第一环端151，第二环端152，旋转环第一侧153，旋转环第二侧154，旋转环第三侧155，旋转环第四侧156，凹槽157，外表面158，导流罩160，第一导流罩161，第二导流罩162，导流罩外缘163；船用轮缘推进器200，第一支架211、第二支架212，连接杆213，转子组件230，电机转子231，叶片232，旋转环233，桨轴234，轴承组件240，第一轴承241，第二轴承242，第三轴承243、第四轴承244，座圈内侧245，座圈外侧246。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1-6，本实施例提供一种船用轮缘推进器100，其包括导管组件110、电机定子120、转子组件130和轴承组件140，电机定子120和转子组件130设置在导管组件110内，转子组件130通过轴承组件140连接至导管组件110。

导管组件110包括外壳111和导流罩160。

外壳111是用于容纳电机定子120、转子组件130和轴承组件140的管状部件。

导流罩160是用于引导流体流动的导流装置，在本实施例中，导流罩160是用于引导水流动通过外壳111的内部的导流装置。导流罩160包括第一导流罩161和第二导流罩162，第一导流罩161和第二导流罩162分别设置在外壳111的两侧。第一导流罩161连接至外壳111的第一侧(例如左侧)，第二导流罩162连接至外壳111的第二侧(例如右侧)。

在本实施例中，第一导流罩161的第一侧(例如右侧)连接至外壳111的第一外壳侧面115并且连接至第一轴承141的座圈侧面(图未示)，第二导流罩162的第二侧(例如左侧)连接至外壳111的第二外壳侧面116并且连接至第二轴承142的座圈侧面(图未示)。第一导流罩161和第二导流罩162的直径分别与外壳111的直径相同，并且第一导流罩161和第二导流罩162的导流罩外缘163分别与外壳111的外壳外表面113齐平。

第一导流罩161和第二导流罩162的形状相同。导流罩160的横截面是半圆形，导流罩160是沿该半圆形横截面环形延伸形成的环状实心部件。

导管组件110通过连接件112连接至船体。

转子组件130包括电机转子131、叶片132和旋转环150。

电机转子131设置在电机定子120的内侧，并且电机转子131和电机定子120之间存在气隙以形成环形电机。

电机定子120的直径小于外壳111的直径，并且电机定子120的形状是环状，从而将电机定子120固定在外壳111的外壳内表面114上。

电机定子120的外部覆盖有定子防腐蚀层121。如图4所示，电机转子131的外侧覆盖有转子防腐蚀层135。例如，防腐蚀层是不锈钢层。

电机定子120可以是励磁绕组或者永磁铁中的一者，电机转子131包括电枢铁心以及嵌入电枢铁心的电枢绕组。当电机定子120和电机转子131通电时，电机转子131在磁场的作用下发生转动。

电机转子131和叶片132通过旋转环150集成在一起，当推进器运转时，电机转子131、叶片132和旋转环150作为整体一起旋转，转子组件130的稳定性更高。

电机转子131设置在旋转环150的旋转环第一侧(例如外侧)153，叶片132设置在旋转环150的旋转环第二侧(例如内侧)154，旋转环第三侧155连接至第一导流罩161，旋转环第四侧156连接至第二导流罩162。

该船用轮缘推进器的工作原理是电机转子131和电机定子120形成环形电机，当电机转子131和电机定子120通电时，电机转子131旋转，旋转环150和叶片132随电机转子131一起旋转，叶片132推动流过外壳111内部的水而产生推力。

如图5所示，旋转环150是设置在电机定子120内部的环状部件，其宽度大于电机定子120的宽度并且大于电机转子131的宽度，从而旋转环150将电机转子131设置在旋转环150的第一侧(即旋转环第一侧153)。

旋转环150的旋转环第一侧153开有用于容置电机转子131的凹槽157，凹槽157是旋转环150上的环形开口，凹槽157的宽度为W、高度为H。

在本实施例中，凹槽157的宽度W与电机转子131的宽度相同，凹槽134的高度H与电机转子131的高度相同，电机转子131直接容置在凹槽134内，电机转子131的第一侧面137与旋转环150的外表面158齐平，其有益效果在于将电机转子131嵌入凹槽157内，减小了旋转环150与外壳111之间的距离，即减小了推进器的径向尺寸，从而减小了推进器的体积；旋转环150、叶片132以及电机转子131作为整体一起旋转，推进器在运转时稳定性更高。

