船用永磁電機(jī)推進(jìn)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種船用永磁電機(jī)推進(jìn)器。它包括電機(jī)、外殼和螺旋槳。其特點(diǎn)是所述電機(jī)為永磁電機(jī)，該永磁電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子含有定子套，定子套處于外殼內(nèi)。定子套內(nèi)圓周向均布有定子線圈，定子線圈外面有絕緣層。所述轉(zhuǎn)子含有轉(zhuǎn)子套，轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓周向均布有永磁鐵，永磁鐵與所述定子線圈間留有間距。定子套兩端與轉(zhuǎn)子套兩端間有軸承。定子套和轉(zhuǎn)子套的兩端均有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩為圓環(huán)形，其橫截面為近似錐形，其兩邊分別與外殼和轉(zhuǎn)子套的同一端相連。轉(zhuǎn)子套的內(nèi)圓周向均布有槳葉，由轉(zhuǎn)子套和其內(nèi)圓周向的槳葉構(gòu)成所述螺旋槳。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，體積小，占居安裝空間少，噪音小，有利于操作人員健康，可避免環(huán)境污染。適用于船舶上。
【專利說明】船用永磁電機(jī)推進(jìn)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種船用推進(jìn)器。具體說，是采用永磁電機(jī)作為動(dòng)力的、適合于船舶上使用的永磁電機(jī)推進(jìn)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在船舶制造行業(yè)都知道，目前船舶上使用的推進(jìn)器都是傳統(tǒng)推進(jìn)器。這種傳統(tǒng)推進(jìn)器包括外殼，外殼內(nèi)有電機(jī)、齒輪箱、螺旋槳，其中的螺旋槳由槳軸和固定在槳軸上的槳葉組成。所述電機(jī)的輸出軸與齒輪箱的輸入軸相連，齒輪箱的輸出軸與螺旋槳的槳軸相連。工作時(shí)，由電機(jī)通過齒輪箱來帶動(dòng)槳軸及槳軸上的渦輪旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生前進(jìn)推力來實(shí)現(xiàn)船舶的推進(jìn)。由于傳統(tǒng)體推進(jìn)器含有電機(jī)、齒輪箱和螺旋槳，而螺旋槳又由槳軸和固定在槳軸上的渦輪組成，使得結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、傳動(dòng)效率低。又由于傳統(tǒng)推進(jìn)器含有電機(jī)、齒輪箱和螺旋槳，而螺旋槳又由槳軸和固定在槳軸上的渦輪組成，體積大，占居安裝空間多。由于傳統(tǒng)推進(jìn)器含有電機(jī)、齒輪箱和螺旋槳，而螺旋槳又由槳軸和固定在槳軸上的渦輪組成，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與電機(jī)外殼間、槳軸與軸座間都是機(jī)械傳動(dòng)，都需要軸承和潤滑油，使得傳動(dòng)噪音大，不利于操作人員健康。而且潤滑油易泄露，會對水環(huán)境帶來污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種船用永磁電機(jī)推進(jìn)器。這種推進(jìn)器，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，占居安裝空間少，噪音小有利于操作人員健康，不會對水環(huán)境帶來污染。
[0004]本實(shí)用新型要解決的上述問題由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]本實(shí)用新型的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器包括電機(jī)、外殼和螺旋槳；其特點(diǎn)是所述電機(jī)為永磁電機(jī)，該永磁電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子含有定子套，定子套處于外殼內(nèi)且二者間呈固定配合。定子套內(nèi)圓周向均布有定子線圈，定子線圈外面有絕緣層。