CN218751343U - 动力装置、散热循环系统及水域可移动设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供动力装置、散热循环系统及水域可移动设备。其中，动力装置包括电机、内循环组件和外循环组件。电机用于输出转动扭矩。内循环组件配置于电机，并设有与电机热耦合的内冷却液，内循环组件用于在电机的转动扭矩作用下驱动内冷却液循环流动。外循环组件配置于电机，并与内循环组件热耦合，外循环组件用于接收外冷却液，并在电机的转动扭矩作用下驱动外冷却液流动，带走内冷却液的热量。电机、内循环组件和外循环组件集成在一起，通过电机输出的转动扭矩带动内循环组件和外循环组件运转，带走电机产生的热量，简化了冷却系统的结构。

Description

动力装置、散热循环系统及水域可移动设备

技术领域

本申请涉及船用设备技术领域，具体而言，涉及动力装置、散热循环系统及水域可移动设备。

背景技术

船内机中，电机在运行过程中会产生大量的热量，如果电机在高温状态下持续工作，会影响船内机的性能和使用寿命，因此需要设置冷却系统来对电机进行散热。现有的冷却系统通常与电机分开设置，可以独立运行，通过管道将冷却液分别输送至电机中，以吸收电机运行时产生的热量。冷却系统的结构较为复杂，冷却系统和电机之间的集成度低，冷却系统的占用空间较大，为实现循环散热而使用的连接管路多，易出现管路泄露的风险。

实用新型内容

本申请提供动力装置、散热循环系统及水域可移动设备，以解决上述技术问题。

本申请的实施例提供一种动力装置，其包括：

电机，用于输出转动扭矩；

内循环组件，配置于所述电机，并设有与所述电机热耦合的内冷却液，所述内循环组件用于在所述电机的转动扭矩作用下驱动所述内冷却液循环流动；

外循环组件，配置于所述电机，并与所述内循环组件热耦合，所述外循环组件用于接收外冷却液，并在所述电机的转动扭矩作用下驱动所述外冷却液流动，带走所述内冷却液的热量。

本申请的实施例还提供一种散热循环系统，其包括暖通设备和上述实施例所述的动力装置，所述暖通设备与所述外循环组件热耦合，用于接收所述外循环组件的热量。

本申请的实施例还提供一种水域可移动设备，其包括承载体和上述实施例所述的动力装置，所述动力装置设置于所述承载体内。

本申请的实施例还提供一种水域可移动设备，其包括承载体和上述实施例所述的散热循环系统，所述散热循环系统设置于所述承载体内。

本申请的动力装置、散热循环系统和水域可移动设备中将电机、内循环组件和外循环组件集成在一起，通过电机输出的转动扭矩带动内循环组件和外循环组件运转，由内循环组件吸收电机产生的热量，再由外循环组件带走内循环组件的热量，从而对电机进行有效散热和降温。相比于传统的独立式冷却系统，集成在电机上的内循环组件和外循环组件占用的体积更小，能够适配安装空间有限的情况。另外，电机、内循环组件和外循环组件集成在一起还可以减少连接管路的使用，有效降低管路泄露的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例的动力装置的结构示意图。

图2为图1所示动力装置的移除端部传动组件后的结构示意图。

图3为图1所示动力装置的剖面结构示意图。

图4为动力装置的空腔在一实施例中的结构示意图。

图5为动力装置的部分端部结构示意图。

图6为动力装置的部分结构分解示意图。

图7为动力装置的另一方向的剖面结构示意图。

图8为动力装置的另一方向的剖面结构示意图。

图9为动力装置的另一方向的剖面结构示意图。

图10为动力装置移除部分机壳后的俯视图。

图11为动力装置中热交换组件的结构示意图。

图12为动力装置中第一传动组件的分解结构示意图。

图13为图12所示第一传动组件的一正视图。

图14为图13所示第一传动组件中单向轮的结构示意图。

图15为图13所示第一传动组件中的部分结构剖面图。

图16为第一传动组件在另一实施例中的正视图。

图17为第二传动组件在一实施例中的结构示意图。

图18为图17所示第二传动组件中第一齿轮轴的结构示意图。

图19为图17所示第二传动组件中第一齿轮轴的剖面结构示意图。

图20为图17所示第二传动组件倾斜摆放时的结构示意图。

图21为动力装置在一实施例中的结构示意图。

图22为散热循环系统在一实施例中的结构示意图。

图23为水域可移动设备在一实施例中的结构示意图。

图24为水域可移动设备在一实施例中的结构示意图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1，本申请的实施例提供一种动力装置100，包括电机1、内循环组件4和外循环组件5。电机1用于输出转动扭矩。内循环组件4配置于所述电机1，并设有与所述电机1热耦合的内冷却液，所述内循环组件4用于在所述电机1的转动扭矩作用下驱动所述内冷却液循环流动。外循环组件5配置于所述电机1，并与所述内循环组件4热耦合，所述外循环组件5用于接收外冷却液，并在所述电机1的转动扭矩作用下驱动所述外冷却液流动，带走所述内冷却液的热量。

如此，电机1、内循环组件4和外循环组件5集成在一起，通过电机1输出的转动扭矩带动内循环组件4和外循环组件5运转，由内循环组件4吸收电机1产生的热量，再由外循环组件5带走内循环组件4的热量，从而对电机1进行有效散热和降温。相比于传统的独立式冷却系统，集成在电机1上的内循环组件4和外循环组件5占用的体积更小，能够适配安装空间有限的情况。另外，电机1、内循环组件4和外循环组件5集成在一起还可以减少连接管路的使用，有效降低管路泄露的风险。

