CN102325693A - 带有能在水下枢转的驱动单元的船用驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用驱动器(1)，所述船用驱动器具有布置在船体(39)中的上驱动单元(7a)和布置在船体外的下驱动单元(7b)，其中，至少下驱动单元(7b)以能相对船体(39)枢转的方式支承，其中，所述上驱动单元(7a)的输入轴(12)能由驱动马达驱动，其中，至少一个螺旋桨(18、19)能由分派在下驱动单元(7b)中的从动轴(37)驱动，其中，垂直布置的驱动轴(21)通过上锥齿轮传动装置(4)与上驱动单元(7a)的输入轴(12)驱动有效地连接，以及通过下锥齿轮传动装置(4)与下驱动单元(7b)的从动轴(37)驱动有效地连接，以及其中，具有将上驱动单元和下驱动单元(7a、7b)相互连接的润滑油流道，其中，润滑油能够注入到上驱动单元(7a)中，并且能通过该上驱动单元再次导出。为了进一步改进该船用驱动器而设置的是，上驱动单元(7a)的至少一个润滑油流道(29a、29b)通过柔性导管(28a、28b)与布置在上驱动单元(7a)的区域内的润滑油容器(13a、13b)连接。

Description

带有能在水下枢转的驱动单元的船用驱动器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的船用驱动器。
背景技术
由类型限定的DE 699 33 288 T2(EP 1 708 850 B1)已知一种船用驱动器，所述船用驱动器具有布置在船体中的上驱动单元和布置在船体外的下驱动单元，其中，至少下驱动单元以相对船体能枢转的方式支承，其中，上驱动单元的输入轴能由驱动马达驱动，其中，螺旋桨能由布置在下驱动单元中的从动轴驱动，其中，垂直布置的驱动轴通过上锥齿轮传动装置与上驱动单元的输入轴以及通过下锥齿轮传动装置与下驱动单元的从动轴驱动有效地连接，以及其中，具有将上驱动单元和下驱动单元相互连接的润滑油流道，其中，润滑油可以注入到上驱动单元中，也可以通过该上驱动单元导出。
这种结构类型的船用驱动器的优点在于，可以由船体内部实现将润滑油注入和排空。因此，润滑油更换相对于其它船用驱动器而言无需更多耗费地在干船坞中进行。但仍存在进一步改善这类船用驱动器的需求。这尤其涉及到在润滑油储存方面以及在船用驱动器内导引润滑油的腔室或导管的构造方面的结构性措施。
发明内容
因此本发明基于如下任务，即，以如下方式对这类船用驱动器进行改进，即，使得在该船用驱动器中例如在首次加注或润滑油更换时，实现润滑油的简单的导入和导出。此外，应当实现简单的且在机械上可靠的润滑油导入以及润滑油储存，所述润滑油导入以及润滑油储存尤其持续承受来自船的振动和驱动器振动的负荷。此外，应当存在排气可能性，以便在填注润滑油时可以排出来自导油的腔室的空气。最后，船用驱动器应当以如下方式构造，即，使润滑油可以发生温度引发的体积变化，而不会使润滑油非本意地从船用驱动器泄漏出或造成其它损害。
由独立权利要求的特征得出这些任务中的至少一个的解决方案，而有利的改进方案和设计方案可由从属权利要求获得。
因此，本发明涉及一种船用驱动器，船用驱动器具有布置在船体中的上驱动单元和布置在船体外的下驱动单元，其中，至少下驱动单元以能相对船体转动或者说枢转的方式支承，其中，上驱动单元的输入轴可以由驱动马达驱动，其中，至少一个螺旋桨可以由分派在下驱动单元中的从动轴驱动，其中，垂直布置的驱动轴通过上锥齿轮传动装置与上驱动单元的输入轴以及通过下锥齿轮传动装置与下驱动单元的从动轴有效驱动地连接，以及其中，具有将上驱动单元和下驱动单元相互连接的润滑油流道，其中，润滑油可以注入到上驱动单元中，并且也可以通过上驱动单元再次导出。此外设置的是，上驱动单元的至少一个润滑油流道通过柔性导管与润滑油容器连接，所述润滑油容器布置在上驱动单元的区域中。
按照另一种设计方案作如下设置，即，至少一个润滑油容器与上锥齿轮传动装置或该上锥齿轮传动装置的传动装置壳体相间隔地布置。通过这种措施可以实现的是，来自船用驱动器的振动不可能直接到达至少一个润滑油容器。
此外，为了能够随时且简单地确定在至少一个润滑油容器中的润滑油液位，还可以作如下设置，即，润滑油容器具有至少部分透明的壳体。此外，壳体的透明度使船上的工作人员根据润滑油的外观就能确定在润滑油中是否存在水，以及必要时确定在润滑油中的水含量有多高。
