CN221418613U - 一种船舶推进器 - Google Patents

Abstract

一种船舶推进器，包括有机壳、设置于机壳后端的螺旋桨以及可驱动螺旋桨转动的电机，其特征在于：所述电机包括有定子绕组；转子组件；电机输出轴，可转动地设置于电机输入轴的中空内腔中，螺旋桨固定设置于该电机输出轴上；减速器组件，设置于所述电机输入轴的前端，该减速器组件可实现变速并将动力从电机输入轴传递到电机输出轴上。本实用新型的优点在于：缩短了整体电机的长度，使得电机整体的长径比更合理，由此可降低产品成本；电机整体重心在电机的中间位置，可以减少螺旋桨转动过程产生的偏心扭矩，使电机运转更平稳，可提高电机效率。

Description

一种船舶推进器

技术领域

本实用新型涉及一种船用推进设备，特别是一种电动船舶推进器。

背景技术

船舶推进器是指船舶在水中航行的驱动装置，它将发动机产生的动力转变成船舶行进的推力，以克服船舶在水中航行的阻力，推动船舶的行进。最常见的是螺旋桨式船舶推进器，主要是通过螺旋桨安装在船艇尾部水线以下的推进轴上，由主机带动推进轴一起转动，将水从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，利用水的反作用力推动船艇前进。

如已有的专利号为ZL202122447588.3的实用新型《一种电动船用推进器》就涉及一种电动船用推进器，该推进器包括机壳、主动轴、从动轴和磁性联轴器，机壳上可拆卸地安装有端盖，端盖上可拆卸地安装有后导流罩，主动轴的一部分配置在机壳内，主动轴的另外一部分伸出机壳，通过磁性联轴器带动从动轴转动，从动轴被配置在后导流罩内且随转连接有螺旋桨，从动轴与主动轴同轴设置，磁性联轴器包括有内转子、外转子和隔套，内转子固定在主动轴上，外转子对应固定在从动轴上，隔套与端盖密封连接，端盖与机壳密封连接。

可见，上述专利中的船舶推进器采用螺旋桨式，并且电机采用的后端输出结构，即减速器是安放在电机的输出端上，然后再通过后端输出带动螺旋桨旋转，但是，这种结构使得电机输出轴的两支撑点距离大，整体电机的长度较长，电机整体的重心不在电机的中间位置，在螺旋桨转动过程产生的偏心扭矩容易造成电机运转的不平稳，进而影响电机的工作效率。

综上所述，现有船舶推进器的结构还有待于作出进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种可有效缩短整体电机的长度且使得电机运行更加平稳的船舶推进器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种船舶推进器，包括有机壳、设置于机壳后端的螺旋桨以及可驱动螺旋桨转动的电机，其特征在于：所述电机包括有

定子绕组，固定设置于机壳内；

转子组件，可相对于定子绕组转动；

电机输入轴，该电机输入轴为一具有中空内腔的轴套，转子组件连接于该电机输入轴上并可驱动该电机输入轴同步旋转；

电机输出轴，可转动地设置于电机输入轴的中空内腔中，所述螺旋桨固定设置于该电机输出轴上；

减速器组件，设置于所述电机输入轴的前端，该减速器组件可实现变速并将动力从电机输入轴传递到电机输出轴上，并且，所述减速器组件的输入端与电机输入轴的前端相连，所述减速器组件的输出端与所述电机输出轴相连。

为了更好的将动力通过输入轴传递到输出轴，并且实现电机的变速，作为优选，所述减速器组件为行星齿轮装置，该减速器组件包括有

行星架，与电机输出轴固定相连；

行星齿轮，可转动地设置于行星架上；且；

外齿圈，设置于行星轮之外，所述行星齿轮可沿外齿圈周向转动；

其中，所述电机输入轴的前端成型有可与行星齿轮相啮合的太阳齿轮。

为了作为进一步优选，所述的行星齿轮至少有两个且以电机输入轴前端的太阳轮为中心沿外齿圈的周向均布设置。

所述行星架呈圆筒状，该行星架与电机输出轴的前端固定设置，该行星架沿周向开设有可安装行星齿轮并使得该行星齿轮外露的齿轮槽。

为了方便装配和拆卸，作为优选，所述机壳包括有定子外壳，设置于定子外壳一侧的前端盖以及设置于定子外壳另一侧的后端盖，所述定子绕组和转子组件位于所述前端盖和后端盖之间，并且，所述前端盖、定子外壳和后端盖之间形成封闭的电机内腔。