在图1所示的实施例中，动力装置100还包括驱动器2，驱动器2配置于所述电机1，用于驱动所述电机1运行。驱动器2还与内冷却液热耦合，内循环组件4在电机1的转动扭矩作用下驱动内冷却液循环流动时，可以同时吸收电机1和驱动器2产生的热量。如此，电机1、驱动器2、内循环组件4和外循环组件5集成在一起，电机1和驱动器2可以共同散热，有利于简化散热管路的结构，减少动力装置100占用的空间。

在本申请的实施例中，所述驱动器2包括但不限于电路板、控制器等结构，可以集成设置在电机1，用于驱动电机1启动或停止，或调整电机1的转速、转动方向等。驱动器2除包括控制电机1运行的控制器外，还包括驾驶管理控制器，驾驶管理控制器可用于控制水域可移动设备的驾驶姿态，还可用于控制水域可移动设备的电源管理系统，还可以用于控制动力装置100的变速，可以用于与水域可移动设备上的其他模块交互。本申请的实施方式中，并不局限于驱动器2包括上述控制器的方式，任何可实现驱动与信息交互功能且集成至电机的电子控制终端模块均可以是本申请的实施方式。

本申请实施方式的动力装置以应用于船舶的船内机进行举例说明。当然，在其他实施方式中，动力装置也可以是应用于帆船的吊舱推进器，动力装置也可以是应用于渔船的船外机。

可以理解的是，内循环组件4配置于电机1，即内循环组件4可以与电机1的壳体接触，也可以是内循环组件4与电机1共用外壳，也可以是内循环组件4的一部分与电机1的一部分共结构。外循环组件5配置于电机1，即外循环组件5可以与电机1的壳体接触，也可以是外循环组件5与电机1共用壳体，也可以是外循环组件5的一部分与电机1的一部分共结构。

在动力装置100处于运行状态下，内循环组件4接收电机1的转动扭矩，并将电机1的转动扭矩转换成内部流体驱动力，内部流体驱动力驱动内冷却液流动，内冷却液的流动速率与电机1的转速成正比。内冷却液在电机1中流动时，通过接触传导的方式吸收电机1产生的热量。此外，内冷却液在内部流体驱动力的驱动下，在电机1中循环流动，维持电机1各处的温度均衡，减少电机1出现局部温度过高的情况。外循环组件5接收电机1的转动扭矩，并将电机1的转动扭矩转换成外部流体驱动力，外部流体驱动力驱动外冷却液流动，外冷却液的流动速率与电机1的转速成正比。部分外循环组件5的表面与内冷却液接触，内冷却液将电机1产生的热量传导至与之接触的外循环组件5。当外冷却液流经外循环组件5与内冷却液接触的部分时，热量从温度较高的内冷却液传导至外循环组件5，并被其中的外冷却液吸收，从而降低内冷却液的温度，让内冷却液可以继续吸收电机1产生的热量。吸收热量后的外冷却液在外部流体驱动力的作用下流出电机1，将热量运送至外部设备或外部环境中。当电机1转速高，发热量大时，冷却液的流速也快，导热效率也快，同时外冷却液的流动速率也高，散热效率大，有效对电机1散热。电机1转速低时，发热量小，内冷却液和外冷却液流速低，散热耗能低，减少能耗。

请参阅图2和图3，所述电机1设有机壳3，所述机壳3设有空腔31，所述内冷却液用于在所述空腔31内循环流动，并与所述机壳3热耦合。所述驱动器2与所述机壳3热耦合，所述外循环组件5部分设置于所述空腔31内，并与所述空腔31内的所述内冷却液热耦合。

在图2所示的实施例中，多个空腔31间隔设置在机壳3内，且多个空腔31相互连通，以使内冷却液可以在多个空腔31内循环流动，增加内冷却液与机壳3的接触面积。部分外循环组件5设置于其中一体积较大的空腔31中，内冷却液流经外循环组件5所在的空腔31时与外循环组件5的表面接触，从而外循环组件5吸收内冷却液的热量，外循环组件5内流动的外冷却液再通过导热介质将内冷却液的热量吸收，最终外冷却液将热量带走。可以理解，在其他实施例中，部分外循环组件5可以分别设置在多个空腔31中，有利于增加外循环组件5与内冷却液的接触面积，提高散热效率。

作为一种可能的实施方式，部分外循环组件5设置于电机1靠近驱动器2的空腔31中，以便于该空腔31内的内冷却液既可以吸收电机1的热量，又可以吸收驱动器2的热量，且便于外循环组件5快速将该空腔31的内冷却液的热量导走，实现优先对电机1和驱动器2热量较聚集的地方散热。

在一个实施例中，如图3所示，所述机壳3还设有与所述空腔31分离的转轴腔32，所述电机1设有收容于所述转轴腔32内的定子11及转子12，以及还设有与所述转子12固定的转轴13，所述转轴13的一端用于驱动螺旋桨转动，另一端用于输出转动扭矩至所述内循环组件4和所述外循环组件5。多个空腔31围绕转轴腔32设置，内循环组件4在转轴13的输出的转动扭矩作用下，带动内冷却液在多个空腔31内循环流动，可以带走转轴腔32内产生的热量。

如此，电机1一端作为工作输出的同时，另一端也为内循环组件4和外循环组件5提供了动力，双向输出扭矩，实现了对电机1能源的高效利用，使系统结构紧凑，高度集成化，大大提高了对整个机体结构的空间利用率。除此之外，该结构仅在外循环组件5的冷却过程使用传输管道，且数量少，在很大程度上降低了管道泄漏的风险。

转轴13的一端可以直接或通过联轴器或通过传动结构与螺旋桨连接，转轴13的另一端可直接或通过联轴器，或通过传动机构与内循环组件4和/或外循环组件5连接。转子12转动，带动转轴13转动，转轴13转动，带动内循环组件4的部分旋转，内循环组件4旋转的部分将旋转力矩转换成驱动内冷却液流动的内部流体驱动力，进而带动内冷却液在空腔31内流动。转轴13转动时，还可以带动外循环组件5的部分旋转，外循环组件5旋转的部分将旋转力矩转换成驱动外冷却液流动的外部流体驱动力，进而带动外冷却液流动。

