CN114987729B - 集成电机推进装置及船舶 - Google Patents
集成电机推进装置及船舶 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114987729B CN114987729B CN202210606402.0A CN202210606402A CN114987729B CN 114987729 B CN114987729 B CN 114987729B CN 202210606402 A CN202210606402 A CN 202210606402A CN 114987729 B CN114987729 B CN 114987729B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow hole
- flow
- main shaft
- communicated
- cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 239000000411 inducer Substances 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
- B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
- B63H21/383—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like for handling cooling-water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
- Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
本发明提供一种集成电机推进装置及船舶,该装置包括:轴端入流罩、主轴、轮毂第一连接件、轮毂第二连接件和轴端出流罩,轴端入流罩和轴端出流罩分别罩设于主轴的第一端和第二端,轮毂第一连接件和轮毂第二连接件套设于主轴,沿主轴的轴向方向设有贯穿主轴的第一通流孔;主轴与缓冲轴承和径向轴承配合连接,径向轴承和缓冲轴承用于承载轮毂第一连接件;主轴设有联通第一通流孔的第二通流孔和第三通流孔,第二通流孔和第三通流孔均为多个,第二通流孔和第三通流孔沿主轴的外周布置;第二通流孔与缓冲轴承和径向轴承间的空腔联通,第三通流孔与径向轴承和主轴间的空腔联通。该装置通过布置通流孔,实现入水与出水过程中的有效排水与注水。
Description
技术领域
本发明涉及船舶动力装置技术领域,尤其涉及一种集成电机推进装置及船舶。
背景技术
随着航行需求的增加,对水面水下航行器的动力装置要求越来越高,传统的船舶动力推进装置都是分体式设计的,体积重量大、机构复杂、维护不方便。集成电机推进装置的出现解决了以上问题,集成电机推进装置是一种集电机本体、控制器和螺旋桨等部件于一身的电力推进装置,已经广泛地应用在船舶领域,其主要特点是体积小、推进效率高。
结合收放装置的结构设计,可以将集成电机推进装置作为收放式推进单元,在工作工况展开在船舶船底进行推进,在非工作工况可以通过收放装置收回,放置于舷间或直接收回船舶内部。集成电机推进装置内部存在大量间隙与空腔结构,两种状态的切换伴随排水过程或注水过程。在极低温环境,例如南极或北极附近,如果不能有效排空内部积水,还可能导致内部积水结冰膨胀,导致集成电机推进装置内部挤压破坏,即使未发生挤压破坏,在重新入水后也可能堵塞部分间隙结构,导致集成电机推进装置无法正常工作。为保证集成电机推进装置运行与结构安全性,两种不同状态切换过程中需要实现完全排水或完全注水。
发明内容
本发明提供一种集成电机推进装置及船舶,用以实现集成电机推进装置在入水与出水过程中的有效排水与注水,保证集成电机推进装置的安全可靠工作。
本发明提供一种集成电机推进装置,包括:
轴端入流罩、主轴、轮毂第一连接件、轮毂第二连接件和轴端出流罩,所述轴端入流罩和所述轴端出流罩分别罩设于所述主轴的第一端和第二端,所述轮毂第一连接件和所述轮毂第二连接件套设于所述主轴,沿所述主轴的轴向方向设有贯穿所述主轴的第一通流孔;
所述主轴与缓冲轴承和径向轴承配合连接,所述径向轴承和所述缓冲轴承用于承载所述轮毂第一连接件;
所述主轴设有联通所述第一通流孔的第二通流孔和第三通流孔,所述第二通流孔和所述第三通流孔均为多个,所述第二通流孔和所述第三通流孔沿所述主轴的外周布置;
所述第二通流孔与所述缓冲轴承和所述径向轴承间的空腔联通,所述第三通流孔与所述径向轴承和所述主轴间的空腔联通。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,所述轮毂第一连接件和所述轮毂第二连接件的连接处设有第一环形间隙;
所述主轴设有联通所述第一通流孔的第四通流孔,所述第四通流孔为多个,所述第四通流孔沿所述主轴的外周布置,所述第四通流孔与所述第一环形间隙联通。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,所述轴端入流罩为空腔结构,所述主轴设有联通所述第一通流孔的第五通流孔,所述第五通流孔为多个,所述第五通流孔沿所述主轴的外周布置,所述第五通流孔与所述轴端入流罩的内部空腔联通;
