JPH08505341A - 回転する機械部分、特にサイクロイド船舶用プロペラのロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ほほ円筒状の外壁又は対称に分割された特に星状に配置された膨出部を有する、特に平坦なハウジング又は底を備えた、回転する機械部分、特にサイクロイドプロペラのロータ（１）であって、その場合に円筒軸又はロータ軸が回転軸と同一であり、かつ機械部分又はハウジングが、外気の中、あるいは機械部分又はハウジングないしはその内部に必要な冷却効果を発生させるために熱をある程度伝達することのてきる媒体の中で、回転する機械部分に関する。本発明は、機械部分又はハウジングに、中央の導入箇所と他の熱伝導媒体用の還流管（１２）が設けられており、その後者がそれぞれ還流させるべき熱伝導媒体用の入口を有し、その入口が機械部分又はハウジングの半径方向外側の領域に配置されており、かつ還流させるべき熱伝導媒体用の還流箇所（２４）が機械部分又はハウジングの中心軸あるいは中央領域の近傍に設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 回転する機械部分、特にサイクロイド船舶用プロペラのロータ 本発明は請求項１の上位概念に記載の回転する機械部分に関するものである。 この種の機械部分、例えばサイクロイドプロペラのホイール体においては、内部 をオイルが循環し、このオイルが軸受部分とギヤを潤滑して冷却し、かつ機械部 分の外壁を介して熱を外部の媒体へ放出する。そのためにオイルは内部で適当な 方法で循環しなければならない。その場合に機械部分の熱伝導面は一般に半径方 向外側に位置する。 本発明の課題は、機械部分の冷却ないしは軸受箇所に関して熱伝導を改良する ことである。 この課題は本発明によれば、請求項１の特徴によって解決される。本発明によ れば、強制的な流れがもたらされ、それによって潤滑剤（あるいはまた他の熱伝 導媒体）の熱伝導能力が極めて良好に利用されることによって解決される。 以下、図面に示す本発明の実施例を用いて、本発明を説明する。その場合に図 １は船舶用サイクロイドプロペラの軸方向断面図、図２はロータ（回転する機械 部分）の著しく簡略化された上面図を示している。 プロペラは主要部分であるステータ４とロータ１からなり、ロータには羽根軸 受２３、２３’によって個々の羽根２（一般に数にして５枚）が支持されている 。その場合に上方の軸受２３に関しては軸受プレート３８が設けられている。そ の場合にロータの駆動は上方のロータ部分３を介して、かつそれと結合されたか さ歯車１４によって円錐ピニオン１３、前置ギヤ２９、軸ピン３４及びここには 図示しない駆動モータを介して行われる。 プロペラ羽根２の調節は公知の方法で中央の制御桿５によって行われ、この制 御桿の全ての側は中央の球状の主軸受２０内に可動に支承されている。油圧サー ボモータ１６から出ている、制御桿を調節する調節ロッド７は一方向（例えば走 行用）において上方の桿軸受２２を介して桿５に作用する。それに対して垂直方 向（同一の水平面における）の調節装置はここでは図示していない。というのは 製図上の理由からそれについては多くを知る必要がないと思われるからである。 しかしこの調節装置は実際には同様に形成されている。オイルはポンプ３１から 給送され、圧力弁３２によって油圧サーボモータ１６と潤滑及び軸受箇所に不図 示の導管を介して、必要に応じて配量されて供給される。この負荷に不要なオイ ルは導管３３を通して制御桿５へ導かれる。 制御桿５は結合ロッド１８を介して個々の羽根２を調節し、そのためにその下 方部分は制御ジャケット２１によって包囲されており、ないしは制御ジャケット が制御桿の下方端部に軸承されている。潤滑油用の中央孔３５が中央の導入箇所 １７でロータ１の下方部分６内に連通している。この部分は大体において、円筒 状の外壁１３を有する平坦な円筒状のハウジングである。その中に中間壁４２に よって羽根２の軸承用のポケット４０が形成される。ロータ１の下方部分の上方 はカバープレート４１によって覆われている（図２を参照）。 このポケット４０から少なくともそれそれ１つのオイル（熱伝導媒体）用の戻 し管１２が出ている。これはそれぞれポケットの半径方向外側領域で始まってお り、かつ上方のロータ部分３に接続されており、そこにおいてはこの部分の開口 部３９内に突出している。その後オイルはさらに、制御管の中央の主軸受に形成 された孔２４と２５を通して上昇する。そこからオイルはオイルハウジング１１ 内に達し、このオイルハウジングは金属薄板挿入片としてブッシュ状の桿ハウジ ング９に挿入されている。