NL2006678C2 - Pod met reductiedrijfwerk. - Google Patents

Pod met reductiedrijfwerk. Download PDF

Info

Publication number
NL2006678C2
NL2006678C2 NL2006678A NL2006678A NL2006678C2 NL 2006678 C2 NL2006678 C2 NL 2006678C2 NL 2006678 A NL2006678 A NL 2006678A NL 2006678 A NL2006678 A NL 2006678A NL 2006678 C2 NL2006678 C2 NL 2006678C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
pod
electric motor
vessel
housing
bearing
Prior art date
Application number
NL2006678A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Laan
Herbert Jan Koelman
Walter Arnold Gruijthuijsen
Jan Verhaar
Dirk Johannes Blaeij
Original Assignee
Imc Corporate Licensing B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imc Corporate Licensing B V filed Critical Imc Corporate Licensing B V
Priority to NL2006678A priority Critical patent/NL2006678C2/nl
Priority to US14/114,286 priority patent/US9216804B2/en
Priority to PCT/NL2012/050299 priority patent/WO2012148282A1/en
Priority to EP20120724746 priority patent/EP2701972B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2006678C2 publication Critical patent/NL2006678C2/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/14Transmission between propulsion power unit and propulsion element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/02Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H2005/075Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers using non-azimuthing podded propulsor units, i.e. podded units without means for rotation about a vertical axis, e.g. rigidly connected to the hull
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1258Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/32Housings
    • B63H2020/323Gear cases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/02Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing
    • B63H2023/0283Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing using gears having orbital motion

Description

POD met reductiedrijfwerk
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een POD omvattende een behuizing, welke behuizing voorzien is van een bevestiging voor bevestiging aan een 5 vaartuig, waarbij die behuizing langwerpig is en van tegenoverliggende eerste en tweede einden is voorzien en in die behuizing een rotatiemotor aangebracht is, waarbij de rotatieas van die elektromotor zich in de richting eerste einde/tweede einde uitstrekt, met die elektromotor de ingaande as van een reductiedrijfwerk verbonden is, waarbij de uitgaande as van dat reductiedrijfwerk een gelagerde schroefas omvat, die zich door de 10 behuizing uitstrekt naar een daarbuiten liggende schroef.
Een dergelijke POD maakt gebruik van een elektromotor waarbij het schip vaak voorzien is van een met een dieselmotor aangedreven aggregaat. Het gebruik van een POD heeft talrijke voordelen waarbij de laatste jaren het milieuvoordeel steeds belangrijker wordt. Immers de gebruikte dieselmotor kan voortdurend in een optimaal 15 werkgebied bedreven worden waardoor de emissies daarvan zoveel mogelijk beperkt worden. Bovendien is het mogelijk grotere vaartuigen met meerdere diesel aangedreven generatoren uit te voeren waarbij bij geringe energiebehoefte, zoals bij het manoeuvreren in havens, slechts een enkel aggregaat functioneert. Bovendien kan bij het gebruik van verschillende aggregaten een aggregaat geschikt zijn voor het bedrijf 20 op schonere brandstof en uitgevoerd zijn voor het uitstoten van minder emissies.
Hoewel het gebruik van POD's gezien het bovenstaande veelbelovend is bestaat het tegenstrijdige probleem dat voor optimaal rendement een langzaam draaiende schroef resp schroefas noodzakelijk is, maar dat voor dit lage toerental een grote en dure elektromotor noodzakelijk is. Als ruwe indicatie is aan te geven dat de grootte van 25 een elektromotor evenredig is met het geleverde koppel; het geleverde koppel is weer evenredig met de afmetingen van de electromagnetisch delen van stator en rotor en daarmee grofweg evenredig met de kostprijs van de elektromotor. Daarnaast heeft de grote elektromotor ook een remmende werking op het langsstromende water, zeker als er sprake is van een trekschroef. Vanwege dit probleem, wordt er vaak gekozen voor 30 een compromis, nl om de schroef (gering) sneller te laten draaien dan het optimum waardoor de elektromotor kleiner gekozen kan worden. Als richtgetallen is vaak het schroefrendement 3-7% lager dan het optimale punt. Dit probleem kan opgelost worden 2 door het aanbrengen van een reductiedrijfwerk tussen de elektromotor en de schroefas. Een voorbeeld van een dergelijke constructie kan gevonden worden inUS4305 012. Gebleken is dat de levensduur van in het bijzonder de lagering van de schroefas beperkt is. Dit lager is als glijlager met aanzienlijke lengte uitgevoerd. In EP1972545A1 blz. 5, 5 wordt een POD met reductiedrijfwerk getoond waarbij de afstand tussen lageringen van de schroefas gering is. Daardoor is het tot nu toe niet mogelijk gebleken POD's met reductiedrijfwerk op de markt te brengen die een gegarandeerde levensduur hebben die vergelijkbaar is met conventionele diesel aandrijvingen.