所述轴端入流罩与所述轮毂第一连接件的连接处设有第二环形间隙,所述第二环形间隙与所述轴端入流罩的内部空腔联通。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,所述轴端出流罩为空腔结构,位于所述主轴的第二端的所述第一通流孔与所述轴端出流罩的内部空腔联通;
所述轴端出流罩远离所述轮毂第二连接件的顶端设有第六通流孔,所述第六通流孔与所述轴端出流罩的内部空腔联通。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,所述轴端出流罩靠近所述轮毂第二连接件的底端设有第七通流孔,所述第七通流孔为多个,所述第七通流孔沿所述轴端出流罩的外周布置,所述第七通流孔与所述轴端出流罩的内部空腔联通。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,还包括:
叶轮和导叶,所述叶轮与所述轮毂第一连接件连接,所述导叶与所述轮毂第二连接件连接;
导流段,所述导流段包括入口导流段、中间环柱段和出口导流段,所述中间环柱段设有电机定子,所述叶轮的外周套设有电机转子,所述电机定子套设于所述电机转子的外周,所述电机转子与所述中间环柱段间形成电机冷却间隙;
所述入口导流段和所述中间环柱段的连接处设有第八通流孔,所述第八通流孔联通外部环境和所述电机冷却间隙靠近所述入口导流段的空腔,所述第八通流孔为多个,所述第八通流孔沿所述导流段的外周布置;
所述中间环柱段和所述出口导流段的连接处设有第九通流孔,所述第九通流孔联通外部环境和所述电机冷却间隙靠近所述出口导流段的空腔,所述第九通流孔为多个,所述第九通流孔沿所述导流段的外周布置。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,所述入口导流段和所述电机转子的连接处设有第三环形间隙,所述电机转子和所述出口导流段的连接处设有第四环形间隙,所述第三环形间隙和所述第四环形间隙均与所述电机冷却间隙联通。
根据本发明提供的一种集成电机推进装置,所述出口导流段为空腔结构,所述出口导流段设有第十通流孔、第十一通流孔和第十二通流孔;
所述第十通流孔联通所述第九通流孔和所述出口导流段的内部空腔;
所述第十一通流孔连通所述电机冷却间隙靠近所述出口导流段的空腔和所述出口导流段的内部空腔;
所述第十二通流孔布置于所述出口导流段远离所述中间环柱段的顶端,所述第十二通流孔与所述出口导流段的内部空腔联通。
本发明还提供一种船舶,包括:
如上述的集成电机推进装置。
根据本发明提供的一种船舶,还包括:
收放装置;
吊柱,所述吊柱的第一端与所述集成电机推进装置连接,所述吊柱的第二端与所述收放装置连接。
本发明提供的集成电机推进装置及船舶,通过集成电机推进装置布置通流孔,可以实现入水与出水过程中不同空间位置下的有效排水与注水,保证工作安全可靠,有助于装置运行过程中内部间隙流动,保证充分冷却与润滑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的集成电机推进装置的结构示意图之一;
图2是本发明提供的集成电机推进装置的结构示意图之二。
附图标记:
101:吊柱;102:中间环柱段;103:电机定子;104:电机转子;105:入口导流段;106:叶轮;107:轮毂第一连接件;108:径向轴承;109:缓冲轴承;110:推力主轴承;111:轴端入流罩;112:主轴;113:出口导流段;114:导叶;115:轮毂第二连接件;116:轴端出流罩;
201:第一通流孔;202:第二通流孔;203:第三通流孔;204:第四通流孔;205:第五通流孔;206:第六通流孔;207:第七通流孔;208:第八通流孔;209:第九通流孔;210:第十通流孔;211:第十一通流孔;212:第十二通流孔;
301:第一环形间隙;302:第二环形间隙;303:第三环形间隙;304:第四环形间隙。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接,或有线通信连接,或无线通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
随着航行需求的增加,对水面水下航行器的动力装置要求越来越高,传统的船舶动力推进装置都是分体式设计的,体积重量大、机构复杂、维护不方便。集成电机推进装置的出现解决了以上问题,集成电机推进装置是一种集电机本体、控制器和螺旋桨等部件于一身的电力推进装置,已经广泛地应用在船舶领域,其主要特点是体积小、推进效率高。
结合收放装置的结构设计,可以将集成电机推进装置作为收放式推进单元,在工作工况展开在船舶船底进行推进,在非工作工况可以通过收放装置收回,放置于舷间或直接收回船舶内部。集成电机推进装置内部存在大量间隙与空腔结构,两种状态的切换伴随排水过程或注水过程。
在极低温环境,例如南极或北极附近,如果不能有效排空内部积水,还可能导致内部积水结冰膨胀,导致集成电机推进装置内部挤压破坏,即使未发生挤压破坏,在重新入水后也可能堵塞部分间隙结构,导致集成电机推进装置无法正常工作。为保证集成电机推进装置运行与结构安全性,两种不同状态切换过程中需要实现完全排水或完全注水。
下面结合图1和图2描述本发明实施例的集成电机推进装置,以实现推进装置在入水与出水过程不同空间位置下的有效排水或注水。
如图1所示,本发明实施例的集成电机推进装置包括轴段、叶轮106、导叶114和导流段等结构部件。
轴段包括轴端入流罩111、主轴112、轮毂第一连接件107、轮毂第二连接件115和轴端出流罩116。