润滑油到船用驱动器中的导入或从船用驱动器中的引出均在上驱动单元区域内进行，在该上驱动单元内同样构造有至少一个能封闭的排气流道，用于将空气从船用驱动器的导油的腔室中引出。
此外本发明的特征还在于，在润滑剂容器上的所提及的柔性导管与构造在上驱动单元的传动装置壳体的壁内的润滑油流道的自由端连接。优选的是，在传动装置壳体内的这种润滑油流道以其另一个端部与在上驱动单元的承载结构的壁内的润滑油流道连接，该在上驱动单元的承载结构的壁内的润滑油流道朝着垂直的驱动轴的方向并朝着下驱动单元的方向引导。在此，如根据实施例说明的那样，传动装置壳体和承载结构彼此刚性地连接，从而使得承载结构承载传动装置壳体和上驱动单元的其它构件。
在能封闭的排气流道方面可以作如下设置，即，该排气流道构造在上驱动单元的承载结构的壁内。
此外，按本发明的船用驱动器的一个特征是，在上驱动单元的所提到的承载结构内布置有能由电动马达转动的、空心圆柱形的毂，该毂与下驱动单元的空心承载翼板(Tragfinne)牢固地连接。在此，将上驱动单元和下驱动单元驱动有效地连接起来的前述垂直的驱动轴在毂中以及承载翼板中同轴地被容纳，并且在这两个构件中均通过滚动轴承支承。
此外有利的是，在能相对船体转动的承载翼板的靠近毂的区域内构造集油腔，该集油腔通过去转动/转动脱离与上驱动单元的承载结构的壁中的位置固定的润滑油流道流通地连接。
在此，通过环形槽实现去转动/转动脱离，所述环形槽构造在与承载翼板连接的转盘的外壁中，其中，该环形槽向外借助密封器件(如O形圈)密封，并且既与在上驱动单元的承载结构的壁中的润滑油流道流通地连接，也与在能转动和/或能枢转的承载翼板和/或转盘区域内的集油腔流通地连接。
润滑油从集油腔沿着与在承载翼板内的垂直的驱动轴同轴的润滑介质路径到达船用驱动器的布置在水下的下驱动单元的能转动的且待润滑的构件。
附图说明
可以借助实施例进一步阐释本发明。为此，说明书附有附图。在附图中：
图1以透视示图示出了带有固位的上驱动单元和能相对该上驱动单元枢转的下驱动单元的船用驱动器；以及
图2示出了按图1的船用驱动器的横截面。
具体实施方式
因此，船用驱动器1具有布置在船体39中的上驱动单元7a和布置在船体外的下驱动单元7b，这两个驱动单元相互连接。下驱动单元7b以能相对船体39枢转的方式支承，从而使得船具有很高的驾驶灵活性。
上驱动单元7a配备有与上锥齿轮传动装置4的壳体8固着连接的承载结构31。承载结构31与两根侧梁3连接，所述侧梁通过构造为橡胶-金属构件的减震器5和构造为金属板的连接件支承在船体39上。
在承载结构31上固着有两个电动马达15a、15b，这些电动马达能够驱动在径向上以能转动的方式布置在承载结构31内的毂25。所述毂25与下驱动单元7b的承载翼板16牢固连接，从而使得毂25的转动运动引起承载翼板16的转动运动或者说枢转运动。承载翼板16在其毂侧端部上具有转盘20，该转盘能转动地以及密封防进水地容纳在船用驱动器1的与船体39相连接的基础结构2中。
此外，船用驱动器1还具有布置在船体39内的输入轴12，该输入轴可以通过法兰11和离合器与未示出的驱动马达的从动轴连接。输入轴12穿透传动装置壳体8并且与上锥齿轮传动装置4连接。为此，在输入轴12上固着有与齿轮24齿啮合的冠状齿轮23。这个齿轮24固着在驱动轴21上，该驱动轴基本上垂直于船体39延伸并且同轴地穿透传动装置壳体8、承载结构31和承载翼板16。
垂直的驱动轴21在所示实施例中构造为多件式的，其中，该驱动轴的轴向区段彼此抗相对扭转地连接。驱动轴21在其在传动装置壳体8内的上端部上支承在双列式的上滚动轴承22中，所述滚动轴承具有斜置的圆柱滚子。该滚动轴承22的壳体9从上方插入到传动装置壳体8内的中心开口中，并且在该处与所述传动装置壳体拧合。盖子10向外封闭滚动轴承22的上侧。
在图2中示出的用于在上驱动单元7a的区域内支承垂直驱动轴21的中部滚动轴承26布置在毂25的空心圆柱形孔的下端部上，而用于驱动轴21的下滚动轴承27则布置在承载翼板16内的空心圆柱形孔34的上端部上。