Het is het doel van de onderhavige uitvinding dit nadeel te vermijden en in een 10 combinatie met een elektromotor in een reductiedrijfwerk te voorzien waarmee langdurig bedrijf zonder uitval op voorstelbare wijze mogelijk is.
Dit doel wordt bij een hierboven beschreven POD verwezenlijkt doordat die lagering van die schroefas omvat twee op afstand liggende lagers waarbij de afstand in langsrichting tussen het hart van beide lagers groter is dan de afstand in langsrichting 15 tussen het schroefVlak en de eindbegrenzing van de elektromotor.
Volgens de onderhavige uitvinding zijn de lagerposities van de schroefas op aanzienlijke afstand van elkaar aangebracht. Afhankelijk van de gebruikte constructie, die weer afhankelijk kan zijn van het vermogen en de te verwachten bedrijfsomstandigheden, zoals het veel wisselen van de bedrijfsomstandigheden bij 20 sleepboten of het gedurende langere periode met continu bedrijf werkzaam zijn, kan de afstand tussen de verschillende lagerposities en de uitvoering van de POD gekozen worden.
Onder schroefvlak wordt hier verstaan het vlak loodrecht op de schroefas dat gaat door het midden van de lengte van de bladen, waarbij de lengte van de bladen 25 gedefinieerd wordt als de afstand vanaf het vrije uiteinde van de bladen tot de bevestiging aan de naaf.
Door het gebruik van een kleinere elektromotor kan bovendien de afmeting van de behuizing beperkt worden hetgeen de stromingsweerstand van de POD weer vermindert en vanzelfsprekend de hantering daarvan bij montage en dergelijke 30 verbetert.
Volgens een verdere uitvoering van de onderhavige uitvinding is de hierboven genoemde afstand tussen de lagers groter dan de afstand tussen de achterzijde van de 3 schroef ter plaatse van de schroefas en het naar de schroef gekeerde einddeel van dat reductiewerk. Meer in het bijzonder omvat de lagering van de schroefas twee op afstand liggende lagers die in de richting van de rotatieas van die elektromotor aan tegenoverliggende zijden van dat reductiewerk aangebracht zijn.
5 Het reductiedrijfwerk kan enige in de stand der techniek voorstelbare constructie omvatten. Als voorbeeld wordt een planetair stelsel genoemd. Vanzelfsprekend kunnen verscheidene planeetstelsels achter elkaar geschakeld worden of kunnen planetaire stelsels gekoppeld worden met andere overbrengingen. Andere overbrengingen met tandwielen, kettingen en dergelijke zijn eveneens voorstelbaar.
10 Volgens een voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding strekt de schroefas zich centraal door de behuizing van de POD uit. Bij deze uitvoering en ook bij andere hierna te beschrijven uitvoeringen komt de afstand tussen twee lagerposities bij voorkeur ten minste overeen met de lengte van de gebruikte elektromotor. In het bijzonder is deze afstand nog groter omdat, indien het reductiedrijfwerk zich in het 15 verlengde van de elektromotor bevindt, de tweede lagerpositie zich in het verlengde van motor/reductiedrijfwerk bevindt. Volgens een verdere uitvoering van de onderhavige uitvinding ligt de elektromotor naast de schroefas, dat wil zeggen dat de rotaties daarvan bij voorkeur in hoofdzaak parallel aan de schroefas is. Daarbij is het mogelijk een aantal elektromotoren te gebruiken die in een ring om de schroefas liggen. 20 Volgens een andere van voordeel zijnde variant van de onderhavige uitvinding is de rotor van de gebruikte elektromotor hol uitgevoerd en strekt de schroefas zich daardoorheen uit. Daarbij kan de schroefas zich volledig door de elektromotor uitstrekken maar het is eveneens mogelijk dat deze zich slechts gedeeltelijk daardoorheen uitstrekt. In het laatste geval zal het vrije uiteinde in het inwendige van 25 de rotor gelagerd zijn. In het eerste geval kan een dergelijke lagering uitwendig aanwezig zijn.
Bij een verdere uitvoering van de onderhavige uitvinding is de schroefas als huls uitgevoerd en is deze huls inwendig van lagering voorzien. Een dergelijke constructie kan bijzonder effectief toegepast worden indien de huls vast verbonden is met de 30 buitenring van een planetair drijfwerk. In het inwendige van het planetaire drijfwerk zijn dan bij voorkeur satellieten aanwezig die op een vaste as aangebracht zijn die met een verder vast deel verbonden is dat eveneens in lagering van de huls voorziet. Een 4 dergelijke variant is bijzonder geschikt voor POD's met verhoudingsgewijs gering vermogen maar begrepen moet worden dat deze eveneens opgeschaald kan worden.
