本實(shí)用新型涉及集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種結(jié)構(gòu)簡單、冷卻性能好、環(huán)保無污染、密封簡單可靠的小型無輪轂葉環(huán)電驅(qū)槳。

背景技術(shù)：

眾所周知，傳統(tǒng)的電驅(qū)槳是由電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，螺旋槳單獨(dú)工作于水中，電機(jī)單獨(dú)密封冷卻，如吊艙室推進(jìn)器。這樣的結(jié)構(gòu)需要軸系來進(jìn)行功率傳遞，甚至還需要變速齒輪箱，勢(shì)必造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，振動(dòng)噪音較大，電機(jī)的冷卻性能較差。軸系的密封也是一個(gè)關(guān)鍵問題。因此出現(xiàn)了電機(jī)與螺旋槳集成的推進(jìn)器，目前這種高推進(jìn)器主要有兩種類型，一種是帶有輪轂的，輪轂作為螺旋槳的支撐和傳力部件，將電機(jī)集成在導(dǎo)管之中，也有將電機(jī)集成在輪轂之中的設(shè)計(jì)；另一種是無輪轂的設(shè)計(jì)，這種方案直接將電機(jī)集成在導(dǎo)管之中，通過槳葉梢部傳力。根據(jù)目前公開的一些專利，總結(jié)出以下的一些特點(diǎn)：

1.多采用加速導(dǎo)管或減速導(dǎo)管，導(dǎo)管進(jìn)口和出口的截面積不相等，如中國專利CN105292424A，CN202414147U，這種導(dǎo)管形式只能進(jìn)行一個(gè)方向的推進(jìn)；

2.多采用滑動(dòng)軸承，數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易受到沙石等的磨損，中國專利CN105109650A；

3.多采用帶有輪轂的，中國專利CN105346696A將驅(qū)動(dòng)電機(jī)置于輪轂之中，導(dǎo)致輪轂尺寸較大，受尺寸限制，功率不可能太高。同時(shí)，輪轂的存在使得梢渦和槳葉迎面阻力增大，槳的效率降低。纏繞問題比較突出。該專利還采用補(bǔ)償油動(dòng)壓密封，密封相對(duì)困難，可能造成漏油污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、冷卻性能好、環(huán)保無污染、密封簡單可靠的小型無輪轂葉環(huán)電驅(qū)槳。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種小型無輪轂葉環(huán)電驅(qū)槳，該無輪轂葉環(huán)電驅(qū)槳由導(dǎo)管系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，其特征在于所述的導(dǎo)管系統(tǒng)由導(dǎo)管、前端蓋和后端蓋組成，所述的前端蓋和后端蓋的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有連接板，所述的導(dǎo)管的兩端套接在與前端蓋和后端蓋相連接的連接板的外側(cè)并經(jīng)緊固螺釘進(jìn)行固定連接，導(dǎo)管的外壁設(shè)有與航行器相連接的支架，支架內(nèi)部布置有電機(jī)繞組電纜的通道，所述的導(dǎo)管內(nèi)壁設(shè)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)定子鐵芯、永磁體、推力球軸承、葉環(huán)和槳葉組成，所述的電機(jī)定子鐵芯與導(dǎo)管內(nèi)壁相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯的外側(cè)進(jìn)行環(huán)氧樹脂層填充密封，所述的電機(jī)定子鐵芯的內(nèi)側(cè)設(shè)有葉環(huán)，所述的葉環(huán)的外側(cè)設(shè)有呈輻射狀并列排列的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有徑向分布的永磁體，所述相鄰的永磁體之間的極性相反，所述的永磁體的外側(cè)設(shè)有密封環(huán)形鋼圈，通過密封環(huán)形鋼圈實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體的密封，所述的葉環(huán)的兩側(cè)分別設(shè)有推力球軸承，所述的推力球軸承的軸圈與葉環(huán)側(cè)面配合連接，推力球軸承的座圈分別與前端蓋和后端蓋之間通過熱套的方式實(shí)現(xiàn)過盈配合連接，所述的槳葉與葉環(huán)相連接。

