CN105083514A - 用于推进单元的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于推进单元的冷却装置。推进单元包括中空支架，该支架具有上部部分，上部部分具有上端部分。冷却装置包括冷却空气管道系统、至少一个风扇以及至少一个冷却单元。回转支承密封件包括上回转支承密封件和下回转支承密封件，在回转支承密封件之间形成有空间。上端部分包括通向位于回转支承密封件之间的空间中的开口。第一冷却空气管道通向位于上回转支承密封件与下回转支承密封件之间的空间中，由此，冷却空气能够循环穿过第一冷却空气管道而进入到位于上回转支承密封件与下回转支承密封件之间的空间中且进一步穿过上端部分中的开口而到达支架的内部，或者回流空气能够从支架沿相反方向循环。冷却装置的维护成本降低且寿命延长。

Description

用于推进单元的冷却装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于推进单元的冷却装置。
背景技术
美国专利6,783,409公开了一种毂罩单元，该毂罩单元包括壳体和组件单元、用于毂罩壳体的所谓的基座。壳体包括具有推进单元的下壳体部分、包括空气管道的中间部分以及借助固定在所述基座处的齿圈固定地连接到舵机的上部部分。基座具有下部部分和上部部分以及用于安装毂罩壳体的基部。基座的下部部分定位在船舶的第一外底上并且基座的上部部分定位在船舶的第二内底的高度处。基部定位在基座的下部部分处。基座内安装有包括至少一个风扇的冷却系统。冷却空气被向下引导穿过基座中间的入口管道并且向下流通至毂罩壳体的下部部分。热空气通过围绕入口管道的回流管道从毂罩壳体的下部部分回流。热空气从回流管道被引导至基座内的冷却单元，然后再次返回入口管道。因而，冷却空气借助一个或两个风扇在基座中的冷却单元与毂罩壳体的下部部分之间循环。
美国专利6,935,907——该专利是上述美国专利6,783,409的继续申请——公开了一种与所述美国专利6,935,907中所公开的类似的组件单元。
欧洲专利公开0590867公开了一种船只推进装置，该船只推进装置包括能够绕竖向轴线旋转的管状轴以及该轴的下端处的外壳体。外壳体内的电动马达借助轴连接到外壳体外部的推进器。在外壳体内设置有形成壳体的结构性元件的腹板。腹板加固并且支撑外壳体，将电动马达固定就位并且形成用于通向电动马达的冷却空气的管道和用于从电动马达被引导的回流空气的管道。
现有技术中的推进单元包括中空支架，该中空支架具有上部部分和下部部分。上部部分的上端部分穿过在船舶中的第一外底与第二内底之间形成的通道。上端部分能够借助回转支承轴承可旋转地支撑在船舶的船壳处并且借助回转支承密封件被密封抵靠船舶的船壳。中空支架的下部部分中定位有电动马达并且电动马达连接有定位在支架外部的推进器。船舶内定位有连接到内燃机的发电机。该发电机为支架的下部部分中的电动马达产生电能。电能从船舶的内部经由滑环单元输送到支架的下部部分中的电动马达。支架的下部部分中的电动马达的冷却通过使冷却空气从船舶的内部循环到电动马达来实现。冷却空气借助风扇从船舶的内部循环到支架的上部部分的上端部分，并且通过支架进一步向下到达电动马达，并且热空气通过支架被向上引导到定位在船舶内部的冷却单元。通过支架向下流通到电动马达的冷却空气与通过支架沿着形成支架内的竖向空气管道的壁部向上流通的热空气是分开的。
在现有技术装置中，使冷却空气从冷却单元通向支架的上端部分的冷却空气管道以及使热空气从支架的上端部分返回冷却单元的回流空气管道定位在回转支承轴承上方。这种现有技术冷却装置导致了相当高的构造。在这种现有技术装置中，回转支承轴承的一部分受到船舶的内部中的内部热空气的影响，而回转支承轴承的另一部分受到从海面沿着钢质结构行进的冷空气的影响。回转支承轴承内的温差在回转支承轴承中产生热应力。热应力会使回转支承轴承的寿命缩短。
发明内容
本发明的目的在于获得一种改进的用于推进单元的冷却装置。
根据本发明的用于推进单元的冷却装置的特征在于权利要求1的特征部分中所陈述的内容。
所述推进单元包括中空支架，所述支架具有上部部分和下部部分，所述上部部分的上端部分穿过形成在船舶中的第一外底与第二内底之间的通道，所述上端部分能够绕旋转轴线转动，所述上端部分借助回转支承轴承被支撑在所述船舶的船壳处并且借助定位在所述回转支承轴承上方的回转支承密封件被密封抵靠所述船舶的船壳，支架的下部部分中定位有马达。
所述冷却装置包括用于将冷却空气引导至所述支架的内部的以及用于将已在所述马达中加热的回流空气从所述支架的内部引回的冷却空气管道系统、用于使所述冷却空气循环的至少一个风扇以及用于对所述回流空气进行冷却的至少一个冷却单元。
所述冷却装置的特征在于：
所述回转支承密封件包括定位成彼此相距竖向距离的上回转支承密封件和下回转支承密封件，由此，在所述上回转支承密封件与所述下回转支承密封件之间形成有空间，
所述上端部分包括开口，所述开口沿着所述上端部分的位于所述上回转支承密封件与所述下回转支承密封件之间的空间中的侧壁的圆周穿过所述上端部分的侧壁，
