CN217533220U - 动力装置、船用推进器及船舶 - Google Patents

Abstract

本申请公开了动力装置、船用推进器及船舶，该动力装置包括第一电机和第二电机；第一电机用于设置于水上，并设有第一转子和固定于所述第一转子的第一转轴；第二电机用于设置于水下，并设有第二转子和固定于所述第二转子的第二转轴，第一转轴的延伸方向与第二转轴的延伸方向垂直设置，第二转轴一端用于输出第一转动扭矩，第二电机的外径小于第一电机的外径。本申请的动力装置通过将第一电机设置于水上，第二电机设置于水下，第一转轴的延伸方向与第二转轴的延伸方向垂直设置，动力装置受空间限制小，提高动力装置的空间利用率；并且第二电机的外径小于第一电机的外径，减小第二电机的水阻系数，提高动力装置的推进效率。

Description

动力装置、船用推进器及船舶

技术领域

本申请涉及船舶动力领域，特别是涉及动力装置、船用推进器及船舶。

背景技术

在船舶动力领域，船用推进器一般将电机设置在船用推进器的水上，电机的动能需通过传动机构传递至螺旋桨，传动路径长，能量损耗大，导致推进效率不高。

实用新型内容

本申请提供了一种动力装置、船用推进器及船舶。

提供一种动力装置，所述动力装置包括第一电机和第二电机；所述第一电机用于设置于水上，并设有第一转子和固定于所述第一转子的第一转轴；所述第二电机用于设置于水下，并设有第二转子和固定于所述第二转子的第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴连接，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向垂直设置，所述第二转轴远离所述第一转轴的一端用于输出转动扭矩，所述第二电机的外径小于所述第一电机的外径。

提供一种船用推进器，所述船用推进器包括如上所述的动力装置，所述船用推进器还包括螺旋桨，所述螺旋桨与所述第二转轴远离所述第一转轴的一端连接。

提供一种船舶，所述船舶包括如上所述的船用推进器。

提供一种动力装置，包括第一电机、第二电机和第三转轴；所述第一电机用于设置于水上，并设有第一转子和固定于所述第一转子的第一转轴；所述第二电机用于设置于水下，并设有第二转子和固定于所述第二转子的第二转轴，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向垂直设置，所述第二转轴的一端用于输出第一转动扭矩，所述第二电机的外径小于所述第一电机的外径；所述第三转轴一端与所述第一转轴连接，另一端用于输出第二转动扭矩，所述第三转轴与所述第二转轴同轴心设置。

提供一种船用推进器，所述船用推进器包括如上所述的动力装置，所述船用推进器还包括第一螺旋桨和第二螺旋桨，所述第一螺旋桨连接所述第二转轴，所述第二螺旋桨连接所述第三转轴。

提供一种船舶，所述船舶包括如上所述的船用推进器。

本申请的动力装置通过将第一电机设置于水上，第二电机设置于水下，第一转轴的延伸方向与第二转轴的延伸方向垂直设置，能够充分利用船用推进器的内部空间，动力装置受空间限制小，提高动力装置的空间利用率；并且第二电机的外径小于第一电机的外径，减小第二电机的水阻系数，提高动力装置的推进效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。其中：

图1是现有船用推进器一实施例的结构示意图；

图2是现有船用推进器另一实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的动力装置第一实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的船用推进器第一实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的船舶第一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的动力装置第二实施例的结构示意图；

图7是本申请提供的动力装置第三实施例的结构示意图；

图8是图6中第二转轴的结构示意图；

图9是本申请提供的船用推进器第二实施例的结构示意图；

图10是本申请提供的船用推进器第三实施例的结构示意图；

图11是本申请提供的船舶第二实施例的结构示意图；

图12是本申请提供的船舶第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参见图1-2，图1是现有船用推进器一实施例的结构示意图，图2 是现有船用推进器另一实施例的结构示意图。动力装置100在船用推进器10的设置位置通常包括上置式和下置式。

如图1所示，上置式为将动力装置100设置在船用推进器10的水上部分；具体的，动力装置100可以设置在船用推进器10的顶端或者船用推进器10的导流管内，当动力装置100设置在顶端时，动力装置 100的动能需通过传动机构传递至螺旋桨20，传动路径长，能量损耗大；当动力装置100设置在导流管内时，为了减小船用推进器10的水阻，船用推进器10的导流管通常设置成椭圆形或水滴形等形状，导流管内空间小，动力装置100受空间限制大，使得动力装置100只能选择小功率的动力装置100。