所述轉(zhuǎn)子含有轉(zhuǎn)子套，轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓周向均布有永磁鐵，所述永磁鐵與所述定子線圈間留有間距。定子套兩端與轉(zhuǎn)子套兩端間有軸承。所述定子套和轉(zhuǎn)子套的兩端均有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩為圓環(huán)形，其橫截面為近似錐形，其兩邊分別與外殼和轉(zhuǎn)子套的同一端相連。所述轉(zhuǎn)子套的內(nèi)圓周向均布有槳葉，由轉(zhuǎn)子套和其內(nèi)圓周向的槳葉構(gòu)成所述螺旋槳。
[0006]本實(shí)用新型的改進(jìn)方案是，所述外殼和轉(zhuǎn)子套的長度相等，所述定子套的長度小于轉(zhuǎn)子套。外殼和轉(zhuǎn)子套的兩端與導(dǎo)流罩間均有固定架，所述固定架為環(huán)形板，固定架的外邊與外殼的一端和導(dǎo)流罩的外邊連接在一起，固定架的里邊與導(dǎo)流罩的里邊連接在一起。固定架的內(nèi)側(cè)面中間有軸向內(nèi)凸起，轉(zhuǎn)子套的外圓接近兩端處均有徑向外凸起，所述徑向外凸起的高度大于軸向內(nèi)凸起的外圓直徑，且徑向外凸起的外側(cè)面與軸向內(nèi)凸起間有間距；所述軸承位于軸向內(nèi)凸起與徑向外凸起外側(cè)的那段轉(zhuǎn)子套之間。
[0007]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述軸承為水潤滑軸承，其橫截面為L形，所述L形橫部外端均朝外，所述L形橫部處于軸向內(nèi)凸起與徑向外凸起外側(cè)的那段轉(zhuǎn)子套之間，水潤滑軸承的L形豎部處于軸向內(nèi)凸起與徑向外凸起之間。所述L形橫部和豎部外側(cè)周向均布有相互對應(yīng)且連通的溝槽；所述水潤滑軸承的L形豎部外邊沿與所述外殼間有間距，間距內(nèi)有壓圈，該壓圈固定在外殼內(nèi)側(cè)，所述壓圈的里端與定子套外端相抵，壓圈與水潤滑軸承的L形豎部外邊沿間借助密封圈呈密封狀配合；所述定子套兩端內(nèi)均有用于擋住定子線圈的擋環(huán)，所述擋環(huán)的內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓間呈間隙配合。所述轉(zhuǎn)子套兩端與固定架內(nèi)側(cè)面間均有間隙，由該間隙、水潤滑軸承L形橫部和豎部外側(cè)的溝槽和永磁鐵間的間距及永磁鐵與定子線圈間的間距構(gòu)成海水冷卻水路。
[0008]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，轉(zhuǎn)子套兩端均有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)有過濾環(huán)，且所述過濾環(huán)與其對側(cè)的固定架內(nèi)側(cè)面間有間隙。
[0009]其中，所述過濾環(huán)為橡膠圈。
[0010]所述槳葉至少有三個(gè)，所述槳葉外端均有弧形板，所述槳葉的外端與弧形板間呈一體結(jié)構(gòu)，所述弧形板的弧度與轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓弧度相同且二者間固定在一起，所述槳葉里端間有間距，以構(gòu)成無軸螺旋槳。
[0011]本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓圓周有凹槽，所述連有槳葉的弧形板沿凹槽的圓周均布，相鄰兩個(gè)弧形板間的軸向固定有限位條，所述弧形板的鄰邊均借助固定板固定在限位條上。
[0012]采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]由上述方案可以看出，由于所述電機(jī)為永磁電機(jī)，該永磁電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子含有定子套，定子套內(nèi)圓周向均布有定子線圈。所述轉(zhuǎn)子含有轉(zhuǎn)子套，轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓周向均布有永磁鐵，所述永磁鐵與所述定子線圈間留有間距。定子套兩端與轉(zhuǎn)子套兩端間借助軸承呈密封狀配合。所述定子套和轉(zhuǎn)子套的兩端均有導(dǎo)流罩。所述轉(zhuǎn)子套的內(nèi)圓周向均布有槳葉，由轉(zhuǎn)子套和其內(nèi)圓周向的槳葉構(gòu)成所述螺旋槳。