ロータハウジング内の中央の内側領域から半径方向外 側へ向かい、そしてそこからまたおおよそ中央の領域へ戻るオイルの流れを保証 するために、桿の回りにもさらにシール支持体（１０）の形状の遮断部材が設け られており、シール支持体の上方領域にはシールが取付られており、このシール は桿５の中央の主軸受２０に対してではあるが、孔２４、２５を有する領域の半 径方向内側をシールする。他のオイルの流れは導管２６と２７を介して収集容器 ５３へ達し、そこからオイルは導管２８を介してステータ領域に配置されたオイ ル容器内へ流出し、そこからポンプ３１がオイルを再び送り出して循環させる。 本発明は次のような考えに基づいている。 すなわち、液体を充填された容器が均一に回転する場合には、液体も同じ様に 回転する。液体内の遠心力は次の式に従って外側へ向かう圧力上昇をもたらす。 Ｐ_r ＝１／２ｘρ×ｒ²×ｗ²＝１／２ρ×ｕ² なお、Ｐ_r＝半径ｒにおける圧力 ρ ＝液体の密度 ｒ ＝圧力が観察される半径 ｗ ＝容器の角速度 中心の圧力がこのようにして計算された圧力に加算される。 種々の位相、温度あるいは混合による液体内部の何等かの圧力の違いによって 、おおよそ安定的な層が形成される。単一の種類の鉱物油の場合には、熱いオイ ルが中心に供給された場合に、温度が違うだけですでにまったく安定した層形成 が行われる。 層面が放物面を形成する。層面内の圧力は一定である。 上述の構成の羽根車プロペラのための標準値は以下の通りである。 ρ ＝９００ｋｇ／ｍ³、 Ｕ ＝１１ｍ／ｓ（羽根円上） Ｐ_r＝０．５４ｂａｒ 上述のことから、還流管１２とシール支持体１０からなる、本発明による手段 がないと、そのままでは熱いオイルがホイール体の外面に達するようにはならな い。すなわち熱いオイルは制御桿５の下端部を出た後に再び直接上方の還流孔へ 流れてしまう。オイルの流出速度と羽根２を駆動する駆動運動学の運動はこの直 接の還流にマイナスに作用することはできない。羽根軸受２３、２３’用のポケ ットを備えた、分節された形状のホイール体はさらにオイルのより激しい混合を 阻止する。 本発明による手段によれば、還流導管が冷たいオイルをロータの中央領域近傍 の領域へ導き、そこでオイルはまた循環に供給される。このオイルの通り抜けに よってロータハウジング６の外側面が外径まで熱いオイルで湿らされ、かつ著し く冷却されたオイルはホイール体の最も下の最も外側の角から搬出される。 還流導管（還流管）の断熱によって、オイルが著しく再加熱されることが防止 される。一般的に、下方のロータハウジングの各ポケット４０についてそれぞれ １つの還流管１２だけで、冷たいオイルを十分最適に搬出することができる。 この原理に従って、他の回転する熱交換機ないしは他の回転する機械部分を構 成することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ほぼ円筒状の外壁（１３）又は対称に分割された特に星状に配置された膨 出部を有する、特に平坦なハウジング（６）又は底を備えた、回転する機械部分 、特にサイクロイドプロペラのロータ（１）であって、その場合に円筒軸又はロ ータ軸が回転軸と同一であり、かつ機械部分又はハウジングが、外気の中、ある いは機械部分（１）又はハウジング（６）又はその内部に必要な冷却効果を発生 させるために熱をある程度伝達することのできる媒体の中で、回転する機械部分 において、 機械部分（１）又はハウジング（６）に、中央の導入箇所（１７）と他の熱伝 導媒体用の還流管（１２）が設けられており、その後者がそれぞれ還流させるべ き熱伝導媒体用の入口を有し、その入口が機械部分（１）又はハウジング（６） の半径方向外側の領域に配置されており、かつ還流させるべき熱伝導媒体用の還 流箇所（２４，２６）が機械部分（１）又はハウジング（６）の中心軸あるいは 中央領域の近傍に設けられていることを特徴とする回転する機械部分、特にサイ クロイドプロペラのロータ。 ２． 中心領域特にハウジング（６）又は機械部分（１）の上方部分（３）への 熱伝導媒体の直接の還流か、ロータブッシュ（１０）の形状のシール支持体によ って熱伝導媒体の半径方向のより外側を流れる還流から遮断可能であることを特 徴とする請求項１に記載の機械部分又はハウジング。 ３． 還流導管（１２）が半径方向に延び、かつ場合によっては星状に配置され ており、あるいは半径方向から最大で１５°ずれていることを特徴とする請求項 １に記載の機械部分又はハウジング。 ４． 機械部分又はハウジングがサイクロイド船舶用プロペラのロータであって 、かつ他の熱伝導媒体がサイクロイドプロペラの潤滑油であることを特徴とする 請求項１から３までのいずれか１項に記載の機械部分（１）又はハウジング。