电机1工作时，热量从定子11、转子12经转轴腔32的介质传导至空腔31与转轴腔32之间的壳体，并经壳体传导至空腔31内与壳体接触的内冷却液，然后内冷却液流经设有部分外循环组件5的空腔31时与外循环组件5的表面接触，外循环组件5中流动的外冷却液温度低于吸热后的内冷却液温度，热量从内冷却液传导至外循环组件5中的外冷却液，接着外循环组件5驱动外冷却液携带热量流出电机1，最终将电机1产生的热量传导至外部设备或外部环境。

空腔31与转轴腔32完全隔离，内冷却液为水，内冷却液不会进入转轴腔32，不会对定子、转子造成损坏。内冷却液还可以为不导电液体，有利于提升电机1的安全性，减少漏电问题的发生。当然在其他实施方式中，若内冷却液为导热润滑油，空腔31与转轴腔32也可以相通。

在本申请的实施例中，所述机壳3包括外层机壳35和位于外层机壳35中的内层机壳36，多个所述空腔31形成于所述内层机壳36与外层机壳35之间。在本申请的实施例中，内层机壳36与外层机壳35之间通过多个加强筋361连接，一方面可以在内层机壳36与外层机壳35之间形成多个所述空腔31，另一方面可以提高机壳3的机械强度。与所述空腔31分离的所述转轴腔32设于所述内层机壳36中，所述电机1的定子11及转子12，以及与所述转子12固定的转轴13收容于所述转轴腔32内。内层机壳36朝向内循环组件4的一端还设有内层端盖362，用于封盖转轴腔32，转轴13的端部伸出内层机壳36的内层端盖362，以便传递转动扭矩至内循环组件4和/或外循环组件5。转轴13与内层机壳36的内层端盖362的连接处设有密封结构，以阻止内冷却液流入转轴腔32而影响电机1的运转。

请参阅图3至图8，机壳3还包括前端端盖352和尾端端盖353，前端端盖352与外层机壳35、内层机壳36盖合，以封盖空腔31，及转轴腔32在前端的开口。转轴13可与前端端盖处直接或通过联轴器，或通过传动机构与螺旋桨连接。尾端端盖353与外层机壳35和内层机壳36盖合，以封盖空腔31在尾端的开口。内循环组件4设于尾端端盖353的一侧并部分收容于尾端端盖353中。尾端端盖353中设有连通空腔31与内循环组件4的通道，从而使内冷却液能够在内循环组件4的驱动下，在空腔31和内循环组件4中循环流动。

可以理解的是，在图2、图3实施例中，多个空腔31由电机1的一端沿大致平行转轴13方向设置至另一端。内冷却液在多个空腔31内由电机1的一端至另一端来回循环流动，使得整个电机1均匀与内冷却液接触降温冷却。在另一个实施例中，与图2和图3实施例大致相同，不同的是，将空腔31的开设方向替换成沿螺旋曲线环绕电机1周向的方式布局。如图4所示，具体的，部分空腔31沿平行转轴13方向设置，大致呈直筒型，其他空腔31沿螺旋曲线环绕电机1周向的方式布置。直筒型的空腔31与螺旋曲线型的空腔31和内循环组件4连通，以便内冷却液能够在内循环组件4的驱动下循环流经多个空腔31。螺旋曲线型的空腔31有利于增加空腔31在机壳3中的长度，从而增加内冷却液与机壳3的接触面积，提高散热效果。部分外循环组件5设置在直筒型的空腔31中，有利于降低外循环组件5的安装难度。

进一步地，机壳3还设有安装壳30，所述驱动器2集成设置在安装壳30内。

安装壳30设置于机壳3靠近其中一个空腔31处，安装壳30内设置驱动腔体，驱动腔体内固定驱动器2。驱动器2经驱动腔体内的介质与安装壳30热耦合，并经安装壳30与空腔31内的内冷却液热耦合。安装壳30与内冷却液热耦合，内冷却液在空腔31内流动时，可以带走驱动器2运行时产生的热量。在图3所示的实施例中，安装壳30固定设置于外层机壳35的上端外侧，一空腔31位于安装壳30与转轴腔32之间，驱动器2产生的热量经过驱动腔体内的介质传递至机壳3，再由机壳3传递至空腔31中的内冷却液。驱动器2通过设置在机壳3内的密封线缆结构与电机1的定子11、转子12电连接。具体地，该密封线缆结构包括密封板302和密封接线柱303。密封板302设置于安装壳30与外层机壳35的连接处，以阻挡内冷却液进入安装壳30。密封接线柱303贯穿密封板302设置，且部分密封接线柱303设于安装壳30内，并电连接驱动器2，密封接线柱303的另一部分设于外层机壳35和/或内层机壳36，并电连接定子11及转子12。

在本申请的其中一实施例中，驱动器2还可以集成设置在机壳3靠近转轴腔32的腔体中，并与机壳3热耦合，空腔31中的内冷却液围绕转轴腔32循环流动时，可以同时吸收定子11、转子12及驱动器2产生的热量。

在本申请的实施例中，所述驱动器2包括但不限于电路板、控制器等结构，可以集成设置在电机1，用于驱动电机1启动或停止，或调整电机1的转速、转动方向等。驱动器2除包括控制电机1运行的控制器外，还包括驾驶管理控制器，驾驶管理控制器可用于控制水域可移动设备的驾驶姿态，还可用于控制水域可移动设备的电源管理系统，还可以用于控制动力装置100的变速，可以用于与水域可移动设备上的其他模块交互。本申请的实施方式中，并不局限于驱动器2包括上述控制器的方式，任何可实现驱动与信息交互功能且集成至电机的电子控制终端模块均可以是本申请的实施方式。

