环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器的制作方法

本发明涉及船舶推进，特别是涉及一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器。

背景技术：

1、用于船舶的直翼推进器又称作摆线推进器，是一种回转轴纵向设置的特殊推进装置，其桨叶为直翼片，桨叶在围绕轴旋转的同时随船前进，其运动轨迹为一摆线，故又称为摆线推进器。

2、传统的直翼推进器其主体结构主要包括主驱动轴系、主驱动轴承箱、回转箱、桨叶驱动轴系和桨叶。每片桨叶固定在各自的桨叶驱动轴上，桨叶驱动轴系安装在回转箱中，桨叶随回转箱旋转的同时，还绕本身的驱动轴自转，桨叶旋转过程中通过产生合适的进流冲角，从而产生期望方向的推力。直翼推进器不需要借助舵即可提供良好的操纵性。直翼推进器的效率与普通螺旋桨相近，由于其良好的操纵性特点，常应用于对操纵性要求较高的船舶上。

3、其中，直翼推进器回转箱的转动称为公转，叶片的转动称为自转。公转和自转的实现基本采用复杂的齿轮组、连杆组或凸轮等机械结构，这些机械结构在传输动力的同时，会产生不可避免的能量损耗、摩擦噪声、齿轮噪声等不利现象，能量损耗会降低推进器的推进效率，摩擦噪声和齿轮噪声会降低船舶的静音性能，还会降低推进器的寿命和安全可靠性。

4、目前，直翼推进器多采用齿轮、连杆、凸轮、滑块等结构，使得直翼叶片在随回转箱运动的同时，做自转运动。中国专利cn201510918179.3“曲柄滑块式叶片摆动机构以及包括该机构的直翼推进器”采用由控制杆、连接架、导杆、凸台、连接杆等结构组成的曲柄滑块式叶片摆动机构，结合主轴，控制直翼推进器回转箱的转动和叶片的转动。中国专利cn202011367694.4“一种采用控制轴平面位置解耦机构的多叶片摆线推进器”，采用齿轮组、直线驱动、导杆滑块等机构实现摆线推进器的运动。

5、由于传统直翼推进器机构比较复杂以及受机构本身的运动限制，桨叶摆动规律不能很好地满足水动力的要求，限制了其推进性能，特别是推进效率的进一步提高，这也是直翼推进器难以推广应用的主要原因之一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述问题，提供一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，采用环形磁力驱动电机驱动回转箱转动，采用电机直接驱动叶片，既能简化传动机械结构，又可以提升叶片运动状态的自由度。环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器大大减少常规直翼推进器的复杂传动机械结构，使得整体推进器具有高集成化、高电气化，结构简洁紧凑，有效解决了目前直翼推声较大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，包括回转箱，所述回转箱的内部设置有叶片驱动系统，叶片驱动系统的输出端连接有带轴旋翼叶片，叶片驱动系统驱动带轴旋翼叶片旋转，给船舶提供动力；

3、叶片驱动系统包括为叶片驱动电机，叶片驱动电机依靠外接控制电源系统提供电力，并控制其转动；

4、回转箱的外周套装有环形磁力驱动电机，环形磁力驱动电机具有向其供电的第一供电线，第一供电线与外接控制电源连接。

5、根据本发明，进一步地，所述环形磁力驱动电机包括定子壳体和同轴设置在其壳体内部的转子壳体；定子壳体具有产生旋转磁场的定子感应线圈绕组，转子壳体具有转子永磁体组件；第一供电线通电后，定子感应线圈绕组产生磁力场，磁力场驱动环形磁力驱动电机的转子壳体作旋转运动。

6、根据本发明，进一步地，所述定子壳体与转子壳体之间设置水润滑轴承组。

7、根据本发明，进一步地，所述定子壳体表面固定连接有压板；压板表面开设有注水口，注水口延伸至水润滑轴承组，通过注水口向水润滑轴承组持续注入水。

8、根据本发明，进一步地，所述叶片驱动系统的输出端连接有叶片轴承箱，设置在回转箱外部的带轴旋翼叶片的连接轴与叶片轴承箱连接，通过带轴旋翼叶片的运动状态调节船舶的运行状态。