如图2所示，下置式为将动力装置100设置在船用推进器10的水下部分，动力装置100的输出轴直接带动螺旋桨20转动，能量转化率高。但是为了减小船用推进器10的水阻，船用推进器10的水下部分的形状通常设计成细长的形状，空间小，使得只能选择适配细长形状的动力装置100，动力装置100功率小。现有的动力装置100受空间限制大，动力装置100功率小，不利于提高船用推进器10的推进效率，限制了船用推进器10的进一步发展。

请参见图3，图3是本申请提供的动力装置第一实施例的结构示意图。如图3所示，为了解决上述问题，本申请首先提出了一种动力装置 100，该动力装置100应用于船舶动力领域，具体地，动力装置100可以应用于推动船舶航行的船用推进器100，也可以应用于其他输出动力的仪器，在此不做具体限定。在第一实施例中，动力装置100包括第一电机11和第二电机21。

第一电机11用于设置于水上，并设有第一转子110和固定于第一转子110的第一转轴120，第一电机11工作时，第一转子110带动第一转轴120转动；第二电机21用于设置于水下，并设有第二转子210和固定于第二转子210的第二转轴220，第二电机21工作时，第二转子210 带动第二转轴220转动，第一转轴120的延伸方向与第二转轴220的延伸方向垂直设置。

具体的，动力装置100的第一电机11设置于水上，第一电机11可以设置于船用推进器10的水上部分。可以理解的是，第一电机11可以设置于船用推进器10的顶端，也可以设置于船用推进器10的导流管内，在此不做具体限定。

第二电机21设置于水下，第二电机21可以设置于船用推进器10 的水下部分的空间，第一转轴120的延伸方向与第二转轴220的延伸方向垂直设置，动力装置100可以充分利用船用推进器10的内部空间，提高动力装置100的空间利用率。

第二电机21的外径小于第一电机11的外径，第二电机21的体积小，使得动力装置100的水下部分可以更适用于船用推进器10的水下部分的细长空间；并且，动力装置100的水下部分的体积更小，有利于减小动力装置100的水阻系数，提高动力装置100的推进效率。

进一步地，第二转轴220与第一转轴120连接，第二转轴220远离第一转轴120的一端用于输出转动扭矩；第二转轴220远离第一转轴120 的一端可以与船用推进器10的螺旋桨连接

由于第二转轴220与第一转轴120连接，第二转轴220远离第一转轴120的一端所输出的转动扭矩由第一电机11和第二电机21提供，动力装置100的功率为第一电机11的输出功率与第二电机21的输出功率之和，提高动力装置100的功率。

在本申请实施例中，动力装置100的第一电机11设置于水上，并设有第一转子110和固定于第一转子110的第一转轴120；第二电机21 设置于水下，并设有第二转子210和固定于第二转子210的第二转轴220，第二转轴220与第一转轴120连接，第一转轴120的延伸方向与第二转轴220的延伸方向垂直设置，第二转轴220远离第一转轴120的一端用于输出转动扭矩，第二电机21的外径小于第一电机11的外径。动力装置100受空间限制小，功率高；并且第二电机21的外径小于第一电机 11的外径，减小第二电机21的水阻系数，提高动力装置100的推进效率。

可选地，动力装置100还包括传动机构31，传动机构31连接于第一转轴120与第二转轴220，第一电机11的转动扭矩通过传动机构31 输出至第二转轴220。

在具体的实施方式中，传动机构31可以包括传动轴310以及传动件320，传动轴310的一端与第一转轴120连接，传动轴310的另一端通过传动件320与第二转轴220连接，以将第一电机11的转动扭矩输出至第二转轴220。

在一实施方式中，传动件320包括主动齿轮321和从动齿轮322，传动轴310的一端与第一转轴120连接，传动轴310的另一端与主动齿轮321连接，主动齿轮321和从动齿轮322相啮合，从而带动第二转轴 220转动；主动齿轮321和从动齿轮322包括但不局限于锥齿轮，主动齿轮321和从动齿轮322还可以用于降低转速，提高扭矩。在其他实施方式中，传动件320还可以设置成带轮等传动方式，在此不做具体限定。

在本申请实施例中，动力装置100的第一转轴120通过传动机构31 与第二转轴220连接，第一电机11的转动扭矩通过传动机构31输出至第二转轴220，提高动力装置100的功率，提高动力装置100的推进效率。