De POD kan van een of twee schroeven voorzien zijn waarbij al naar gelang de behoefte deze als zogenaamde trekschroef of duwschroef uitgevoerd kunnen worden, 5 dat wil zeggen in het eerste geval wordt water door de schroef langs de behuizing bewogen terwijl in het tweede geval het water door de schroef van de behuizing weggedrukt wordt. Eveneens kan een hulsvormige straalbuis om de schroef aangebracht zijn om bij lagere snelheden de stuwkracht van de schroef te vergroten. De POD kan zowel uitgevoerd zijn als hoofdaandrijving als als hulpaandrijving waarbij in 10 het laatste geval deze eveneens in een richting loodrecht op de vaarrichting van een vaartuig in de romp daarvan aangebracht kan zijn. Vanzelfsprekend kan de POD roteerbaar ten opzichte van het vaartuig aangebracht zijn.
Bij een verdere uitvoering van de onderhavige uitvinding is de POD voorzien van twee schroeven van verschillend formaat, als voorbeeld is de ene schroef 50 - 60% van 15 de diameter van de andere schroef. Volgens een verdere uitvoering is de schroefas zodanig gekanteld dat verticale positie van de onderzijde van de ene kleine schroef overeenkomt met de verticale positie van de onderzijde van de andere grote schroef en nabij de onderzijde van het schip. Hierdoor kan reeds met onderdompeling van de kleine schroef stuwkracht geleverd worden. Door gunstige dynamische stroming van de 20 romp zal het water ter plaatse van de grotere schroef ook stijgen en kunnen zelfs beide schroeven stuwkracht gaan leveren. Bij een verdere uitvoering is de POD onder het achterschip geplaatst en is de kanteling van de schroefas parallel gepositioneerd aan de optredende stroming. Deze verloopt schuin omhoog langs de onderzijde van het achterschip. Door tevens de lengte van de schroefas naar de kleine schroef aan te 25 passen (te vergroten), kan de verticale positie van de onderzijde van de kleine voorschroef samenvallen met de verticale positie van de onderzijde van de grote achterschroef. Bij gebruik van een buis om de schroef is er sprake van verticale positie van de onderzijde van de buis.
De gebruikte elektromotor kan elk soort elektromotor omvatten. Dat wil zeggen 30 elektromotoren met een zogenaamd kortsluitanker of elektromotoren waarvan de stator als permanente magneet uitgevoerd is. De voorkeur wordt gegeven aan een motor waarvan de stator wikkelingen omvat. Bij voorkeur wordt een aantal polen gebruikt en 5 meer in het bijzonder ten minste vier polen. Daardoor kan het rendement van de elektromotor geoptimaliseerd worden waardoor het gebruik van een dieselelektrische aandrijving in een verwaarloosbare verslechtering resulteert ten opzichte van een directe aandrijving van een schroef met behulp van een op brandstof werkende motor.
5 Door het gebruik van een dergelijke motor met ten minste vier polen kan het magnetisch veld geconcentreerd worden bij de omtrek, dat wil zeggen bij het grensvlak van rotor en stator gehouden worden waardoor een eventueel magnetisch verlies dat zou kunnen optreden door het hol uitvoeren van de rotor niet langer relevant is.
Bovendien is het met de onderhavige uitvinding mogelijk de schroef met een 10 bijzonder laag toerental te laten draaien terwijl de elektromotor met een verhoudingsgewijs hoog toerental draait. Daardoor wordt enerzijds het rendement van de schroef verhoogd door beperking van de verliezen terwijl anderzijds de afmetingen van de elektromotor beperkt blijven en de kostprijs laag gehouden wordt. Als voorbeeld wordt een 1500 kW elektromotor genoemd die indien ontworpen voor een toerental van 15 200 rpm ongeveer 2.5-3 keer zo groot is als een elektromotor die ontworpen is voor een toerental van 600 rpm en met een evenredig toegenomen prijs.
De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden verduidelijkt worden. Daarbij tonen:
Fig. 1 schematisch een vaartuig voorzien van een POD volgens de uitvinding; 20 Fig. 2 in dwarsdoorsnede de POD van het in fig. 1 getoonde vaartuig;
Fig. 3 een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III uit fig. 2;
Fig. 4 schematisch een detail van een alternatieve uitvoering van de uitvinding;
Fig. 5 schematisch een aantal varianten van de hierboven beschreven uitvoering;
Fig. 6 een verdere uitvoering van de uitvinding in twee varianten; en 25 Fig. 7 een verdere uitvoering POD schuin onder achterschip met twee schroeven van verschillende diameter.