尤其如图1所示，水下驱动器亦即下驱动单元7b具有基本上平行于水表面取向的下驱动器壳体17。该驱动器壳体17与承载翼板16连接，并且承载两个反向的螺旋桨18和18。以虚线同样示出了垂直的驱动轴21，该驱动轴在下驱动器壳体17的区域内与仅示意性示出的下锥齿轮传动装置36驱动有效地连接。下锥齿轮传动装置36驱动同样用虚线绘出的从动轴37，该从动轴通过未示出的传动装置以倒转转动方向的级来驱动两个反向的螺旋桨18、19。
在就船用驱动器1的总体结构作了阐释之后，接下来探讨用于上下驱动单元7a、7b的润滑油的供应和导出的系统。
按图1和2的实施例的船用驱动器1配备有两个润滑剂容器13a和13b，这两个容器分别带有一个能拧上的盖子14a、14b，这些盖子实现了将新鲜润滑油再灌注到润滑剂容器13a、13b中。润滑油容器13a、13b以其各自的下部防丢失地容纳在由呈角状的保持件35的呈罐状的区段中。这些由板件制成的保持件35利用其弯折的区段固着在船用驱动器1的两个侧梁3中的各一个上，亦即不是直接与传动装置壳体8或承载结构31连接。
为了给上下驱动单元7a、7b供应润滑油，两个润滑油容器13a、13b分别通过柔性导管28a、28b与润滑油流道38a、38b的分别向上伸出的自由端在上驱动单元7a的传动装置壳体8中除震地连接。在此，柔性导管28a、28b可以构造为以钢丝网加固的柔性合成材料导管，或构造为透明的柔性的合成材料导管。
在此处选择的实施例中，在在传动装置壳体8中的润滑油流道38a、38b的延长部中构造有在上驱动单元7a的承载结构31的外壁中的另外的润滑油流道29a、29b，所述另外的润滑油流道在短的垂直的路段后分别通入润滑油流道30a、30b中，所述润滑油流道30a、30b向下朝着下驱动单元7b方向以及在径向上向内导引。从刚刚提到的倾斜的润滑油流道30a、30b分别分接出一个能借助封锁螺栓或塞子来封闭的排气流道32a、32b，借助所述排气流道，在润滑油加注过程中，来自船用驱动器1的导油的腔室的空气可以向外排出到大气中。这些排气流道32a、32b也可以用来在更换润滑油时将用过的润滑油借助喷射过程从船用驱动器1中输送出去。
润滑油流道30a和30b的下端部通到在径向上靠外的环形槽40中，所述环形槽构造在下驱动单元7b的转盘的接近毂的外壁中，所述环形槽实现了在上驱动单元8a的抗相对扭转的构件8、31和下驱动单元7b的能转动或者说能枢转的构件16、17、18、19、20之间的润滑油系统的去转动/转动脱离。润滑油从转盘20内的环形槽40通过转盘20的外壁到达在径向上构造在内构造的集油腔33中，润滑油从该集油腔出来，基本上垂直向下地引导到在承载翼板16内的润滑油流道34中。在该处，润滑油用于润滑下方的三列圆柱滚子轴承27，该三列圆柱滚子轴承在承载翼板16的上区段中支承驱动轴21。如图2中方向箭头所示，集油腔33也容纳从上滚动轴承22和上锥齿轮传动装置4向下流出的润滑油。
此外，在润滑油流道和排气流道区域中的其余方向箭头表示路径，所述路径可以在加注过程时或排空过程时接收润滑油或空气。因此，润滑油在经过下方的三列圆柱滚子轴承27后在承载翼板16的润滑油流道34中进一步垂直向下地到达下驱动器壳体17中，并且到达第二锥齿轮传动装置36。润滑油从该处通过另外的用于支承从动轴37的轴承部位流向未示出的、带有转动方向反转级的传动装置以及流经两个能反向转动的螺旋桨18和19的滚动轴承。
优选以如下方式构造润滑油导引，即，使得在船用驱动器1的所述润滑油系统中发生持久的润滑油循环。为此，存在润滑油泵，润滑油借助该润滑油泵同样能够输送到上锥齿轮传动装置4、上滚动轴承22以及用于下驱动单元7b的转动驱动器或枢转驱动器的轴承部位。这种润滑油泵也实现了从旧润滑油到新润滑油的简单的更换。
附图标记列表
1  船用驱动器
2  基础结构
3  侧梁
4  上锥齿轮传动装置
5  减震器
6  连接件
7a  上驱动单元
7b  下驱动单元
8   上驱动单元的传动装置壳体
9   轴承壳体
10  轴承壳体的盖子
11  法兰
12  输入轴
13a 润滑油容器
13b 润滑油容器
14a 润滑油容器的盖子
14b 润滑油容器的盖子
15a 电动马达
15b 电动马达
16  承载翼板
17  下驱动器壳体
18  螺旋桨
19  螺旋桨
20  转盘
21  驱动轴
22  上滚动轴承
23  冠状齿轮
24  齿轮
25  能转动的毂
26  中部滚动轴承
27  下滚动轴承
28a 柔性导管