工作時(shí)，通過對永磁電機(jī)通電，由定子套及其內(nèi)圓上的定子線圈組成的定子會產(chǎn)生交變磁場，使由轉(zhuǎn)子套及其外圓周向的永磁鐵組成的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓周向的槳葉一起旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對船舶的推進(jìn)。與【背景技術(shù)】中的傳統(tǒng)推進(jìn)器相比，不需電機(jī)輸出軸、齒輪箱和槳軸，僅靠永磁電機(jī)和和與轉(zhuǎn)套內(nèi)圓呈一體結(jié)構(gòu)的槳葉，就可實(shí)現(xiàn)船舶的推進(jìn)，簡化可結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率。又由于本實(shí)用新型僅由永磁電機(jī)和與轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓呈一體結(jié)構(gòu)的槳葉等部件組成，結(jié)構(gòu)簡單，使得體積較小，占居安裝空間較少。由于本實(shí)用新型僅由永磁電機(jī)和與轉(zhuǎn)子套內(nèi)圓呈一體結(jié)構(gòu)的槳葉等部件組成，永磁電機(jī)的定子套與轉(zhuǎn)子套間的軸承采用的是水潤滑軸承，不需要軸承和潤滑油，從而降低了傳動(dòng)噪音，不僅有利于操作人員的健康，而且避免了潤滑油易泄露對水環(huán)境帶來的污染。另外，由于采用水潤滑，在所述轉(zhuǎn)子套兩端與固定架內(nèi)側(cè)面間設(shè)置有間隙，由該間隙、水潤滑軸承L形橫部和豎部外側(cè)的溝槽和永磁鐵間的間距及永磁鐵與定子線圈間的間距構(gòu)成海水冷卻水路，實(shí)現(xiàn)了對永磁電機(jī)的冷卻，避免了永磁電機(jī)的發(fā)熱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1的I點(diǎn)放大示意圖；
[0016]圖3是圖1的A-A剖視示意圖；
[0017]圖4是水潤滑軸承立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖f圖3所示，本實(shí)用新型的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器包括電機(jī)、外殼8和螺旋槳。所述電機(jī)為永磁電機(jī)，該永磁電機(jī)含有定子和轉(zhuǎn)子，所述定子含有定子套9。所述定子套9和外殼8均為圓筒，定子套9處于外殼8內(nèi)且二者間呈固定配合。定子套9內(nèi)圓的周向均布有定子線圈10，定子線圈10外面包有絕緣層12。所述絕緣層12為塑料制品。
[0019]所述轉(zhuǎn)子含有轉(zhuǎn)子套18，所述轉(zhuǎn)子套18為圓筒，轉(zhuǎn)子套18均與外殼8和定子套9同心。轉(zhuǎn)子套18內(nèi)圓的周向均布有永磁鐵11，所述永磁鐵11與所述定子線圈10間留有間距。定子套9兩端與轉(zhuǎn)子套18兩端間設(shè)置軸承。所述定子套9和轉(zhuǎn)子套18的兩端均安裝有導(dǎo)流罩4，所述導(dǎo)流罩4為圓環(huán)形，其橫截面為近似錐形，其兩邊分別與外殼8和轉(zhuǎn)子套18的同一端相連。所述轉(zhuǎn)子套18的內(nèi)圓周向均布有槳葉19，從而由轉(zhuǎn)子套18和與轉(zhuǎn)子套18內(nèi)圓相連的槳葉19構(gòu)成所述螺旋槳。
[0020]為便于導(dǎo)流罩4與外殼8和轉(zhuǎn)子套18間的連接，所述外殼8和轉(zhuǎn)子套18的長度相等，所述定子套9的長度小于轉(zhuǎn)子套18。并在外殼8和轉(zhuǎn)子套18的兩端與導(dǎo)流罩4間均設(shè)置有固定架6。所述固定架6為環(huán)形板，固定架6的外邊與外殼8的一端和導(dǎo)流罩4的外邊間借助螺栓16和螺母15連接在一起，固定架6的里邊與導(dǎo)流罩4的里邊間借助螺栓和螺母連接在一起。固定架6橫截面的內(nèi)側(cè)面接近中間處加工有軸向內(nèi)凸起17，轉(zhuǎn)子套18的外圓接近兩端處均加工有徑向外凸起21，所述徑向外凸起21的高度大于軸向內(nèi)凸起17的外圓直徑，且徑向外凸起21的外側(cè)面與軸向內(nèi)凸起17間留有間距。所述軸承位于軸向內(nèi)凸起17與徑向外凸起21外側(cè)的那段轉(zhuǎn)子套18之間。
