CN210364334U - 一种一体式矢量泵推进系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种一体式矢量泵推进系统，包括导流罩和矢量喷管，导流罩具有进水口和出水口，矢量喷管安装在导流罩的出水口处；推进泵包括首级叶轮、次级叶轮和导叶；电机包括定子、电枢铁心、转子和磁钢；定子和导流罩为一体式结构，设置在导流罩内壁上；导流罩内设置安装轴，安装轴沿导流罩的中轴线方向布置，首级叶轮、次级叶轮和导叶按照进水口到出水口的方向依次安装在安装轴上；首级叶轮和次级叶轮的叶轮边缘通过磁钢与转子固定连接；电枢铁心套装在转子和定子之间，并且电枢铁心和导流罩固定连接。整个推进系统结构紧凑、体积小、重量轻；推进效率高，为实现小型化、高新率的推进器打下了基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及推进器技术领域，具体地讲，涉及一种一体式矢量泵推进系统。
背景技术
泵喷推进是近30年发展起来的一种推进方式，它利用推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进，并通过矢量控制机构改变喷流方向，实现载体操纵。与螺旋桨推进器相比，泵喷推进具有运行平稳、水下噪声小、空化性能好、适应变工况的能力强等特点，近年来在民用船、高性能船以及军用领域都已经占主导地位。
但是，传统泵喷推进系统需要连接一台相匹配的电机，所占空间大，同时对于传统泵来说，效率和空化性能不可兼得，例如：有时为了达到所需性能参数，需要两级轴流泵串联使用，具有轴向尺寸大、成本高的缺点，因此，有必要对现有的泵喷推进系统进行改进和优化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、体积小、重量轻、能有效提高推进效率和推进器传动的可靠性的一体式矢量泵推进系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种一体式矢量泵推进系统，包括导流罩和矢量喷管，所述导流罩具有进水口和出水口，所述矢量喷管安装在导流罩的出水口处；其特征在于：还包括安装在导流罩内的推进泵和电机，所述推进泵包括首级叶轮、次级叶轮和导叶；所述电机包括定子、电枢铁心、转子和磁钢；所述定子和导流罩为一体式结构，设置在导流罩内壁上；所述导流罩内设置安装轴，安装轴沿导流罩的中轴线方向布置，所述首级叶轮、次级叶轮和导叶按照进水口到出水口的方向依次安装在安装轴上；所述首级叶轮和次级叶轮的叶轮边缘通过磁钢与转子固定连接；所述电枢铁心套装在转子和定子之间，并且电枢铁心和导流罩固定连接。
优选的，所述首级叶轮和次级叶轮通过轴承安装在安装轴上。
优选的，所述电枢铁心上缠绕有线圈。
优选的，所述矢量喷管可向任意方向偏转 ，矢量喷管采用轴对称机械调节式，可控制机构绕轴线作任意方向的转动。
优选的，导流罩采用加速型，可以使转子盘面处的水流加速，使轴向诱导速度减小，提高推进器推进效率，推迟或避免空化。
本实用新型的工作过程为：电枢铁心上缠绕的线圈通电后，线圈与磁钢之间产生扭矩，随即驱动转子转动，转子的转动带动首级叶轮和次级叶轮绕安装轴转动，实现对水流的加速，安装在次级叶轮后面的导叶对水流进行整流，加速且整流后的水流从矢量喷管喷出。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、推进泵采用两个叶轮直接串联，外加后级导叶的形式，与单级泵相比，具有流量大、扬程高的特点；与双级泵相比，去掉了两个叶轮之间的导叶，在一定程度上达到了缩短轴向尺寸和减轻重量的目的；
2、电机的转子同时作为推进泵的转子使用，实现电机与推进泵一体化，省去了传动机构的空间，具有体积、重量轻的优点；
3、整个推进系统结构紧凑、体积小、重量轻；推进效率高，增大水中载体的航程，并且可靠性高、机动性好、布局合理、使用方便，为实现小型化、高新率的推进器打下了基础。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型实施例的主视结构示意图。
图2是图1中A向结构示意图。