第一冷却空气管道通向位于所述上回转支承密封件与所述下回转支承密封件之间的空间，由此，冷却空气能够循环穿过所述第一冷却空气管道而进入到位于所述上回转支承密封件与所述下回转支承密封件之间的空间中并且进一步穿过所述上端部分中的开口而到达所述支架的内部，或者回流空气能够从所述支架沿相反方向循环。
本发明的一个益处在于减小了冷却装置在船舶的第二内底上方的高度。这是由于与现有技术方案相比第一冷却空气管道能够定位在较低高度。在本发明的装置中，第一冷却空气管道定位在回转支承轴承下方。仅第二冷却空气管道定位在回转支承轴承上方。
另一益处在于回转支承轴承的外周和内周将围绕有冷却空气。因而，整个回转支承轴承将在恒定温度下运行。这将极大地减小由回转支承轴承内的温度不均所引起的热应力。因而，在本发明的装置中，回转支承轴承的热性能更均匀。这可以延长回转支承轴承的寿命。
在该装置中，还能够设置容易接近回转支承密封件的通路。容易接近回转支承密封件还使得能够容易地对回转支承密封件进行检查。容易接近以及容易更换回转支承密封件意味着维护成本降低。
在该申请中，船舶的船壳指的是船舶的不透水的外部本体。
附图说明
下面将参照附图通过优选实施方式更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了船舶中的推进单元的竖向截面，
图2示出了根据本发明的冷却装置的第一实施方式的竖向截面，
图3示出了图2的一部分的放大的竖向截面，
图4示出了图2的水平截面，其示出了根据本发明的冷却装置的第一方案，
图5示出了图2的水平截面，其示出了根据本发明的冷却装置的第二方案，
图6示出了图2的替代方案的水平截面，
图7示出了图2的另一水平截面，
图8示出了根据本发明的冷却装置的第二实施方式的竖向截面，
图9示出了本发明的第三实施方式的竖向截面。
具体实施方式
图1示出了船舶中的推进单元的竖向截面。船舶10具有双层底，即，形成船舶的船壳的第一外底11以及第二内底12。推进单元20包括中空支架21，其中，中空支架21具有上部部分22和下部部分23。支架21的上部部分22形成支撑臂，支撑臂对支架的下部部分23进行支撑。支架21的下部部分23形成纵向隔室，纵向隔室包括驱动单元30、31、32。在该实施方式中，驱动单元包括第一电动马达30、第一轴31和定位在支架21的下部部分23外部的推进器32。第一轴31的第一端31A连接至第一电动马达30，第一轴31的第二端31B从支架21的下部部分23的后端23B伸出。推进器32连接至第一轴31的第二外端31B。第一轴31的轴向中心线X-X形成轴线。推进单元20通过支架21的上部部分22以可旋转的方式附接至船舶10，使得推进单元20能够绕旋转中心轴线Y-Y转动360度。从船舶10的第一外底11至第二内底12形成有通道P1。推进单元20的支架21的上部部分22连接至上块体100。上块体100穿过通道P1并且借助回转支承轴承300以可旋转的方式附接至船舶10的船壳。上块体100通常呈大致柱状形状。上块体100能够由支架21的上部部分22的上端部分形成，而不是为单独的部件。定位在回转支承轴承300下方的回转支承密封件200形成海水与船舶10的船壳的内部之间的密封。上块体100的上端部分还附接有齿轮40。
齿轮40借助第二电动马达50能够绕旋转中心轴线Y-Y转动360度。第二电动马达50通过第二轴51驱动小齿轮52。小齿轮52的轮齿连接至齿轮40的轮齿。当然，能够设置数个连接至齿轮40的类似的第二电动马达50。齿轮40的旋转将使推进单元20转动。齿轮40呈中间有孔的环形。在该实施方式中，齿轮40的轮齿定位在齿轮40的外缘上。还能够将轮齿设置在齿轮40的内缘上。能够使用一个或更多个液压马达而不是一个或数个第二电动马达50。
船舶10内还设置有发动机60和借助第三轴61与发动机60连接的发电机62。发动机60能够是船舶10中使用的常规内燃机。发电机62产生船舶10和推进单元20所需的电能。能够在船舶10中设置数个内燃机60和数个发电机62。
齿轮40上方还设置有外底座71，外底座71上方还设置有滑环装置70。电力借助电缆(附图中未示出)从发电机62被传输至滑环装置70。电力借助电缆(附图中未示出)从滑环装置70被进一步传输至第一电动马达30。需要滑环装置70以便在船舶的固定船壳10与旋转的推进单元20之间传输电力。
图1还示出了用于推进单元20的现有技术的冷却装置。冷却装置包括冷却空气管道系统400、500、510以及定位在船舶的第二内底12上的风扇600和冷却单元700。设置有第一冷却空气管道400，第一冷却空气管道400从冷却单元700径向地通向推进单元20的外底座71的侧表面。还设置有第二冷却空气管道500，第二冷却空气管道500从滑环装置70上方的位置径向地通向风扇600和冷却单元700。还设置有第三冷却空气管道510，第三冷却空气管道510从电动马达30向上通行穿过支架21的中间部分。第三冷却空气管道510穿过上块体100，穿过齿轮40中间的开口，穿过外底座71，并且进一步穿过滑环装置70到达滑环装置70上方的位置。第二冷却空气管道500在滑环装置70上方的位置处连接至第三冷却空气管道510。
冷却空气L1借助风扇600被吹送穿过冷却单元700，并且借助第一冷却空气管道400进一步到达外底座71且进一步穿过外底座71的环状壁中的开口而进入到外底座71中，并且进一步向下穿过齿轮40中间的开口且进一步穿过上块体100且进一步穿过支架21的上部部分22而到达支架21的下部部分23中的第一电动马达30。
