一种无传动轴泵喷推进器的制作方法

本发明属于船舶推进器技术领域，具体涉及一种无传动轴泵喷推进器，用于驱动水下设备航行。

背景技术：

推进器噪声是水下设备航行时的主要噪声源之一，推进器一般布置在设备外部，通过传动轴系与内部舱室连接。轴系运转会产生较大振动，同时推进器所产生的振动会通过轴系传递到设备内部，引起设备尾部结构产生较大振动，这些振动引起的噪声是水下设备噪声的主要来源之一。

泵喷推进器是近年兴起的推进形式，具有高效、低噪声等特点。但现在使用的泵喷推进器因为存在传动轴结构，因此仍有传动轴系引起的振动和噪声。

技术实现要素：

为解决因传动轴系存在而导致的振动及噪声问题，本发明提供了一种无传动轴泵喷推进器，可以显著减少推进器的振动与噪声。

本发明由导管a、前置定子b、基座c、转子d、后置定子e、线圈组ⅰ1、线圈组ⅱ2、轴承ⅰ3、轴承ⅱ4和线圈组ⅲ5组成，其中导管a为从前至后直径逐渐缩小的空心桶状结构；前置定子b中叶片组ⅰ6的叶片、转子d中叶片组ⅱ15的叶片、后置定子e中叶片组ⅲ17的叶片均为横截面是流线型的空心结构。

线圈组ⅱ2和线圈组ⅲ5的线圈数目相同，均为7-11个；线圈组ⅱ2的7-11个线圈分别固接于前置定子b中叶片组ⅰ6的7-11个叶片空隙中；线圈组ⅲ5的7-11个线圈分别固接于后置定子e中叶片组ⅲ17的7-11个叶片空隙中；线圈组ⅰ1的线圈为叶片组ⅰ6叶片数的两倍，均布并固接于导管a夹层的圆周方向；前置定子b、转子d和后置定子e自前至后顺序排列，其中前置定子b中桨毂ⅰ7的内圈与基座c中前段11的外圈固接，且前置定子b中孔组ⅰ8的7-11个孔与基座c中孔组ⅲ13的7-11个孔对应连通；后置定子e中桨毂ⅱ18的内圈与基座c中后段9的外圈固接，且后置定子e中孔组ⅱ19的7-11个孔与基座c中孔组ⅳ14的7-11个孔对应连通；轴承ⅰ3的内圈与基座c的中段10前端固接；轴承ⅱ4的内圈与基座c的中段10后端固接；转子d中桨毂ⅲ16的前端内圈与轴承ⅰ3的外圈固接；转子d中桨毂ⅲ16的后端内圈与轴承ⅱ4的外圈固接；前置定子b中叶片组ⅰ6的7-11个叶片外端与导管a内圈的前部固接；后置定子e中叶片组ⅲ17的7-11个叶片外端与导管a内圈的后部固接；线圈组ⅰ1、线圈组ⅱ2和线圈组ⅲ5的线圈均经导线与电源连接。

所述的前置定子b由桨毂ⅰ7和叶片组ⅰ6组成，叶片组ⅰ6由7-11个叶片组成，且每个叶片均为空心结构，7-11个叶片沿桨毂ⅰ7外圈均布并固接；桨毂ⅰ7上设有孔组ⅰ8的7-11个孔，且与叶片组ⅰ6中7-11个叶片的空隙对应连通，用于安装导线。

所述的基座c为空心的阶梯轴，从后至前分别为后段9、中段10、前段11、凸台12，凸台12与所推进设备连接；前段10上设有孔组ⅲ13；后段9上设有孔组ⅳ14，孔组ⅲ13和孔组ⅳ14均由7-11个孔组成，且孔组ⅲ13的孔与孔组ⅳ14的孔在基座c的轴向上的投影均匀交错排列。

所述的转子d由桨毂ⅲ16和叶片组ⅱ15组成，由永磁材料制造，叶片组ⅱ15由7-13个叶片组成，且均布并固接于桨毂ⅲ16的外圈，在线圈产生的磁场下旋转，推动设备前进。

所述的后置定子e由桨毂ⅱ18和叶片组ⅲ17组成，叶片组ⅲ17由7-11个叶片组成，且每个叶片均为空心结构，7-11个叶片沿桨毂ⅱ18外圈均布并固接，叶片可吸收转子d产生水流中的旋转能量，降低噪声；；桨毂ⅱ18后端封闭,桨毂ⅱ18上设有孔组ⅱ19的7-11个孔，且与叶片组ⅲ17的7-11个叶片的空隙对应连通，用于安装导线。

本发明的无轴结构泵喷式推进器进行工作时，线圈组相继通电，产生旋转的磁场，在磁场的作用下，转子旋转，对水流进行加速，从而推动设备前进。因为前置定子b的存在，进入转子d的水流会产生预旋，其均匀性得到改善，能提高推进效率；而后置定子e的存在，可以吸收转子d产生水流中的旋转能量，降低噪声。