在其它示例中，可以采用封装的方式将电机转子131安装在凹槽134中。

旋转环150上设置有至少一个冷却孔(图未示)，水通过冷却孔(图未示)进入旋转环150与外壳111之间的空间，从而冷却电机转子131。

轴承组件140包括第一轴承141和第二轴承142，第一轴承141和第二轴承142是止推轴承。在其它示例中第一轴承141和第二轴承142可以是滑动轴承。

第一轴承141和第二轴承142用于支撑旋转环150，旋转环150的第一端(即第一环端151)套入第一轴承141的轴圈(图未示)内，旋转环150的第二端(即第二环端152)套入第二轴承142的轴圈(图未示)内。

第一轴承141和第二轴承142固定在外壳111的内部，第一轴承141用于支撑旋转环150的第一环端151，第二轴承142用于支撑旋转环150的第二环端152。

当推进器运转时，第一轴承141和第二轴承142的轴圈(图未示)随旋转环150一起转动，第一轴承141和第二轴承142的座圈(图未示)静止。叶片132旋转时其两侧产生压差，水从压力高的一侧流向压力低的一侧，进而水对叶片132施加反作用力，叶片132依次将反作用力传递至旋转环150、轴承组件140、导流罩160、外壳111以及连接件112，连接至船体的连接件112将反作用力传递至船体从而对船体产生推力。

第二实施例

请参照图7-9，本实施例提供一种船用轮缘推进器200，其与第一实施例的船用轮缘推进器100大致相同，二者的区别在于本实施例的船用轮缘推进器200是有轴轮缘推进器。

轮缘推进器200还包括第一支架211、第二支架212、转子组件230、第三轴承243和第四轴承244。转子组件230包括电机转子231、叶片232、旋转环233以及桨轴234。

第一支架211设置在旋转环233的第一侧(例如左侧)，用于支撑第三轴承243；第二支架212设置在旋转环233的第二侧(例如右侧)，用于支撑第四轴承244。

在本实施例中，第一轴承241、第二轴承242、第三轴承243和第四轴承244中的每者都是止推轴承。当采用止推轴承时，轴承的座圈、保持架和轴圈不在同一竖直平面上。

以第一轴承241和第三轴承243为例，第一轴承241、第三轴承243中每者的座圈(图未示)在同一竖直平面上，第一轴承241、第三轴承243中每者的滚球和保持架(图未示)在同一竖直平面上，第一轴承241、第三轴承243中每者的轴圈(图未示)在同一竖直平面上。

推进器在产生推力的时候会产生反作用力，桨轴234和叶片232在转动的时候，受到水流或者空气给予的反作用力，产生轴向的力，为了确保桨轴234和叶片232转动的稳定性，在本实施例中采用推力轴承，桨轴234和叶片232在转动的时候，不会发生轴向移动。

轴承组件240包括第一轴承241、第二轴承242、第三轴承243和第四轴承244。

第一支架211和第二支架212的结构相同，第一支架211包括多个(例如4个)连接杆213。

第一支架211的连接杆213的一端连接至第一轴承241的座圈内侧245并且另一端连接至第三轴承243的座圈外侧246，第二支架212的连接杆213的一端连接至旋转环233的座圈内侧245并且另一端连接至第四轴承244的座圈外侧246。

第一轴承241的轴圈(图未示)套设在旋转环233的第一端(例如左端)，第二轴承242的轴圈(图未示)套设在旋转环233的第二端(例如右端)。

第三轴承243的轴圈(图未示)套设在桨轴234的第一端(例如左端)，第四轴承244的轴圈(图未示)套设在桨轴234的第二端(例如右端)。

当推进器运转时，第一轴承241、第二轴承242、第三轴承243和第四轴承244中每者的座圈(图未示)保持静止，第一轴承241和第二轴承242中每者的轴圈(图未示)随旋转环233一起转动，第三轴承243和第四轴承244中每者的轴圈(图未示)随桨轴234一起转动。

