CN219927951U - 一种两级螺旋桨推进器的驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，包括导管、第一无轴电机、第二无轴电机、第一螺旋桨、第二螺旋桨和转轴，第一无轴电机的后端套设第二无轴电机；第一螺旋桨与第一无轴电机固定连接，第一螺旋桨的中心固定套设于转轴的前端；第二螺旋桨与第二无轴电机固定连接，第二螺旋桨的中心固定套设于转轴的后端。实用新型中第一无轴电机和第二无轴电机前后安装于导管内，不仅可以解决传统具有两级电机的推进器体积大，结构复杂的问题，还可以解决传统有轴电机将动力传递到螺旋桨的轴系会妨碍流体穿过螺旋桨的情况，从而导致避免海藻等类似物缠绕在推进器上，严重缩短推进器的使用寿命的问题。

Description

一种两级螺旋桨推进器的驱动结构

技术领域

本实用新型涉及推进器技术领域，尤其涉及一种两级螺旋桨推进器的驱动结构。

背景技术

目前，随着海洋开发的深入，海洋探索设备的应用日益广泛。基本上所有海洋探索设备在水中都是用螺旋桨来作为输出装置。而其中，大部分的推进器都采用电机输出轴带动螺旋桨叶片转动的布置形式，也即有轴推进器。有轴推进器的整体结构布置为电机通过主轴将动力传输到螺旋桨上，带动螺旋桨旋转产生推力。

这种布置方式虽然原理简单，但在具体实施时也有些明显的缺点：(1)用来将动力传递到螺旋桨的轴系会妨碍流体穿过螺旋桨，使得诸如海藻或类似的物质会缠绕在推进器上；(2)随着主机功率的增大，推进轴系的体积会变的很大，结构会异常复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，第一无轴电机和第二无轴电机前后安装于导管内，不仅可以解决传统具有两级电机的推进器体积大，结构复杂的问题，还可以解决传统有轴电机将动力传递到螺旋桨的轴系会妨碍流体穿过螺旋桨的情况，从而导致避免海藻等类似物缠绕在推进器上，严重缩短推进器的使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，包括导管、第一无轴电机、第二无轴电机、第一螺旋桨、第二螺旋桨和转轴，所述第一无轴电机安装于所述导管的前端，所述第二无轴电机安装于所述导管的后端，所述第一无轴电机的后端套设所述第二无轴电机；

所述转轴的长度方向与所述导管的长度方向相同，所述第一螺旋桨与所述第一无轴电机固定连接，所述第一螺旋桨的中心固定套设于所述转轴的前端；所述第二螺旋桨与所述第二无轴电机固定连接，所述第二螺旋桨的中心固定套设于转轴的后端。

可选的，所述第一无轴电机包括第一转子铁芯、第一定子线圈和第一端盖；

所述第一定子线圈固定安装于所述导管的内壁，第一转子铁芯内嵌于所述第一螺旋桨的外壁，所述第一端盖的一端与所述第一转子铁芯的后侧固定连接，所述第一端盖的另一端与所述第一螺旋桨的后侧固定连接。

可选的，所述第一定子线圈为两个相对设置的圆弧片，所述第一转子铁芯为圆环状，两个所述圆弧片的两端部与所述第一转子铁芯相平齐。

可选的，所述第二无轴电机包括第二转子铁芯、第二定子线圈和第二端盖；

所述第二定子线圈固定安装于所述导管的内壁，第二转子铁芯内嵌于所述第二螺旋桨的外壁，所述第二端盖的一端与所述第二转子铁芯的后侧固定连接，所述第二端盖的另一端与所述第二螺旋桨的后侧固定连接。

可选的，所述第二定子线圈为圆环状，所述第二定子线圈的直径小于或等于所述第一转子铁芯的直径。

可选的，所述导管设有连接件，所述连接件的前侧的外侧边缘设置有第一凹槽，第一凹槽用于固定安装第一定子线圈，所述连接件的后端的内侧边缘设置有第二凹槽，所述第二凹槽用于固定安装所述第二定子线圈。