本實(shí)用新型所述的電機(jī)定子鐵芯由硅鋼片疊壓而成，電機(jī)定子鐵芯的兩端分別經(jīng)與前端蓋和后端蓋的連接板進(jìn)行軸向定位，所述的與前端蓋和后端蓋連接的連接板與電機(jī)定子鐵芯之間經(jīng)O型圈進(jìn)行密封連接，所述的與前端蓋和后端蓋的連接板上設(shè)有與支架內(nèi)部布置的電機(jī)繞組電纜通道對(duì)應(yīng)的電纜通孔。

本實(shí)用新型所述的前端蓋和后端蓋的外側(cè)兩端分別設(shè)為流線型，保證前進(jìn)的流暢性，降低阻力。

本實(shí)用新型所述的支架內(nèi)部布置相應(yīng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)360度全方位的回轉(zhuǎn)，提高機(jī)動(dòng)性能。

本實(shí)用新型所述的推力球軸承運(yùn)動(dòng)副表面設(shè)有耐磨水潤滑層，與海水接觸的表面設(shè)有防腐層，實(shí)現(xiàn)水潤滑取代潤滑油潤滑，避免了油污污染。

本實(shí)用新型所述的槳葉的梢部到尖部逐漸變薄，尖部設(shè)為圓弧狀，減少流體流經(jīng)尖部位置產(chǎn)生渦。

本實(shí)用新型由于所述的導(dǎo)管系統(tǒng)由導(dǎo)管、前端蓋和后端蓋組成，所述的前端蓋和后端蓋的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有連接板，所述的導(dǎo)管的兩端套接在與前端蓋和后端蓋相連接的連接板的外側(cè)并經(jīng)緊固螺釘進(jìn)行固定連接，導(dǎo)管的外壁設(shè)有與航行器相連接的支架，支架內(nèi)部布置有電機(jī)繞組電纜的通道，所述的導(dǎo)管內(nèi)壁設(shè)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)定子鐵芯、永磁體、推力球軸承、葉環(huán)和槳葉組成，所述的電機(jī)定子鐵芯與導(dǎo)管內(nèi)壁相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯的外側(cè)進(jìn)行環(huán)氧樹脂層填充密封，所述的電機(jī)定子鐵芯的內(nèi)側(cè)設(shè)有葉環(huán)，所述的葉環(huán)的外側(cè)設(shè)有呈輻射狀并列排列的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有徑向分布的永磁體，所述相鄰的永磁體之間的極性相反，所述的永磁體的外側(cè)設(shè)有密封環(huán)形鋼圈，通過密封環(huán)形鋼圈實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體的密封，所述的葉環(huán)的兩側(cè)分別設(shè)有推力球軸承，所述的推力球軸承的軸圈與葉環(huán)側(cè)面配合連接，推力球軸承的座圈分別與前端蓋和后端蓋之間通過熱套的方式實(shí)現(xiàn)過盈配合連接，所述的槳葉與葉環(huán)相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯由硅鋼片疊壓而成，電機(jī)定子鐵芯的兩端分別經(jīng)與前端蓋和后端蓋的連接板進(jìn)行軸向定位，所述的與前端蓋和后端蓋連接的連接板與電機(jī)定子鐵芯之間經(jīng)O型圈進(jìn)行密封連接，所述的與前端蓋和后端蓋的連接板上設(shè)有與支架內(nèi)部布置的電機(jī)繞組電纜通道對(duì)應(yīng)的電纜通孔，所述的前端蓋和后端蓋的外側(cè)兩端分別設(shè)為流線型，保證前進(jìn)的流暢性，降低阻力，所述的支架內(nèi)部布置相應(yīng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)360度全方位的回轉(zhuǎn)，提高機(jī)動(dòng)性能，所述的推力球軸承運(yùn)動(dòng)副表面設(shè)有耐磨水潤滑層，與海水接觸的表面設(shè)有防腐層，實(shí)現(xiàn)水潤滑取代潤滑油潤滑，避免了油污污染，所述的槳葉的梢部到尖部逐漸變薄，尖部設(shè)為圓弧狀，減少流體流經(jīng)尖部位置產(chǎn)生渦，具有結(jié)構(gòu)簡單、冷卻性能好、環(huán)保無污染、密封簡單可靠等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A-A的剖視圖。