轴端入流罩111和轴端出流罩116分别罩设于主轴112的第一端和第二端,其中,主轴112的第一端是集成电机推进装置转动工作时,水流流入的一端;主轴112的第二端是集成电机推进装置转动工作时,水流流出的一端。
轴端入流罩111和轴端出流罩116是轴端中通过轮廓发挥导流作用的部件,轴端入流罩111和轴端出流罩116自身不承受较大应力,考虑集成电机推进装置各部件的减重需求,可以将轴端入流罩111和轴端出流罩116做成空腔结构。
轮毂第一连接件107和轮毂第二连接件115套设于主轴112,轮毂第一连接件107靠近主轴112的第一端,轮毂第二连接件115靠近主轴112的第二端。
需要说明的是,轮毂第一连接件107是用于连接叶轮106的转动部件,轮毂第二连接件115是连接导叶114的静止部件,轮毂第二连接件115通过相应的键、螺钉等连接方式与主轴112连接。
主轴112与缓冲轴承109和径向轴承108配合连接,径向轴承108和缓冲轴承109用于承载轮毂第一连接件107,也即轮毂第一连接件107与轴通过径向轴承108和缓冲轴承109连接。
在实际执行中,径向轴承108用于承受轮毂第一连接件107与轴间的径向载荷,缓冲轴承109用于承受轮毂第一连接件107与轴间的轴向载荷,缓冲轴承109前方靠近主轴112的第一端的位置还安装有推力主轴承110。
在该实施例中,沿主轴112的轴向方向设有贯穿主轴112的第一通流孔201,也即主轴112为空心轴结构。
主轴112的第一端至第二端的方向依次布置有第二通流孔202和第三通流孔203,第二通流孔202和第三通流孔203与主轴112中心的第一通流孔201连通,也即第一通流孔201是主轴112上的轴向通流孔,第二通流孔202和第三通流孔203是主轴112上的径向通流孔。
在该实施例中,第二通流孔202与缓冲轴承109和径向轴承108间的空腔联通,靠近主轴112的第一端布置有径向通流孔第二通流孔202,第二通流孔202联通第一通流孔201以及缓冲轴承109和径向轴承108间的空腔结构,为缓冲轴承109和径向轴承108等轴承组件提供流动顺畅的冷却水。
第三通流孔203与径向轴承108和主轴112间的空腔联通,靠近主轴112的中部布置有径向通流孔第三通流孔203,第三通流孔203联通第一通流孔201、径向轴承108和主轴112间的空腔结构以及两组径向轴承108间的空腔结构,保证径向轴承108具有足够的冷却水。
第二通流孔202和第三通流孔203均为多个,第二通流孔202和第三通流孔203沿主轴112的外周布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,第二通流孔202可以为两个,两个第二通流孔202沿着主轴112正对设置,也即第二通流孔202在6点方向与12点方向布置。
相应的,第三通流孔203也可以为两个,两个第三通流孔203沿着主轴112正对设置,也即第三通流孔203在6点方向与12点方向布置。
在实际执行中,集成电机推进装置在工作工况展开在船舶船底进行推进,集成电机推进装置方向如图1所示,轴线方向近似水平;在收回状态下,通常集成电机推进装置布置出现一定的变化,通常为以图1所在视图顺时针旋转90°或逆时针旋转90°。
在集成电机推进装置从收放状态变为工作状态时,需要有效注水,保证集成电机推进装置内部空间被水充满,排出内部空气;从工作状态变为收放状态时,需要完全排水,保证集成电机推进装置内部空间水能顺利排出。
在本发明实施例中,集成电机推进装置的轴端,设置轴向通流孔第一通流孔201以及与之配合的径向通流孔第二通流孔202和第三通流孔203。可以保证径向轴承108、推力主轴承110和缓冲轴承109等轴承组件的冷却与润滑。
可以理解的是,在主轴112的第一端安装的轴端入流罩111上设有相应的开口,该开口与第一通流孔201联通,工作工况下,集成电机推进装置在船舶船底展开进行推进时,水流从开口进入主轴112的第一端的第一通流孔201,逐渐注满第二通流孔202和第三通流孔203。
需要说明的是,在实际执行中,为了防止泥沙堵塞,保证各间隙及空腔结构内流动顺畅,有效排水或注水,第一通流孔201、第二通流孔202和第三通流孔203等通流孔的直径不小于5mm。
根据本发明实施例提供的集成电机推进装置,通过轴向通流孔和径向通流孔的联通设计,保证轴承组件的冷却与润滑,实现集成电机推进装置在入水与出水过程中不同空间位置下的有效排水与注水,保证推进工作的安全可靠。
在一些实施例中,轮毂第一连接件107和轮毂第二连接件115的连接处设有第一环形间隙301;主轴112设有联通第一通流孔201的第四通流孔204,第四通流孔204为多个,第四通流孔204沿主轴112的外周布置,第四通流孔204与第一环形间隙301联通。
在该实施例中,轮毂第一连接件107和轮毂第二连接件115的连接处设有第一环形间隙301,第一环形间隙301沿着主轴112的外周全周布置,第一环形间隙301为轮毂第一连接件107与主轴112及径向轴承108等部件间间隙的入流口,还可以有效分隔转动部件轮毂第一连接件107与静止部件轮毂第二连接件115。
第四通流孔204为径向通流孔,在主轴112靠近轮毂第二连接件115的中部设置第四通流孔204,第四通流孔204与第一通流孔201和第一环形间隙301联通,第一通流孔201和第一环形间隙301可以实现轮毂第一连接件107和轮毂第二连接件115的注水和排水,有效防止转动部件轮毂第一连接件107与静止部件轮毂第二连接件115间直接接触发生摩擦损伤。