请再次参阅图3和图5，所述机壳3在所述转轴13的一端设有与所述空腔31连通并与所述转轴腔32分离的内泵腔33，所述内循环组件4设置于所述内泵腔33，并与所述转轴13轴连接。所述转轴13转动时，内循环组件4通过与转轴13之间的轴连接随转轴13同步转动，从而带动内冷却液在空腔31中循环流动。

内循环组件4在转轴13的带动下在内泵腔33内部分旋转，并带动内泵腔33的流体运动，从而使内冷却液在内泵腔33内接收动力循环流动，形成内部流体驱动力，驱动内冷却液从内泵腔33流入空腔31中，再从空腔31流入内泵腔33，形成内冷却液的循环回路。

进一步地，所述内循环组件4设有第一叶轮41，所述第一叶轮41轴连接于所述转轴13，并收容于所述内泵腔33。所述第一叶轮41与转轴13的轴连接方式可以是第一叶轮41的转动中心与转轴13端部直接固定连接，或者第一叶轮41通过联轴器、离合器、减震器等传动结构与转轴13间接连接，或者第一叶轮41与转轴13之间通过齿轮组结构传动连接，或者第一叶轮41与转轴13之间通过涡轮蜗杆结构传动连接。能够实现输出转轴13的转动扭矩至第一叶轮41的轴连接方式均为本申请实施例的内容，不限于上述列举的轴连接方式。

在图5所示的实施例中，所述转轴13部分设于所述内泵腔33内，所述第一叶轮41套设于所述转轴13上，随所述转轴13同步转动，以带动内冷却液流动。进一步地，如图5所示实施例中，第一叶轮41的叶片沿径向延伸，为直叶片形式，使得第一叶轮41随转轴13顺时针或逆时针转动时，均可以带动内冷却液流动，不会因转动方向变化造成内冷却液的滞流。

在本申请的实施例中，所述机壳3包括固定连接所述内层机壳36及所述外层机壳35的第一壳体37，所述内循环组件4设置于所述第一壳体37、所述内层机壳36和所述外层机壳35之间。具体地，第一壳体37固定连接于尾端端盖353背离转轴腔32的一侧，通过尾端端盖353固定连接所述内层机壳36及所述外层机壳35。所述内泵腔33形成于所述第一壳体37与所述尾端端盖353之间，尾端端盖353中设有连通内泵腔33与空腔31的通道，第一叶轮41可转动地设置在内泵腔33中。

请参阅图5、图6和图7，所述机壳3对应所述内泵腔33设置第一导流件6，所述第一导流件6位于第一壳体37的外侧，所述第一导流件6上开设第一进水口61，所述第一进水口61连通所述内泵腔33和所述空腔31，所述第一进水口61用于导入所述内冷却液至所述空腔31和所述内泵腔33。所述外层机壳35上还开设排水口351，所述排水口351连通所述空腔31。

在本申请的其中一实施例中，机壳3的外部还配置有悬置支架354和减震悬置355，如图6所示。悬置支架354通过螺栓等紧固件可拆卸地安装于机壳3外部的定位凸起上。减震悬置355用于固定机壳3至其他设备，减少机械震动，降低噪音。减震悬置355与悬置支架354之间连接有调节螺栓305，调节螺栓305用于调整减震悬置355伸出悬置支架354的距离，从而调整机壳3于其他设备的安装位置，适应不同的安装条件。在本申请的实施例中，多对悬置支架354和减震悬置355对称设于机壳3的外壁，有利于维持机壳3的受力平衡，进一步减少机械震动。

请参阅图8和图9，内冷却液的导入过程完成后，第一进水口61被关闭，在电机1运转情况下，内循环组件4的第一叶轮41随转轴13同步转动，迫使内冷却液在内泵腔33和空腔31内充分流动，从而使内冷却液充分吸收电机1及驱动器2运行产生的热量。需要更换内冷却液时，可以通过外层机壳35上的排水口351将其排出，然后再从第一进水口61导入新的内冷却液。

请再次参阅图3至图7，所述外循环组件5设置于所述内循环组件4背离转轴腔32的一侧，所述转轴13的一端穿过所述内泵腔33，以连接所述外循环组件5。所述转轴13与所述内泵腔33配合处设置密封机构7，以阻止内循环组件4中的外冷却液流入内泵腔33。在其他实施例中，所述外循环组件5还可以设置在转轴13与螺旋桨连接的一端，在转轴13与螺旋桨之间的传动路径中增加一组齿轮传动组件与外循环组件5耦合连接，使转轴13带动螺旋桨转动时可一并带动外循环组件5运转。

在本申请的实施例中，所述机壳3在所述转轴13的一端设有与所述空腔31及所述转轴腔32分离的外泵腔34，所述外循环组件5部分设置于所述外泵腔34，并与所述转轴13轴连接。具体地，所述机壳3还包括与所述第一壳体37相盖合的第二壳体38，所述外泵腔34形成在所述第一壳体37及所述第二壳体38之间，并与所述空腔31及所述转轴腔32分离。所述外循环组件5部分设置于所述第一壳体37及所述第二壳体38之间。所述外循环组件5设有第二叶轮51，所述第二叶轮51轴连接于所述转轴13，并收容于所述外泵腔34。所述转轴13转动时可传递转动扭矩至第二叶轮51，使第二叶轮51转动，从而带动所述外泵腔34中的外冷却液流动，形成外部流体驱动力，驱动外冷却液从外泵腔34流入位于空腔31中的部分外循环组件5中，以便外冷却液吸收空腔31中内冷却液的热量。