可选地，动力装置100还包括机架41，机架41具有连接柱410和设置于连接柱410一端的悬挂部420，连接柱410和悬挂部420垂直设置，动力装置100通过连接柱410安装于船用推进器10或其他器械上。

连接柱410设有第一腔体411，悬挂部420设有与第一腔体411连通的第二腔体421，连接柱410部分用于设置于水上，悬挂部420用于设置于水下，第一电机11固定于第一腔体411内，第二电机21固定于第二腔体421内。

在本申请实施例中，动力装置100的机架41具有连接柱410和设置于连接柱410一端的悬挂部420，连接柱410设有第一腔体411，悬挂部420设有与第一腔体411连通的第二腔体421，第一电机11固定于第一腔体411内，第二电机21固定于第二腔体421内，提高第一电机 11和第二电机21在机架41的空间利用率。

可选地，动力装置100包括密封件，密封件设置于第一转轴120和第二转轴220。

具体的，密封件包括第一密封件510和第二密封件520；在传动机构31包括传动轴310以及传动件320时，第一密封件510可以设置于第一转轴120与传动轴310的连接处，用于保证传动轴310转动且防止第一电机11腔体内的油泄漏，影响第一电机11的使用寿命；第二密封件520还可以设置于第二转轴220与机架41的连接处，用于保证第二转轴220转动且防止第二电机21腔体内的油泄漏，影响第二电机21的使用寿命。第一密封件510和第二密封件520为油封。

在本申请实施例中，动力装置100的第一转轴120和第二转轴220 处都设置有密封件，密封件包括第一密封件510和第二密封件520，第一密封件510用于防止第一电机11腔体内的油泄漏，第二密封件520 用于防止第二电机21腔体内的油泄漏，以提高动力装置100的使用寿命。

请参见图4，图4是本申请提供的船用推进器第一实施例的结构示意图。如图4所示，本申请还提出了一种船用推进器10，该船用推进器 10包括如上第一实施例的任一实施方式所述的动力装置100。

船用推进器10还包括螺旋桨20，螺旋桨20连接于第二转轴220远离第一转轴120的一端，螺旋桨20用于接收动力装置100的转动扭矩，螺旋桨20转动并推动水面。

请参见图5，图5是本申请提供的船舶第一实施例的结构示意图。如图5所示，本申请还提出了一种船舶1，该船舶1包括如上所述的船用推进器10，船舶1的船尾处设置有艉板50，船用推进器10可以安装于艉板50上，也可以安装于船舶1内，船用推进器10的螺旋桨20接收动力装置100的转动扭矩并转动，以推动船舶1移动或转向。

请参见图6-7，图6是本申请提供的动力装置第二实施例的结构示意图，图7是本申请提供的动力装置第三实施例的结构示意图。如图3-4 所示，为了解决上述问题，本申请还提出了一种动力装置100，该动力装置100包括第一电机11、第二电机21和第三转轴130。

第一电机11用于设置于水上，并设有第一转子110和固定于第一转子110的第一转轴120，第一电机11工作时，第一转子110带动第一转轴120转动；第二电机21用于设置于水下，并设有第二转子210和固定于第二转子210的第二转轴220，第二电机21工作时，第二转子210 带动第二转轴220转动，第一转轴120的延伸方向与第二转轴220的延伸方向垂直设置。

具体的，动力装置100的第一电机11可以设置于船用推进器10的水上部分。可以理解的是，第一电机11可以设置于船用推进器10的顶端，也可以设置于船用推进器10的导流管内，在此不做具体限定。第二电机21可以设置于船用推进器10的水下部分，第一转轴120的延伸方向与第二转轴220的延伸方向垂直设置，动力装置100可以充分利用船用推进器10的内部空间，提高动力装置100的空间利用率。

第二电机21的外径小于第一电机11的外径，第二电机21的外径小，动力装置100的水下部分可以更适用于船用推进器10的水下部分的细长空间；并且，动力装置100的水下部分的体积更小，有利于减小动力装置100的水阻系数，提高动力装置100的推进效率。

进一步地，第二转轴220的一端用于输出第二电机21的第一转动扭矩；第三转轴130的一端通过传动机构31与第一转轴120连接，第一电机11的转动扭矩通过传动机构31输出至第三转轴130，第三转轴 130的另一端用于输出第一电机11的第二转动扭矩，第三转轴130与第二转轴220同轴心设置。