In fig. 1 is met 1 een vaartuig aangegeven. Dit kan enig soort vaartuig omvatten met enige gewenste grootte al dan niet zeegaand. Een POD 2 is daaraan op draaibare wijze bevestigd. Begrepen zal worden dat meer dan een POD 2 toegepast kan worden 30 of dat een dergelijke POD gebruikt kan worden voor de sturing (boegschroef en dergelijke). In het vaartuig zijn een of meer niet getoonde diesel/generatorsets 6 aanwezig voor het opwekken van de electrische energie voor het aandrijven van de elektromotor van de hierna te beschrijven POD.
Deze POD is in fig. 2 afgebeeld en omvat een behuizing 4. Daarbinnen is een elektromotor 5 aangebracht met een stator 6 bestaande uit een aantal polen waarbij 5 magnetisme door electrische veld wikkelingen verwezenlijkt wordt. De rotor is als kortsluitanker 7 weergegeven en is voorzien van een holle as 8 die op lagers 21 en 22 van de behuizing gelagerd is. De behuizing heeft een eerste einde 24 en een tweede einde 25. Begrepen zal worden dat uitdrukkingen "eerste" en "tweede" willekeurig gekozen zijn en gewisseld kunnen worden. De motor 5 heeft eveneens een eerste 10 eindbegrenzing 26 en een tweede eindbegrenzing 27.
De rotor 7 is verbonden met een reductiedrijfwerk dat in dit geval als een planetair stelsel uitgevoerd is en waarvan details uit fig. 3 blijken.
De rotor 7 is verbonden met inwendig centraal hol tandwiel (zonnewiel) 11. van het planetaire stelsel 10.
15 De zich door de rotor 7 en meer in het bijzonder de holle as 8 en het holle tandwiel 11 uitstrekkende schroefas is verbonden met de satelietdrager 14 naar op de satelieten 12 zijn aangebracht die enerzijds aangrijpen op de vast met de behuizing verbonden ring 13 met inwendige vertanding en anderzijds op centraal hol tandwiel 11. Voor de duidelijkheid is de inwendige lagering van de planetaire kast delen niet apart 20 weergegeven.
De uitgaande as van het planetaire stelsel, dat wil zeggen de schroefas 15 is zowel bij 17 als bij 18 gelagerd. Dat wil zeggen er bestaat een aanzienlijke afstand tussen de lagerposities 17 en 18 die ten minste overeenkomt met de lengte van de elektromotor en in dit geval zelfs nog groter is doordat de tweede lagerpositie 17 ligt in 25 het verlengde van de elektromotor/reductiedrijfwerk. Met 16 is een druklager aangegeven dat de op schroef 19 werkende axiale drukkrachten opneemt. Eventueel is het mogelijk dit druklager te combineren met de eerste lagerpositie 18. Om de schroef is een huls of straalbuis 20 aangebracht. Naast de eerder genoemde axiale krachten, veroorzaakt de schroef ook radiale krachten, die resulteren in buigspanningen in de 30 schroefas. Deze nemen geleidelijk af vanaf lager 16 in de richting van lager 17. Hierdoor is het mogelijk om de schroefas geleidelijk een kleinere diameter te geven, waarbij de minimale diameter begrensd wordt door het over te brengen aandrijfkoppel.
7
Zowel het zonnewiel als de elektromotor hebben een geringe speling tov de radiaal trillende schroefas en worden afgesteund met lagers naar de behuizing. Hierdoor wordt voorkomen dat het zonnewiel ongelijkmatige belastingen overbrengt naar de afzonderlijke satellietwielen met versnelde slijtage van het reductiedrijfwerk. Als 5 voorbeeld wordt een waarde van ten minste 2 mm op de diameter genoemd.
Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de hierboven beschreven uitvoering is de diameter van de schroefas ter plaatse van het zonnewiel ten minste 15% van de uitwendige diameter van de stator van de elektromotor. Volgens een bijzondere uitvoering neemt de diameter van de schroefas in de richting naar de 10 verbinding met de schroef toe en is bijvoorbeeld bij de bevestiging van de schroef 25% groter dan op de hierboven beschreven plaats van het reductiedrijfwerk.
Bovendien kunnen verdere maatregelen genomen worden voor het verlengen van de levensduur van in het bijzonder de planetaire overbrenging. Zo kan erin voorzien worden dat geen buigbelasting staat tussen de ingaande as en de uitgaande as teneinde 15 slijtage te vermijden. Daartoe kunnen koppelingen en dergelijke gebruikt worden die geringe schuinstand accepteren zoals bijvoorbeeld een splineverbinding.
