CN218431703U - 用于吊舱推进器的电机推进轴系结构及吊舱推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于吊舱推进器技术领域，公开了用于吊舱推进器的电机推进轴系结构及吊舱推进器，电机推进轴系结构包括电机组件、推力端组件和桨侧端组件，电机组件包括转子部和定子部，定子部被配置为驱动转子部转动；推力端组件包括推力侧轴，推力侧轴的一端可拆卸连接于转子部的一端；桨侧端组件包括桨侧轴，桨侧轴的一端连接于转子部远离推力侧轴的一端；转子部、推力侧轴和桨侧轴同轴设置。本实用新型的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构采用分段式结构，将整体轴系分为转子部、推力侧轴和桨侧轴三个独立的轴向连接件，易于拆装和维修，避免轴系变形带来的振动和噪音等情况，保证吊舱推进器的安全性能。

Description

用于吊舱推进器的电机推进轴系结构及吊舱推进器

技术领域

本实用新型涉及吊舱推进器技术领域，尤其涉及用于吊舱推进器的电机推进轴系结构及吊舱推进器。

背景技术

船舶推进器是船舶动力设备中的重要部件，其中，吊舱式推进器随着技术的成熟发展已广泛应用于潜水作业供应船、石油钻井平台、补给船、穿梭油轮及滚装船、破冰船及部分军用船舶等。吊舱推进器在工作时承受螺旋桨的推力，具有轴向承载力过大、轴向载荷和径向载荷复杂多变等情况；而且，电机轴系为一体式布置结构，整体长度较长，因此，对吊舱推进器的轴系安装、维护和更换均带来较大困难。不仅如此，由于电机轴系两侧的轴承支点跨距较长，位于轴系中部的电机整体重量较重，导致中部轴系变形明显，电机气隙会交变变化，长时间运行后导致电机整体温度和两侧轴承温度过高、整体轴系易变形振动和噪声较大等情况发生，严重时吊舱推进器整机发生过热会产生停机现象，不仅影响了吊舱推进器的正常工作，极端情况下可能造成船体毁坏和人身危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于吊舱推进器的电机推进轴系结构及吊舱推进器，用于吊舱推进器的电机推进轴系结构采用分段式结构，易于拆装和维修，避免轴系变形带来的振动和噪音等情况，保证吊舱推进器的安全性能。

为达此目的，本实用新型一方面采用以下技术方案：

提供一种用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，包括：

电机组件，所述电机组件包括转子部和定子部，所述定子部被配置为驱动所述转子部转动；

推力端组件，所述推力端组件包括推力侧轴，所述推力侧轴的一端可拆卸连接于所述转子部的一端；

桨侧端组件，所述桨侧端组件包括桨侧轴，所述桨侧轴的一端连接于所述转子部远离所述推力侧轴的一端；

所述转子部、所述推力侧轴和所述桨侧轴同轴设置。

作为本实用新型的一种优选结构，所述转子部包括转动轴，所述转动轴具有贯穿两端的空腔，所述转动轴的两侧分别可拆卸连接所述推力侧轴和所述桨侧轴。

作为本实用新型的一种优选结构，所述推力侧轴包括第一法兰和第一连接件，所述第一连接件穿过所述第一法兰可拆卸连接于所述转子部的一端。

作为本实用新型的一种优选结构，所述桨侧轴包括第二法兰和第二连接件，所述第二连接件穿过所述第二法兰可拆卸连接于所述转子部的另一端。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一连接件和所述第二连接件中的一个为螺栓，另一个为销钉。

作为本实用新型的一种优选结构，所述推力端组件还包括推力轴承，所述推力轴承套装于所述推力侧轴上远离所述电机组件的一端。

作为本实用新型的一种优选结构，所述桨侧端组件还包括桨侧轴承，所述桨侧轴承套装于所述桨侧轴上远离所述电机组件的一端。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电机推进轴系结构还包括密封件，所述密封件套装于所述桨侧轴上，且抵接所述桨侧轴承远离所述电机组件的端面。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电机推进轴系结构还包括刹车片，所述刹车片套装于所述推力侧轴上，所述刹车片被配置为控制所述推力侧轴和所述桨侧轴停转。

本实用新型另一方面采用以下技术方案：

提供一种用于吊舱推进器，包括螺旋桨，所述吊舱推进器还包括如上述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，所述螺旋桨套装于所述桨侧轴上远离电机组件的一端的端部。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构采用分段式结构，将整体轴系分为转子部、推力侧轴和桨侧轴三个独立的轴向连接件，在满足电机推进轴系的运行强度和传扭强度的基础上，大大减少了轴系的加工难度和装配难度；在保证安全特性的基础上，有效降低轴系整体重量和快速拆装以进行更换维修的设计要求，避免轴系变形带来的振动和噪音等情况。而且，推力端组件和桨侧端组件可在电机组件穿轴工序前独立完成安装并进行相关调试，大大降低电机组件的穿轴难度和安装时间，具有整体承载能力高、结构紧凑、易维护、模块化设计及高寿命等诸多优点，可满足吊舱式推进器在不同海况下的作业情况要求。