圖3是圖2中的局部放大圖。

圖4是圖1的截面圖。

圖5是本實(shí)用新型中葉環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明：

如附圖所示，一種小型無輪轂葉環(huán)電驅(qū)槳，該無輪轂葉環(huán)電驅(qū)槳由導(dǎo)管系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，其特征在于所述的導(dǎo)管系統(tǒng)由導(dǎo)管1、前端蓋2和后端蓋3組成，所述的前端蓋2和后端蓋3的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有連接板4，所述的導(dǎo)管1的兩端套接在與前端蓋2和后端蓋3相連接的連接板4的外側(cè)并經(jīng)緊固螺釘5進(jìn)行固定連接，導(dǎo)管1的外壁設(shè)有與航行器相連接的支架6，支架6內(nèi)部布置有電機(jī)繞組電纜的通道7，所述的導(dǎo)管1內(nèi)壁設(shè)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)定子鐵芯8、永磁體11、推力球軸承13、葉環(huán)9和槳葉16組成，所述的電機(jī)定子鐵芯8與導(dǎo)管1內(nèi)壁相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯8的外側(cè)進(jìn)行環(huán)氧樹脂層19填充密封，所述的電機(jī)定子鐵芯8的內(nèi)側(cè)設(shè)有葉環(huán)9，所述的葉環(huán)9的外側(cè)設(shè)有呈輻射狀并列排列的凹槽10，凹槽10內(nèi)設(shè)有徑向分布的永磁體11，所述相鄰的永磁體11之間的極性相反，所述的永磁體11的外側(cè)設(shè)有密封環(huán)形鋼圈12，通過密封環(huán)形鋼圈12實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體的密封，所述的葉環(huán)9的兩側(cè)分別設(shè)有推力球軸承13，所述的推力球軸承13的軸圈14與葉環(huán)9側(cè)面配合連接，推力球軸承13的座圈15分別與前端蓋2和后端蓋3之間通過熱套的方式實(shí)現(xiàn)過盈配合連接，所述的槳葉16與葉環(huán)9相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯8由硅鋼片疊壓而成，電機(jī)定子鐵芯8的兩端分別經(jīng)與前端蓋2和后端蓋3的連接板4進(jìn)行軸向定位，所述的與前端蓋2和后端蓋3連接的連接板4與電機(jī)定子鐵芯8之間經(jīng)O型圈進(jìn)行密封連接，所述的與前端蓋2和后端蓋3的連接板4上設(shè)有與支架6內(nèi)部布置的電機(jī)繞組電纜通道對(duì)應(yīng)的電纜通孔，所述的前端蓋2和后端蓋3的外側(cè)兩端分別設(shè)為流線型，保證前進(jìn)的流暢性，降低阻力，所述的支架6內(nèi)部布置相應(yīng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)360度全方位的回轉(zhuǎn)，提高機(jī)動(dòng)性能，所述的推力球軸承13運(yùn)動(dòng)副表面設(shè)有耐磨水潤滑層，與海水接觸的表面設(shè)有防腐層，實(shí)現(xiàn)水潤滑取代潤滑油潤滑，避免了油污污染，所述的槳葉16的梢部17到尖部18逐漸變薄，尖部18設(shè)為圓弧狀，減少流體流經(jīng)尖部位置產(chǎn)生渦。