[0021]如圖4所示，所述軸承為水潤滑軸承，其為圓環(huán)，其橫截面為L形。所述L形橫部7的外邊沿均朝外，所述L形橫部7處于軸向內(nèi)凸起17與徑向外凸起21外側(cè)的那段轉(zhuǎn)子套18之間，水潤滑軸承的L形豎部5處于軸向內(nèi)凸起17與徑向外凸起21之間。所述L形橫部7和豎部5外側(cè)周向均布有相互對應(yīng)且連通的溝槽22。所述水潤滑軸承的L形豎部5外邊沿與所述外殼8間留有間距，間距內(nèi)設(shè)置有壓圈13，該壓圈固定在外殼8內(nèi)側(cè)。所述壓圈13的里端與定子套9外端相抵，壓圈13與水潤滑軸承的L形豎部5外邊沿間借助密封圈14呈密封狀配合。所述定子套9兩端內(nèi)側(cè)均固定有用于擋住定子線圈10的擋環(huán)20，所述擋環(huán)20的內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子套18內(nèi)圓間均留有間隙，使得擋環(huán)20的內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子套18內(nèi)圓間呈間隙配合。所述轉(zhuǎn)子套18兩端與固定架6內(nèi)側(cè)面間均留有間隙，由該間隙、水潤滑軸承L形橫部7和豎部5外側(cè)的溝槽22和永磁鐵11間的間距及永磁鐵11與定子線圈10間的間距構(gòu)成冷卻水路，使得所述軸承為水潤滑軸承。
[0022]為避免水中的雜質(zhì)進(jìn)入水路，避免水路堵塞，在轉(zhuǎn)子套18兩端均加工有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)均安裝有過濾環(huán)3，且所述過濾環(huán)3與其對側(cè)的固定架6內(nèi)側(cè)面間有間隙。所述過濾環(huán)3為橡膠圈，其直徑大于環(huán)形槽的深度并與固定架6鄰側(cè)面間留有間隙。
[0023]所述槳葉19的曲面為自由曲面。所述槳葉19有七個(gè)，槳葉19外端均設(shè)置有弧形板2，所述槳葉19的外端與弧形板2間鑄造為一體，所述弧形板2的弧度與轉(zhuǎn)子套18內(nèi)圓的弧度相同且二者間固定在一起，所述槳葉19里端間留有間距，從而構(gòu)成無軸螺旋槳。其中的槳葉19采用環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料制成，該環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料的主要配方是:納米碳管40%，蒙脫土 25%，雙酚A型環(huán)氧樹脂30%，其余5%為填料。
[0024]為便于槳葉19及弧形板2的安裝，在所述轉(zhuǎn)子套18內(nèi)圓圓周加工有凹槽，所述連有槳葉19的弧形板2沿凹槽的圓周均布，相鄰兩個(gè)弧形板2間的軸向均固定有限位條1，所述弧形板2的鄰邊均借助限位條I和螺釘固定在轉(zhuǎn)子套18的內(nèi)圓上。
[0025]工作時(shí)，通過給定子線圈10通電，定子會產(chǎn)生交變電磁場，使由轉(zhuǎn)子套18和其外側(cè)面上的永磁鐵11構(gòu)成的轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，來帶動(dòng)與轉(zhuǎn)子套18連為一體的槳葉19旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對船舶的推進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，包括電機(jī)、外殼(8)和螺旋槳；其特征在于所述電機(jī)為永磁電機(jī)，該永磁電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子含有定子套(9 )，定子套(9 )處于外殼(8 )內(nèi)且二者間呈固定配合；定子套(9)的內(nèi)圓周向均布有定子線圈(10)，定子線圈(10)外面有絕緣層(12);所述轉(zhuǎn)子含有轉(zhuǎn)子套(18)，轉(zhuǎn)子套(18)內(nèi)圓周向均布有永磁鐵(11)，所述永磁鐵(11)與所述定子線圈(10)間留有間距；定子套(9)兩端與轉(zhuǎn)子套(18)兩端間均有軸承；所述定子套(9)和轉(zhuǎn)子套(18)的兩端均有導(dǎo)流罩(4)，所述導(dǎo)流罩(4)為圓環(huán)形，其橫截面為近似錐形，其兩邊分別與外殼(8)和轉(zhuǎn)子套(18)的同一端相連；所述轉(zhuǎn)子套(18)的內(nèi)圓周向均布有槳葉(19)，由轉(zhuǎn)子套(18)和其內(nèi)圓周向的槳葉(19)構(gòu)成所述螺旋槳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，其特征在于所述外殼(8)和轉(zhuǎn)子套(18)的長度相等，所述定子套(9)的長度小于轉(zhuǎn)子套(18);外殼(8)和轉(zhuǎn)子套(18)的兩端與導(dǎo)流罩(4)間均有固定架(6)，所述固定架(6)為環(huán)形板，固定架(6)的外邊與外殼(8)的一端和導(dǎo)流罩(4)的外邊連接在一起，固定架(6)的里邊與導(dǎo)流罩(4)的里邊連接在一起；固定架(6)的內(nèi)側(cè)面中間有軸向內(nèi)凸起(17)，轉(zhuǎn)子套(18)的外圓接近兩端處均有徑向外凸起(21)，所述徑向外凸起(21)的高度大于軸向內(nèi)凸起(17)的外圓直徑，且徑向外凸起(21)的外側(cè)面與軸向內(nèi)凸起(17)間有間距；所述軸承位于軸向內(nèi)凸起(17)與徑向外凸起(21)外側(cè)的那段轉(zhuǎn)子套(18)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，其特征在于所述軸承為水潤滑軸承，其橫截面為L形，所述L形橫部(7)外端均朝外，所述L形橫部(7)處于軸向內(nèi)凸起(17)與徑向外凸起(21)外側(cè)的那段轉(zhuǎn)子套(18)之間，所述L形豎部(5)處于軸向內(nèi)凸起(17)與徑向外凸起(21)之間；所述L形橫部(7)和豎部(5)外側(cè)周向均布有相互對應(yīng)且連通的溝槽(22);所述水潤滑軸承的L形豎部(5)外邊沿與所述外殼(8)間有間距，間距內(nèi)有壓圈(13)，該壓圈固定在外殼(8)內(nèi)側(cè)，所述壓圈(8)的里端與定子套(9)外端相抵，壓圈(8)與水潤滑軸承的L形豎部(5)外邊沿間借助密封圈(14)呈密封狀配合；所述定子套(9)兩端內(nèi)均有用于擋住定子線圈(10)的擋環(huán)(20)，所述擋環(huán)(20)的內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子套(18)內(nèi)圓間呈間隙配合；所述轉(zhuǎn)子套(18)兩端與固定架(6)內(nèi)側(cè)面間均有間隙，由該間隙、水潤滑軸承L形橫部(7 )和豎部(5 )外側(cè)的溝槽(22 )和永磁鐵(11)間的間距及永磁鐵(11)與定子線圈(10)間的間距構(gòu)成冷卻水路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，其特征在于轉(zhuǎn)子套(18)兩端均有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)有過濾環(huán)(3 )，且所述過濾環(huán)(3 )與其對側(cè)的固定架(6 )內(nèi)側(cè)面間有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，其特征在于所述過濾環(huán)(3)為橡膠圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，其特征在于所述槳葉(19)至少有三個(gè)，所述槳葉(19)外端均有弧形板(2)，所述槳葉(19)的外端與弧形板(2)間呈一體結(jié)構(gòu)，所述弧形板(2)的弧度與轉(zhuǎn)子套(18)內(nèi)圓弧度相同且二者間固定在一起，所述槳葉(19)里端間有間距，以構(gòu)成無軸螺旋槳。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用永磁電機(jī)推進(jìn)器，其特征在于所述轉(zhuǎn)子套(18)內(nèi)圓圓周有凹槽，所述連有槳葉(19)的弧形板(2)沿凹槽的圓周均布，相鄰兩個(gè)弧形板(2)間的軸向固定有限位條(1)，所述弧形板(2)的鄰邊均借助螺釘和限位條(I)固定在轉(zhuǎn)子套(18)內(nèi)圓上。
【文檔編號】H02K1/22GK204244008SQ201420606726
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月18日
【發(fā)明者】張育增, 宋永亮, 高雁, 吳敬華, 董峰, 周晶 申請人:無錫德林船舶設(shè)備有限公司