Bovendien kan gelijkmatige belasting tussen zonnewiel en de verschillende planeetwielen verwezenlijkt worden door in een geringe speling in radiale richting van het zonnewiel ter plaatse van de vertanding te voorzien. Dit is bijvoorbeeld te 20 verwezenlijken door het zonnewiel op een as aan te brengen die aan het andere einde voorzien is van een splineverbinding en in de motoras gestoken is waarbij een dergelijke as geen verdere ondersteuning behoeft.
Begrepen dient te worden dat de hierboven beschreven uitvoeringen van de constructie van de schroefas respectievelijk het zonnewiel eveneens bij de hierna te 25 beschrijven varianten toegepast kunnen worden.
In fig. 4 is een variant van de onderhavige uitvinding weergegeven. Slechts van belang zijnde verschillen zijn in deze figuur getoond. De schroefas is met 45 aangegeven en strekt zich in hoofdzaak over de hele lengte van de behuizing 44 van POD uit. Zowel in dit voorbeeld als in het voorgaande voorbeeld bevindt de schroefas 30 zich centraal in de behuizing. Begrepen zal worden dat daarvan afgeweken kan worden zonder buiten het bereik van de onderhavige uitvinding te vallen. In de onderhavige uitvoering is in tegenstelling tot de eerdere variant waarbij de schroefas 15 zich door de 8 holle rotor 7 uitstrekt, thans sprake van de aanwezigheid van een aantal elektromotoren 35 die in een ring om de schroefas 45 heen liggen waarbij de buitenbegrenzingen van de verschillende elektromotoren 35 voldoende ruimte voor de schroefas 45 vrijlaten. Elk van de elektromotoren 35 is van een klein tandwiel 42 voorzien terwijl de schroefas 5 43 van een groot tandwiel 43 voorzien is. Begrepen zal worden dat het reductiedrijfwerk 40 dat op deze wijze ontstaat ook op andere wijze uitgevoerd kan worden bijvoorbeeld met het hierboven beschreven planetaire stelsel of voorzien kan zijn van een verdere reductie bijvoorbeeld met een planetair stelsel.
In fïg. 5a-d is een aantal varianten van de in fïg. 2 getoonde constructie volgens 10 de uitvinding getoond. In alle varianten behalve die van fïg. 5b is het reductiedrijfwerk gelokaliseerd tussen de elektromotor en schroef. Bij de variant in fïg. 5a strekt de schroefas zich niet tot het tweede einde van de behuizing uit maar is in de holle rotor gelagerd. In fïg. 5b is het reductiedrijfwerk op de wijze zoals getoond in fïg. 2 aangebracht maar bestaat dit uit een getrapte constructie waardoor een grotere 15 overbrengingsverhouding gekozen kan worden. Daardoor kan de elektromotor met een hoger toerental draaien en kleiner uitgevoerd zijn. In 5b wordt een dubbele reductiekast toegepast. De elektromotor is gelagerd op de schroefas, zie inwendige lagers tussen motor en schroefas
In fïg. 5c is de schroefas bij het reductiedrijfwerk in de holle rotor gelagerd en is 20 vervolgens de holle rotor bij het tweede einde op de schroefas gelagerd welke schroefas vervolgens weer in de behuizing gelagerd is. Begrepen zal worden dat deze wijze van lagering bij het tweede einde ook bij de eerdere varianten gebruikt kan worden terwijl bij de constructie volgens fïg. 5d bij het tweede einde een lagering gebruikt kan worden zoals bijvoorbeeld getoond in fïg. 5c.
25 In fïg. 5d wordt een variant getoond waarbij een dubbel reductiedrijfwerk toegepast wordt.
In fïg. 6 is een variant van de hier getoonde constructie weergegeven. Daarbij zijn alle verwijzingscijfers met 60 verhoogd om overeenkomstige delen weer te geven. De POD is in het geheel met 62 aangegeven en voorzien van een elektromotor bestaande 30 uit een stator 66 en een rotor 67. Rotor 67 is bij deze uitvoeringsvariant niet hol uitgevoerd en aan weerszijden op gebruikelijke wijze gelagerd middels lager 81 en 82 in behuizing 64. De uitgaande as 68 daarvan is vast verbonden met het zonnewiel 71 9 van een planetair stelsel 70. De satellieten 72 daarvan zijn vaststaand aangebracht en het ringtandwiel 73 is vast verbonden met een huls 75 die als holle schroefas functioneert en vast verbonden is met schroef 79. De vaste, niet verder aangeduide, lagerpennen van de satellietwielen 72 zijn verbonden met een lagersteun 80 waaraan 5 een lager 78 bevestigd is dat anderzijds afsteunt op het inwendige van de huls 75. De huls 75 is anderzijds bij 77 gelagerd op de lagersteun 80, die vast verbonden is aan behuizing 64. Bij deze uitvoering is de afstand tussen de elektromotor eindbegrenzing en de schroef minimaal en aanzienlijk kleiner dan afstand tussen beide hartlijnen van de lagers van de schroefas/schroefhuls. Verder is het mogelijk om een extra vertraging aan 10 te brengen tussen de elektromotoras en de planetaire kast waardoor de totale vertragingswaarde vergroot wordt. Vanwege het geringere koppel kan deze vertraging kleiner uitgevoerd worden en binnen de lagersteun 80 geplaatst worden, danwel tussen planetaire kast en de elektromotor (bijvoorbeeld op positie weergegeven met 83), danwel met doorsteekas aan andere kant van de planetaire kast.