所述第二叶轮51与转轴13的轴连接方式可以是转轴13的端部伸入所述外泵腔34，第二叶轮51的转动中心与转轴13端部直接固定连接，或者第二叶轮51通过联轴器、离合器、减震器等传动结构与转轴13间接连接，或者第二叶轮51与转轴13之间通过齿轮组结构传动连接，或者第二叶轮51与转轴13之间通过涡轮蜗杆结构传动连接。能够实现输出转轴13的转动扭矩至第二叶轮51的轴连接方式均为本申请实施例的内容，不限于上述列举的轴连接方式。

请继续参阅图10、图11和图12，所述外循环组件5还包括热交换组件，所述热交换组件部分设置于所述空腔31内，所述热交换组件另一部分与所述外泵腔34连通，所述热交换组件设置于所述空腔31内的部分与所述内冷却液通过接触式热传导的方式形成热耦合，以吸收内冷却液的热量，降低内冷却液的温度。

在本申请的其中一实施例中，所述机壳3设置与所述外循环组件5连通的第二进水口341和第二出水口342，并设置与所述空腔31连通的输入端口311和输出端口312，所述第二进水口341用于连接外部管道，所述第二出水口342与所述输入端口311管道连接，部分所述外循环组件5配置于所述输入端口311及所述输出端口312之间，以收容于所述空腔31内并与所述第二出水口342连通。

具体地，第二进水口341和第二出水口342设于第二壳体38，连通外泵腔34。所述热交换组件包括导流管道55和热交换管道52，所述第二出水口342与所述输入端口311经导流管道55连接，所述热交换管道52设置于所述空腔31内，且所述热交换管道52一端与所述输入端口311密封对接，另一端与所述输出端口312密封对接。转轴13带动第二叶轮51转动时，由第二进水口341导入外泵腔34的外冷却液在第二叶轮51的带动下从第二出水口342流入导流管道55，再经过输入端口311流入热交换管道52，最后再从输出端口312流出，由外部管道将吸收热量的外冷却液导流至其他地方。温度低于内冷却液的外冷却液在外循环组件5的作用下，持续输入热交换管道52，内冷却液与热交换管道52的管壁外表面接触，通过热交换管道52的管壁将热量传导至外冷却液，外冷却液流出热交换管道52时将内冷却液的热量带走，达到降低内冷却液温度的目的。

在图11所示的实施例中，多个所述热交换管道52的一端并联至所述输入端口311，多个所述热交换管道52的另一端并联至所述输出端口312。外冷却液从输入端口311流入多个热交换管道52，再从输出端口312流出。热交换管道52与输入端口311和输出端口312之间为密封连接，以阻止外冷却液流入空腔31与内冷却液混合。在其他实施例中，所述热交换管道52还可以为一条，弯曲设置在空腔31中，并且该热交换管道52的两端分别连通输入端口311和输出端口312。本申请不对热交换管道52的数量和形态进行限定，满足热交换需求即可。

进一步地，所述外循环组件5包括安装支架53，所述安装支架53固定连接所述机壳3，多个所述热交换管道52可拆卸地设于所述安装支架53上。在本申请的实施例中，所述安装支架53设置于机壳3的一端，并固定连接外层机壳35和内层机壳36，以将热交换管道52封装在空腔31内。所述输入端口311和输出端口312设置在安装支架53上，以便连接热交换管道52与导流管道55。

安装支架53背离热交换管道52的一侧还配置具有内腔的第一凸起部531和第二凸起部532，第一凸起部531的内腔连通多个热交换管道52的一端，第二凸起部532的内腔连通多个热交换管道52的另一端，且第一凸起部531和第二凸起部532的内腔均与空腔31分离。输入端口311与第一凸起部531密封连接，通过第一凸起部531连通多个热交换管道52的一端。输出端口312与第二凸起部532密封连接，通过第二凸起部532连通多个热交换管道52的另一端。第一凸起部531和第二凸起部532的设置有利于简化输入端口311、输出端口312与多个热交换管道52之间的连接结构，提升装配效率。

在本申请的实施例中，所述安装支架53上还连接有定位板54，所述定位板54上开设多个供所述热交换管道52通过的定位孔541，以固定热交换管道52的安装位置，减少热交换管道52晃动产生的管道泄露问题。

在本申请的其中一实施例中，多个所述热交换管道52覆盖部分所述机壳3，并与所述机壳3热耦合。具体地，多个热交换管道52收容于一体积较大的空腔31中，并覆盖部分内层机壳36，内冷却液流至具有热交换管道52的空腔31时进行热量交换。热交换管道52覆盖部分机壳3的设置方式有利于简化结构，降低热交换管道52的安装难度。

在本申请的另一实施例中，多个所述热交换管道52还可以环绕所述机壳3设置，热交换管道52的管壁表面可以同时接触内冷却液和机壳3，以实现与所述机壳3热耦合。具体地，多个热交换管道52可以分别设置在多个空腔31中，并靠近空腔31的内壁设置，以使热交换管道52的管壁表面同时接触内冷却液和空腔31的内壁，增加热交换管道52与机壳3的热耦合面积，有利于提高散热效率。

请参阅图5和图11，在本申请的其中一实施例中，动力装置100还包括第一传动组件8，所述第一传动组件8连接所述电机1与所述外循环组件5，用于传递所述电机1的转动扭矩至所述外循环组件5。

进一步地，所述第一传动组件8包括联轴器81，所述联轴器81配置于所述电机1与所述外循环组件5的传动路径上，用于吸收转轴13输出的转向扭矩冲击力。所述第一传动组件8还包括连接轴86，所述连接轴86的一端与所述转轴13伸出内泵腔33的一端通过联轴器81连接，所述外循环组件5的第二叶轮51套设于连接轴86的另一端。转轴13转动时，通过联轴器81和连接轴86带动第二叶轮51转动，以迫使外冷却液在热交换组件中流动。