回流空气L2借助第三冷却空气管道510从支架21的下部部分23处的第一电动马达30被引导至滑环装置71上方的位置，并且借助第二冷却空气管道500被进一步引导至风扇600和冷却单元700，以便被重新引入到冷却空气循环中。
回流空气L2在形成在支架21的中间的第三冷却空气管道510中向上流动，而冷却空气L1在第三冷却空气管道510的外周与支架21的内周之间的空间中向下流动。因而，在冷却空气L1循环期间，冷却空气L1的流动和回流空气L2的流动是分开的。冷却空气L1在支架21的下部部分23中被朝向第一电动马达30的端部引导。冷却空气L1流通到第一电动马达30的转子内的轴向冷却空气管道中，并且沿着转子中的径向冷却管道进一步流通到位于转子与定子之间的空气间隙，并且借助径向冷却空气管道进一步流通到定子的外周。然后，形成回流空气L2的受热的冷却空气L1从定子的外周被引导至第三冷却空气管道510。当然，如在EP0590867中一样，能够在支架21内设置数个第三冷却空气管道。
还能够使冷却空气L1的方向反向，即，风扇600能够沿相反方向吹风。因而，冷却空气L1能够沿着第二冷却空气管道500被引导到支架21中。回流空气L2将从支架21沿着第一冷却空气管道400被引导。能够改变风扇600和冷却单元700的位置。
还能够使电动马达30的冷却反向。空气能够从电动马达30的中间部分被吹送到电动马达30中并且从电动马达30的端部部分排出。空气也能够仅从电动马达30的一个端部被吹送到电动马达30中并且从电动马达30的中间部分排出。
风扇600也能够定位在两个冷却单元700之间。
图2示出了根据本发明的冷却装置的第一实施方式的竖向截面。支架21的上部部分22附接至上块体100。上块体100在船舶10的第二内底12上方延伸并且连接至船舶的第二内底12上方的回转支承轴承300。回转支承轴承300由支撑结构支撑，所述支撑结构包括船舶10的内底12上的径向且竖向延伸的支撑凸缘87。支撑凸缘87围绕回转支承轴承300定位成彼此相距一定角距离。回转支承轴承300包括第一轴承座310和第二轴承座320、第一滚子构件330、第二滚子构件340以及第三滚子构件350。回转支承轴承300的下表面S1定位在船舶10的第二内底12上方。回转支承密封件200定位在回转支承轴承300下方并且包括上回转支承密封件210和下回转支承密封件220。第一支撑壁13在船舶10的第一外底11与第二内底12之间竖向延伸。有利地，第一支撑壁13是圆形的并且朝向形成在船舶10的第一外底11与第二内底12之间的通道P1封闭第一外底11与第一内底12之间的空间。
第一轴承座310为柱状部件，其借助竖向延伸的螺栓311附接至第一支撑部81。有利地，第一支撑部81呈大致柱状形状。支撑凸缘87在水平延伸的第一支撑环83处支撑第一支撑部81。有利地，第一支撑环83通过螺纹联接件附接至船舶10的第二内底12。第一轴承座310的截面基本上呈字母T倾斜90度状。
第二轴承座320为柱状部件，其包括上部和下部。第二轴承座320借助穿过上部和下部的竖向延伸的螺栓321附接至上块体100的上端部分。推进单元20的支架21的上端部分22附接至上块体100的下端。第二轴承座320的截面基本上呈字母C状。
第一滚子构件330在位于第一轴承座310与第二轴承座320之间的滚道中定位成使得例如由推进单元20的重量引起的向下指向的力从第二轴承座320经由第一滚子构件330被传递至第一轴承座310并且被进一步传递至船舶10的船壳。
第二滚子构件340在位于第一轴承座310与第二轴承座320之间的滚道中定位成使得向上指向的力从第二轴承座320经由第二滚子构件340被传递至第一轴承座310并且被进一步传递至船舶10的船壳。
第三滚子构件350在位于第一轴承座310与第二轴承座320之间的滚道中定位成使得径向力从第二轴承座320经由第三滚子构件350被传递至第一轴承座310并且被进一步传递至船舶10的船壳。
齿轮40靠置在第二轴承座320上并且借助竖向延伸的螺栓321附接至上块体100的上部部分。竖向延伸的螺栓321还延伸穿过第二轴承座320。齿轮40的旋转使上块体100和推进单元20绕中心轴线Y-Y转动。
本发明的冷却装置包括冷却空气管道系统400、410、500、510以及定位在船舶10的第二内底12上的风扇600和冷却单元700。与图1中示出的冷却装置相比，该冷却装置的不同之处在于第一冷却空气管道400的位置。在该冷却装置中，第一冷却空气管道400从冷却单元700通向位于上块体100中的上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800。第一冷却空气管道400包括围绕位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800的环形部分410。第二冷却空气管道500仍从滑环单元70上方的位置通向风扇600和冷却单元700。第三冷却空气管道510同样仍从电动马达30向上通行穿过支架21的中间部分。第三冷却空气管道510穿过上块体100，穿过齿轮40的中间的开口，并且进一步穿过滑环装置70到达滑环装置70上方的位置。第二冷却空气管道500在滑环装置70上方的位置处连接至第三冷却空气管道510。
