[实用新型]一种轴系支撑的周向多电机驱动的环形电力推进器

说明书

本实用新型涉及一种轴系支撑的周向多电机驱动的环形电力推进器，包括：壳体、电机驱动单元、轴系组件和螺旋桨。本实用新型为由轴系组件支撑的、多个直线电机联合驱动的环形电力推进器，其原理和结构简单、推进效率高、振动噪声低、安全性和冗余度高、启动电流低，可应用在电动船舶上，尤其适合于内河和湖泊浅吃水环境限制的船舶。

技术领域

本实用新型属于船舶轮机推进器技术领域，具体涉及一种轴系支撑的周向多电机驱动的环形电力推进器。

背景技术

随着电力推进技术的发展，电力推进系统越来越多地应用于船舶上。常见的电力推进系统包括变速齿轮箱、轴系（含轴、联轴器、各种轴承和轴承座、艉管密封）、螺旋桨等；电力推进系统的推进方式是由电动机带动变速齿轮箱减速后，驱动轴系和螺旋桨旋转，产生船舶前进或后退的推力。这种推进方式存在以下问题：结构复杂，零件众多，故障率高、占用空间大、重量重；推进效率低：电机与螺旋桨之间通过齿轮、轴系等部件传动，齿轮啮合产生能量损失，同时轴承通常为滑动轴承，摩擦力大，摩擦功耗大；以上传动环节，产生了中间传动损耗，降低了系统的推进效率；传动齿轮啮合产生振动并引发噪声，其次，水流流经轴系和水下附体后，产生紊流，螺旋桨在紊流中旋转，产生激振和空泡，空泡爆裂产生噪声。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种轴系支撑的周向多电机驱动的环形电力推进器，其为由轴系组件支撑的、多个直线电机联合驱动的环形电力推进器，本实用新型推进器原理和结构简单、推进效率高、振动噪声低、安全性和冗余度高、启动电流低，可应用在电动船舶上，尤其适合于内河和湖泊浅吃水环境限制的船舶。

为至少解决上述技术问题之一，本实用新型采取的技术方案为：

一种轴系支撑的周向多电机驱动的环形电力推进器，包括：壳体、电机驱动单元、轴系组件和螺旋桨，其中，

所述电机驱动单元包括：公共转子组件、多个定子组件和端面法兰，所述公共转子组件设置于所述壳体的内侧，所述多个定子组件沿所述壳体周向间隔环布于所述壳体内且与所述公共转子组件形成多定子-单转子副，所述壳体的两端分别设有所述端面法兰；

所述轴系组件包括：螺旋桨轴、轴承组、轴承座和支撑辐条，所述螺旋桨轴的一端与所述螺旋桨相连，所述螺旋桨轴的另一端通过轴承组设置于所述轴承座上，所述轴承座通过支撑辐条与所述端面法兰相连；

所述螺旋桨与所述公共转子组件相连。

进一步的，所述定子组件固定于两端的所述端面法兰的内侧台阶的上方，所述公共转子组件位于所述定子组件的内侧且位于两端的所述端面法兰之间。

进一步的，所述轴承组装配于所述轴承座内，所述螺旋桨轴与轴承座之间采用水润滑或油润滑方式中的一种或几种。

进一步的，采用油润滑方式时，所述螺旋桨轴与轴承座之间具有密封件。

进一步的，所述壳体在上下方向的垂直高度小于其它角度处的壳体的外径。

本实用新型的有益效果至少包括：

1）成本降低：采用轴系加滑动轴承（或滚动轴承），降低了成本，另外，由于结构更加简单，可靠性也提高了，最后，消除了磁轴承涡流损耗带来效率下降的缺点；

2）刚度提高：采用了有毂式螺旋桨，替代了无毂式螺旋桨，提高了螺旋桨-转子组件的刚度，减少了转子的变形，确保了电机气隙均匀，保证了电机的高效率；

3）推进效率高：永磁直线电机转子采用永磁体代替线圈，相比传统的他励式电动机，减少了电流损耗，提高了电机效率和功率因数；其次电机直接驱动螺旋桨，消除了齿轮传动环节，减少了机械效率损失；

4）噪声振动更低：消除了传统推进器采用齿轮传动所带来的噪声和振动；