所述第一传动组件8还包括安装座84，所述安装座84与所述电机1固定，所述联轴器81可转动地设于所述安装座84内，以定位联轴器81，降低震动噪音。在本申请的实施例中，安装座84固定连接于第一壳体37背离转轴腔32的一侧，第二壳体38盖合于安装座84背离第一壳体37的一侧。在其他实施例中，第二壳体38还可以与第一壳体37盖合，所述安装座84收容于所述第二壳体38内。所述安装座84内还设有转动轴承85，所述转动轴承85套设于联轴器81的外周面，使联轴器81转动设于安装座84内。转轴13贯穿内泵腔33的一端部分设于安装座84内，并与联轴器81配合安装。

为了避免外冷却液单向流动，避免高温外冷却液回流影响散热效果，在本申请的其中一实施例中，所述第一传动组件8还包括第一构件，所述第一构件配置于所述电机1与所述外循环组件5的传动路径上，用于单向输出转动扭矩至所述外循环组件5。具体地，所述第一构件配置于所述转轴13与所述联轴器81之间，所述转轴13以规定方向转动时，所述第一构件传递转动扭矩至联轴器81，联轴器81携带第二叶轮51随转轴13同步转动。所述转轴13反向转动时，所述第一构件与所述联轴器81之间发生打滑传动，无法将转轴13输出的转动扭矩通过联轴器81传递至第二叶轮51，从而避免第二叶轮51翻转引起的外冷却液回流问题。

请参阅图13、图14和图15，在本申请的其中一实施例中，所述第一构件为单向轮82。所述单向轮82包括轮体821、活动件822和弹性件823。轮体821轴连接于转轴13，在本申请的实施例中，轮体821套设于转轴13的端部，并通过键进行定位，在其他实施例中，轮体821还可以通过其他传动结构与转轴13间接连接以实现轴连接。活动件822的一端绕转动中心可转动地连接于轮体821的外周，另一端伸出轮体821的外周并具有接触面825。弹性件823弹性地支撑于轮体821和活动件822之间，用于对活动件822施加一弹性力。

转轴13带动轮体821沿第一方向A转动时，弹性力倾向于使活动件822绕转动中心沿第二方向B转动至使接触面825与联轴器81的内孔壁接触，且接触面825与联轴器81的内孔壁之间形成摩擦自锁，从而使转轴13的转动扭矩传递至联轴器81，联轴器81通过连接轴86带动第二叶轮51随转轴13同步转动。转轴13带动轮体821在沿第二方向B转动时，轮体821的接触面825与联轴器81的内孔壁脱离接触，单向轮82与联轴器81之间发生打滑传动，转轴13的输出扭矩无法传递至联轴器81。

在本申请的其中一实施例中，除采用前述的单向轮82外，第一构件还可以采用图16所示的单向轴承83来实现单向传动、单向停止转动功能。安装时，单向轴承83的内圈轴连接于转轴13，轴连接方式与前述相同，此处不再赘述，单向轴承83的外圈通过键连接于联轴器81内。

请参阅图3和图17，在本申请的其中一实施例中，所述动力装置100还包括第二传动组件9，用于连接所述转轴13与螺旋桨，输出所述电机1的转动扭矩。所述第二传动组件9包括相互啮合的第一齿轮轴91和第二齿轮轴92，所述第一齿轮轴91轴连接所述转轴13，第二齿轮轴92用于输出转动扭矩。

在本申请的实施例中，所述转轴13的一端开设定位槽131，所述第一齿轮轴91连接所述转轴13的一端部分设于所述定位槽131内，从而使转轴13与第一齿轮轴91通过直接连接的方式实现轴连接。可以理解，在其他实施例中，第一齿轮轴91还可以通过联轴器、离合器、减震器等传动结构与转轴13间接连接，本申请不对轴连接的方式进行限定，满足传动连接需求即可。

进一步地，所述机壳3还包括收容所述第一齿轮轴91和所述第二齿轮轴92的传动腔39，所述传动腔39内填充有润滑油，所述第一齿轮轴91与所述第二齿轮轴92啮合转动时带动所述润滑油在所述传动腔39内流动，有利于减少机械结构的磨损，降低噪音，延长使用寿命。

在本申请的实施例中，所述第二传动组件9包括第一轴承93、第二轴承94、第三轴承95和第四轴承96。所述第一轴承93和所述第二轴承94套设于所述第一齿轮轴91，且分别位于所述第一齿轮轴91的相对两端，所述传动腔39内对应设有第一轴承室391和第二轴承室392，分别用于安装所述第一轴承93和所述第二轴承94。所述第三轴承95和所述第四轴承96套设于所述第二齿轮轴92，且分别位于第二齿轮轴92的相对两端，所述传动腔39内也设有与第三轴承95和第四轴承96对应的轴承室。如此，第一轴承93和第二轴承94可在传动腔39内稳定转动，提高第一轴承93的安装精度，减少装配误差造成的机械振动。

请继续参阅图18和图19，在本申请的其中一实施例中，所述第一齿轮轴91上开设第一通孔911和第二通孔912，所述第一通孔911沿所述第一齿轮轴91的轴线设置，且所述第一通孔911的一端连通所述第一轴承室391，所述第二通孔912设于所述第一齿轮轴91的周侧并连通所述第一通孔911与所述第二轴承室392，所述第一通孔911用于导流第一轴承室391的润滑油至第二通孔912，所述第二通孔912用于导流润滑油至第二轴承室392，使齿轮轴和两端轴承能够得到充分润滑。

