一种用于水下助推器的动力涵道的制作方法

本实用新型涉及水下娱乐动力领域，具体是一种用于水下助推器的动力涵道。
背景技术：
：水下助推器是帮助人们在水下嬉戏游玩的动力工具，适用于潜水、泳池、浅滩等多种场景，利用水下助推器的动力，可以让使用者体验水中畅游，而水下助推器的动力涵道则是安装在水下助推器的动力装置，是水下助推器的动力来源，一般由电机和桨叶等组成，原理是利用电机带动桨叶旋转，进入动力涵道的水流被桨叶快速推出，产生动力推动人体前进，现有的助推器的动力涵道没有经过严谨的桨叶和收口设计，会产生给水流加速时效率不高，出水时方向不稳定的情况发生，因而会降低电机的工作效率，且前进方向不好掌握，使得使用者在水下前进、翻转、游戏时更费力，本实用新型公开的一种用于水下助推器的动力涵道，采用了浸泡式水冷电机作为推进动力来源，重量轻便，稳定性好，推进涵道中的转子叶片经过特殊的角度设计，使得动力涵道出水最稳定，出水流量最大，使用时轻轻用力即可实现动力方向的转变，出水收口的设计使水流按照既定方向喷出，可控性提高，使用者可轻松在水下实现翻转、前进、变换方向等动作。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种用于水下助推器的动力涵道，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于水下助推器的动力涵道，包括电机支架中段,所述电机支架中段内部设置有桨叶转子，所述桨叶转子内部设置有电机，所述电机一端设置有整流帽，所述整流帽另一端设置有上入水道，所述上入水道下端设置有下入水道，所述电机另一端设置有出水口定子，所述出水口定子另一端设置有出水收口，所述出水收口另一端设置有出水直口，所述桨叶转子一周设置有转子叶片；上述电机支架中段是整个动力涵道的支撑件，可以支撑整个装置，桨叶转子被电机带动，可以给经过动力涵道的水流推力，形成动力涵道的动力，整流帽将进入动力涵道的水流顺着装置的内壁流动，具有集中水流的作用，上入水道和下入水道合起来形成水流的通道和水流入口，出水口定子整合了经过桨叶转子加速后的水流，使水流的方向平行于动力涵道，出水收口将经过桨叶转子的水流集中，有利于进一步平行水流方向和集中水流量，出水直口是水流的最后出口。所述转子叶片的盘面比为a，所述a的范围为0.72～1.05，所述转子叶片的螺距角为b，所述b的范围为37°～45.2°，所述出水收口的收口压缩比为c，所述c的范围为1.12～1.67。所述电机是开放式的浸泡式水冷电机，所述电机固定在电机支架中段内，所述桨叶转子和电机的输出端连接。上述浸泡式水冷电机为无刷结构，负载特性优异，低速性能好，启动转矩大，启动电流小、适应动力涵道频繁启动的需要，节省电能。所述出水口定子包括定子外筒、定子叶片和整流器，所述定子叶片固定在整流器的一周，所述定子叶片和整流器固定在定子外筒内部，所述转子叶片和定子叶片的导流方向相反。经过桨叶转子加速的水流会产生旋转力，而出水口定子则将产生旋转力的水流拨流，使水流的流向和助力涵道平行。所述上入水道和下入水道固定在电机支架中段上，所述整流帽固定在电机支架中段内。上入水道和下入水道相互固定会形成一个通道，水流从该通道流进助力涵道内，经过整流帽导流，使水流集中经过桨叶转子。所述出水口定子固定在电机支架中段内，所述出水收口和电机支架中段、出水直口固定连接。经过出水口定子整流后的水流再经过出水收口集流，最后从出水直口排出。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种用于水下助推器的动力涵道，采用了浸泡式水冷电机作为推进动力来源，重量轻便，稳定性好，推进涵道中的转子叶片经过特殊的角度设计，使得动力涵道出水最稳定，出水流量最大，使用时轻轻用力即可实现动力方向的转变，出水收口的设计使水流按照既定方向喷出，可控性提高，使用者可轻松在水下实现翻转、前进、变换方向等动作。附图说明图1为本实用新型一种用于水下助推器的动力涵道的截面图；图2为本实用新型桨叶转子的俯视图；图3为本实用新型桨叶转子的的立体图；图4为本实用新型出水口定子的立体图；图5为本实用新型出水口定子的截面图；图6为本实用新型出水收口的正视图。附图标记：1、上入水道；2、电机支架中段；3、出水口定子；4、出水收口；5、出水直口；6、下入水道；7、整流帽；8、电机；9、桨叶转子；10、转子叶片；11、定子外筒；12、定子叶片；13、整流器。