冷却空气L1借助风扇600被吹过冷却单元700，并且沿着第一冷却空气管道400在径向方向R1上被吹送至环形部分410，由此到达位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800。设置有开口O1，开口O1沿径向方向R1穿过上块体100的在上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800中的柱状外壁。因而，冷却空气L1会穿过这些开口O1进入到上块体100的内部中。然后，冷却空气L1会被向下引导穿过上块体100，并且进一步穿过支架21的上部部分22而到达支架21的下部部分23中的第一电动马达30。
回流空气L2借助第三冷却空气管道510从支架21的下部部分23处的第一电动马达30被引导至滑环装置71上方的位置，并且借助第二冷却空气管道500被进一步引导至风扇600和冷却单元700，以便被重新引入到冷却空气循环中。
回流空气L2在形成在支架21的中间的第三冷却空气管道510中向上流动，而冷却空气L1在第三冷却空气管道510的外周与支架21的内周之间的空间中向下流动。因而，在冷却空气L1循环期间，冷却空气L1的流动和回流空气L2的流动是分开的。冷却空气L1在支架21的下部部分23中被朝向第一电动马达30的端部引导。冷却空气L1流通到第一电动马达30的转子内的轴向冷却空气管道中，并且沿着转子中的径向冷却管道进一步流通到位于转子与定子之间的空气间隙，并且借助径向冷却空气管道进一步流通到定子的外周。然后，形成回流空气L2的受热的冷却空气L1从定子的外周被引导至第三冷却空气管道510。
结合图4和图5更详细地说明通向位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800的第一冷却空气管道400的设置方式。
图3示出了图2的一部分的放大的竖向截面。该图以冷却空气L1被引入至上块体100的位置示出了图2的右边部分。
上回转支承密封件210包括两个密封环211、212以及端环213。每个密封环211、212包括基部和唇部。唇部形成对旋转的上块体100的密封。上回转支承密封件210坐置在形成于第一支撑部81中的凹部中。还设置有托座215，托座215将上回转支承密封件210紧固至该凹部中。托座215例如借助螺栓能够附接至第一支撑部81的下表面。通过取下托座215并将上回转支承密封件210的部件从凹部中向下拉出能够更换上回转支承密封件210。
下回转支承密封件220包括两个密封环221、222。每个密封环221、222包括基部和唇部。唇部形成对旋转的上块体100的密封。下回转支承密封件220坐置在结合第一支撑环83的内缘形成的凹部中。还设置有托座225，托座225将下回转支承密封件210紧固到该凹部中。托座225例如借助螺栓能够附接至第一支撑环83的上表面。通过取下托座225并将下回转支承密封件220的部件从凹部中向上拉出能够更换下回转支承密封件220。
根据需要可以为上回转支承密封件210和下回转支承密封件220提供润滑油。这可以以本领域技术人员所知晓的任何先前已知的方式进行设置。可能需要润滑油以便防止密封环211、212、221、222的唇部的干运行、过热和过早磨损。
这仅仅是能够在装置中使用的回转支承密封件200的构造的一个实施方式。上回转支承密封件210和下回转支承密封件220能够包括任意数目的密封环、任意数目的中间环和任意数目的端环、可能设有的应急密封环等。回转支承密封件210、220内的不同部件的位置能够是任意的。中间环不是完全必需的。当然，上回转支承密封件210和下回转支承密封件220必须包括至少一个密封环。
上回转支承密封件210和下回转支承密封件220中的密封环211、212、221、222由弹性材料例如橡胶制成。
上回转支承密封件210和下回转支承密封件220定位成彼此相距竖向距离H1。因而，在上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间形成有空间800。还设置有从船舶10的船壳的内部沿径向方向R1进入该空间800的通路。该通路经过在径向且竖向延伸的支撑凸缘87之间形成的通道。通过该空间800能够对上回转支承密封件210和下回转支承密封件220进行维护。
冷却空气L1借助风扇600被引导穿过冷却单元700和径向冷却空气管道400而到达环形部分410，并由此到达位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800。如图2中所见，环形部分410的上壁能够定位在这样的高度处：使得冷却空气L1还将被引导至回转支承轴承300的外周。冷却空气L1还将渗入到回转支承轴承300的内周内的空间中。这意味着回转支承轴承300将被冷却空气L1冷却并且保持在由冷却空气L1的温度决定的恒定温度处。回转支承轴承的均匀的温度会防止由于回转支承轴承300内的温度不均而引起的热应力。