本實(shí)用新型所述的前端蓋2和后端蓋3為簡化的雙向?qū)Ч苄螤?，具有良好的流線型，葉環(huán)上設(shè)有凹槽10，凹槽10內(nèi)設(shè)有永磁體11，相鄰磁體的磁性相反，防止槳葉16旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力脫離葉環(huán)9，為了避免海水對(duì)永磁體11的腐蝕，在永磁體11表面進(jìn)行密封處理，采用不銹鋼材料焊接成環(huán)形鋼圈12套住永磁體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子永磁體的密封，葉環(huán)9隨著推力球軸承13的軸圈14運(yùn)動(dòng)將力傳遞給導(dǎo)管支架，流體由推力球軸承13間隙流入，經(jīng)過電機(jī)的氣隙，從另一個(gè)推力球軸承13的間隙流出，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的完全冷卻，冷卻效果好，本實(shí)用新型中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為三相六狀態(tài)永磁無刷直流電機(jī)，狀態(tài)角為120度，需要專用的控制器提供方波電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由于該電機(jī)用于水下，密封等問題要求結(jié)構(gòu)盡可能簡單可靠，所以采用無位置傳感器的方式，可通過檢測(cè)電流或電壓等方式進(jìn)行位置檢測(cè)，采用目前市面上銷售的電動(dòng)車智能無刷直流電機(jī)控制器即可對(duì)該推進(jìn)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，本實(shí)用新型由于所述的導(dǎo)管系統(tǒng)由導(dǎo)管1、前端蓋2和后端蓋3組成，所述的前端蓋2和后端蓋3的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有連接板4，所述的導(dǎo)管1的兩端套接在與前端蓋2和后端蓋3相連接的連接板4的外側(cè)并經(jīng)緊固螺釘5進(jìn)行固定連接，導(dǎo)管1的外壁設(shè)有與航行器相連接的支架6，支架6內(nèi)部布置有電機(jī)繞組電纜的通道7，所述的導(dǎo)管1內(nèi)壁設(shè)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)定子鐵芯8、永磁體11、推力球軸承13、葉環(huán)9和槳葉16組成，所述的電機(jī)定子鐵芯8與導(dǎo)管1內(nèi)壁相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯8的外側(cè)進(jìn)行環(huán)氧樹脂層19填充密封，所述的電機(jī)定子鐵芯8的內(nèi)側(cè)設(shè)有葉環(huán)9，所述的葉環(huán)9的外側(cè)設(shè)有呈輻射狀并列排列的凹槽10，凹槽10內(nèi)設(shè)有徑向分布的永磁體11，所述相鄰的永磁體11之間的極性相反，所述的永磁體11的外側(cè)設(shè)有密封環(huán)形鋼圈12，通過密封環(huán)形鋼圈12實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體的密封，所述的葉環(huán)9的兩側(cè)分別設(shè)有推力球軸承13，所述的推力球軸承13的軸圈14與葉環(huán)9側(cè)面配合連接，推力球軸承13的座圈15分別與前端蓋2和后端蓋3之間通過熱套的方式實(shí)現(xiàn)過盈配合連接，實(shí)現(xiàn)葉環(huán)的徑向和軸向定位，所述的槳葉16與葉環(huán)9相連接，所述的電機(jī)定子鐵芯8由硅鋼片疊壓而成，電機(jī)定子鐵芯8的兩端分別經(jīng)與前端蓋2和后端蓋3的連接板4進(jìn)行軸向定位，所述的與前端蓋2和后端蓋3連接的連接板4與電機(jī)定子鐵芯8之間經(jīng)O型圈進(jìn)行密封連接，所述的與前端蓋2和后端蓋3的連接板4上設(shè)有與支架6內(nèi)部布置的電機(jī)繞組電纜通道對(duì)應(yīng)的電纜通孔，所述的前端蓋2和后端蓋3的外側(cè)兩端分別設(shè)為流線型，保證前進(jìn)的流暢性，降低阻力，所述的支架6內(nèi)部布置相應(yīng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)360度全方位的回轉(zhuǎn)，提高機(jī)動(dòng)性能，所述的推力球軸承13運(yùn)動(dòng)副表面設(shè)有耐磨水潤滑層，與海水接觸的表面設(shè)有防腐層，實(shí)現(xiàn)水潤滑取代潤滑油潤滑，避免了油污污染，所述的槳葉16的梢部17到尖部18逐漸變薄，尖部18設(shè)為圓弧狀，減少流體流經(jīng)尖部位置產(chǎn)生渦，具有結(jié)構(gòu)簡單、冷卻性能好、環(huán)保無污染、密封簡單可靠等優(yōu)點(diǎn)。