在实际执行中,第四通流孔204可以为多个,多个第四通流孔204沿主轴112的外周布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,第四通流孔204可以为两个,两个第四通流孔204沿着主轴112正对设置,也即第四通流孔204在6点方向与12点方向布置。
在一些实施例中,轴端入流罩111为空腔结构,主轴112设有联通第一通流孔201的第五通流孔205,第五通流孔205为多个,第五通流孔205沿主轴112的外周布置,第五通流孔205与轴端入流罩111的内部空腔联通;
轴端入流罩111与轮毂第一连接件107的连接处设有第二环形间隙302,第二环形间隙302与轴端入流罩111的内部空腔联通。
在该实施例中,靠近主轴112的第一端的位置布置有径向通流孔第五通流孔205,第五通流孔205联通第一通流孔201和轴端入流罩111的内部空腔结构。
在轴端入流罩111与轮毂第一连接件107的连接处还设有第二环形间隙302,第二环形间隙302沿着主轴112的外周全周布置,第二环形间隙302为轮毂第一连接件107、主轴112以及径向轴承108等轴承组件间流道的出流口,还可以隔离转动部件轮毂第一连接件107与静止部件轴端入流罩111。
在该实施例中,水流从主轴112的第一端的第一通流孔201流入,通过与第一通流孔201联通的第五通流孔205,逐渐注满轴端入流罩111,再从第二环形间隙302流出,实现注水或排水,有效防止转动部件轮毂第一连接件107与静止部件轴端入流罩111间直接接触发生摩擦损伤。
在实际执行中,第五通流孔205可以为多个,多个第五通流孔205沿主轴112的外周布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,第五通流孔205可以为四个,四个第五通流孔205沿着主轴112的外部均匀布置,四个第五通流孔205分别在3点、6点、9点以及12点方向布置。
在一些实施例中,轴端出流罩116为空腔结构,位于主轴112的第二端的第一通流孔201与轴端出流罩116的内部空腔联通;
轴端出流罩116远离轮毂第二连接件115的顶端设有第六通流孔206,第六通流孔206与轴端出流罩116的内部空腔联通。
如图2所示,轴端出流罩116为空腔结构,轴端出流罩116的内部空腔与位于主轴112的第二端的第一通流孔201联通,轴端出流罩116的顶端设有第六通流孔206,第六通流孔206与轴端出流罩116的内部空腔联通。
在该实施例中,水流从主轴112的第一端的第一通流孔201流入,从主轴112的第二端的第一通流孔201流入轴端出流罩116的内部空腔,水流也可以从第六通流孔206流入轴端出流罩116的内部空腔,轴端出流罩116的内部空腔的水流也可以从第六通流孔206流出。
在一些实施例中,轴端出流罩116靠近轮毂第二连接件115的底端设有第七通流孔207,第七通流孔207为多个,第七通流孔207沿轴端出流罩116的外周布置,第七通流孔207与轴端出流罩116的内部空腔联通。
第七通流孔207为径向通流孔,第七通流孔207与第一通流孔201以及第六通流孔206配合,提升轴端出流罩116的内部空腔排水和注水的速率。
在实际执行中,第七通流孔207可以为多个,第七通流孔207沿轴端出流罩116的外周布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,第七通流孔207可以为四个,四个第七通流孔207沿着主轴112的外部均匀布置,四个第七通流孔207分别在3点、6点、9点以及12点方向布置。
可以理解的是,第七通流孔207的数量越多,轴端出流罩116的内部空腔排水和注水的速率越高。
下面对集成电机推进装置的导流段和过流部件进行描述。
集成电机推进装置的过流部件包括叶轮106和导叶114,叶轮106与轮毂第一连接件107连接,导叶114与轮毂第二连接件115连接,轮毂第一连接件107是转动部件,轮毂第二连接件115是静止部件。
导流段包括入口导流段105、中间环柱段102和出口导流段113,中间环柱段102设有电机定子103,叶轮106的外周套设有电机转子104,电机定子103套设于电机转子104的外周,其中,电机转子104属于转动部件,与导流段其他静止部件之间存在间隙,也即电机转子104与中间环柱段102间形成电机冷却间隙。
电机冷却间隙是导流段内提供冷却水流动,以保证电机冷却,电机冷却间隙也是防止转动部件电机转子104与其余静止部件间直接接触发生摩擦损伤的间隙。
需要说明的是,考虑到特殊工况下叶轮106可以转动失效,导流段内冷却水停止流动,还需要一定量的冷却水还需发挥蓄热作用,防止堵转电机温度过高失效,也即在导流段内设置部分空腔存储冷却水。
在该实施例中,入口导流段105和中间环柱段102的连接处设有第八通流孔208,第八通流孔208联通外部环境和电机冷却间隙靠近入口导流段105的空腔。
第八通流孔208可以为电机冷却间隙以及用于存储冷却水的电机冷却间隙靠近入口导流段105的空腔注水。
在该实施例中,第八通流孔208为径向通流孔,第八通流孔208可以为多个,多个第八通流孔208沿导流段的外周布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,第八通流孔208可以为四个,四个第八通流孔208沿着主轴112的外部均匀布置,四个第八通流孔208分别在3点、6点、9点以及12点方向布置。