本实用新型所提供的吊舱推进器包括上述的电机推进轴系结构，通过转子部、推力侧轴和桨侧轴三个独立的轴向连接件，减少了轴系的加工难度和装配难度，避免轴系变形带来的振动和噪音等情况，保证吊舱推进器的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电机推进轴系结构的结构剖视图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是图1中B部分的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例提供的吊舱推进器的部分结构示意图。

图中：

1、电机组件；11、转子部；111、转动轴；12、定子部；2、推力端组件；21、推力侧轴；211、第一法兰；212、第一连接件；22、推力轴承；3、桨侧端组件；31、桨侧轴；311、第二法兰；312、第二连接件；32、桨侧轴承；4、密封件；5、刹车片；6、螺旋桨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供一种用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，用于吊舱推进器的电机推进轴系结构包括电机组件1、推力端组件2和桨侧端组件3。电机组件1包括转子部11和定子部12，定子部12被配置为驱动转子部11转动；具体而言，本实用新型实施例的电机组件1为励磁电机，励磁电机是一种电装置和三相同步发电机相连的电机，通过同轴设置的电装置转动产生直流电，给三相同步发电机的转子提供励磁电压建立磁场，并控制定子的电压使转子产生磁场变化，从而改变直流电机的转速，具有可靠性高、抗振性能好等优点，适用于水下作业的恶劣工况，满足吊舱推进器的大功率需求。推力端组件2包括推力侧轴21，推力侧轴21的一端可拆卸连接于转子部11的一端，推力端组件2用于传递桨侧端组件3产生的推力。桨侧端组件3包括桨侧轴31，桨侧轴31的一端连接于转子部11远离推力侧轴21的一端，桨侧端组件3用于带动螺旋桨6转动(参考图4)。转子部11、推力侧轴21和桨侧轴31同轴设置，电机组件1带动推力侧轴21和桨侧轴31转动，使桨侧端组件3产生推力，推力端组件2将推力传递给船舶。

需要说明的是，本实用新型实施例的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构可采用自润滑方式进行润滑，并通过外部海水进行自行散热，不需要额外的润滑泵动力：通过内部的推力侧轴21和桨侧轴31的转动将润滑油旋转至上部进行循环润滑，并将内部产生的热量由外部流动的海水进行散热处理，有效保证了润滑和冷却情况，无需增加额外的动力源和冷却接口，减少能源的消耗。

本实用新型实施例的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构采用分段式结构，将整体轴系分为转子部11、推力侧轴21和桨侧轴31三个独立的轴向连接件，在满足电机推进轴系的运行强度和传扭强度的基础上，大大减少了轴系的加工难度和装配难度；在保证安全特性的基础上，有效降低轴系整体重量和快速拆装以进行更换维修的设计要求，避免轴系变形带来的振动和噪音等情况。而且，推力端组件2和桨侧端组件3可在电机组件1穿轴工序前独立完成安装并进行相关调试，大大降低电机组件1的穿轴难度和安装时间，具有整体承载能力高、结构紧凑、易维护、模块化设计及高寿命等诸多优点，可满足吊舱式推进器在不同海况下的作业情况要求。

作为优选方案，转子部11包括转动轴111，转动轴111具有贯穿两端的空腔，转动轴111的两侧分别可拆卸连接推力侧轴21和桨侧轴31。转动轴111形成空心轴，进一步降低电机组件1的重量，从而降低推力端组件2和桨侧端组件3的负载，减少推力端组件2和桨侧端组件3的发热，避免电机组件1的气隙交变变化，减少轴系变形带来的振动和噪音等风险。

具体而言，推力侧轴21包括第一法兰211和第一连接件212，如图1和图2所示，第一连接件212穿过第一法兰211可拆卸连接于转动轴111的一端。通过第一法兰211，易于实现推力侧轴21和电机组件1的连接，安装方便。

更进一步地，桨侧轴31包括第二法兰311和第二连接件312，如图1和图3所示，第二连接件312穿过第二法兰311可拆卸连接于转动轴111的另一端。通过第二法兰311，易于实现桨侧轴31和电机组件1的连接，安装方便。

作为优选方案，第一连接件212和第二连接件312中的一个为螺栓，另一个为销钉。在本实施例中，第一连接件212为螺栓，第二连接件312为销钉，销钉能够实现桨侧轴31和电机组件1之间的定位及连接，并向桨侧轴31传递扭矩；螺栓能够实现推力侧轴21和电机组件1之间的螺纹连接，拆装方便。这种在电机组件1一侧采用螺栓、一侧采用销钉的连接方式能够避免过定位，防止轴系内部产生应力影响传动。第一连接件212和第二连接件312均采用高强度合金加工而成，耐腐蚀性能好，连接可靠。

