石油勘探中一体化推进器三维设计(2)_山东solidworks山东代理烟台昭阳网络技术服务有限公司

分离视图中从左到右分别为尾部，导叶总成，定子总成，入水肩环。其中，尾部和入水肩环都是外罩流动力外形的一部分，入水肩环呈漏斗形，是导管的一部分。入水肩环与外罩配合后形成空腔，能够减轻设备的重量。导叶组还起到支撑推进器，使电机与推进器结构一体化的作用。

3.2 电机结构

一体化电机推进器理念的核心在于将电机与推进器机体合二为一，省去了轴系传动的许多问题。电机属于永磁交流电动机，即转子上安装永磁体，电机中，定子嵌入外罩内。相比于磁感应电机，永磁电机主要有两个优点。首先，永磁电机的效率比磁感应电机的效率高出约10%，转子上永磁体建立的磁场替代定子上的线圈通电产生的磁场，启动十分迅速。其次，转子外缘和定子内缘的气隙空间相比磁感应电机可高达0.50英寸（或1.31厘米），海水紊流的摩擦损失因而大大降低，噪声很少，而且，进入气隙的异物对电机的损伤也被削弱。此外，定子上产生的谐波电流稀少，定子的离心游移振动相对平缓，对外界振动极其造成的损伤有着相当的抵抗能力。

转子结构中梯形永磁体安装在磁性碳钢环上，在永磁体之间加装导电楔，以螺栓固定，永磁体上覆盖顶盖，每个顶盖上有四个导线孔，这就是永磁电机的转子。永磁体用于产生磁场，材料使用NbBfe合金，其磁性能和B-H曲线特性良好。导电楔使用锆一铜合金，铜制阻尼棒则插入顶盖的导线孔内。导电楔和阻尼棒构成了鼠笼式结构，作用是保护永磁体，隔绝谐波电流，此外，还能有助转子的启动。定子和转子都被包裹在防水的腔室中。

3.3 轴承总成

轴承总成包括两个部分，推力轴承组和径向轴承衬套，轴承总成是推进器系统中最基本的部件之一，推力轴承组承担设备运转时的轴向载荷，径向轴承作为桨毂和中心轴之间的摩擦构件。推力轴承组包括两部分，五个构件，在中心轴承座的两侧各有一个推力轴承，左边的推力轴承承受能力较强，称为主推力轴承，主要承担设备运转的轴向载荷，在整个推进器中承担传递推进力的作用。右边的推力轴承承载能力较弱，称为次推力轴承，主要承受中心轴的受迫振动，轴承座上的凸曲面与轴承上的凹曲面相配合，能够承担中心轴的轻微偏心游移。

径向轴承衬套由三个部件构成，一个轴瓦衬和两个橡胶滑动轴承。两个橡胶轴承分别安装在轴瓦衬的两端，中间的突出部位用于固定。橡胶轴承在水润滑的作用下摩擦系数非常小，橡胶柔软而富有弹性，具有良好的包容性，能将杂质异物回转导入到轴承内的螺纹槽里被润滑水冲走，而且橡胶内阻力较大，能够有效的放置或减缓振动、噪声和冲击，橡胶的变形还可起到缓和轴的应力的作用，并有自动调位的能力。

3.4 其它部件简述

(1)中心轴：中心轴的结构非常简单的阶梯轴，除了两端的法兰边、螺纹、键槽外没有什么其它的结构，轴心中空，是推进器的水循环系统的主要干道。

(2)活动端盖：活动端盖的结构稍显复杂，它的内部中空，还设置有入水孔，是推进器水循环的重要组成部分，同时，它固定在桨毂上，随桨毂衣起旋转，由固定着一个次推力轴承的一部分，使之随桨旋转。在某些改进的实例中，活动端盖保持不动，这样可以最小化活动端盖旋转对周围水流造成的干扰，提高推进装置的效率，并减低噪声。

(3)桨和桨毂：桨是推进器推力的来源，也是推进器的核心部件，螺旋桨不再赘述。

4 一体化推进器中的水循环系统

4.1 轴承总咸水循环系统

轴承总成水循环系统涉及推进器中心部位的所有部件。

设备运行时，周围的海水从下游流孔流入，穿过过滤网，进入导叶毂的内部空腔，流过中心轴的中心孔，又从次推力轴承上的开口，流入径向通孔。流过通孔的水在离心力作用下加压回流，沿着主推力轴承的支撑座周缘，轴环上的凹槽，直至滚动部分的中心空隙。从此处，海水流入橡胶轴承，以及中心轴的外表面，然后从缝隙排出。同时，少量海水从活动端盖上的流水孔流入，这些流水孔的横截面积相比导叶毂上的流孔非常小，主要起到平衡压强的作用，使从下游抽入的大部分海水都被用于润滑和冷却轴承总成。

石油勘探中一体化推进器三维设计(2)

在线客服

客服电话

微博