图4示出了图2的水平截面，其示出了根据本发明的冷却装置的第一方案。该水平截面是从上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的高度中截取的。该图示出了位于第一支撑部81与第一支撑环83之间的径向且竖向延伸的支撑凸缘87。支撑凸缘87的内端定位成距旋转的上块体100一定的径向距离。支撑凸缘87定位成彼此相距角距离α。两个相邻的支撑凸缘87之间必须有足够的空间，使得提供进入位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800的通路。第一冷却空气管道400包括定位在支撑凸缘87之间的径向部分420和围绕旋转的上块体100且通向位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800的环形部分410。风扇600将冷却空气L1吹送穿过冷却单元700且穿过径向部分420而到达环形部分410，并且进一步穿过上块体100中的开口O1而进入到上块体100中。该图仅示出了四个沿着上块体100的圆周的开口O1，但当然能够设置任意数目的沿着上块体100的圆周分布的开口O1。开口O1能够彼此以一排位于另一排上方的方式定位成若干排并且开口O1能够形成任何样式。
第一冷却空气管道400的环形部分410不是必须是圆形的。环形部分410能够例如是多边形的。当然，能够在支撑凸缘87之间的不同的空间中定位两个或更多个通向环形部分410的径向部分420。
图5示出了图2的水平截面，其示出了根据本发明的冷却装置的第二方案。该水平截面是从与图4中示出的水平截面相同的高度中截取的，即，是从上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的高度中截取的。与图4中示出的第一方案相比，该第二方案中的不同之处在于环形部分410的设置。环形部分410设置在支撑凸缘87的外周的外部。风扇600将冷却空气L1吹送穿过冷却单元700且穿过径向部分420而到达围绕支撑凸缘87的环形部分410。所述环形部分410通向位于支撑凸缘87之间的空间并且还通向在上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间形成的空间800。因而，冷却空气L1能够借助风扇600被吹送穿过冷却单元700且通过径向部分420而到达环形部分410，并且进一步穿过位于支撑凸缘87之间的空间且进一步穿过上块体100中的开口O1而进入到上块体100中。该图仅示出了四个沿着上块体100的圆周的开口O1，但当然能够设置任意数目的沿着上块体100的圆周分布的开口O1。开口O1能够以一排位于另一排上方的方式定位成若干排并且开口O1能够形成任何样式。
第一冷却空气管道400的环形部分410不是必须是圆形的。环形部分410能够例如是多边形的。当然，能够设置两个或更多个通向环形部分410的径向部分420。
图6示出了图2的替代方案的水平截面。该图示出了回转支承轴承300与船舶的第二内底11之间的替代性支撑装置。如图所示，竖向且径向指向的支撑凸缘87两两成组并且每个端部的内端连接在一起。在内端并未连接的两个相邻的支撑凸缘87之间仍设置有接近上块体100的通路。图5中示出的设置方式例如能够用于向上块体100中的开口O1提供冷却。如图所见，每组两个支撑凸缘87呈U形形状。
图7示出了图2的另一水平截面。该截面是从船舶中的第一外底11与第二内底12之间的空间截取的。第一外底11与第二内底12之间的支撑构造包括径向延伸的支撑壁13A、14A和圆状延伸的支撑壁13、14。圆状延伸的支撑壁13、14在径向支撑壁13A、14A之间能够是直形的而不是圆形的。附图还示出了旋转的上块体100以及旋转的上块体100与静止的部件13之间的通道P1。因而位于第一外底11与第二内底12之间的空间包括形成在径向延伸的支撑壁13A、14A以及圆状支撑壁13、14内的隔室。能够在隔室之间设置开口。
图8示出了根据本发明的第二实施方式的冷却装置的竖向截面。该截面仅示出了该装置的右半部，其中，该装置关于竖向中心轴线Y-Y对称。在该实施方式中，回转支承轴承300仍定位在船舶10的第二内底12上方。回转支承轴承300的下表面S1定位在第一支撑环83的高度上，第一支撑环83附接至船舶10的第二内表面12。回转支承密封件200在船舶10的第二内底12下方定位在位于船舶10的第一外底11与第二内底12之间的空间中。
第一轴承座310借助竖向延伸的螺栓311被附接在第一支撑环83处，第一支撑环83附接至船舶10的第二内底12。
第二轴承座320为柱状部件，其包括上部320A和下部320B。第二轴承座320借助穿过上部320A和下部320B的竖向延伸的螺栓321被附接至由上块体100的上部部分形成的柱状旋转的第二支撑部110。推进单元20的支架21的上端部分22附接至上块体100的下端。
齿轮40的内部部分41靠置在第二轴承座320上。齿轮40的内部部分41借助竖向延伸的螺栓321被附接至第二支撑部110。竖向延伸的螺栓321还延伸穿过第二轴承座320。齿轮40的旋转使上块体100和推进单元20绕中心轴线Y-Y转动。