为了进一步提高防尘防水性能，同时保证设备的可靠运行，作为进一步优选，所述机壳还包括有设置于前端盖外侧的面罩以及设置于后端盖外侧的尾罩。

为了便于安装固定，同时保证轴向和径向的定位，确保使用的安全可靠，作为优选，所述定子绕组轴向限位于所述定子外壳上，所述转子组件两端还设置有可轴向限位该转子组件的转子端板。

为了保证电机的正常工作，同时防止电机进水和漏油，作为优选，所述前端盖与电机输入轴之间、所述后端盖与电机输入轴之间以及所述后端盖与电机输出轴之间各分别设置有轴承，并且，每一所述轴承的外端设置有可密封所述电机内腔的密封件。

为了提高密封可靠性，所述密封件为一环形密封垫，该密封垫的横截面包括有骨架和双层密封膜片，相邻密封膜片之间形成可注入水封润滑脂的凹槽，相应地，所述转动件具有可与密封膜片相紧抵的密封摩擦面。本申请的密封垫采用单边双唇密封结构，可以外防水流进入电机内部，又可以内防油液外漏，确保电机在水下使用的安全性和环保性。

考虑到成本和方便更换，作为进一步优选，所述轴承优选为深沟球轴承。深沟球轴承是应用最广泛的一种滚动轴承，其特点是摩擦阻力小、转速高，能用于承受径向负荷或径向和轴向同时作用的联合负荷的机件上，也可用于承受轴向负荷的机件上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、将减速器组件安放在电机前端，减速器组件充当了一部分电机前端盖的职能，由此缩短了整体电机的长度，使得电机整体的长径比更合理，由此可降低产品成本；

2、相比较于减速器放置在电机后端(即螺旋桨端)的普通电机结构，本申请方案的电机整体重心在电机的中间位置，可以减少螺旋桨转动过程产生的偏心扭矩，使电机运转更平稳；

3、电机的动力通过中空的电机输入轴经减速器组件减速后，再传递给电机输出轴，最终由电机输出轴带动螺旋桨转动；这样的动力传动相较于普通电机，电机的转子组件不承受螺旋桨轴向力，转子组件没有窜动量，在运行中不会偏心，磁场就不会产生涡流，进而可提高电机效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的船舶推进器剖视图。

图2为本实用新型实施例的电机输入轴和转子组件的立体装配示意图。

图3为本实用新型实施例的电机输出轴和行星架的立体装配示意图。

图4为本实用新型实施例的电机输出轴和行星架的装配立体剖视图。

图5为本实用新型实施例的密封件立体结构示意图。

图6为本实用新型实施例的密封件剖视图。

图7为图6所示的I部局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～图7所示，本实施例涉及一种船舶推进器，该船舶推进器包括有机壳、设置于机壳上的螺旋桨2以及可驱动螺旋桨2转动的电机。

如图1所示，本实施例的机壳包括有定子外壳11、前端盖12和后端盖13，前端盖12和后端盖13分别设置于定子外壳11的两侧，螺旋桨2设置于后端盖13之后，其中，前端盖12、定子外壳11和后端盖13之间形成封闭的电机内腔14；为了进一步提高防尘防水性能，同时保证设备的可靠运行，机壳还包括有设置于前端盖12外侧的面罩15以及设置于后端盖13外侧的尾罩16，其中，尾罩16直接固定连接在后端盖13上。

本实施例的电机包括有定子绕组3和转子组件4，转子组件4可相对于定子绕组3转动，为了便于安装固定，同时保证轴向和径向的定位，定子绕组3轴向限位于定子外壳11上，转子组件4两端设置有可轴向限位该转子组件4的转子端板41，定子绕组3和转子组件4容置于封闭的电机内腔14中；