进一步地，所述第一通孔911的内壁开设螺纹槽913，所述螺纹槽913用于导流润滑油朝向所述第二轴承室392流动。

在本申请的实施例中，第二齿轮轴92位于传动腔39的较低位置，第一齿轮轴91与第二齿轮啮合并位于传动腔39的较高位置。润滑油填充与传动腔39的底部，且润滑油的液面高度大致为第二齿轮轴92的齿高的1-3倍。利用润滑油的黏性，第二齿轮轴92在转动过程中可以将附着于其上的润滑油带动至与第一齿轮轴91的啮合处，对第一齿轮轴91进行润滑。第一齿轮轴91与第二齿轮轴92为斜齿轮轴，可以利用第一齿轮轴91与第二齿轮轴92的斜齿轮啮合运动的轴向分运动将润滑油带动至第一轴承93处，再第一轴承93的内外圈间隙输送到第一轴承室391内。齿轮轴进行不间断啮合运动的过程中，润滑油在第一轴承室391内可维持一定高度并淹没第一通孔911的一端。润滑油在第一通孔911中的螺旋槽旋转运动的作用下会形成“泵送”现象，将润滑油泵送至第一通孔911的另一端，随后润滑油在第一通孔911与第二通孔912的连接处受离心作用力经第二通孔912输送到第二轴承室392。于是，处于较高位置的第一齿轮轴91、第一轴承93和第二轴承94均得到润滑，且润滑油不必浸没第一齿轮轴91，在不影响润滑效果的情况下，节省润滑油的用量。

进一步地，第一齿轮轴91与传动腔39的连接处还设有油封结构，以阻止润滑油进入转轴腔32中。润滑油从第二通孔912流入第二轴承室392时，油封结构也能得到润滑。可以理解，第一齿轮轴91与传动腔39连接处还可以设置其他密封结构，不限定于前述的油封结构。

如图20所示，由于“泵送”推力的存在，第二传动组件9可以倾斜设置，第二轴承94的位置高于第一轴承93的位置一定距离的情况下，第二轴承94依然能够得到润滑。因此，本申请动力装置100可以在图19所示视角逆时针倾斜0°-15°的范围内正常工作。

请参阅图21，在本申请的其中一实施例中，动力装置100还包括螺旋桨101，转轴13与螺旋桨101可以经尾轴102传动连接，转轴13与螺旋桨101之间还可设置传动结构。该传动结构可以是齿轮传动组件，如前述实施例的第二传动结构，转轴13轴连接第一齿轮轴91，第一齿轮轴91传递转轴13的转动扭矩至第二齿轮轴92，第二齿轮轴92与尾轴102轴连接，以输出转动扭矩至尾轴102，从而带动螺旋桨101转动。第二齿轮轴92与尾轴102之间轴连接方式包括但不限于直接连接，或者通过联轴器、离合器、减震器等结构间接连接。能够实现输出转轴13的转动扭矩至尾轴102的轴连接方式均为本申请实施例的内容，不限于上述列举的轴连接方式。在其他实施例中，转轴13与螺旋桨101之间的传动结构还可以替换为涡轮蜗杆传动组件，或传动带组件等可以将转轴13输出的扭矩传递至螺旋桨101的结构，本申请不对传动结构的形式进行限定。动力装置100作为船内机应用于船舶时，电机1的转轴13转动，转轴13经联轴器与尾轴102连接，尾轴102与螺旋桨101连接，带动螺旋桨101旋转。

请参阅图22，本申请的实施还提供一种散热循环系统200，包括暖通设备201和上述任一实施例或实施例组合所述的动力装置100，所述暖通设备201与所述动力装置100的外循环组件5热耦合，用于接收所述外循环组件5的热量，并将接收到的热量用于提升室温等，循环利用热能，节能减排。

在本申请的其中一实施例中，所述散热循环系统200还包括水泵202，所述水泵202连接于所述动力装置100与所述暖通设备201之间，用于驱动液体从所述动力装置100流入所述暖通设备201。具体地，所述水泵202可以配置在动力装置100的输出端口312与暖通设备201的进水端之间的流体传送路径上，使得从动力装置100的输出端口312流出的高温外冷却液被驱动流入至暖通设备201中，经由暖通设备201将外冷却液的热量释放到外部环境后，再将低温液体输送至动力转轴13的外循环组件5。

在本申请的其中一实施例中，所述散热循环系统200还包括散热机构203，所述散热机构203设置于所述暖通设备201的一侧，用于传递所述暖通设备201的热量至外部环境，加速降低液体温度，有利于提高或维持暖通设备201所在位置的室温，改善工作人员在寒冷天气的居住环境。

请参阅图23，本申请的实施例还提供一种水域可移动设备300，其包括承载体301和上述任一实施例或实施例组合所述的动力装置100，所述动力装置100设置于所述承载体301内，用于驱动螺旋桨转动，提供行船动力。

请参阅图24，本申请的实施例还提供一种水域可移动设备300，其包括承载体301和上述任一实施例或实施例组合所述的散热循环系统200，所述散热循环系统200设置于所述承载体301内，有利于合理利用船上资源，节能减排。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种动力装置，其特征在于，包括：

电机，用于输出转动扭矩；

内循环组件，配置于所述电机，并设有与所述电机热耦合的内冷却液，所述内循环组件用于在所述电机的转动扭矩作用下驱动所述内冷却液循环流动；

外循环组件，配置于所述电机，并与所述内循环组件热耦合，所述外循环组件用于接收外冷却液，并在所述电机的转动扭矩作用下驱动所述外冷却液流动，带走所述内冷却液的热量。

2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于：

所述电机设有机壳，所述机壳设有空腔及与所述空腔分离的转轴腔，

所述内冷却液用于在所述空腔内循环流动，并与所述机壳热耦合，所述外循环组件部分设置于所述空腔内，并与所述空腔内的所述内冷却液热耦合；

所述电机设有收容于所述转轴腔内的定子及转子，以及还设有与所述转子固定的转轴，所述转轴的一端用于驱动螺旋桨转动，另一端用于输出转动扭矩至所述内循环组件和所述外循环组件。