28b 柔性导管
29a 在承载结构39中的润滑油流道
29b 在承载结构39中的润滑油流道
30a 在承载结构39中的润滑油流道
30b  在承载结构39中的润滑油流道
31   用于上驱动单元的承载结构
32a  在承载结构39中的排气流道
32b  在承载结构39中的排气流道
33   集油腔
34   在承载翼板中的润滑油流道
35   润滑油容器的保持件
36   下锥齿轮传动装置
37   从动轴
38a  在传动装置壳体中的润滑油流道
38b  在传动装置壳体中的润滑油流道
39   船体
40   转盘20上的环形槽

Claims (11)

1.船用驱动器(1)，所述船用驱动器具有布置在船体(39)中的上驱动单元(7a)和布置在所述船体外的下驱动单元(7b)，其中，至少所述下驱动单元(7b)以能相对所述船体(39)枢转的方式支承，其中，所述上驱动单元(7a)的输入轴(12)能由驱动马达驱动，其中，至少一个螺旋桨(18、19)能由分派在所述下驱动单元(7b)中的从动轴(37)驱动，其中，垂直布置的驱动轴(21)通过上锥齿轮传动装置(4)与所述上驱动单元(7a)的所述输入轴(12)驱动有效地连接，以及通过下锥齿轮传动装置(4)与所述下驱动单元(7b)的从动轴(37)驱动有效地连接，以及其中，具有将所述上驱动单元和所述下驱动单元(7a、7b)相互连接的润滑油流道，其中，润滑油能够注入到所述上驱动单元(7a)中，并且能通过所述上驱动单元再次导出，其特征在于，所述上驱动单元(7a)的至少一个润滑油流道(29a、29b)通过柔性导管(28a、28b)与布置在所述上驱动单元(7a)的区域内的润滑油容器(13a、13b)连接。
2.按权利要求1所述的船用驱动器，其特征在于，至少一个润滑油容器(13a、13b)与所述上锥齿轮传动装置(4)的传动装置壳体(8)相间隔地布置。
3.按权利要求1或2所述的船用驱动器，其特征在于，所述至少一个润滑油容器(13a、13b)具有至少部分透明的壳体。
4.按权利要求3所述的船用驱动器，其特征在于，在所述上驱动单元(7a)中构造有至少一个能封闭的排气流道(32a、32b)。
5.按前述权利要求之一所述的船用驱动器，其特征在于，所述柔性导管(28a、28b)与构造在所述上驱动单元(7a)的所述传动装置壳体(8)的壁中的润滑油流道(38a、38b)的自由端连接。
6.按权利要求5所述的船用驱动器，其特征在于，在所述传动装置壳体(8)中的润滑油流道(38a、38b)与在所述上驱动单元(7a)的承载结构(31)的壁中的润滑油流道(29a、29b)连接，以及在所述承载结构(31)中的润滑油流道(29a、29b)朝着垂直的所述驱动轴(21)的方向且朝着所述下驱动单元(7b)的方向导引。
7.按权利要求6所述的船用驱动器，其特征在于，在所述上驱动单元(7a)的所述承载结构(31)内布置有能由至少一个电动马达(15a、15b)转动的、空心圆柱形的毂(25)，所述毂(25)与所述下驱动单元(7b)的空心的承载翼板(16)牢固地连接。
8.按权利要求7所述的船用驱动器，其特征在于，垂直的所述驱动轴(21)在所述毂(25)中以及所述承载翼板(16)中同轴地被容纳和支承(26、27)。
9.按前述权利要求之一所述的船用驱动器，其特征在于，在能相对所述船体(39)转动的承载翼板(16)的靠近毂的区域内构造有集油腔(33)，所述集油腔通过去转动与至少一个在所述上驱动单元(7a)的所述承载结构(31)的壁中的位置固定的润滑油流道(30a、30b)流通地连接。
10.按权利要求9所述的船用驱动器，其特征在于，通过环形槽(40)实现去转动，所述环形槽构造在与所述承载翼板(16)连接的转盘(20)的外壁上，其中，所述环形槽(40)被向外密封，并且既与在所述上驱动单元(7a)的所述承载结构(31)的壁中的润滑油流道(30a、30b)流通地连接，又与在所述下驱动单元(7b)的能转动和/或能枢转的所述承载翼板(16)和/或所述转盘(20)的上区域中的所述集油腔(33)流通地连接。
11.按前述权利要求之一所述的船用驱动器，其特征在于，所述排气流道(32a、32b)构造在所述承载结构(31)的壁内。
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