本发明所的有益效果在于：

1.本发明省去了传动轴系，消除因传动轴引起的振动与噪声，因为没有传动轴系，结构较为简单，省去部分设计校核的时间，且系统总尺寸较小、重量较低，便于安装布置，提高设计及制造效率。

2.本发明采用泵喷推进形式，前置定子优化来流均匀性，导管可屏蔽定子旋转的噪声，后置定子可吸收尾流中的旋转能量，有效的提高了推进效率，降低噪声。

附图说明

图1为无传动轴泵喷推进器的轴测图

图2为本发明实施例中无传动轴泵喷推进器的轴向剖面结构示意图

图3为前置定子b的轴测图

图4为基座c的轴测图

图5为转子d的轴测图

图6为后置定子e的轴测图

其中：a.导管b.前置定子c.基座d.转子e.后置定子1.线圈组ⅰ2.线圈组ⅱ3.轴承ⅰ4.轴承ⅱ5.线圈组ⅲ6.叶片组ⅰ7.桨毂ⅰ8.孔组ⅰ9.后段10.中段11.前段12.凸台13.孔组ⅲ14.孔组ⅳ15.叶片组ⅱ16.桨毂ⅲ17.叶片组ⅲ18.桨毂ⅱ19.孔组ⅱ

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明由导管a、前置定子b、基座c、转子d、后置定子e、线圈组ⅰ1、线圈组ⅱ2、轴承ⅰ3、轴承ⅱ4和线圈组ⅲ5组成，其中导管a为从前至后直径逐渐缩小的空心桶状结构；前置定子b中叶片组ⅰ6的叶片、转子d中叶片组ⅱ15的叶片、后置定子e中叶片组ⅲ17的叶片均为横截面是流线型的空心结构。

线圈组ⅱ2和线圈组ⅲ5的线圈数目相同，均为7-11个；线圈组ⅱ2的7-11个线圈分别固接于前置定子b中叶片组ⅰ6的7-11个叶片空隙中；线圈组ⅲ5的7-11个线圈分别固接于后置定子e中叶片组ⅲ17的7-11个叶片空隙中；线圈组ⅰ1的线圈为叶片组ⅰ6叶片数的两倍，均布并固接于导管a夹层的圆周方向；前置定子b、转子d和后置定子e自前至后顺序排列，其中前置定子b中桨毂ⅰ7的内圈与基座c中前段11的外圈固接，且前置定子b中孔组ⅰ8的7-11个孔与基座c中孔组ⅲ13的7-11个孔对应连通；后置定子e中桨毂ⅱ18的内圈与基座c中后段9的外圈固接，且后置定子e中孔组ⅱ19的7-11个孔与基座c中孔组ⅳ14的7-11个孔对应连通；轴承ⅰ3的内圈与基座c的中段10前端固接；轴承ⅱ4的内圈与基座c的中段10后端固接；转子d中桨毂ⅲ16的前端内圈与轴承ⅰ3的外圈固接；转子d中桨毂ⅲ16的后端内圈与轴承ⅱ4的外圈固接；前置定子b中叶片组ⅰ6的7-11个叶片外端与导管a内圈的前部固接；后置定子e中叶片组ⅲ17的7-11个叶片外端与导管a内圈的后部固接；线圈组ⅰ1、线圈组ⅱ2和线圈组ⅲ5的线圈均经导线与电源连接。

导管a为空心桶状结构，从前至后直径逐渐缩小，用于引导和限制水流流向。导管a内部沿周向安装线圈组ⅰ1。导管内圈前部与前置定子叶片外端固连，后部与后置定子叶片外端固连，连接处应有足够大的孔，以便导管线圈通过线缆与电源连接实现电驱动。

如图3和图6所示，所述的前置定子b与后置定子e结构类似，均由桨毂和叶片两部分组成，叶片为空心结构，截面均为流线型以减小阻力，内部分别安装有线圈组ⅱ2与线圈组ⅲ5。桨毂与基座c固连，叶片外端与导管a内圈固连。叶片既起对导管a的支撑作用，同时也是导管线圈的通道。

如图4所示，所述的基座c为空心的阶梯轴，从后至前分别为后段9、中段10、前段11、凸台12，凸台12与所推进设备连接；前段10上设有孔组ⅲ13；后段9上设有孔组ⅳ14，孔组ⅲ13和孔组ⅳ14均由7-11个孔组成，且孔组ⅲ13的孔与孔组ⅳ14的孔在基座c的轴向上的投影均匀交错排列。

如图5所示，所述的转子d由桨毂ⅲ16和叶片组ⅱ15组成，叶片组ⅱ15由7-13个叶片组成，且均布并固接于桨毂ⅲ16的外圈，在线圈产生的磁场下旋转，推动设备前进。

转子d由磁性材料制成，由桨毂和叶片两部分组成，安装在基座c中段10上，可实现自由转动。

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