[发明专利]一种轮缘推进装置

说明书

本发明公开了一种轮缘推进装置，包括导管框架、轮缘推进器和支撑连接结构，轮缘推进器包括集成于导管框架内部的定子和与定子连接的转子，定子和转子由水润滑推力轴承和水润滑支撑轴进行支撑配合，转子内部安装永磁体，通过定子产生的旋转磁场驱动转子，转子的叶片随转子旋转产生推力，所述的导管框架外形为导管形式，内设置有容纳转子的流道。本发明轮缘推进装置不仅具备现有轮缘推进器的基本结构，可以实现推进功能，而且实现了推进装置的推进操舵一体化，解决了舵的布置问题，取消了推进装置的轴系，同时可以满足潜航器对推进性能和操纵性能的要求，实现轮缘推进器矢量控制推进。

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种轮缘推进装置。

背景技术

传统的推进装置具有轴系和舵，这使得潜航器需要考虑轴系和舵系的安装布置和驱动控制等问题，降低了舱容利用率，限制了潜航器尾部的设计。

特别是轴系的存在降低了传动效率，也增加了推进器系统的噪声。推进装置在推进操舵一体以及减振降噪方面的性能有待提升。

发明内容

为提高推进装置在推进操舵一体与减振降噪方面的性能，本发明提出一种轮缘推进装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮缘推进装置，包括通过支撑连接结构连接在航器尾部上的圆形导管框架和设置在导管框架内的多个轮缘推进器，所述轮缘推进器包括集成于导管框架内部的定子和与定子连接的转子，电缆亦可从支撑连接结构进入潜航器，定子和转子由水润滑推力轴承和水润滑支撑轴进行支撑配合，转子内部安装永磁体，通过定子产生的旋转磁场驱动转子，转子的叶片随转子旋转产生推力，所述的导管框架外形为导管形式，内设置有容纳转子的流道。

所述的一种轮缘推进装置，其轮缘推进器有四个，呈X形分布。通过多个轮缘推进器的转速可以实现推进装置的推进操舵一体，解决了舵的布置问题，取消了轴系。多个轮缘推进器具冗余性设计，单个推进器故障，其余推进器也可完成推进和操舵。

所述的一种轮缘推进装置，其导管框架为筋板结构，以减小导管框架的重量，所述的流道有四个，呈X形分布且沿导管框架中心对称。

所述的一种轮缘推进装置，其支撑连接结构有四个，呈十字形分布，不影响轮缘推进器的进流，其剖面为翼型。

所述的一种轮缘推进装置，其导管框架内左上流道的轴向出口端向右下偏移，左下流道的轴向出口端向右上偏移，右上流道的轴向出口端向左下偏移，右下流道的轴向出口端向左上偏移，偏移后四个流道仍呈中心对称。

所述的一种轮缘推进装置，任意相邻两个流道的轴线夹角α推荐控制在60°～120°，角度据操舵要求而确定。

所述的一种轮缘推进装置，其转子的叶片为有毂的七叶大侧斜螺旋桨。

本发明的有益效果是：本发明轮缘推进装置不仅具备现有轮缘推进器的基本结构，可以实现推进功能，而且实现了推进装置的推进操舵一体化，解决了舵的布置问题，取消了推进装置的轴系，同时可以满足潜航器对推进性能和操纵性能的要求，实现轮缘推进装置的矢量推进。

本发明在同等功率要求下采用四个子轮缘推进器，即可降低轮缘电机的功率，减小轮缘桨叶的直径，提高其空化临界速度，进而降低轮缘推进装置的噪声。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明轮缘推进装置的结构示意图；

图5～图7为流道方向示意图；

图8为流道内力的方向示意图；

图9～图11为本发明轮缘推进器与导管框架的连接示意图。

各附图标记为：1—导管框架，2—轮缘推进器，3—支撑连接结构，4—潜航器尾部。