具体而言，推力端组件2还包括推力轴承22，推力轴承22套装于推力侧轴21上远离电机组件1的一端。在本实用新型实施例中，推力轴承22采用双推力滚动轴承，可承载螺旋桨6的正推力、倒推力和推力端组件2的重力等，适应螺旋桨6在行驶和转舵等多种工况下产生的不同方向的推力，具有较高的寿命冗余性和通用适配性。

作为优选方案，桨侧端组件3还包括桨侧轴承32，桨侧轴承32套装于桨侧轴31上远离电机组件1的一端。具体而言，在本实用新型实施例中，桨侧轴承32采用CARB型自调心圆柱轴承，CARB型自调心圆柱轴承结合了球面滚子轴承的自调心能力与圆柱滚子轴承的无限制轴向位移能力，可承受电机组件1的重力、电机组件1运行过程中产生的单边磁拉力及螺旋桨6的重力等多个力的综合叠加力，可靠性高。

可选地，电机推进轴系结构还包括密封件4，密封件4套装于桨侧轴31上，且抵接桨侧轴承32远离电机组件1的端面。在本实施例中，密封件4采用端面密封和骨架油封组合的密封结构，密封件4有效将吊舱推进器内部及桨侧轴承32与外部海水进行隔绝。

作为优选方案，电机推进轴系结构还包括刹车片5，刹车片5套装于推力侧轴21上，并设置在推力轴承22和电机组件1之间，刹车片5被配置为控制推力侧轴21和桨侧轴31停转。刹车片5可满足吊舱推进器在维修和紧急情况下的制动需求，提高了电机推进轴系结构的整体安全性。更为具体地，刹车片5可采用液压控制或者气动控制的方式使推力侧轴21保持静止状态，其具体结构和刹车原理为本领域内的现有技术，本实施例在此不作赘述。

本实用新型实施例还提供一种吊舱推进器，如图4所示，吊舱推进器包括螺旋桨6，吊舱推进器还包括如上述的电机推进轴系结构，螺旋桨6套装于桨侧轴31上远离电机组件1的一端的端部。吊舱推进器工作时，电机推进轴系结构的电机组件1带动推力侧轴21和桨侧轴31转动，并由桨侧轴31带动螺旋桨6转动，为船舶提供推进力。电机推进轴系结构分为转子部11、推力侧轴21和桨侧轴31三个独立的轴向连接件，减少了轴系的加工难度和装配难度，避免轴系变形带来的振动和噪音等情况，保证吊舱推进器的安全性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，包括：

电机组件(1)，所述电机组件(1)包括转子部(11)和定子部(12)，所述定子部(12)被配置为驱动所述转子部(11)转动；

推力端组件(2)，所述推力端组件(2)包括推力侧轴(21)，所述推力侧轴(21)的一端可拆卸连接于所述转子部(11)的一端；

桨侧端组件(3)，所述桨侧端组件(3)包括桨侧轴(31)，所述桨侧轴(31)的一端连接于所述转子部(11)远离所述推力侧轴(21)的一端；

所述转子部(11)、所述推力侧轴(21)和所述桨侧轴(31)同轴设置。

2.根据权利要求1所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述转子部(11)包括转动轴(111)，所述转动轴(111)具有贯穿两端的空腔，所述转动轴(111)的两侧分别可拆卸连接所述推力侧轴(21)和所述桨侧轴(31)。

3.根据权利要求1所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述推力侧轴(21)包括第一法兰(211)和第一连接件(212)，所述第一连接件(212)穿过所述第一法兰(211)可拆卸连接于所述转子部(11)的一端。

4.根据权利要求3所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述桨侧轴(31)包括第二法兰(311)和第二连接件(312)，所述第二连接件(312)穿过所述第二法兰(311)可拆卸连接于所述转子部(11)的另一端。

5.根据权利要求4所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述第一连接件(212)和所述第二连接件(312)中的一个为螺栓，另一个为销钉。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述推力端组件(2)还包括推力轴承(22)，所述推力轴承(22)套装于所述推力侧轴(21)上远离所述电机组件(1)的一端。

7.根据权利要求1-5任一项所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述桨侧端组件(3)还包括桨侧轴承(32)，所述桨侧轴承(32)套装于所述桨侧轴(31)上远离所述电机组件(1)的一端。

8.根据权利要求7所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述电机推进轴系结构还包括密封件(4)，所述密封件(4)套装于所述桨侧轴(31)上，且抵接所述桨侧轴承(32)远离所述电机组件(1)的端面。

9.根据权利要求1-5任一项所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，其特征在于，所述电机推进轴系结构还包括刹车片(5)，所述刹车片(5)套装于所述推力侧轴(21)上，所述刹车片(5)被配置为控制所述推力侧轴(21)和所述桨侧轴(31)停转。

10.吊舱推进器，包括螺旋桨(6)，其特征在于，所述吊舱推进器还包括如权利要求1-9任一项所述的用于吊舱推进器的电机推进轴系结构，所述螺旋桨(6)套装于所述桨侧轴(31)上远离电机组件(1)的一端的端部。

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