附图标记说明：定子1、电枢铁心2、转子3、首级叶轮4、轴承5、安装轴6、次级叶轮7、导叶8、导流罩9、矢量喷管10、磁钢11。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图2，本实施例为一种一体式矢量泵推进系统，适用于一切水上用艇和大型船只，民用军用均可。该一体式矢量泵推进系统包括导流罩9、矢量喷管10、推进泵和电机，导流罩9具有进水口和出水口。矢量喷管10安装在导流罩9的出水口处，矢量喷管10采用轴对称机械调节式，可控制机构绕轴线作任意方向的转动。推进泵和电机安装在导流罩9内。
本实施例中，推进泵包括首级叶轮4、次级叶轮7和导叶8；电机包括定子1、电枢铁心2、转子3和磁钢11。定子1和导流罩9为一体式结构，设置在导流罩9内壁上；导流罩9内设置安装轴6，安装轴6沿导流罩9的中轴线方向布置，首级叶轮4、次级叶轮7和导叶8按照进水口到出水口的方向依次安装在安装轴6上，其中首级叶轮4和次级叶轮7通过轴承5可转动地安装在安装轴6上，导叶8不可绕安装轴6转动。
本实施例中，首级叶轮4和次级叶轮7的叶轮边缘通过磁钢11与转子3固定连接；电枢铁心2套装在转子3和定子1之间，并且电枢铁心2和导流罩9固定连接。电枢铁心2上缠绕有线圈。
本实施例中，导流罩9采用加速型，可以使转子3盘面处的水流加速，使轴向诱导速度减小，提高推进器推进效率，推迟或避免空化。
本实施例的工作过程为：电枢铁心2上缠绕的线圈通电后，线圈与磁钢11之间产生扭矩，随即驱动转子3转动，转子的转动带动首级叶轮4和次级叶轮7绕安装轴6转动，实现对水流的加速，安装在次级叶轮7后面的导叶8对水流进行整流，加速且整流后的水流从矢量喷管10喷出。
本实施例中，推进泵采用两个叶轮直接串联，外加后级导叶的形式，与单级泵相比，具有流量大、扬程高的特点；与双级泵相比，去掉了两个叶轮之间的导叶，在一定程度上达到了缩短轴向尺寸和减轻重量的目的；电机的转子同时作为推进泵的转子使用，实现电机与推进泵一体化，省去了传动机构的空间，具有体积、重量轻的优点。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种一体式矢量泵推进系统，包括导流罩（9）和矢量喷管（10），所述导流罩（9）具有进水口和出水口，所述矢量喷管（10）安装在导流罩（9）的出水口处；其特征在于：还包括安装在导流罩（9）内的推进泵和电机，所述推进泵包括首级叶轮（4）、次级叶轮（7）和导叶（8）；所述电机包括定子（1）、电枢铁心（2）、转子（3）和磁钢（11）；所述定子（1）和导流罩（9）为一体式结构，设置在导流罩（9）内壁上；所述导流罩（9）内设置安装轴（6），安装轴（6）沿导流罩（9）的中轴线方向布置，所述首级叶轮（4）、次级叶轮（7）和导叶（8）按照进水口到出水口的方向依次安装在安装轴（6）上；所述首级叶轮（4）和次级叶轮（7）的叶轮边缘通过磁钢（11）与转子（3）固定连接；所述电枢铁心（2）套装在转子（3）和定子（1）之间，并且电枢铁心（2）和导流罩（9）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一体式矢量泵推进系统，其特征在于：所述首级叶轮（4）和次级叶轮（7）通过轴承（5）安装在安装轴（6）上。
3.根据权利要求1所述的一体式矢量泵推进系统，其特征在于：所述电枢铁心（2）上缠绕有线圈。
4.根据权利要求1所述的一体式矢量泵推进系统，其特征在于：所述矢量喷管（10）可向任意方向偏转。
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Cited By (4)
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| CN112319752A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-05 | 武汉理工大学 | 一种浸没式推进水面船舶 |
| CN112829914A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-25 | 武汉波依迈科技有限公司 | 一种大推力密封轮缘推进器及采用该推进器的行进工具 |
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| CN114056529A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-18 | 西安理工大学 | 一种具有假轴结构的轮缘驱动推进器 |
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