回转支承密封件200的构造能够与图3中示出的回转支承密封件的构造对应。上回转支承密封件210定位在结合第一支撑环83的内缘形成的凹部中。下回转支承密封件220定位在结合第一支撑壁13的上端形成的凹部中。第一支撑壁13附接至第一外底11并且朝向通道P1封闭位于第一外底11与下回转支承密封件220之间的空间。以与图2中相同的方式，在上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间设置有空间800。在该第二实施方式中，位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800的高度H1与第一实施方式中的高度H1对应。
能够用穿过第二内底12的一个或更多个维护开口以及第一外底11与第二内底12之间的空间中的支撑壁中的另外的维护开口来设置在第二内底12下方接近回转支承密封件200的位置的通路。
第一支撑壁13在第一外底11与下回转支承密封件220之间竖向延伸。第一支撑壁13朝向形成在第一外底11与下回转支承密封件220之间的通道P1封闭第一外底11与下回转支承密封件220之间的空间。
冷却装置包括冷却空气管道系统400、410、500、510以及定位在船舶的第二内底12上的风扇600和冷却单元700。与图2中示出的冷却装置相比，该冷却装置的不同之处在于第一冷却空气管道400的位置。
第一冷却空气管道400穿过第二内底12并进一步到达围绕上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800的环形部分410。
冷却空气L1借助风扇600被吹送穿过冷却单元700且穿过第一冷却空气管道400而到达环形部分410，并且进一步穿过上块体100的侧壁中的开口O1而进一步进入到上块体100中。回流空气L2通过在支架21的中间的第三冷却空气管道510流动穿过支架21而到达第二冷却空气管道500并且进一步到达风扇600和冷却单元700以便被重新引入到冷却空气循环中。冷却空气L1在第三冷却空气管道510的外周与支架21的内周之间的空间中向下流动。因而在冷却空气L1循环期间，冷却空气L1的流动与回流空气L2的流动是分开的。
图9示出了本发明的第三实施方式的竖向截面。该截面仅示出了装置的右半部，其中，该装置关于竖向中心轴线Y-Y对称。在该实施方式中，回转支承轴承300同样定位在船舶10的第二内底12上方。回转支承密封件200定位在船舶10的第一外底11与第二内底12之间。
回转支承轴承30与图8中的回转支承轴承300对应。因而关于回转支承轴承300的构造参照图8。
齿轮40的内部部分41靠置在第二轴承座320上。齿轮40的内部部分41借助竖向延伸的螺栓321附接至第二支撑部110。竖向延伸的螺栓321还延伸穿过第二轴承座320。齿轮40的旋转使上块体100和推进单元20绕中心轴线Y-Y转动。
上回转支承密封件210定位在回转支承轴承300的正下方以便防止润滑介质从回转支承轴承300泄漏。上回转支承密封件210能够被支撑在第一支撑壁13上，在该情况下，能够从位于船舶10的第一外底11与第二内底12之间的空间更换上回转支承密封件210。另一方面，上回转支承密封件210能够被支撑在上块体100上，在该情况下，能够从上块体100的内部更换上回转支承密封件210。
下回转支承密封件220被支撑在上块体100上，这意味着能够从上块体100的内部空间即从支架21的内部更换下回转支承密封件220。
上回转支承密封件210与下回转支承密封件220定位成彼此相距竖向距离H1。设置有从位于船舶10的第一外底11与第二内底11之间的空间沿径向方向R1或者从上块体100内的空间沿径向方向R1接近上回转支承密封件210的通路。设置有从上块体100内的空间即从支架21的内部沿径向方向R1接近下回转支承密封件220的通路。
风扇600和冷却单元700定位在船舶的第二内底12上。第一冷却空气管道400穿过第二内底12进一步到达环形部分410，由此到达位于上回转支承密封件210与下回转支承密封件220之间的空间800。冷却空气L1借助风扇600被吹送穿过第一冷却空气管道400和环形部分410而到达第一支撑壁13的侧壁中的以及上块体100的侧壁中的开口O1并且进一步进入到上块体100中。回流空气L2通过在支架21的中间的第三冷却空气管道510流动穿过支架21而到达滑环装置70上方的第二冷却空气管道500并且进一步到达风扇600和冷却单元700以便被重新引入到冷却空气循环中。冷却空气L1在第三冷却空气管道510的外周与支架21的内周之间的空间中向下流动。因而在冷却空气L1循环期间，冷却空气L1的流动和回流空气L2的流动是分开的。
冷却空气L1的方向在本发明冷却装置的所有实施方式中都能够被反向。这样风扇600将在相反方向上吹风。因而冷却空气L1将沿着第二冷却空气管道500被引导至支架21中。回流空气L2将从支架21沿着第一冷却空气管道400被引导。能够改变风扇600和冷却单元700的位置。
当然，能够以任何适合的方式设置对电动马达30的冷却。例如，能够使冷却反向从而使得空气将从电动马达30的中间部分被吹送到电动马达30中并且从电动马达30的端部部分排出。空气也能够仅从电动马达30的一端被吹送到电动马达30中并且从电动马达30的中间部分排出。
