一种新型水下矢量推进器的制造方法_2

文档序号:10006620阅读:来源:国知局
>[0048]矢量电机数量,不局限本实施例中的数量为4个,本实施的矢量电机2有4个为优选的实施方式,其矢量电机2为对称布置的,其具体矢量电机2是数量可根据具体需要设计,其它对称矢量电机2的数量均在本实施例的保护范围之内;
[0049]矢量电机2改变旋转方向是通过改变对称矢量电机2的转速,利用康达效应,改变水流在主流通道4和附流通道5的流动方向而形成相应的方向的扭矩来实现的。以左右对称矢量电机2为例具体如下:
[0050]对于主流通道4,相对应的左右两个矢量电机2,如果左矢量电机2转速快,右矢量电机2转速慢,由于康达效应左矢量电机2对应的左主流通道4的一部分水流会向右下方流动;由于康达效应右矢量电机2对应的右主流通道4的一部分水流会向左下方流动。由于左矢量电机2流速快,因此总的水流会向右下方流动,会提供一个右转的扭矩。同时向后的水流由于两边不对称也会提供一个右转的扭矩。通过此矢量推进器可以放大右转的扭矩。同样如果右矢量电机2转速快,左矢量电机2转速慢,由于康达效应左矢量电机2对应的左主流通道4的一部分水流会向右下方流动;由于康达效应右矢量电机2对应的右主流通道4的一部分水流会向左下方流动。由于右矢量电机2流速快,因此总的水流会向左下方流动,会提供一个左转的扭矩。同时向后的水流由于两边不对称也会提供一个左转的扭矩。通过此矢量推进器可以放大左转的扭矩。实现水下灵活的转弯。
[0051]同样对于附流通道5,相对应的左右两个矢量电机2,如果左矢量电机2转速快,右矢量电机2转速慢,左主流通道4的流速比右主流通道4的流速快,左附流通道5的流速也快与右主流通道4的流速,左附流通道5流到右主流通道4的水流会带动右主流通道4的水流向右下方流动提供一个右转的扭矩。如果左矢量电机2转速慢,右矢量转速快,左主流通道4的流速比右主流通道4的流速慢,左附流通道5的流速也慢与右主流通道4的流速,右附流通道5流到左主流通道4的水流会带动左主流通道4的水流向右下方流动提供一个左转的扭矩。进一步加强矢量推进器在转弯时候的扭矩,以便于水下灵活的转弯。
[0052]实施例2
[0053]请参照图5,图5是本实用新型的另一种新型水下矢量推进器的结构示意图。一种新型水下矢量推进器,所述水下矢量推进器包括壳体1、矢量电机2、主流通道4、附流通道
5、空心轴6和隔板7 ;所述矢量电机2带有螺旋桨;所述空心轴6末端呈半球形;所述空心轴6通过隔板7与壳体I连接;所述壳体I通过隔板7与空心轴6连接空间为主流通道4 ;所述的附流通道5为壳体I内壁结构形成的通道;所述的附流通道5连接两个对称的主流通道4 ;所述的主流通道4中均设有矢量电机2 ;所述矢量电机2为对称布置。
[0054]请参照图6,图6为壳体、空心轴、隔板位置关系示意图。所述的隔板7组合呈十字形;所述的隔板7置于壳体I的端部;所述壳体I两端为开口结构;所述壳体I呈喇叭形。
[0055]请参照图3和图4,图3为附流通道5在壳体I内壁形成结构结构图。图4为附流通道5三维模型结构示意图。所述的附流通道5为壳体I内壁形成的通道;所述附流通道5为交叉设计;所述附流通道5为弧形结构,形成凸起;所述的附流通道5在壳体I内壁上呈螺旋结构,且对称的两个主流通道4均与附流通道5建立连接;所述的附流通道5是将主流通道4的水流引流到相对的主流通道4的外侧。
[0056]空心轴6的末端是一个半球形,根据康达效应的应用,康达效应(Coanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时,只要曲率不大,流体会顺着物体表面流动,水会贴其壁流动。
[0057]空心轴6采用的空心设计,可以大大的减少矢量推进器的重量;
[0058]实施例2与实施例1基本相同,其不同之处在于,实施例2中没有主推进电机3、主推进器流道8,实施例1中通过主推进电机3可以提供动力,通过主推进器流道8把主推进电机3和矢量电机2独立分开,使得矢量推进器能够在低速下矢量控制;实施例2中,单独采用矢量电机2,中空轴6,其结构简单,制造成本低,空心轴6的末端是一个半球形,根据康达效应的应用,水会贴其壁流动。而水流的方向由流速差控制,从而改变推进方向。另外实施例I中的壳体I呈杯子形,其杯子形壳体I水流同轴性好,有效推力大,适合在复杂的海洋环境中运行;实施例2中的壳体I呈喇叭形,喇叭形的壳体I具有弧形的轮廓,形成凸起面,水流能够利用康达效应,使得水流言壳体I外壁流动,有效减少矢量推进器的阻力。