3.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于：

所述机壳在所述转轴的一端设有与所述空腔连通并与所述转轴腔分离的内泵腔，所述内循环组件设有第一叶轮，所述第一叶轮轴连接于所述转轴，并收容于所述内泵腔。

4.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于：

所述机壳在所述转轴的一端设有与所述空腔及所述转轴腔分离的外泵腔，所述外循环组件设有第二叶轮，所述第二叶轮轴连接于所述转轴，并收容于所述外泵腔。

5.根据权利要求4所述的动力装置，其特征在于：

所述外循环组件还包括热交换组件，所述热交换组件部分设置于所述空腔内，所述热交换组件另一部分与所述外泵腔连通，所述热交换组件设置于所述空腔内的部分与所述内冷却液热耦合。

6.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于：

所述电机设有机壳，所述机壳包括外层机壳和位于外层机壳中的内层机壳，所述内层机壳与外层机壳之间形成有多个空腔，所述内冷却液用于在所述空腔内循环流动，并与所述机壳热耦合，所述外循环组件部分设置于所述空腔内，并与所述空腔内的所述内冷却液热耦合；

所述内层机壳设有与所述空腔分离的转轴腔，所述电机设有收容于所述转轴腔内的定子及转子，以及还设有与所述转子固定的转轴，所述转轴的一端用于驱动螺旋桨转动，另一端用于输出转动扭矩至所述内循环组件和所述外循环组件。

7.根据权利要求6所述的动力装置，其特征在于：

所述机壳还包括固定连接所述内层机壳及所述外层机壳的第一壳体，及与所述第一壳体相盖合的第二壳体，

所述内循环组件设置于所述第一壳体、所述内层机壳和所述外层机壳之间；

所述外循环组件部分设置于所述第一壳体及所述第二壳体之间。

8.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于：

所述机壳对应所述内泵腔设置第一导流件，所述第一导流件上开设第一进水口，所述第一进水口连通所述内泵腔，所述第一进水口用于导入所述内冷却液至所述空腔和所述内泵腔。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的动力装置，其特征在于：

动力装置还包括第一传动组件，所述第一传动组件连接所述电机与所述外循环组件，用于传递所述电机的转动扭矩至所述外循环组件。

10.根据权利要求9所述的动力装置，其特征在于：

所述第一传动组件还包括第一构件，所述第一构件配置于所述电机与所述外循环组件的传动路径上，用于单向输出转动扭矩至所述外循环组件。

11.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于：

所述机壳设置与所述外循环组件连通的第二进水口和第二出水口，并设置与所述空腔连通的输入端口和输出端口，所述第二进水口用于连接外部管道，所述第二出水口与所述输入端口管道连接，部分所述外循环组件配置于所述输入端口及所述输出端口之间，以收容于所述空腔内并与所述第二出水口连通。

12.根据权利要求11所述的动力装置，其特征在于：

所述第二出水口与所述输入端口经导流管道连接，所述外循环组件设有热交换管道，所述热交换管道一端与所述输入端口对接，另一端与所述输出端口对接。

13.根据权利要求12所述的动力装置，其特征在于：

多个所述热交换管道覆盖部分所述机壳，并与所述机壳热耦合；

或者，多个所述热交换管道环绕所述机壳设置，并与所述机壳热耦合。

14.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第二传动组件，用于连接所述电机与螺旋桨，输出所述电机的转动扭矩。

15.根据权利要求14所述的动力装置，其特征在于：

所述第二传动组件包括相互啮合的第一齿轮轴和第二齿轮轴，所述第一齿轮轴轴连接所述电机，第二齿轮轴用于输出转动扭矩；

所述机壳还包括收容所述第一齿轮轴和所述第二齿轮轴的传动腔，所述传动腔内填充有润滑油，所述第一齿轮轴与所述第二齿轮轴啮合转动时带动所述润滑油在所述传动腔内流动。

16.根据权利要求15所述的动力装置，其特征在于：

所述第二传动组件包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承套设于所述第一齿轮轴，且分别位于所述第一齿轮轴的相对两端，所述传动腔内对应设有第一轴承室和第二轴承室，分别用于安装所述第一轴承和所述第二轴承；

所述第一齿轮轴上开设第一通孔和第二通孔，所述第一通孔沿所述第一齿轮轴的轴线设置，且所述第一通孔的一端连通所述第一轴承室，所述第二通孔设于所述第一齿轮轴的周侧并连通所述第一通孔与所述第二轴承室，所述第一通孔用于导流所述第一轴承室的润滑油至所述第二通孔，所述第二通孔用于导流润滑油至所述第二轴承室。

17.一种散热循环系统，其特征在于，包括暖通设备和权利要求1-16任一项所述的动力装置，所述暖通设备与所述外循环组件热耦合，用于接收所述外循环组件的热量。

18.根据权利要求17所述的散热循环系统，其特征在于：

所述散热循环系统还包括水泵和散热机构，所述水泵连接于所述动力装置与所述暖通设备之间，用于驱动液体从所述动力装置流入所述暖通设备；所述散热机构设置于所述暖通设备的一侧，用于传递所述暖通设备的热量至外部环境。

19.一种水域可移动设备，其特征在于，包括承载体和权利要求1-16任一项所述的动力装置，所述动力装置设置于所述承载体内。

20.一种水域可移动设备，其特征在于，包括承载体和权利要求17-18任一项所述的散热循环系统，所述散热循环系统设置于所述承载体内。

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