在本实施例中，叶片232的一端连接至旋转环233并且其另一端连接至桨轴234。桨轴234与旋转环233同心设置，推进器在运转时桨轴234与旋转环233始终同心旋转，并且转子组件230作为整体一起旋转，提高了转子组件230运转的稳定性。

当推进器运转时，桨轴234承受了叶片232的部分离心载荷，提高了转子组件230运转的稳定性。桨轴234将离心载荷传递给第三轴承243和第四轴承244，第三轴承243将离心载荷传递给第一支架211、第四轴承244将离心载荷传递给第二支架212，第一支架211和第二支架212再将离心载荷传递给第一轴承241和第二轴承242，从而分担转子组件230的离心载荷。

在其它示例中，第一轴承241、第二轴承242、第三轴承243和第四轴承244中的每者是滑动轴承，当采用滑动轴承时，第一轴承241和第三轴承243中每者的座圈(图未示)和轴圈(图未示)在同一竖直平面上，第二轴承242和第四轴承244中每者的座圈(图未示)和轴圈(图未示)在同一竖直平面上，其有益效果在于推进器的轴向长度较小。

当采用滑动轴承时，以第一轴承241和第三轴承243为例，第一轴承241的座圈(图未示)连接至导管组件，第一轴承241的轴圈(图未示)套设在旋转环233的第一端(例如左端)。连接杆123的第一端连接至座圈(图未示)的内侧并且其另一端连接至第三轴承243的座圈(图未示)，第三轴承243的轴圈(图未示)套设于桨轴234的一端(例如左端)。

综上所述，本实用新型的船用推进器减小了旋转环与外壳之间的距离，即减小了推进器的径向尺寸，从而减小了推进器的体积。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船用轮缘推进器，其特征在于，

所述船用轮缘推进器包括导管组件、固定至所述导管组件的内侧的电机定子以及设置在所述电机定子的内侧的转子组件；

所述转子组件包括电机转子、叶片和旋转环，所述电机转子容置在所述旋转环的第一侧的凹槽中，所述叶片连接至所述旋转环的第二侧；

所述转子组件通过设置在所述导管组件内部的轴承组件连接至所述导管组件；

所述电机定子和所述电机转子之间具有形成环形电机的气隙。

2.根据权利要求1所述的船用轮缘推进器，其特征在于，所述凹槽的深度和所述电机转子的高度相同。

3.根据权利要求2所述的船用轮缘推进器，其特征在于，所述凹槽的宽度小于或等于所述电机定子的宽度。

4.根据权利要求1所述的船用轮缘推进器，其特征在于，

所述轴承组件包括第一轴承和第二轴承，所述旋转环的两端分别通过第一轴承和第二轴承连接至所述导管组件。

5.根据权利要求4所述的船用轮缘推进器，其特征在于，

所述旋转环还包括设置在两侧的第一支架和第二支架；

所述船用轮缘推进器还包括桨轴，所述桨轴在所述旋转环的内部与所述旋转环同心设置，所述桨轴的第一端可枢转地连接至所述第一支架，所述桨轴的第二端可枢转地连接至所述第二支架；

所述叶片的第一端连接至所述桨轴，并且所述叶片的第二端连接至所述旋转环的第二侧。

6.根据权利要求5所述的船用轮缘推进器，其特征在于，

所述轴承组件还包括第三轴承和第四轴承；

所述桨轴的第一端通过第三轴承连接至所述第一支架，所述桨轴的第二端通过第四轴承连接至所述第二支架。

7.根据权利要求6所述的船用轮缘推进器，其特征在于，

所述第一轴承、第二轴承、第三轴承和第四轴承中的至少一者是止推轴承。

8.根据权利要求7所述的船用轮缘推进器，其特征在于，

所述第一支架的一端连接至所述第一轴承的座圈，并且所述第一支架的另一端连接至所述第三轴承的座圈；

所述第二支架的一端连接至所述第二轴承的座圈，并且所述第二支架的另一端连接至所述第四轴承的座圈。

9.根据权利要求1所述的船用轮缘推进器，其特征在于，

所述导管组件包括外壳和导流罩，所述导流罩包括设置在所述外壳的两侧的第一导流罩和第二导流罩。

10.根据权利要求1所述的船用轮缘推进器，其特征在于，所述电机定子和所述电机转子中的至少一者设置有防腐蚀层。