在所有的实施方式中，风扇600能够定位在两个冷却单元700之间。
在附图中示出的本发明装置的不同实施方式中，在上回转支承密封件210和下回转支承密封件220中设置有两个密封环。当然，能够在上回转支承密封件210和下回转支承密封件220中设置任意数目的密封环。当然，必须在上回转支承密封件210和下回转支承密封件220中设置至少一个密封环。
有利地，上回转支承密封件210和下回转支承密封件220距旋转中心轴线Y-Y相同的径向距离。然而，上回转支承密封件210和下回转支承密封件220也可以定位成距旋转中心轴线Y-Y不同的径向距离。
竖向距离H1至少为100mm，有利地至少为200mm，更有利地至少为300mm。竖向距离H1是在上回转支承密封件210中的最下面的密封环211的下表面与下回转支承密封件220中的最上面的密封环221的上表面之间测量的。
附图中的支撑构造示出了附接至推进单元20的支架21的上部部分22的上端的单独的上块体100。然而，上块体100能够形成为支架21的上部部分22的一体式上端。
有利地，位于上回转支承轴承210与下回转支承轴承220之间的空间800为敞开的空间。能够将用于监测回转支承密封件的状况的设备定位在该空间中，但是其在需要更换上回转支承密封件210和下回转支承密封件220时可以容易地拆卸。
本发明不限于附图中示出的回转支承轴承300。这里能够使用用润滑介质进行润滑的任何标准的滚子轴承或滑动轴承。润滑介质能够例如为油或油脂。回转支承轴承一定不能与海水接触。
推进单元20的旋转轴线Y-Y可以是竖向的或者偏离竖向平面一定程度。推进单元20的旋转轴线Y-Y与轴线X-X之间的角度可以为90度或者与90度偏差一定数值。
在图2至图8中示出的实施方式中，位于回转支承轴承300与第二内底12之间的支撑结构是借助径向且竖向Y-Y延伸的凸缘87来实现的。替代性地，能够借助位于回转支承轴承300与第二内底12之间的衬套来实现支撑结构。还能够借助在回转支承轴承300与第二内底12之间延伸的环形支撑结构来实现支撑结构。所述环形支撑结构将包括形成环的数个支撑部段。
本发明及其实施方式不限于上面描述的示例而可以在权利要求的范围内变化。

Claims (15)

1.一种用于推进单元(20)的冷却装置，
所述推进单元(20)包括中空的支架(21)，所述支架(21)具有上部部分(22)和下部部分(23)，所述上部部分(22)的上端部分(100)穿过在船舶(10)中的第一外底(11)与第二内底(12)之间形成的通道(P1)，所述上端部分(100)能够绕旋转轴线(Y-Y)转动，所述上端部分(100)借助回转支承轴承(300)被支撑在所述船舶(10)的船壳处并且借助定位在所述回转支承轴承(300)下方的回转支承密封件(200)被密封抵靠所述船舶(10)的船壳，所述支架(21)的所述下部部分(23)中定位有马达(30)，
所述冷却装置包括冷却空气管道系统(400，410，500，510)、至少一个风扇(600)以及至少一个冷却单元(700)，所述冷却空气管道系统(400，410，500，510)用于将冷却空气(L1)引导至所述支架(21)的内部并且用于将已在所述马达(30)中加热的回流空气(L2)从所述支架(21)的内部引回，所述至少一个风扇(600)用于使所述冷却空气(L1)循环，所述至少一个冷却单元(700)用于对所述回流空气(L2)进行冷却，
其特征在于：
所述回转支承密封件(200)包括定位成彼此相距竖向距离(H1)的上回转支承密封件(210)和下回转支承密封件(220)，由此，在所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间形成有空间(800)，
所述上端部分(100)包括开口(O1)，所述开口(O1)沿着所述上端部分(100)的位于所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间的所述空间(800)中的侧壁的圆周穿过所述上端部分(100)的所述侧壁，
第一冷却空气管道(400)指向位于所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间的所述空间(800)，由此，冷却空气(L1)能够循环穿过所述第一冷却空气管道(400)而进入到位于所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间的所述空间(800)中并且进一步穿过所述上端部分(100)中的所述开口(O1)而到达所述支架(21)的内部，或者回流空气(L2)能够从所述支架(21)沿相反方向循环。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，第二冷却空气管道(500)在所述上端部分(100)的上端上方的位置处指向第三冷却空气管道(510)，所述第三冷却空气管道(510)从所述马达(30)穿过所述支架(21)而到达所述上端部分(100)的上端上方的位置，由此，回流空气(L2)能够从所述支架(21)循环穿过所述第二冷却空气管道(500)而回到冷却空气循环，或者冷却空气(L1)能够沿相反方向循环进入到所述支架(21)中。
3.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却空气管道(400)包括围绕位于所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间的所述空间(800)的环形部分(410)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述上回转支承密封件(210)和所述下回转支承密封件(220)定位在所述船舶(10)的第二内底(12)处或者定位在所述船舶(10)的第二内底(12)上方。
5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述回转支承轴承(300)借助在所述回转支承轴承(300)与所述船舶(10)的所述第二内底(12)之间延伸的支撑结构(87)被支撑在所述船舶(10)的所述第二内底(12)上。
6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述支撑结构(87)包括在所述回转支承轴承(300)与所述船舶(10)的所述第二内底(12)之间延伸的径向且竖向(Y-Y)延伸的支撑凸缘(87)。
7.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述支撑结构(87)包括在所述回转支承轴承(300)与所述船舶(10)的所述第二内底(12)之间竖向(Y-Y)延伸的衬套。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却空气管道(400)包括环形部分(410)以及至少一个径向部分(420)，所述环形部分(410)围绕位于所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间的所述空间(800)，并且所述环形部分(410)定位在所述支撑结构(87)的内周内，所述至少一个径向部分(420)定位在位于所述支撑结构(87)之间的空间中并且从所述风扇(600)和所述冷却器(700)通向所述环形部分(410)。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却空气管道(400)包括围绕所述支撑结构(87)的外周的环形部分(410)以及从所述风扇(600)和所述冷却器(700)通向所述环形部分(410)的至少一个径向部分(420)。
10.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)在所述船舶(10)的所述第二内底(12)下方定位在位于所述船舶(10)的所述第一外底(11)与所述第二内底(12)之间的空间中。
11.根据权利要求10所述的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却空气管道(400)设置成穿过所述第二内底(12)中的开口并且进一步穿过位于所述船舶(10)的所述第一外底(11)与所述第二内底(12)之间的空间而到达所述第一冷却空气管道(400)的围绕位于所述上回转支承密封件(210)与所述下回转支承密封件(220)之间的所述空间(800)的环形部分(410)，以便使冷却空气(L1)循环穿过所述冷却空气管道(400)而到达所述环形部分(410)并且进一步穿过所述上端部分(100)中的所述开口(O1)而到达所述支架(21)的内部，或者以便使回流空气(L2)从所述支架(21)沿相反方向循环。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述回转支承轴承(300)包括：被直接或间接支撑在所述船舶(10)的所述第二内底(12)上的第一轴承座(310)和被支撑在所述支架(21)的所述上部部分(22)的所述上端部分(100)上的第二轴承座(320)；以及位于所述第一轴承座(310)与所述第二轴承座(320)之间使得所述第一轴承座(310)与所述第二轴承座(320)能够相对彼此转动的滚子或滑动构件(330，340，350)，
或者，所述回转支承轴承(300)包括：被支撑在所述支架(21)的所述上部部分(22)的所述上端部分(100)上的第一轴承座(310)和被直接或间接支撑在所述船舶(10)的所述第二内底(12)上的第二轴承座(320)；以及位于所述第一轴承座(310)与所述第二轴承座(320)之间使得所述第一轴承座(310)与所述第二轴承座(320)能够相对彼此转动的滚子或滑动构件(330，340，350)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述竖向距离(H1)至少为100mm。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述竖向距离(H1)有利地至少为200mm。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述竖向距离(H1)更有利地至少为300mm。
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