在该实施例中。中间环柱段102和出口导流段113的连接处设有第九通流孔209,第九通流孔209联通外部环境和电机冷却间隙靠近出口导流段113的空腔。
第九通流孔209可以为电机冷却间隙以及用于存储冷却水的电机冷却间隙靠近出口导流段113的空腔注水。
在该实施例中,第九通流孔209为径向通流孔,第九通流孔209可以为多个,多个第九通流孔209沿导流段的外周布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,第九通流孔209可以为四个,四个第九通流孔209沿着主轴112的外部均匀布置,四个第九通流孔209分别在3点、6点、9点以及12点方向布置。
可以理解的是,在该实施例中,通过径向的第八通流孔208和第九通流孔209可以为电机冷却间隙以及存储冷却水的空腔实现注水和排水,以保证导流段内冷却水流动。
在一些实施例中,入口导流段105和电机转子104的连接处设有第三环形间隙303,电机转子104和出口导流段113的连接处设有第四环形间隙304,第三环形间隙303和第四环形间隙304均与电机冷却间隙联通。
在入口导流段105和电机转子104的连接处设有第三环形间隙303,第三环形间隙303沿着导流段的内周全周布置,第三环形间隙303为电机冷却间隙的主流道出流口,同时将转动部件电机转子104以及静止部件入口导流段105分隔开来。
在电机转子104和出口导流段113的连接处设有第四环形间隙304,第四环形间隙304沿着导流段的内周全周布置,第四环形间隙304为电机冷却间隙的主流道入流口,同时将转动部件电机转子104以及静止部件出口导流段113分隔开来。
在一些实施例中,出口导流段113为空腔结构,出口导流段113设有第十通流孔210、第十一通流孔211和第十二通流孔212。
如图2所示,第十通流孔210联通第九通流孔209和出口导流段113的内部空腔;第十一通流孔211连通电机冷却间隙靠近出口导流段113的空腔和出口导流段113的内部空腔;第十二通流孔212布置于出口导流段113远离中间环柱段102的顶端,第十二通流孔212与出口导流段113的内部空腔联通。
在该实施例中,第十通流孔210联通第九通流孔209和出口导流段113的内部空腔,第九通流孔209为电机冷却间隙以及存储冷却水的靠近出口导流段113的空腔注水时,第九通流孔209内流动的水可以从第十通流孔210流入出口导流段113的内部空腔。
第十一通流孔211连通电机冷却间隙靠近出口导流段113的空腔和出口导流段113的内部空腔,实现电机冷却间隙靠近出口导流段113的空腔与出口导流段113的内部空腔的水流流动。
第十二通流孔212布置于出口导流段113远离中间环柱段102的顶端,实现海洋等外部环境与出口导流段113的内部空腔的联通。
在实际执行中,第十通流孔210和第十一通流孔211为轴向通流孔,第十二通流孔212为斜向通流孔,第十通流孔210、第十一通流孔211和第十二通流孔212均可以为多个,沿出口导流段113的周向布置。
例如,以主轴112的径向界面为参考面,集成电机推进装置上的吊柱101所在圆周位置为12点方向,两个第十通流孔210在6点方向和12点方向布置,两个第十一通流孔211在6点方向和12点方向布置,四个第十二通流孔212在3点、6点、9点及12点方向布置。
在本发明实施例中,布置有通流孔及环形间隙的集成电机推进装置,可以实现入水与出水过程中不同空间位置下的有效排水与注水,保证工作安全可靠,有助于装置运行过程中内部间隙流动,保证充分冷却与润滑。
需要说明的是,在实际执行中,为保证各间隙及空腔结构内流动顺畅,有效排水或注水,防止泥沙堵塞,各个通流孔的直径不小于5mm。
本发明实施例还提供一种船舶,包括如上述的集成电机推进装置。
本发明实施例的船舶还包括收放装置和吊柱101。
如图1所示,吊柱101的第一端与集成电机推进装置连接,吊柱101的第二端与收放装置连接。
在实际执行中,工作工况下,集成电机推进装置通过吊柱101在船舶船底展开,工作工况切换为收回状态时,收放装置动作,通过吊柱101将集成电机推进装置以图1所在视图顺时针旋转90°或逆时针旋转90°,放置于舷间或直接收回船舶内部。
布置有通流孔及环形间隙的集成电机推进装置,可以实现入水与出水过程中不同空间位置下的有效排水与注水,保证集成电机推进装置运行与结构安全性。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种集成电机推进装置,其特征在于,包括:
轴端入流罩、主轴、轮毂第一连接件、轮毂第二连接件和轴端出流罩,所述轴端入流罩和所述轴端出流罩分别罩设于所述主轴的第一端和第二端,所述轮毂第一连接件和所述轮毂第二连接件套设于所述主轴,沿所述主轴的轴向方向设有贯穿所述主轴的第一通流孔;
所述主轴与缓冲轴承和径向轴承配合连接,所述径向轴承和所述缓冲轴承用于承载所述轮毂第一连接件;
所述主轴设有联通所述第一通流孔的第二通流孔和第三通流孔,所述第二通流孔和所述第三通流孔均为多个,所述第二通流孔和所述第三通流孔沿所述主轴的外周布置;
所述第二通流孔与所述缓冲轴承和所述径向轴承间的空腔联通,所述第三通流孔与所述径向轴承和所述主轴间的空腔联通;
所述轮毂第一连接件和所述轮毂第二连接件的连接处设有第一环形间隙;
所述主轴设有联通所述第一通流孔的第四通流孔,所述第四通流孔为多个,所述第四通流孔沿所述主轴的外周布置,所述第四通流孔与所述第一环形间隙联通。