9、根据本发明，进一步地，所述叶片驱动电机具有与轴旋翼叶片连接的电机输出轴及与外接电源连接的电机驱动线。

10、根据本发明，进一步地，所述回转箱具有可拆卸顶板，可拆卸顶板设置有供电机驱动线连接的电机驱动线接插件，电机驱动线接插件实现对叶片驱动系统的供电和控制功能。

11、根据本发明，进一步地，所述叶片轴承箱包括具有中空腔体的轴承箱本体，该中空腔体内安装有叶片轴承，带轴旋翼叶片的连接轴通过联轴器与轴承箱本体连接，连接轴的外周与叶片轴承装配。

12、根据本发明，进一步地，所述轴承箱本体内设置轴承箱密封组件，防止船体外的水进入回转箱。

13、根据本发明，进一步地，所述回转箱与转子壳体做同步运动。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，采用环形磁力驱动电机驱动回转箱转动，替换传统直翼推进器回转箱通过轴承、齿轮的结构驱动形式；采用电机直接驱动叶片替代传统直翼推进器叶片通过轴承、齿轮、连杆、滑块等结构驱动形式，既能简化传动机械结构，又可以提升叶片运动状态的自由度。

15、环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器大大减少常规直翼推进器的复杂传动机械结构，使得整体推进器具有高集成化、高电气化，结构简洁紧凑的特点。

技术特征：

1.一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，包括回转箱，其特征在于：所述回转箱的内部设置有叶片驱动系统，叶片驱动系统的输出端连接有带轴旋翼叶片，叶片驱动系统驱动带轴旋翼叶片旋转，给船舶提供动力；

2.如权利要求1所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述环形磁力驱动电机包括定子壳体和同轴设置在其壳体内部的转子壳体；定子壳体具有产生旋转磁场的定子感应线圈绕组，转子壳体具有转子永磁体组件；第一供电线通电后，定子感应线圈绕组产生磁力场，磁力场驱动环形磁力驱动电机的转子壳体作旋转运动。

3.如权利要求2所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述定子壳体与转子壳体之间设置水润滑轴承组。

4.如权利要求3所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述定子壳体表面固定连接有压板；压板表面开设有注水口，注水口延伸至水润滑轴承组，通过注水口向水润滑轴承组持续注入水。

5.如权利要求1所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述叶片驱动系统的输出端连接有叶片轴承箱，设置在回转箱外部的带轴旋翼叶片的连接轴与叶片轴承箱连接，通过带轴旋翼叶片的运动状态调节船舶的运行状态。

6.如权利要求1所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述叶片驱动电机具有与轴旋翼叶片连接的电机输出轴及与外接电源连接的电机驱动线。

7.如权利要求6所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述回转箱具有可拆卸顶板，可拆卸顶板设置有供电机驱动线连接的电机驱动线接插件，电机驱动线接插件实现对叶片驱动系统的供电和控制功能。

8.如权利要求5所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述叶片轴承箱包括具有中空腔体的轴承箱本体，该中空腔体内安装有叶片轴承，带轴旋翼叶片的连接轴通过联轴器与轴承箱本体连接，连接轴的外周与叶片轴承装配。

9.如权利要求8所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述轴承箱本体内设置轴承箱密封组件，防止船体外的水进入回转箱。

10.如权利要求1-9任一所述的一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，其特征在于：所述回转箱与转子壳体做同步运动。

技术总结本发明属于船舶推进技术领域，公开了一种环形磁力驱动无轴智能旋翼推进器，包括回转箱，所述回转箱的内部设置有叶片驱动系统，叶片驱动系统的输出端连接有带轴旋翼叶片，叶片驱动系统驱动带轴旋翼叶片旋转，给船舶提供动力；叶片驱动系统包括为叶片驱动电机，叶片驱动电机依靠外接控制电源系统提供电力，并控制其转动；回转箱的外周套装有环形磁力驱动电机，环形磁力驱动电机具有向其供电的第一供电线，第一供电线与外接控制电源连接。大减少常规直翼推进器的复杂传动机械结构，使得整体推进器具有高集成化、高电气化，结构简洁紧凑的特点。技术研发人员：李宁,陈建平,邱继涛,刘正浩,万初瑞,王仁智,谢福起受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七○八研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/14