15 Bij deze constructie is het, zoals hierboven al aangegeven, niet nodig om de rotor te doorboren waardoor met een standaard elektromotor volstaan kan worden voor de aandrijving hetgeen verdere kostenbeperking meebrengt, terwijl anderzijds door de aanzienlijke afstand tussen de lagers 77 en 78 voldoende levensduur verkregen kan worden.
20 Volgens een variant is de positie van schroef 79 verschoven richting lager 78 en geplaatst tussen het reductiedrijfwerk 70 en lager 78.
In fïg. 7 is een verdere uitvoering van de constructie volgens de onderhavige uitvinding getoond waarbij met name de positionering onder de achterzijde van een vaartuig van belang is. Dit vaartuig is met 91 aangegeven en de POD met 92. De POD 25 is voorzien van twee schroeven 98 en 99 waarbij schroef 98 een verhoudingsgewijs kleine schroef is en schroef 99 een effectieve bladdiameter heeft die bijvoorbeeld VA-3 maal zo groot is. 93 geeft een horizontale lijn aan. Het blijkt dat de onderzijde van de kleine schroef 98 en de onderzijde van de grote schroef 99 (met de bijbehorende huls) ongeveer op hetzelfde niveau 93 liggen bepaald door de afschuining van de achterzijde 30 van het vaartuig. Op deze wijze is het mogelijk ook bij geringere waterdieptes in optimale voortstuwing te voorzien. Door het gebruik van de kleine schroef 98 kan een 10 zodanig gunstige dynamische stroming in combinatie met de vorm van de romp verkregen worden dat ook de grote schroef een aanzienlijke stuurkracht kan leveren.
Na het bovenstaande is het voor degene bekwaam in de stand der techniek dadelijk duidelijk dat de uitvinding vele varianten kent. Dergelijke varianten zijn voor 5 de hand liggend na het voorgaande en liggen binnen het bereik van bijgaande conclusies. Bovendien worden uitdrukkelijk rechten gevraagd voor uitvoeringsvormen zoals beschreven in de conclusies 2 en verder waarin de materie van conclusie 1 niet (volledig) gerealiseerd is.

Claims (21)

1. POD (2) omvattende een behuizing (4), welke behuizing (4) voorzien is van een bevestiging (3) voor bevestiging aan een vaartuig (1), waarbij die behuizing 5 langwerpig is en van tegenoverliggende eerste (24) en tweede (25) einden is voorzien en in die behuizing een elektrische rotatiemotor (5) aangebracht is, waarbij de rotatieas van die elektromotor zich in de richting eerste einde-tweede einde uitstrekt, met die elektromotor (5) de ingaande as van een reductiedrijfwerk (10) verbonden is, waarbij de uitgaande as (15) van dat reductiedrijfwerk een 10 gelagerde schroefas omvat, die zich door de behuizing uitstrekt naar een daarbuiten liggende schroef (19), met het kenmerk dat die lagering van die schroefas omvat twee op afstand liggende lagers (17, 77; 18, 78) waarbij de afstand in langsrichting tussen het hart van beide lagers groter is dan de afstand in langsrichting tussen het schroefvlak en de eindbegrenzing van de elektromotor. 15
2. POD volgens conclusie 1, waarbij die elektromotor (5) omvat een eerste eindbegrenzing (26) en een tegenoverliggende tweede eindbegrenzing (27) waarbij dat lager (17) zich tussen die eerste eindbegrenzing (26) en dat tweede einde (25) bevindt. 20
3. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij dat eerste lager (18) van die schroefas (15, 45) zich tussen die tweede eindbegrenzing (27) van die elektromotor (5) en het eerste einde (24) van die behuizing bevindt.
4. POD volgens een der voorgaande conclusies, waarbij die eerste lagerpositie (18) tussen die eerste eindbegrenzing (26) van die elektromotor en het eerste einde (24) van de behuizing ligt.
5. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die schroefas (45) naast 30 die elektromotor (35) liggend aangebracht is.
6. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de rotor (7) van die elektromotor hol is en die schroefas (15) zich daardoor uitstrekt.