第二转轴220用于输出第一转动扭矩的一端与船用推进器10的螺旋桨连接或者与其他器械的转动部件连接，第三转轴130用于输出第二转动扭矩的一端与船用推进器10的螺旋桨连接或者与其他器械的转动部件连接，动力装置100的功率为第一电机11的输出功率与第二电机 21的输出功率之和，提高动力装置100的功率。

在具体的实施方式中，传动机构31的具体结构与第一实施例的传动机构31类似，在此不再赘述；动力装置100还可以包括机架41，机架41的具体结构与第一实施例的机架41类似，在此不再赘述。

在本申请实施例中，第二转轴220的一端用于输出第二电机21的第一转动扭矩；第三转轴130的一端与第一转轴120连接，第三转轴130 的另一端用于输出第一电机11的第二转动扭矩，第三转轴130与第二转轴220同轴心设置，第一电机11通过第三转轴130输出动力，第二电机21通过第二转轴220输出动力，第一电机11和第二电机21受空间限制小，提高动力装置100的功率。

可选地，请参见图8，图8是图6中第二转轴的结构示意图。如图6、图8所示，在第二实施例中，第二转轴220沿自身轴心方向开设有转轴孔222，第三转轴130穿过转轴孔222。

在具体的实施方式中，第二转轴220包括但不局限于空心轴，第二转轴220沿自身轴心方向设有中空腔221，并于远离螺旋桨的一端开设连通中空腔221的转轴孔222，第三转轴130穿过转轴孔222，第二转轴220的轴心线与第三转轴130的轴心线重合。此时，第二转轴220远离第一转轴120的一端用于输出第一转动扭矩，第三转轴130远离第一转轴120的一端用于输出第二转动扭矩。

在本申请实施例中，第三转轴130穿过第二转轴220沿自身轴心方向开设的转轴孔222，以使得第二转轴220和第三转轴130紧凑设置，减小动力装置100体积；并且，由于第三转轴130与的轴心线与第二转轴220的轴心线重合，在动力装置10应用于船用推进器时，与第一转轴120连接的螺旋桨和与第二转轴220连接的螺旋桨在同一水平线上并构成对转桨，动力装置100的水下部分的水阻系数不会增加，提高动力装置100的推进效率。

可选地，如图7所示，在第三实施例中，第二转轴220输出第一转动扭矩的一端与第三转轴130输出第二转动扭矩的一端相背离。

在具体的实施方式中，第二转轴220与第三转轴130同轴设置，第二转轴220输出第一转动扭矩的一端与第三转轴130输出第二转动扭矩的一端相背离，并且第二转轴220轴心线与第三转轴130的轴心线的延长线重合。此时，第二转轴220远离第一转轴120的一端用于输出第一转动扭矩，第三转轴130远离第二转轴220的一端用于输出第二转动扭矩。

在本申请实施例中，第二转轴220输出第一转动扭矩的一端与第三转轴130输出第二转动扭矩的一端相背离，与第一转轴120连接的第一螺旋桨和与第二转轴220连接的第二螺旋桨在同一水平线上，在相同的水阻力下，第一螺旋桨和第二螺旋桨共同推进，推进功率增大，使得推进效率提高。

可选地，动力装置100包括密封件，密封件为油封，用于为连接的部件间提供润滑并防止泄露。

具体的，密封件包括第一密封件510、第二密封件520和第三密封件530；第一密封件510设置于第一转轴120，用于保证第一转轴120 转动且防止第一电机11腔体内的油泄露；第二密封件520设置于第二转轴220，用于保证第二转轴220转动且防止第二电机21腔体内的油泄露；第三密封件530设置于第三转轴130，用于保证第三转轴130转动；在第三转轴130穿过第二转轴220沿自身轴心方向开设的转轴孔222时，第三密封件530还用于防止水进入中空腔221内；在第三转轴130与第二转轴220相背设置时，第三密封件530还用于防止水与传动机构31 接触，进而影响传动机构31的传动效果。

在本实施例中，密封件包括第一密封件510、第二密封件520和第三密封件530，第一密封件510设置于第一转轴120，第二密封件520 设置于第二转轴220，第三密封件530设置于第三转轴130，密封件能够保证转轴间的转动效率，并防止电机内的机油泄露，提高动力装置100 的使用寿命。

请参见图9-10，图9是本申请提供的船用推进器第二实施例的结构示意图，图10是本申请提供的船用推进器第三实施例的结构示意图。如图9-10所示，本申请还提出了一种船用推进器10，该船用推进器10 包括如上任一实施例所述的动力装置100。