可选的，两个所述圆弧片的端部均设有第一电线，所述第二定子线圈的端部设有第二电线，所述第一电线和所述第二电线均与外部电路相连。

与现有技术相比，本实用新型的实施例具有以下有益效果：

1.第一螺旋桨和第二螺旋桨均同轴套设于转轴上，使得第一螺旋桨和第二螺旋桨共同作用，产生先后或向前的轴向推力，扩大了本方案推进器的使用范围，而且本方案推进器的结构紧凑且体积远小于当前相同功率的推进器。因此，第一无轴电机和第二无轴电机前后安装于导管内，可以解决传统具有两级电机的推进器体积大，结构复杂的问题；

2.采用第一无轴电机和第二无轴电机来替代传统的有轴电机，使得推进器的结构简化，解决了传统有轴电机将动力传递到螺旋桨的轴系会妨碍流体穿过螺旋桨的情况，从而导致海藻等类似物缠绕在推进器上，严重缩短推进器的使用寿命的问题。

附图说明

图1是本实用新型其中一实施例两级螺旋桨推进器的驱动结构的剖视图；

图2是本实用新型其中一实施例第一无轴电机和第二无轴电机的俯视图；

图3是图1中A处的示意图；

图4是本实用新型其中一实施例第一螺旋桨和第二螺旋桨的示意图；

其中，1、导管；11、连接件；12、第一凹槽；13、第二凹槽；2、第一无轴电机；21、第一转子铁芯；22、第一定子线圈；221、圆弧片；23、第一端盖；24、第一电线；3、第二无轴电机；31、第二转子铁芯；32、第二定子线圈；33、第二端盖；34、第二电线；4、第一螺旋桨；5、第二螺旋桨；6、转轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图4，描述本实用新型实施例的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构。

一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，包括导管1、第一无轴电机2、第二无轴电机3、第一螺旋桨4、第二螺旋桨5和转轴6，所述第一无轴电机2安装于所述导管1的前端，所述第二无轴电机3安装于所述导管1的后端，所述第一无轴电机2的后端套设所述第二无轴电机3；

所述转轴6的长度方向与所述导管1的长度方向相同，所述第一螺旋桨4与所述第一无轴电机2固定连接，所述第一螺旋桨4的中心固定套设于所述转轴6的前端；所述第二螺旋桨5与所述第二无轴电机3固定连接，所述第二螺旋桨5的中心固定套设于转轴6的后端。

本方案的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，导管1内设置有第一无轴电机2和第二无轴电机3，且第一无轴电机2的后端套设第二无轴电机3，使得第一无轴电机2和第二无轴电机3一前一后地安装在导管1的内部，使得整个推进器具有较大的驱动力。此时，启动第一无轴电机2和第二无轴电机3，第一无轴电机2带动第一螺旋桨4转动，第二无轴电机3带动第二螺旋桨5转动，可以使得推进器具有较大的推动力。

本方案的推进器将第一无轴电机2和第二无轴电机3集成在导管1内，除去了传统螺旋桨的齿轮传动等方式，不仅可以更进一步降低能量损耗，而且大幅度降低噪声，还可以节约船舱内空间与减重。无论是低速行驶还是高速行驶都能保持较高的效率。不仅如此，本实新是纯电驱动，能源清洁，不易在海中留下痕迹，可以减少被侦察被探测的几率。

其中，第一螺旋桨4和第二螺旋桨5均同轴套设于转轴6上，使得第一螺旋桨4和第二螺旋桨5共同作用，产生先后或向前的轴向推力，扩大了本方案推进器的使用范围，而且本方案推进器的结构紧凑且体积远小于当前相同功率的推进器。因此，第一无轴电机2和第二无轴电机3前后安装于导管1内，可以解决传统具有两级电机的推进器体积大，结构复杂的问题。