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例1：请参阅图1～6，本实用新型中，一种用于水下助推器的动力涵道，包括电机支架中段2,电机支架中段2是中空的圆柱体结构，是整个装置的支撑结构，所述电机支架中段2内部设置有桨叶转子9，桨叶转子9是中空的圆柱体结构，圆柱体结构周身设置有若干个叶片，桨叶转子9用于在转动时拨动水流，给予水流一个加速的力量，所述桨叶转子9内部设置有电机8，电机8是水冷式无刷电机，电机8用于带动桨叶转子9转动，所述电机8一端设置有整流帽7，整流帽7是尖端凸起的半球形结构，用于将流进助力涵道的水流整流，使水流较为集中的经过桨叶转子9，所述整流帽7另一端设置有上入水道1，所述上入水道1下端设置有下入水道6，上入水道1和下入水道6共同形成了形成水流的通道和水流的入口，所述电机8另一端设置有出水口定子3，出水口定子3整合了经过桨叶转子8加速后的水流，使水流的方向平行于动力涵道，且将经过桨叶转子8加速后的水流进行集中整流，所述出水口定子3另一端设置有出水收口4，出水收口4是一端开口大另一端开口小的筒形结构，用于将水流集中形成较大压强的水流，所述出水收口4另一端设置有出水直口5，出水直口5是圆柱筒形结构，用于将加速后的水流排出，所述桨叶转子9一周设置有转子叶片10，转子叶片10是直接作用于水流的结构，是具有一定曲度的片状结构；所述电机8是开放式的浸泡式水冷电机，浸泡式水冷电机为无刷结构，负载特性优异，低速性能好，启动转矩大，启动电流小、适应动力涵道频繁启动的需要，节省电能，所述电机8固定在电机支架中段2内，所述桨叶转子9和电机8的输出端连接，作为水流加速的动力来源。所述出水口定子3包括定子外筒11、定子叶片12和整流器13，定子外筒11是圆柱筒形结构，水流在定子外筒11内经过，所述定子叶片12固定在整流器13的一周，所述定子叶片12和整流器13固定在定子外筒11内部，所述转子叶片10和定子叶片12的导流方向相反，经过桨叶转子9的水流会被转子叶片10带动产生一定的轴向旋转，定子叶片12则将给予水流一个反向旋转的力量，使水流径向流出，整流器13是尖端凸起的半球体结构，用于使水流集中流出。所述上入水道1和下入水道6固定在电机支架中段2上，所述整流帽7固定在电机支架中段2内，上入水道1和下入水道6相互固定会形成一个通道，水流从该通导流进助力涵道内，经过整流帽7导流，使水流集中经过桨叶转子8。所述出水口定子3固定在电机支架中段2内，所述出水收口4和电机支架中段2、出水直口5固定连接，经过出水口定子3整流后的水流再经过出水收口4集流，最后从出水直口5排出。实施例2～5：一种用于水下助推器的动力涵道，选择转子叶片0.7r(r为转子叶片的半径)处螺距，转子叶片10的盘面比为a，即所有桨叶展开面积总和与盘面积之比为a，转子叶片10的螺距角为b，即转子叶片在0.7r螺距处的倾斜程度，出水收口4的收口压缩比为c,即出水收口4的收口前通道面积何收口后通道面积之比。现选择电机8的油门最大情况下，选择选择转子叶片0.7r(r为转子叶片的半径)处螺距，即转子叶片螺距为148mm，选择定子叶片的桨叶角为8.6°时，选择a为0.72、0.85、0.92、1.05，选择b为37、38.6、43.8、45.2，选择c为1.12、1.25、1.41、1.67，利用压力传感器配合直角测力结构，通过计算机采样计算实现精确测量得到最大正向推力f，设满载电流为d，则在24v条件下测试的动力涵道的推进效率为μ，那么μ＝f/(24*d)，通过上述得到表1：实施例2实施例3实施例4实施例5a0.920.850.721.05b(°)38.643.845.237c1.121.671.411.25f(kg24v)8.587.98.9d(a)25222121μ(g/w)14.1615.1515.6716.86表1从表1中可以看出，转子叶片(10)的盘面比a越大，最大正向推力f越大,推力效率为μ越大；转子叶片(10)的螺距角b越大，最大正向推力f越小,推力效率为μ越小；当出水收口(4)的收口压缩比c为1.25时，最大正向推力f为8.9kg，动力涵道的推力效率μ为16.86(g/w)，达到最大值。当选择a为0.72、0.85、0.92、1.05，选择b为37、38.6、43.8、45.2，选择c为1.12、1.25、1.41、1.67时，最大正向推力f均大于7.9kg，动力涵道均可以实现稳定的推进。综上所述，一种用于水下助推器的动力涵道的实施例5为最佳实施例，即转子叶片10的盘面比a为1.05、转子叶片10的螺距角b为37、出水收口4的收口压缩比c为1.25时，动力涵道的推进效果最好，推进稳定度最高。本实用新型的工作原理是：上入水道1和下入水道6相互固定会形成一个通道，水流从该通导流进助力涵道内，经过整流帽7导流，使水流集中经过桨叶转子9，电机8带动桨叶转子9转动，桨叶转子9带动转子叶片10转动，转子叶片10在转动时拨动水流，使得水流径向加速，同时水流产生一定的轴向运动，出水口定子3上设置的定子叶片12给予水流一个反向旋转的力量，使水流径向流出，整流器13导流，使水流集中流出，经过出水口定子3整流后的水流再经过出水收口4集流，最后从出水直口5排出。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。当前第1页1 2 3 

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