2.根据权利要求1所述的集成电机推进装置,其特征在于,所述轴端入流罩为空腔结构,所述主轴设有联通所述第一通流孔的第五通流孔,所述第五通流孔为多个,所述第五通流孔沿所述主轴的外周布置,所述第五通流孔与所述轴端入流罩的内部空腔联通;
所述轴端入流罩与所述轮毂第一连接件的连接处设有第二环形间隙,所述第二环形间隙与所述轴端入流罩的内部空腔联通。
3.根据权利要求1所述的集成电机推进装置,其特征在于,所述轴端出流罩为空腔结构,位于所述主轴的第二端的所述第一通流孔与所述轴端出流罩的内部空腔联通;
所述轴端出流罩远离所述轮毂第二连接件的顶端设有第六通流孔,所述第六通流孔与所述轴端出流罩的内部空腔联通。
4.根据权利要求3所述的集成电机推进装置,其特征在于,所述轴端出流罩靠近所述轮毂第二连接件的底端设有第七通流孔,所述第七通流孔为多个,所述第七通流孔沿所述轴端出流罩的外周布置,所述第七通流孔与所述轴端出流罩的内部空腔联通。
5.根据权利要求1-4任一项所述的集成电机推进装置,其特征在于,还包括:
叶轮和导叶,所述叶轮与所述轮毂第一连接件连接,所述导叶与所述轮毂第二连接件连接;
导流段,所述导流段包括入口导流段、中间环柱段和出口导流段,所述中间环柱段设有电机定子,所述叶轮的外周套设有电机转子,所述电机定子套设于所述电机转子的外周,所述电机转子与所述中间环柱段间形成电机冷却间隙;
所述入口导流段和所述中间环柱段的连接处设有第八通流孔,所述第八通流孔联通外部环境和所述电机冷却间隙靠近所述入口导流段的空腔,所述第八通流孔为多个,所述第八通流孔沿所述导流段的外周布置;
所述中间环柱段和所述出口导流段的连接处设有第九通流孔,所述第九通流孔联通外部环境和所述电机冷却间隙靠近所述出口导流段的空腔,所述第九通流孔为多个,所述第九通流孔沿所述导流段的外周布置。
6.根据权利要求5所述的集成电机推进装置,其特征在于,所述入口导流段和所述电机转子的连接处设有第三环形间隙,所述电机转子和所述出口导流段的连接处设有第四环形间隙,所述第三环形间隙和所述第四环形间隙均与所述电机冷却间隙联通。
7.根据权利要求5所述的集成电机推进装置,其特征在于,所述出口导流段为空腔结构,所述出口导流段设有第十通流孔、第十一通流孔和第十二通流孔;
所述第十通流孔联通所述第九通流孔和所述出口导流段的内部空腔;
所述第十一通流孔连通所述电机冷却间隙靠近所述出口导流段的空腔和所述出口导流段的内部空腔;
所述第十二通流孔布置于所述出口导流段远离所述中间环柱段的顶端,所述第十二通流孔与所述出口导流段的内部空腔联通。
8.一种船舶,其特征在于,包括:
如权利要求1-7任一项所述的集成电机推进装置。
9.根据权利要求8所述的船舶,其特征在于,还包括:
收放装置;
吊柱,所述吊柱的第一端与所述集成电机推进装置连接,所述吊柱的第二端与所述收放装置连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210606402.0A CN114987729B (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 集成电机推进装置及船舶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210606402.0A CN114987729B (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 集成电机推进装置及船舶 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114987729A CN114987729A (zh) | 2022-09-02 |
CN114987729B true CN114987729B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=83030874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210606402.0A Active CN114987729B (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 集成电机推进装置及船舶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114987729B (zh) |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1223700A (en) * | 1968-12-23 | 1971-03-03 | Ludwig Huber | Improvements in jet-propulsion units for water craft |
JPH05310186A (ja) * | 1992-05-01 | 1993-11-22 | Westinghouse Electric Corp <We> | 水中推進装置 |
EP0590867A1 (en) * | 1992-09-28 | 1994-04-06 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Ship propulsion arrangement |
JPH0971296A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | ▲荒▼田 哲哉 | 水ジェット推進機 |