本实施例中采用第一无轴电机2和第二无轴电机3来替代传统的有轴电机，使得推进器的结构简化，解决了传统有轴电机将动力传递到螺旋桨的轴系会妨碍流体穿过螺旋桨的情况，从而导致海藻等类似物缠绕在推进器上，严重缩短推进器的使用寿命的问题。

所述第一无轴电机2包括第一转子铁芯21、第一定子线圈22和第一端盖23；

所述第一定子线圈22固定安装于所述导管1的内壁，第一转子铁芯21内嵌于所述第一螺旋桨4的外壁，所述第一端盖23的一端与所述第一转子铁芯21的后侧固定连接，所述第一端盖23的另一端与所述第一螺旋桨4的后侧固定连接。

第一定子线圈22固定在导管1的内壁，第一转子铁芯21的圆心和第一定子线圈22的圆心为同一点，且第一转子铁芯21和第一螺旋桨4固定连接。值得说明的是，第一转子铁芯21一般为永磁体。工作时，第一定子线圈22通交流电，然后在第一定子线圈22上产生旋转磁场，通过旋转磁场和永磁体的第一转子铁芯21相互作用，使得镶嵌有第一转子铁芯21的第一螺旋桨4旋转，桨叶随着第一螺旋桨4的旋转向前或向后推动流体流动，流体反过来作用于桨叶，使得桨叶产生向后或向前的轴向推力。

其中，为了更好地固定第一螺旋桨4和第一转子铁芯21，在第一转子铁芯21的后端固定安装有第一端盖23，第一端盖23的另一端通过螺栓与第一螺旋桨4固定连接，从而避免第一螺旋桨4和第一转子铁芯21出现相互分离的情况。

所述第一定子线圈22为两个相对设置的圆弧片221，所述第一转子铁芯21为圆环状，两个所述圆弧片221的两端部与所述第一转子铁芯21相平齐。

由于第一无轴电机2的后端套设第二无轴电机3，因此第一无轴电机2的直径大于第二无轴电机3，为了减少本方案驱动结构的体积，本方案将传统的圆环状的第一定子线圈22切除两端部，以形成两个相对设置且圆心相同的圆弧片221，该两个圆弧片221的端部与第一转子铁芯21相平齐，从而使得整个推进器具有结构紧凑、体积小、推力大的优点。

所述第二无轴电机3包括第二转子铁芯31、第二定子线圈32和第二端盖33；

所述第二定子线圈32固定安装于所述导管1的内壁，第二转子铁芯31内嵌于所述第二螺旋桨5的外壁，所述第二端盖33的一端与所述第二转子铁芯31的后侧固定连接，所述第二端盖33的另一端与所述第二螺旋桨5的后侧固定连接。

第二定子线圈32固定在导管1的内壁，第二转子铁芯31的中心和第二定子线圈32的中心为同一点，且第二转子铁芯31和第二螺旋桨5固定连接。值得说明的是，第二转子铁芯31一般为永磁体。工作时，第二定子线圈32通交流电，然后再第二定子线圈32上产生旋转磁场，通过旋转磁场和永磁体的第二转子铁芯31相互作用，使得镶嵌有第二转子铁芯31的第二螺旋桨5旋转，桨叶随着第二螺旋桨5的旋转向前或向后推动流体流动，流体反过来作用于桨叶，使得桨叶产生先后或向前的轴向推力。

其中，为了更好的固定第二螺旋桨5和第二转子铁芯31，在第二转子铁芯31的后端固定安装有第二端盖33，第二端盖33的另一端通过螺栓与第二螺旋桨5固定连接，从而避免第二螺旋桨5和第二转子铁芯31出现相互分离的情况。

所述第二定子线圈32为圆环状，所述第二定子线圈32的直径小于或等于所述第一转子铁芯21的直径。

值得说明的是，圆弧片221的两端部与第一转子铁芯21相平齐，因此，位于外侧的第二定子线圈32的直径需要小于或等于第一转子铁芯21的直径，第一无轴电机2的后端才能够套设第二无轴电机3。