电机还包括有电机输入轴5和电机输出轴6，其中，电机输入轴5为一具有中空内腔的轴套，转子组件4连接于该电机输入轴5上并可驱动该电机输入轴5同步旋转；电机输出轴6可转动地设置于电机输入轴5的中空内腔中，电机输出轴6后端成型有可与螺旋桨2配合的齿槽61，所述螺旋桨2固定设置于该电机输出轴6的后端。

为了实现动力的传递，在电机输入轴5和电机输出轴6之间设置有减速器组件，本实施例将减速器组件设置于电机输入轴5的前端，减速器组件的输入端与电机输入轴5的前端相连，减速器组件的输出端与电机输出轴6相连，于是，通过减速器组件既可实现变速，又实现将动力从电机输入轴5传递到电机输出轴6上。

如图2-4所示，本实施例的减速器组件采用行星齿轮72装置，具体地，该减速器组件包括有行星架71、至少两个行星齿轮72和一个外齿圈73，其中，行星架71呈圆筒状，本实施例的行星架71与电机输出轴6的前端固定相连，该行星架71沿周向开设有可安装行星齿轮72并使得该行星齿轮72外露的齿轮槽711；

本实施例的电机输入轴5的前端成型有可与每个行星齿轮72相啮合的太阳齿轮51，参见图2，行星齿轮72有四个并可转动地设置于行星架71上，而且，四个行星齿轮72以电机输入轴5前端的太阳轮为中心沿外齿圈73的周向均布设置；

外齿圈73套设于行星轮之外，并且，外齿圈73与机壳的前罩固定连接，每个行星齿轮72可沿外齿圈73做周向转动。

行星齿轮72装置的工作原理可参见图4所示，当设备工作时，转子组件4带动电机输入轴5同步转动，电机输入轴5前端的太阳齿轮51带动行星齿轮72旋转，由于外齿圈73与面罩15固定连接而无法转动，于是，由行星齿轮72带动行星架71一起转动，进而使得电机输出轴6旋转，由此，实现电机输入轴5到电机输出轴6的动力传递，最终电机输出轴6带动螺旋桨2旋转，实现船舶推进器的动力输出。

减速器组件中行星齿轮72的数量和大小可以根据变速需要进行选择和设置。

为了保证电机的正常工作，减少转动摩擦力，本实施例的前端盖12与电机输入轴5之间、后端盖13与电机输入轴5之间以及后端盖13与电机输出轴6之间各分别设置有第一轴承81，第一轴承81优选采用深沟球轴承；深沟球轴承是应用最广泛的一种滚动轴承，其特点是摩擦阻力小、转速高，能用于承受径向负荷或径向和轴向同时作用的联合负荷的机件上，也可用于承受轴向负荷的机件上。

另外，前罩与电机输出轴6之间还设置有第二轴承82，第二轴承82优选采用角接触球轴承，角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作。

为了防止电机进水和漏油，提高密封可靠性，本实施例在第一轴承81的外端均设置有可密封电机内腔14的密封件9，其中，如图5-图7所示，密封件9为一环形密封垫，该密封垫的横截面包括有骨架90和双层密封膜片91，相邻密封膜片91之间形成可注入水封润滑脂的凹槽92，可注入以PAO为基础油的水封润滑脂，为了提高密封可靠性，每一密封膜片91的底部具有弯曲的折边911，该折边911可与电机输入轴5或者电机输出轴6的外周壁相紧抵。本申请的密封垫采用单边双唇密封结构，可以外防水流进入电机内部，又可以内防油液外漏，确保电机在水下使用的安全性和环保性。

本实施例将减速器组件安装在电机输出轴6的前端，由此可以缩短整体电机的长度，使电机整体的长径比更合理，降低产品成本，相比较于减速器放置在电机输出轴6后端的电机结构，本实施例电机整体的重心在电机的中间位置，可以使电机运转更平稳，进而提高电机的效率。