[0059]本实用新型的一种新型水下矢量推进器,在船舶、潜艇、水下无人机器人等需要转弯时,通过改变不同矢量电机2的转速可以实现矢量推进,实现水下更灵活的推进控制;水下矢量推进器能完成前进、后退、偏航、悬停、原地转弯、垂直升降等动作;利用对称矢量电机2的转速差值,结合主流通道4和附流通道5,利用一侧的水流产生对称位置的控制流层,从而控制水流及推进方向;空心轴6末端为半球形结构,水流由于康达效应,水流会贴其壁流动,而水流的方向有流速差控制,从而改变推进方向;附流通道5呈螺旋结构,形成弧形凸起,利用康达效应,同时在对称位置矢量电机2转速差的作用下,使得水流向对称的主流通道4以及附流通道5中流动,从而改变矢量推进器的扭矩,实现灵活转向;壳体I外壁轮廓也为带弧形凸起的结构,利用康达效应,水流在壳体I外壁流动,有效减少水流对矢量推进器的阻力,使得矢量推进器更加灵活,操控性好;水下矢量推进器单独设计对称的矢量电机2,来实现对矢量推进器灵活转弯的控制,结构简单,成本低;水下矢量推进器利用主推进电机3和对称矢量电机2,使得矢量推进器能够在低速下矢量控制。
[0060]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种新型水下矢量推进器,其特征在于,所述水下矢量推进器包括壳体、主推进电机、矢量电机、主流通道、附流通道、主推进器流道和隔板;所述壳体呈杯子形;所述主推进电机安装在主推进器流道中;所述矢量电机带有螺旋桨;所述壳体通过隔板与主推进器流道连接空间为主流通道;所述的附流通道为壳体内壁结构形成的通道;所述的附流通道在壳体内壁上呈螺旋结构;所述的附流通道连接两个对称的主流通道;所述的主流通道中均设有矢量电机;所述的隔板组合呈十字形;所述的隔板置于壳体的端部;所述壳体两端为开口结构。2.根据要求I所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述的主推进电机置于壳体中央。3.根据要求2所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述主推进电机带有螺旋桨。4.根据要求I所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述矢量电机为4个。5.根据要求I所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述矢量电机为对称布置。6.根据要求I所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述附流通道为交叉设计。7.根据要求I所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述附流通道为弧形结构,形成凸起。8.一种新型水下矢量推进器,其特征在于,所述水下矢量推进器包括壳体、矢量电机、主流通道、附流通道、空心轴和隔板;所述矢量电机带有螺旋桨;所述空心轴末端呈半球形;所述空心轴通过隔板与壳体连接;所述壳体通过隔板与空心轴连接空间为主流通道;所述的附流通道为壳体内壁结构形成的通道;所述的附流通道在壳体内壁上呈螺旋结构;所述的附流通道连接两个对称的主流通道;所述的主流通道中均设有矢量电机;所述的隔板组合呈十字形;所述的隔板置于壳体的端部;所述壳体两端为开口结构。9.根据要求8所述的水下矢量推进器,其特征在于,所述壳体呈喇叭形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型水下矢量推进器,所述水下矢量推进器包括壳体、主推进电机、矢量电机、主流通道、附流通道、主推进器流道和隔板;所述主推进电机安装在主推进器流道中;所述矢量电机带有螺旋桨;所述壳体通过隔板与主推进器流道连接空间为主流通道;所述的附流通道为壳体内壁结构形成的通道;所述的附流通道连接两个对称的主流通道;所述的主流通道中均设有矢量电机;所述壳体两端为开口结构。其优点表现在:本实用新型的一种新型水下矢量推进器,在船舶、潜艇、水下无人机器人等需要转弯时,通过改变不同矢量电机的转速可以实现矢量推进,实现水下更灵活的推进控制。
【IPC分类】B63H1/14, B63H21/17
【公开号】CN204916130
【申请号】CN201520642840
【发明人】刘亿明, 周庆良, 袁彬, 邵翔, 孙端晨, 董团阳, 刘青阳
【申请人】欧舶智能科技(上海)有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月24日
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