所述导管1设有连接件11，所述连接件11的前侧的外侧边缘设置有第一凹槽12，第一凹槽12用于固定安装第一定子线圈22，所述连接件11的后端的内侧边缘设置有第二凹槽13，所述第二凹槽13用于固定安装所述第二定子线圈32。

连接件11的前端设置有第一凹槽12，第一凹槽12与第一定子线圈22相对设置，使得第一定子线圈22可以固定安装连接件11的外侧；连接件11的后端设置有第二凹槽13，第二凹槽13与第二定子线圈32相对设置，可以使得第二定子线圈32可以固定连接件11的内侧。此时，连接件11的前端与第一定子线圈22连接，连接件11的后端与第二定子线圈32连接，从而实现第一无轴电机2的后端套设第二无轴电机3的结构。

两个所述圆弧片221的端部均设有第一电线24，所述第二定子线圈32的端部设有第二电线34，所述第一电线24和所述第二电线34均与外部电路相连。

第一电线24与圆弧片221相连接，使得圆弧片221可以与外部电路相连，然后通交流电产生旋转磁场。第二电线34与第二定子线圈32相连接，使得第二定子线圈32也与外部电路相连，然后通交流电产生旋转磁场。

值得说明的是，圆弧片221与第二定子线圈32需要同时启动，且连通同一频率同一方向的交流电，才能确保第一无轴电机2和第二无轴电机3同时启动，且第一螺旋桨4和第二螺旋桨5的转动方向保持一致。

根据本实用新型实施例的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，包括导管、第一无轴电机、第二无轴电机、第一螺旋桨、第二螺旋桨和转轴，所述第一无轴电机安装于所述导管的前端，所述第二无轴电机安装于所述导管的后端，所述第一无轴电机的后端套设所述第二无轴电机；

所述转轴的长度方向与所述导管的长度方向相同，所述第一螺旋桨与所述第一无轴电机固定连接，所述第一螺旋桨的中心固定套设于所述转轴的前端；所述第二螺旋桨与所述第二无轴电机固定连接，所述第二螺旋桨的中心固定套设于转轴的后端。

2.根据权利要求1所述的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，所述第一无轴电机包括第一转子铁芯、第一定子线圈和第一端盖；

所述第一定子线圈固定安装于所述导管的内壁，第一转子铁芯内嵌于所述第一螺旋桨的外壁，所述第一端盖的一端与所述第一转子铁芯的后侧固定连接，所述第一端盖的另一端与所述第一螺旋桨的后侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，所述第一定子线圈为两个相对设置的圆弧片，所述第一转子铁芯为圆环状，两个所述圆弧片的两端部与所述第一转子铁芯相平齐。

4.根据权利要求3所述的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，所述第二无轴电机包括第二转子铁芯、第二定子线圈和第二端盖；

所述第二定子线圈固定安装于所述导管的内壁，第二转子铁芯内嵌于所述第二螺旋桨的外壁，所述第二端盖的一端与所述第二转子铁芯的后侧固定连接，所述第二端盖的另一端与所述第二螺旋桨的后侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，所述第二定子线圈为圆环状，所述第二定子线圈的直径小于或等于所述第一转子铁芯的直径。

6.根据权利要求4所述的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，所述导管设有连接件，所述连接件的前侧的外侧边缘设置有第一凹槽，第一凹槽用于固定安装第一定子线圈，所述连接件的后端的内侧边缘设置有第二凹槽，所述第二凹槽用于固定安装所述第二定子线圈。

7.根据权利要求4所述的一种两级螺旋桨推进器的驱动结构，其特征在于，两个所述圆弧片的端部均设有第一电线，所述第二定子线圈的端部设有第二电线，所述第一电线和所述第二电线均与外部电路相连。