另外，本实施例采用了一体化行星架71结构，一方面可以保证行星架71强度和尺寸稳定性，另一方面电机输入轴5采用空心轴套结构并贯穿行星架71，通过在两端都设置轴承支撑，可以进一步保证电机运转时的平稳性。

本实施例的动力传动相较于普通电机，电机的转子组件4不承受螺旋桨2的轴向力，转子组件4没有窜动量，不会偏心，因此磁场就不会产生涡流，由此可提高电机工作效率。

在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (10)

1.一种船舶推进器，包括有机壳、设置于机壳后端的螺旋桨(2)以及可驱动螺旋桨(2)转动的电机，其特征在于：所述电机包括有

定子绕组(3)，固定设置于机壳内；

转子组件(4)，可相对于定子绕组(3)转动；

电机输入轴(5)，该电机输入轴(5)为一具有中空内腔的轴套，转子组件(4)连接于该电机输入轴(5)上并可驱动该电机输入轴(5)同步旋转；

电机输出轴(6)，可转动地设置于电机输入轴(5)的中空内腔中，所述螺旋桨(2)固定设置于该电机输出轴(6)上；

减速器组件，设置于所述电机输入轴(5)的前端，该减速器组件可实现变速并将动力从电机输入轴(5)传递到电机输出轴(6)上，并且，所述减速器组件的输入端与电机输入轴(5)的前端相连，所述减速器组件的输出端与所述电机输出轴(6)相连。

2.根据权利要求1所述的船舶推进器，其特征在于：所述减速器组件为行星齿轮(72)装置，该减速器组件包括有

行星架(71)，与电机输出轴(6)固定相连；

行星齿轮(72)，可转动地设置于行星架(71)上；且；

外齿圈(73)，设置于行星轮之外，所述行星齿轮(72)可沿外齿圈(73)周向转动；

其中，所述电机输入轴(5)的前端成型有可与行星齿轮(72)相啮合的太阳齿轮(51)。

3.根据权利要求2所述的船舶推进器，其特征在于：所述的行星齿轮(72)至少有两个且以电机输入轴(5)前端的太阳轮为中心沿外齿圈(73)的周向均布设置。

4.根据权利要求2所述的船舶推进器，其特征在于：所述行星架(71)呈圆筒状，该行星架(71)与电机输出轴(6)的前端固定设置，该行星架(71)沿周向开设有可安装行星齿轮(72)并使得该行星齿轮(72)外露的齿轮槽(711)。

5.根据权利要求1所述的船舶推进器，其特征在于：所述机壳包括有定子外壳(11)，设置于定子外壳(11)一侧的前端盖(12)以及设置于定子外壳(11)另一侧的后端盖(13)，所述定子绕组(3)和转子组件(4)位于所述前端盖(12)和后端盖(13)之间，并且，所述前端盖(12)、定子外壳(11)和后端盖(13)之间形成封闭的电机内腔(14)。

6.根据权利要求5所述的船舶推进器，其特征在于：所述机壳还包括有设置于前端盖(12)外侧的面罩(15)以及设置于后端盖(13)外侧的尾罩(16)。

7.根据权利要求5所述的船舶推进器，其特征在于：所述定子绕组(3)轴向限位于所述定子外壳(11)上，所述转子组件(4)两端还设置有可轴向限位该转子组件(4)的转子端板(41)。

8.根据权利要求5所述的船舶推进器，其特征在于：所述前端盖(12)与电机输入轴(5)之间、所述后端盖(13)与电机输入轴(5)之间以及所述后端盖(13)与电机输出轴(6)之间各分别设置有轴承，并且，每一所述轴承的外端设置有可密封所述电机内腔(14)的密封件(9)。

9.根据权利要求8所述的船舶推进器，其特征在于：所述密封件(9)为一环形密封垫，该密封垫的横截面包括有骨架(90)和双层密封膜片(91)，相邻密封膜片(91)之间形成可注入水封润滑脂的凹槽(92)，相应地，所述转动件具有可与密封膜片(91)相紧抵的密封摩擦面。

10.根据权利要求8所述的船舶推进器，其特征在于：所述轴承为深沟球轴承。