船用推进器10包括第一螺旋桨30和第二螺旋桨40，第一螺旋桨 30与第二转轴220连接，以接收第二电机21的转动扭矩；第二螺旋桨 40与第三转轴130连接，以接收第一电机11的转动扭矩。第一螺旋桨 30和第二螺旋桨40转动。

在具体的实施方式中，如图8所示，在第二实施例中，该船用推进器10包括如上第二实施例所述的动力装置100，第三转轴130穿过第二转轴220的转轴孔222，第一螺旋桨30设置于第三转轴130远离第一转轴120的一端，第二螺旋桨40设置于第二转轴220远离第一转轴120 的一端，第一螺旋桨30和第二螺旋桨40构成对转桨。

如图9所示，在第三实施例中，该船用推进器10包括如上第三实施例所述的动力装置100，第二转轴220输出第一转动扭矩的一端与第三转轴130输出第二转动扭矩的一端相背离，第一螺旋桨30设置于第三转轴130远离第二转轴220的一端，第二螺旋桨40设置于第二转轴 220远离第一转轴120的一端，第一螺旋桨30与第二螺旋桨40相背设置。

请参见图11-12，图11是本申请提供的船舶第二实施例的结构示意图，图12是本申请提供的船舶第三实施例的结构示意图。本申请还提出了一种船舶1，如图11所示，该船舶1包括如上第二实施例的船用推进器10；如图12所示，该船舶1包括如上第三实施例所述的船用推进器10。

船舶1的船尾处设置有艉板50，船用推进器10可以安装于艉板50 上，也可以安装于船舶1内，船用推进器10的第一螺旋桨30和第二螺旋桨40接收动力装置100的转动扭矩并转动，以推动船舶1移动或转向。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种动力装置，其特征在于，所述动力装置包括：

第一电机，用于设置于水上，并设有第一转子和固定于所述第一转子的第一转轴；

第二电机，用于设置于水下，并设有第二转子和固定于所述第二转子的第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴连接，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向垂直设置，所述第二转轴远离所述第一转轴的一端用于输出转动扭矩，所述第二电机的外径小于所述第一电机的外径。

2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述动力装置还包括传动机构，所述传动机构连接于所述第一转轴与所述第二转轴。

3.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于，所述动力装置还包括机架，所述机架具有连接柱和设置于所述连接柱一端的悬挂部，所述连接柱设有第一腔体，所述悬挂部设有与第一腔体连通的第二腔体，所述悬挂部用于设置于水下，所述第一电机固定于所述第一腔体内，所述第二电机固定于所述第二腔体内。

4.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述动力装置包括密封件，所述密封件设置于所述第一转轴和所述第二转轴。

5.一种船用推进器，其特征在于，所述船用推进器包括如权利要求1-4任一项所述的动力装置，所述船用推进器还包括螺旋桨，所述螺旋桨与所述第二转轴远离所述第一转轴的一端连接。

6.一种船舶，其特征在于，所述船舶包括如权利要求5所述的船用推进器。

7.一种动力装置，其特征在于，包括：

第一电机，用于设置于水上，并设有第一转子和固定于所述第一转子的第一转轴；

第二电机，用于设置于水下，并设有第二转子和固定于所述第二转子的第二转轴，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向垂直设置，所述第二转轴的一端用于输出第一转动扭矩，所述第二电机的外径小于所述第一电机的外径；

第三转轴，一端与所述第一转轴连接，另一端用于输出第二转动扭矩，所述第三转轴与所述第二转轴同轴心设置。

8.根据权利要求7所述的动力装置，其特征在于，所述第二转轴沿自身轴心方向开设有转轴孔，所述第三转轴穿过所述转轴孔。

9.根据权利要求7所述的动力装置，其特征在于，所述第二转轴输出第一转动扭矩的一端与所述第三转轴输出第二转动扭矩的一端相背离。

10.根据权利要求8或9任一项所述的动力装置，其特征在于，所述动力装置包括密封件，所述密封件设置于所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴。

11.一种船用推进器，其特征在于，所述船用推进器包括如权利要求7-10任一项所述的动力装置，所述船用推进器还包括第一螺旋桨和第二螺旋桨，所述第一螺旋桨连接所述第二转轴，所述第二螺旋桨连接所述第三转轴。

12.一种船舶，其特征在于，所述船舶包括如权利要求11所述的船用推进器。

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