DE102010037834A1 (de) * | 2010-09-28 | 2012-03-29 | Aleksandar Miletic | Wasserfortbewegungsmittel, insbesondere zum Schleppen eines Schwimmers oder Tauchers, sowie Antriebsmotor hierfür |
KR101209563B1 (ko) * | 2012-09-12 | 2012-12-07 | 박태규 | 수중구동용 추진장치 |
KR20120135557A (ko) * | 2011-06-07 | 2012-12-17 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 및 이를 갖춘 선박 |
CN105377693A (zh) * | 2013-07-18 | 2016-03-02 | 西门子公司 | 用于船舶的电动吊舱驱动器 |
WO2018199708A1 (ko) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 유제우 | 전기추진 선박용 수직축 임펠러 날개 추진 장치 |
CN108730349A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | 一种用于深海有毂轮缘推进器的集成式油润滑轴承 |
CN110300860A (zh) * | 2017-02-22 | 2019-10-01 | 沃尔沃卡车集团 | 轴承装置和包括这种轴承装置的组件 |
CN110697011A (zh) * | 2019-08-27 | 2020-01-17 | 中国人民解放军海军工程大学 | 机-桨-身融合式集成推进装置 |
CN111293792A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-06-16 | 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 | 电机、推进器及潜水器 |
CN112302724A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-02 | 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) | 汽轮机及船用蒸汽动力推进装置 |
CN112737181A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-30 | 新奥动力科技(廊坊)有限公司 | 电机转子冷却结构及电机 |
CN114275136A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 深圳市好盈科技有限公司 | 一种水下推进器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108639298A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-10-12 | 常州高尔登科技有限公司 | 一种直驱式电动舷外机 |
-
2022
- 2022-05-30 CN CN202210606402.0A patent/CN114987729B/zh active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1223700A (en) * | 1968-12-23 | 1971-03-03 | Ludwig Huber | Improvements in jet-propulsion units for water craft |
JPH05310186A (ja) * | 1992-05-01 | 1993-11-22 | Westinghouse Electric Corp <We> | 水中推進装置 |
EP0590867A1 (en) * | 1992-09-28 | 1994-04-06 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Ship propulsion arrangement |
JPH0971296A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | ▲荒▼田 哲哉 | 水ジェット推進機 |
DE102010037834A1 (de) * | 2010-09-28 | 2012-03-29 | Aleksandar Miletic | Wasserfortbewegungsmittel, insbesondere zum Schleppen eines Schwimmers oder Tauchers, sowie Antriebsmotor hierfür |
KR20120135557A (ko) * | 2011-06-07 | 2012-12-17 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 및 이를 갖춘 선박 |
KR101209563B1 (ko) * | 2012-09-12 | 2012-12-07 | 박태규 | 수중구동용 추진장치 |