7. POD volgens een van de voorgaande conclusies waarbij twee elektromotoren 5 (35) aanwezig zijn.
8. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij dat reductiedrijfwerk een planetair drijfwerk omvat, waarbij de schroefas zich in de bedrijfstoestand contactvrij door het centrale wiel daarvan uitstrekt. 10
9. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het reductiedrijfwerk direct naast het lager 17 is geplaatst.
10. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het reductiedrijfwerk 15 direct naast het lager 18 is geplaatst.
11. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de diameter van de schroefas vanaf de schroef in de richting van die lagers (17, 18) afneemt.
12. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die elektromotor een stator (6) omvat met vier polen.
13. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die schroefas (15, 45) zich aan het eerste einde (24) door die behuizing uitstrekt. 25
14. POD volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij dat reductiedrijfwerk (10, 40) tussen de tweede eindbegrenzing van die motor en het tweede einde (25) van die behuizing is aangebracht.
15. Vaartuig omvattende een POD volgens een van de voorgaande conclusies uitgevoerd als hoofdaandrijving.
16. Vaartuig omvattende een POD volgens een van de voorgaande conclusies uitgevoerd als stuuraandrijving.
17. Vaartuig volgens conclusie 10 of 11, waarbij de behuizing van de POD roteerbaar 5 ten opzichte van dat vaartuig is aangebracht.
18. Vaartuig volgens een van de conclusies 10-12, waarbij dat vaartuig van een dieselelektrisch aggregaat is voorzien.
19. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die schroefas een huls (75) omvat waarbinnen dat lager (78) opgenomen is.
20. Vaartuig volgens conclusie 19, waarbij dat reductiedrijfwerk een planetair drijfwerk omvat met een buitenring welke met die huls (75) verbonden is. 15
21. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die POD aan een nabij het langsmidden van het vaartuig liggende zijde van een schroef (98) met verhoudingsgewijs kleine diameter voorzien is terwijl aan het tegenoverliggende meer bij het einde van het vaartuig gepositioneerde einde een schroef (99) met 20 verhoudingsgewijs grote diameter aangebracht is, waarbij de positionering van de POD en de diameter van de schroeven zodanig is dat de lijn getrokken door de benedenbegrenzing van die schroeven (98, 99) in hoofdzaak horizontaal is.
NL2006678A 2011-04-28 2011-04-28 Pod met reductiedrijfwerk. NL2006678C2 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2006678A NL2006678C2 (nl) 2011-04-28 2011-04-28 Pod met reductiedrijfwerk.
US14/114,286 US9216804B2 (en) 2011-04-28 2012-05-01 Pod drive comprising a reduction gearing
PCT/NL2012/050299 WO2012148282A1 (en) 2011-04-28 2012-05-01 Pod drive comprising a reduction gearing
EP20120724746 EP2701972B1 (en) 2011-04-28 2012-05-01 Pod drive comprising a reduction gearing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2006678 2011-04-28
NL2006678A NL2006678C2 (nl) 2011-04-28 2011-04-28 Pod met reductiedrijfwerk.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2006678C2 true NL2006678C2 (nl) 2012-10-30

Family

ID=46197644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2006678A NL2006678C2 (nl) 2011-04-28 2011-04-28 Pod met reductiedrijfwerk.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9216804B2 (nl)
EP (1) EP2701972B1 (nl)
NL (1) NL2006678C2 (nl)
WO (1) WO2012148282A1 (nl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITGE20130012A1 (it) * 2013-01-30 2014-07-31 Massimo Verme Dispositivo di propulsione e manovra di una imbarcazione
MY182276A (en) 2013-01-31 2021-01-18 Caterpillar Propulsion Production Ab Propulsion system for a vessel
DK3241737T3 (en) * 2013-09-24 2019-04-23 Rolls Royce Marine As MODULAR AZIMUTH-THRUSTER
US20150166160A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Caterpillar Inc. Marine pod drive system
CN103818535B (zh) * 2014-03-14 2016-04-13 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 集成电机推进装置
DE102015107165A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-10 Schottel Gmbh Schiffsantrieb
NL2014873B1 (nl) * 2015-05-28 2017-01-31 Dwg Holding B V Roerpropeller met permanente magneet motor.
ITUB20154612A1 (it) * 2015-10-13 2017-04-13 Calzoni Srl Sistema di propulsione navale azimutale
ES2709984T3 (es) * 2016-04-25 2019-04-22 Aetc Sapphire Unidad de propulsión para vehículo acuático que comprende un cárter móvil y un módulo de acondicionamiento de fluido hidráulico
FI3892872T3 (fi) * 2020-04-08 2023-04-03 Abb Oy Propulsioyksikkö
WO2022101597A1 (en) * 2020-11-12 2022-05-19 Artemis Technologies Limited Gear box arrangement
CN113949209A (zh) * 2021-09-29 2022-01-18 江苏中工高端装备研究院有限公司 一种半直驱式吊舱推进电机
US11787551B1 (en) 2022-10-06 2023-10-17 Archer Aviation, Inc. Vertical takeoff and landing aircraft electric engine configuration

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003023941A1 (de) * 2001-08-30 2003-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Schockfeste elektrische schiffsmaschine, z.b. motor oder generator
DE102006026230A1 (de) * 2006-06-06 2007-12-20 Alexander Rubinraut Schiffsantrieb mit Rudergondel
WO2009127774A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Abb Oy Propulsion and bearing arrangement for a ship and bearing arrangement
WO2010022954A2 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Rolls-Royce Ab Bearings for pod propulsion system
DE102009011289A1 (de) * 2009-03-02 2010-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Strömungsmaschine mit einem Gehäuse mit erhöhter Dichtheit
WO2010100092A2 (de) * 2009-03-02 2010-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Modularer gondelantrieb für eine schwimmende einrichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3094967A (en) * 1961-12-12 1963-06-25 Gen Electric Steerable torque-balanced marine propulsion drive
US3487805A (en) * 1966-12-22 1970-01-06 Satterthwaite James G Peripheral journal propeller drive
US4305012A (en) 1979-12-06 1981-12-08 Brunswick Corporation Electric fishing motor thrust transfer means
DE102004048754A1 (de) * 2004-10-05 2006-04-13 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Pod-Schiffsantrieb mit Getriebe
JP3142137U (ja) 2007-03-23 2008-06-05 ショッテル ゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング 推進駆動装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003023941A1 (de) * 2001-08-30 2003-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Schockfeste elektrische schiffsmaschine, z.b. motor oder generator
DE102006026230A1 (de) * 2006-06-06 2007-12-20 Alexander Rubinraut Schiffsantrieb mit Rudergondel
WO2009127774A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Abb Oy Propulsion and bearing arrangement for a ship and bearing arrangement
WO2010022954A2 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Rolls-Royce Ab Bearings for pod propulsion system
DE102009011289A1 (de) * 2009-03-02 2010-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Strömungsmaschine mit einem Gehäuse mit erhöhter Dichtheit
WO2010100092A2 (de) * 2009-03-02 2010-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Modularer gondelantrieb für eine schwimmende einrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP2701972A1 (en) 2014-03-05
US20140113511A1 (en) 2014-04-24
EP2701972B1 (en) 2015-04-22
WO2012148282A1 (en) 2012-11-01
US9216804B2 (en) 2015-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2006678C2 (nl) Pod met reductiedrijfwerk.
US8074592B2 (en) Submarine with a propulsion drive with an electric motor ring
EP3581416B1 (fr) Dispositif de transmission, notamment pour véhicule électrique
EP2808247B1 (en) A propulsion unit with electric motor, whereby the stator is arranged in a ring around the propeller
US20080089786A1 (en) Counter-Rotating Integrated Propeller Assembly
JP2007513593A (ja) 回転子/固定子の軸方向整列位置を変動可能なブラシレス永久磁石車輪モータ
US20150093272A1 (en) Electrically driven aircraft
CN107108004B (zh) 推进单元
KR20130055615A (ko) 구동 디바이스
CN212172503U (zh) 一种水润滑轴承支撑的周向多电机驱动的环形电力推进器
US20150093241A1 (en) Propulsion Unit for Maritime Vessel Including a Nozzle Exhibiting a Curved Following Edge at the Outlet of the Nozzle
EP1806284A1 (fr) Dispositif de génération de courant et/ou de motorisation électrique a bord d'une structure navigante
JP5913558B2 (ja) 船舶用推進装置及びこれを含む船舶
EP3294623B1 (en) A marine vessel propulsion device, a pod unit and a marine vessel
JP6498283B2 (ja) 牽引プロペラを備えたゴンドラ推進装置
EP2962931B1 (en) Torque boosting propeller device
US20150018170A1 (en) Hybrid drive for a water vehicle
KR20160116224A (ko) 선박용 추진장치
CN113165726A (zh) 用于海洋船舶的推进系统
CN214397170U (zh) 一种双螺旋桨同轴同转向的永磁电机推进器
CN212530034U (zh) 一种磁液复合悬浮轴承支撑的对转桨式电力推进器
CN212423431U (zh) 一种轴向磁通电机驱动的对转桨式电力推进器
CN106414233A (zh) 用于疏浚船舶的齿轮箱
KR101510964B1 (ko) 선박용 추진장치
KR20140069538A (ko) 선박의 프로펠러 동력 전달장치

Legal Events

Date Code Title Description
SD Assignments of patents

Effective date: 20130418

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150501