CN105377693A (zh) * | 2013-07-18 | 2016-03-02 | 西门子公司 | 用于船舶的电动吊舱驱动器 |
CN110300860A (zh) * | 2017-02-22 | 2019-10-01 | 沃尔沃卡车集团 | 轴承装置和包括这种轴承装置的组件 |
WO2018199708A1 (ko) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 유제우 | 전기추진 선박용 수직축 임펠러 날개 추진 장치 |
CN108730349A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | 一种用于深海有毂轮缘推进器的集成式油润滑轴承 |
CN110697011A (zh) * | 2019-08-27 | 2020-01-17 | 中国人民解放军海军工程大学 | 机-桨-身融合式集成推进装置 |
CN111293792A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-06-16 | 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 | 电机、推进器及潜水器 |
CN112302724A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-02 | 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) | 汽轮机及船用蒸汽动力推进装置 |
CN112737181A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-30 | 新奥动力科技(廊坊)有限公司 | 电机转子冷却结构及电机 |
CN114275136A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 深圳市好盈科技有限公司 | 一种水下推进器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
船舶喷水推进器推力分布研究;丁江明;王永生;张志宏;;船舶力学;20100815(08);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114987729A (zh) | 2022-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202414147U (zh) | 一种集成推进器 | |
JP5100370B2 (ja) | 推力発生装置 | |
CN101546931B (zh) | 一种集成推进器 | |
US5101128A (en) | System and method for cooling a submersible electric propulsor | |
US7633174B1 (en) | Floating water turbine for a power plant | |
EP2808247B1 (en) | A propulsion unit with electric motor, whereby the stator is arranged in a ring around the propeller | |
CN203482005U (zh) | 涵道力矩转子集成螺旋电动喷水推进器 | |
CN111169613B (zh) | 一种双定子驱动及动力单元一体化的三元矢量泵喷推进器 | |
CN105129060A (zh) | 用于有毂轮缘推进器的集成式水润滑轴承 | |
CN110697011B (zh) | 机-桨-身融合式集成推进装置 | |
CN114987729B (zh) | 集成电机推进装置及船舶 | |
CN102849197A (zh) | 泵喷推进器及包括其的船舶 | |
CN112874747A (zh) | 一种轮缘泵喷推进器及采用该推进器的行进工具 | |
CN201747626U (zh) | 复合式水泵 | |
CN112441209A (zh) | 双导叶双向进流无轴侧推装置 | |
CN112124543B (zh) | 一种船舶桨舵组合消涡节能装置及安装方法 | |
CN112829911A (zh) | 一种对转轮缘推进器及采用该推进器的水中行进工具 | |
KR100818885B1 (ko) | 축이 없는 프로펠러 장치 | |
CN210212738U (zh) | 一种联通式流道水上机器人推进器 | |
CN217401183U (zh) | 一种高密封性的潜水式双向轴流泵 | |
CN214729584U (zh) | 一种用于船舶推进和动态定位的电磁推进器 | |
CN213566479U (zh) | 一种水上无人机螺旋桨 | |
CN213566418U (zh) | 一种无轴防缠绕喷水推进器 | |
CN219458799U (zh) | 防水装置及水下推进器 | |
CN213139105U (zh) | 对转桨式环形电力推进器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |