NL2023328B1 - Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting - Google Patents

Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting Download PDF

Info

Publication number
NL2023328B1
NL2023328B1 NL2023328A NL2023328A NL2023328B1 NL 2023328 B1 NL2023328 B1 NL 2023328B1 NL 2023328 A NL2023328 A NL 2023328A NL 2023328 A NL2023328 A NL 2023328A NL 2023328 B1 NL2023328 B1 NL 2023328B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
housing
propulsion device
vessel propulsion
vessel
electric motor
Prior art date
Application number
NL2023328A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark Verhaar Alexander
Verhaar Jan
Original Assignee
Verhaar Omega 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 Verhaar Omega B V filed Critical Verhaar Omega B V
Priority to NL2023328A priority Critical patent/NL2023328B1/nl
Priority to EP20179970.7A priority patent/EP3753842B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2023328B1 publication Critical patent/NL2023328B1/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/132Submersible electric motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/193Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Uittreksel De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een Vaartuigvoortstuwingsinrichting omvattende een propeller die is verbonden met een aandrijfas, met het kenmerk dat de 5 vaartuigvoortstuwingsinrichting voorts een losneembaar in een behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting aan te brengen integrale aandrijvingseenheid omvat, die een elektromotor omvat die is ingericht om de aandrijfas aan te drijven, waarbij de elektromotor is voorzien van een met de aandrijfas koppelbare rotor en een stator, en waarbij de aandrijvingseenheid is gevuld met een elektrisch isolerende vloeistof. 10

Description

VAARTUIGVOORTSTUWINGSINRICHTING EN VAARTUIG MET
VAARTUIGVOORTSTUWINGSINRICHTING De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vaartuigvoortstuwingsinrichting met een propeller die is verbonden met een aandrijfas, alsmede een vaartuig omvattende een vaartuigvoortstuwingsinrichting. De bekende vaartuigvoortstuwingsinrichting wordt gebruikt voor het aandrijven van een vaartuig door middel van een propeller, i.e. een schroef, die wordt aangedreven vanuit een behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting. De behuizing wordt doorgaans gevormd door een gietijzeren huis dat in hoofdzaak een gestroomlijnde vorm heeft zodat deze zich met relatief lage weerstand door het water kan bewegen in tegengestelde richting van de stuwrichting. Daartoe heeft een dergelijke behuizing doorgaans een langgerekte druppelvorm, waarbij de staart, i.e. het uiteinde waar de druppelvorm naartoe verjongt, naar de propeller van de inrichting is gericht. Zodoende sluit de {5 behuizing in hoofdzaak aan op de aandrijfas van de propeller die nabij de voorgenoemde staart de behuizing verlaat. Voorts wordt een dergelijke vaartuigvoortstuwingsinrichting aan een buitenzijde van een romp van een vaartuig bevestigd. Wanneer de aandrijfas wordt aangedreven door een verbrandingsmotor, zoals een dieselmotor of gasturbine en dergelijke, is deze doorgaans niet in de behuizing geplaatst. Namelijk, de verbrandingsmotor wordt op een hoger niveau geplaatst, bij voorkeur op een locatie waar een monteur toegang heeft tot de verbrandingsmotor voor onderhoudswerkzaamheden en dergelijke. Derhalve wordt de aandrijfas in dat geval aangedreven door middel van mechanische koppelingen, zoals tandwielkasten en aandrijfassen en dergelijke. die in de behuizing zijn geplaatst ter aandrijving van de aandrijfas die met de propeller is gekoppeld. Wanneer de aandrijfas wordt aangedreven door een elektromotor kan deze in de behuizing worden geplaatst, aangezien een elektromotor relatief weinig bewegende onderdelen bevat, en zodoende minder onderhoudsgevoelig is. Tevens behoeft een elektromotor enkel gevoed te worden door spanningskabels die relatief eenvoudig en op compacte wijze naar de elektromotor kunnen worden geleid, in tegenstelling tot mechanische verbindingen bij een verbrandingsmotor. Een nadeel van de bekende vaartuigvoortstuwingsinrichting is dat, bij gebruik van een elektromotor ter aandrijving van de aandrijfas van de bekende vaartuigvoortstuwingsinrichting, het tamelijk lastig is een statorpakket in de behuizing in te brengen, ofwel uit te nemen bij reparatie. Aangezien de stator stationair dient te blijven, wordt het statorpakket verzonken binnenin de behuizing aangebracht. Echter, door de gestroomlijnde vorm van de behuizing heeft het statorpakket, dat aan dient te sluiten op de behuizing, een grotere diameter dan de opening van de behuizing, e.g. aan het stompe uiteinde van de druppelvormige behuizing. Namelijk, de behuizing dient tevens op gestroomlijnde wijze verbonden te zijn met de romp van het vaartuig door middel van een pijler of arm of dergelijke, i.e. de behuizing kan niet geopend worden op het breedste deel daarvan, daar de pijler of de arm dat verhindert. Derhalve dient de behuizing op hoge temperatuur te worden gebracht, e.g. 200 °C, zodat deze uitzet, waarna het statorpakket ingebracht ofwel uitgenomen kan worden. Bij het inbrengen van het statorpakket, en met name bij het uitnemen daarvan, is relatief grote kracht vereist, i.e. het pakket wordt in- dan wel uitgeperst. Derhalve bestaat een reële kans van beschadiging van de behuizing en/of het statorpakket ten gevolge van deze relatief grote benodigde krachten. Het is tevens nadelig dat een dergelijke elektromotor, in diens bedrijfstoestand, i.e. in opgebouwde toestand, pas kan worden getest wanneer deze volledig in de behuizing is ingebouwd. Voorts kunnen elektromotoren tijdens bedrijf significant opwarmen en uitzetten, waardoor de mechanische spanningen in de behuizing en elektromotor kunnen oplopen, wat nadelig is voor de levensduur van de vaartuigvoortstuwingsinrichting. Namelijk, bij de bekende vaartuigvoortstuwingsinrichting wordt de elektromotor in een luchtkamer in de behuizing geplaatst. Daarnaast bestaat het gevaar dat water van buiten de behuizing in de behuizing terecht komt, en schade, zoals Kortsluiting en/of oxidatie, veroorzaakt in de elektromotor.
Teneinde het bovenstaande nadeel van de stand der techniek te ondervangen voorziet de onderhavige uitvinding in een vaartuig voortstawingsinrichting volgens de aanhef met het kenmerk dat de vaartuigvoortstuwingsinrichting voorts een losneembaar in een behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting aan te brengen integrale aandrijvingseenheid omvat, die een elektromotor omvat die 1s ingericht om de aandrijfas aan te drijven, waarbij de elektromotor is voorzien van een met de aandrijfas koppelbare rotor en een stator, en waarbij de aandrijvingseenheid is gevuld met een elektrisch isolerende vloeistof. Ten gevolge van de losneembare integrale aandrij vingseenheid dient de behuizing enkel een met de aandrijvingseenheid corresponderende uitsparing te omvatten waarin de aandrijvingseenheid kan worden aangebracht, e.g. door middel van het inschuiven daarvan, zonder dat daarbij significante kracht benodigd 1s. De aandrijvingseenheid vormt derhalve een afzonderlijk integraal onderdeel van de vaartuigvoortstuwingsinrichting. Tevens kan een dergelijke aandrijvingseenheid op zeer compacte wijze, en met zeer nauwkeurige toleranties afzonderlijk van de vaartuigvoortstuwingsinrichting worden gefabriceerd, zodat deze betrekkelijk weinig volume inneemt in vergelijking met een in de behuizing op te bouwen elektromotor, en desondanks eenzelfde vermogen kan leveren. Doordat nauwkeurige toleranties kunnen worden gehanteerd wordt de afstand tussen de rotor en stator van de elektromotor zeer klein gehouden, wat de efficiëntie van de elektromotor significant ten goede komt. Een bijzonder voordeel van de integrale aandrijvingseenheid volgens de uitvinding is dat de in de aandrijvingseenheid opgenomen elektromotor uitvoerig getest kan worden voordat deze in de vaartuigvoortstuwingsinrichting wordt aangebracht. Door het volledig onderdompelen van de aandrijvingseenheid in vloeistof, in het bijzonder olie, door bijvoorbeeld het vullen van de behuizing daarmee, wordt de koeling en smering van de elektromotor gewaarborgd. Namelijk, warmte afkomstig van de elektromotor wordt op efficiënte wijze verspreid in de vloeistof door diens hogere warmtegeleidingscoéfficiént in vergelijking met lucht, veelal een factor tien of meer. Tevens worden alle bewegende onderdelen van de elektromotor op continue basis gesmeerd, wat de levensduur van een dergelijke elektromotor ten goede komt. Doordat geen aparte smering van de lagers van de elektromotor benodigd is, wordt de complexiteit van de voortstuwingsinrichting verminderd. Aangezien de vloeistof in direct contact komt met de elektromotor dient deze — in hoofdzaak — niet-elektrisch geleidend, i.e. elektrisch isolerend, te zijn, zodat kortshuting in de elektromotor wordt voorkomen. Voorts verhindert de vloeistof dat wanneer de behuizing lek raakt, ten minste met beperkte omvang van de schadeopening, bijvoorbeeld door collisie met een object onder water, de aandrijvingseenheid in direct contact met water komt. Derhalve wordt een bijzonder betrouwbare voortstuwingsinrichting verkregen.
Voorts wordt opgemerkt dat een vaartuigvoortstuwingsinrichting kan worden voorzien van elke gewenste propeller, i.e. schroef, zoals een normale schroef (e.g. drukschroef), trekschroef, een dubbele schroef, en dergelijke.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting kan de aandrijvingseenheid nabij diens uiteinden met de behuizing worden verbonden middels bevestigingsmiddelen. Bij voorkeur is ten minste één van de bevestigingsmiddelen gevormd uit een ringvormig bevestigingselement en ten minste één flens die radiaal naar binnen wijst vanaf de binnenrand van het bevestigingselement en in hoofdzaak coplanair daarmee is, waarbij de behuizing wordt gekoppeld aan het ringvormige element en de aandrijvingseenheid wordt gekoppeld aan de ten minste ene flens. Bij voorkeur zijn de flenzen veerkrachtige flenzen. Bij verdere voorkeur zijn verdere veerelementen voorzien tussen het bevestigingsmiddel en de aandrijvingseenheid teneinde uitzetting en krimping van de aandrijvingseenheid mogelijk te maken. Bij voorkeur zijn de bevestigingsmiddelen afzonderlijke constructie-elementen, dat wil zeggen dat deze vooraf aan montage niet zijn bevestigd aan de aandrijvingseenheid en/of behuizing. Bij de bekende vaartuigvoortstuwingsinrichting wordt de aandrijving daarvan enkel aan het uiteinde waarbij deze wordt ingebracht opgehangen, i.e. gezekerd, aan de behuizing.
Volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk de aandrijving, zijnde de aandrijvingseenheid, aan beide uiteinden op te hangen, i.e. te zekeren, zodat het relatief hoge koppel van de elektromotor evenredig door de behuizing wordt opgevangen.
Derhalve wordt het kromtrekken van de behuizing voorkomen, wat de levensduur van de vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens de uitvinding ten goede komt.
Wanneer ten minste één van de bevestigingsmiddelen is gevormd uit een ringvormig element en een of meerdere flenzen kan de aandrij vingseenheid worden opgehangen aan de flenzen en wordt het ringvormige element met de behuizing verbonden.
Dientengevolge wordt een bevestigingsmiddel verschaft die enerzijds effectief een koppel vanaf de aandrijvingseenheid kan overdragen aan de behuizing en een starre verbinding vormt in omtreksrichting, en anderzijds flexibel is in axiale richting van de aandrijvingseenheid ten gevolge van de flenzen, waardoor uitzetting van de aandrijvingseenheid door warmte, of vice versa, krimping door lage temperatuur, mogelijk wordt gemaakt zonder significante mechanische spanning in de behuizing en/of de aandrijvingseenheid.
Bij verdere voorkeur is het bevestigingsmiddel vervaardigd uit een metaal,
een rubber, een vezelversterkte kunststof en dergelijke, of combinaties daarvan.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting is de elektromotor een permanente magneetmotor.
De bekende vaartuigvoortstuwingsinrichtingen maken veelvuldig gebruik van kortsluitanker- en inductiemotoren.
Echter, de efficiëntie van een permanente magneetmotor is hoger dan kortsluitanker- en inductiemotoren.
Naast een hoger rendement hebben permanente magneetmotoren doorgaans een nauwkeurigere toerentalregeling, en hogere vermogensdichtheid.
Door de verhoogde vermogensdichtheid is het mogelijk de behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting kleiner te maken met behoud van vermogen, wat leidt tot verminderde stromingsweerstand in water en verbetering van de aanstroming van water bij de propeller.
Tevens warmen dergelijke permanente magneetmotoren minder snel op, wat ten goede komt aan de betrouwbaarheid van de vaartuigvoortstuwingsinrichting, daar deze minder slijtage te verduren krijgt, e.g. bij diens lagers, en minder mechanische spanning op de behuizing uitoefent ten gevolge van eventuele uitzetting.
Voorts is een relatief hoog koppel beschikbaar bij laag toerental.
Bij voorkeur omvat de permanente magneetmotor ferrietmagneten die zijn bevestigd aan diens rotor.
Als alternatief omvat de permanente magneetmotor neodymiummagneten die zijn bevestigd aan diens rotor.
Het is denkbaar dat de permanente magneetmotor andere permanent magnetische materialen omvat die zijn bevestigd aan diens rotor.
Bij verdere voorkeur is de permanente magneetmotor een permanente magneet-synchroonmotor, en bij voorkeur een drie-fase permanente magneet-synchroonmotor, daar deze goed bestand is tegen overbelasting.
Permanente magneetmotoren hebben bij voorkeur een zeer nauwe speling tussen de rotor en stator, wat de efficiëntie van een dergelijke motor significant verbetert ten opzichte van een kortsluitanker- of inductiemotor. De speling tussen de rotor en stator is bij voorkeur in de ordegrootte van enkele honderden micrometers tot enkele millimeters, bij voorkeur tussen 0,1 en 10 mm, bij verdere voorkeur tussen 0,5 en 3 mm, bij nog verdere voorkeur tussen 1 en 2 mm, en in het bijzonder circa 1,5 mm. Bij voorkeur wordt de speling zodanig gekozen dat een balans wordt bereikt tussen 5 wrijving veroorzaakt door de vloeistof tussen de rotor en stator en efficiëntie van de elektromotor.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting drijft de elektromotor de aandrijfas direct aan, i.e. verzorgt de elektromotor directe aandrijving van de aandrijfas. Dat wil zeggen dat geen verdere vertanding dan wel versnellingsbak en dergelijke noodzakelijk is tussen de elektromotor en aandrijfas. Bij directe aandrijving treedt minder verlies op door wrijving, daar het vermogen niet wordt overgebracht door tandwielen, riemen, kettingen, en dergelijke. Directe aandrijving produceert tevens minder geluid en heeft een langere levensduur, aangezien deze minder bewegende onderdelen behoeft in vergelijking met een aandrijving door middel van bij voorbeeld een versnellingsmechaniek of dergelijke transmissieonderdelen. Een bijzonder bijkomende voordeel bij het gebruik van een directe aandrijving van de aandrijfas door de elektromotor is dat de wrijving, i.e. weerstand, ten gevolge van de elektrisch isolerende vloeistof tussen de rotor en stator zeer acceptabel blijft. Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting is de vloeistof op overdruk gebracht ten opzichte van een buiten de behuizing heersende druk. Bij verdere voorkeur is een vloeistofreservoir op hoogte voorzien ten opzichte van de behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting teneinde een hydrostatische overdruk in de aandrijvingseenheid en/of behuizing te bewerkstelligen. Bij nog verdere voorkeur is de vloeistof een olie, en bij voorkeur is de olie een biologisch afbreekbare olie. Bij voorkeur is de vloeistof zodanig gekozen dat diens viscositeit relatief sterk afneemt bij een stijgende temperatuur. Bij de bekende vaartuigvoortstuwingsinrichting wordt de elektromotor in een luchtkamer in de behuizing geplaatst, en worden de lagers van de rotor van de elektromotor afzonderlijk gesmeerd door een lokaal aangebracht oliebad of een olieleiding en dergelijke. Door het volledig onderdompelen van de aandrijvingseenheid in vloeistof, in het bijzonder olie, wordt de koeling en smering van de elektromotor gewaarborgd. Namelijk, warmte afkomstig van de elektromotor wordt op efficiënte wijze verspreid in de vloeistof door diens hogere warmtegeleidingscoëfficiënt in vergelijking met lucht, veelal een factor tien of meer. Tevens worden alle bewegende onderdelen van de elektromotor op continue basis gesmeerd, wat de levensduur van een dergelijke elektromotor ten goede komt. Doordat geen aparte smering van de lagers van de elektromotor benodigd is, wordt de complexiteit van de voortstuwingsinrichting verminderd. Aangezien de vloeistof in direct contact komt met de elektromotor dient deze — in hoofdzaak — niet-elektrisch geleidend, i.e. elektrisch isolerend, te zijn, zodat kortshuting in de elektromotor wordt voorkomen.
Voorts is het bijzonder voordelig wanneer de vloeistof in de aandrij vingseenheid en/of behuizing op overdruk is gebracht, zodat, wanneer een lek in de behuizing ontstaat, de vloeistof naar buiten stroomt en aanwezig water aan de buitenzijde van de behuizing niet naar binnen stroomt en niet in contact komt met de aandrijvingseenheid.
Dit voorkomt derhalve Kortsluiting in de elektromotor wanneer een significant lek in de behuizing ontstaat.
Aangezien de behuizing op 5 tot 10 meter diepte kan liggen, of zelfs dieper, afhankelijk van de belading van het vaartuig, kan de waterdruk aan de buitenzijde van de behuizing oplopen tot respectievelijk circa 0,5 tot 1 bar, of meer.
Derhalve is een vloeistofreservoir bij voorkeur zodanig ingericht, e.g. op zodanige hoogte aangebracht, dat dergelijke druk kan worden bereikt, bij voorkeur door middel van een hydrostatische druk.
In het geval de vloeistof een olie is, wordt bij voorkeur een biologisch afbreekbare olie gebruikt, daar de vloeistof in het geval van een lek in de behuizing in het omgevingswater kan stromen.
Dit voorkomt milieuschade in het geval van een dergelijk lek.
Bij voorkeur is een vloeistofreservoir, in het bijzonder een oliereservoir, op enige hoogte voorzien, zodat de vloeistof vanwege het hoogteverschil tussen het reservoir en de behuizing al op bepaalde hydrostatische druk wordt gebracht.
De circulatie van de vloeistof is bij voorkeur zodanig ingericht dat de vloeistof allereerst bij de aandrijvingseenheid terecht komt, vervolgens bij voorkeur door een holle schacht in de aandrijvingseenheid naar de propellerbehuizing wordt geleid, en vervolgens vanaf de propellerbehuizing terug naar het reservoir wordt geleid.
Bij verdere voorkeur wordt de vloeistof gefilterd voordat dit terugkomt in het reservoir.
Namelijk, de propellerbehuizing bevat onderdelen, zoals druklagers, van metaal die bij slijtage metaaldeeltjes afgeven die vervolgens in de vloeistof terecht komen.
Het is onwenselijk dat metaaldeeltjes vervolgens ten gevolge van de vloeistofcirculatie in de elektromotor terecht komen, waar grote magnetische velden heersen die de deeltjes zodoende aantrekken en ter plekke ophopen waardoor schade aan de elektromotor kan ontstaan.
Voorts wordt opgemerkt dat er slechts een geringe speling tussen de rotor en stator van de elektromotor zit, e.g. 1,5 mm, waardoor ophoping van materiaal daartussen zeer snel zal leiden tot slijtage.
Bij verdere voorkeur is tussen de aandrijvingseenheid en de propellerbehuizing een keerringelement voorzien, die verhinderd dat de vloeistof terug kan stromen van de propellerbehuizing naar de aandrijvingseenheid, zodat slijtdeeltjes, zoals metaalschaafsel, vanuit de propellerbehuizing niet in de aandrijvingseenheid terecht kunnen komen.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting wordt de vloeistof door de behuizing gecirculeerd.
Bij nog verdere voorkeur wordt de vloeistof door de behuizing en een propellerbehuizing van de propeller gecirculeerd, en bij voorkeur is tussen de behuizing en de propellerbehuizing een keerringelement voorzien, zodanig dat de vloeistof enkel van de behuizing naar de propellerbehuizing kan stromen.
Bij verdere voorkeur wordt de vloeistof zodanig door de behuizing gecirculeerd dat de vloeistof lagers van de aandrijvingseenheid eerder bereikt dan de rotor en de stator, e.g. de ruimte tussen de rotor en stator. Bij nog verdere voorkeur zijn de lagers glijlagers, en bij voorkeur zijn de glijlagers voorzien van groeven die zodanig in de glijlagers zijn aangebracht dat de glijlagers de vloeistof van de glijlagers naar de rotor en stator forceren, en in het bijzonder de spleet tussen de rotor en stator. Als alternatief kunnen voor zowel de behuizing als de propellerbehuizing afzonderlijke circulatiemiddelen worden voorzien, die bij voorkeur afzonderlijke gesloten circuits vormen, zodat de vloeistof die wordt gebruikt voor het smeren en/of koelen van de propellerbehuizing niet in contact komt met de vloeistof die wordt gebruikt voor het smeren en/of koelen van de behuizing. Dientengevolge komen metaaldeeltjes uit de propellerbehuizing niet terecht in de behuizing, waar deze schade aan de elektromotor van de aandrijvingseenheid kunnen aanrichten, Het is tevens denkbaar dat de afzonderlijke circulatiemiddelen worden voorzien van verschillende vloeistoffen. Bij verdere voorkeur wordt de vloeistof zodanig door de behuizing gecirculeerd dat de vloeistof lagers van de aandrijvingseenheid eerder bereikt dan de rotor en de stator. Het heeft namelijk voorkeur de lagers van de aandrijvingseenheid met een vloeistof, e.g. olie, met relatief hoge viscositeit te smeren en/of koelen, terwijl de elektromotor bij voorkeur wordt gesmeerd en/of gekoeld met een vloeistof, e.g. olie, met relatief lage viscositeit. Namelijk, de toleranties binnen de elektromotor, e.g. de afstand tussen de rotor en stator daarvan, zijn bij voorkeur dusdanig klein, e.g. circa 1,5 mm tussen de rotor en stator, dat een vloeistof met relatief hoge viscositeit zich minder eenvoudig tussen de spelingen binnen de elektromotor verspreid dan wel de relatieve bewegingen tussen afzonderlijke onderdelen van de elektromotor zou kunnen hinderen, e.g. dat een vloeistof met relatief hoge viscositeit in de spleet tussen de rotor en stator leidt tot significante wrijving en derhalve tot verminderd rendement. Wanneer de vloeistof allereerst bij de lagers van de aandrijvingseenheid wordt geïntroduceerd zal de vloeistof aldaar opwarmen en ten gevolge van deze opwarming verminderd viskeus zijn.
Dientengevolge zal de vloeistof na diens opwarming bij de lagers in hogere mate geschikt zijn voor smering en/of Koeling van de elektromotor, e.g. tussen de rotor en stator, door diens verminderde viscositeit. Bij voorkeur wordt de vloeistof na het passeren van de lagers en de rotor en stator, e.g. de spleet tussen de rotor en stator, aan de onderzijde van de aandrijvingseenheid verzameld. Bij verdere voorkeur wordt de vloeistof na het passeren van de lagers en vervolgens passeren van de spleet tussen de rotor en stator, actief of passief gekoeld tijdens de terugvoer daarvan. Bij nog verdere voorkeur wordt de vloeistof actief of passief gekoeld tijdens de terugvoer daarvan naar het reservoir en/of in het reservoir. Daartoe kan een terugvoerleiding en/of het reservoir zijn voorzien van een koelelement, zoals een warmtewisselaar of dergelijke.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting omvat deze voorts een waarschuwingssysteem voor het detecteren van een lek in de behuizing, waarbij het waarschuwingssysteem cen drukmeter, debietmeter, thermometer, of een combinatie daarvan omvat voor het detecteren van het lek.
Bij voorkeur is een waarschuwingssysteem voorzien in het terugvoerkanaal dat van de propellerbehuizing naar een vloeistofreservoir loopt en/of in het terugvoerkanaal dat van de behuizing naar het vloeistofreservoir loopt, De vloeistofdruk staat, bij voorkeur continu, onder bewaking door middel van een drukmeter, zodat een plotse fluctuatie in druk kan worden opgemerkt.
Een dergelijke fluctuatie kan bijvoorbeeld ontstaan door het ontstaan van een lek in het systeem, e.g. de behuizing van de vaartuigvoortstuwingsmrichting, of wanneer een verstopping ontstaat in het circulatiesysteem.
Een debietmeter kan de doorstroming van de vloeistof meten, zodat wanneer een lek of verstopping ontstaat wordt opgemerkt dat minder vloeistof door het systeem wordt gecirculeerd.
Een thermometer kan temperatuur fluctuaties opmerken, die bij voorbeeld kunnen ontstaan wanneer de vloeistof om bepaalde reden niet voldoende langs de elektromotor stroomt ter koeling daarvan.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting omvat de aandrijvingseenheid een opening die een in hoofdzaak in lijn met de rotatieas van de rotor voorziene holle schacht vormt voor het opnemen van de aandrijfas.
Hierdoor kan, ter assemblage, vanaf een uiteinde van de vaartuigvoortstuwingsinrichting de aandrijvingseenheid in lengterichting in de behuizing worden geschoven, waarna de aandrijfas van de propeller vanaf dat uiteinde in de opening van de aandrijvingseenheid kan worden geschoven, waarna enkel bevestigingsmiddelen hoeven te worden geactiveerd ter voltooiing van de assemblage van de vaartuigvoortstuwingsinrichting.
Hetzelfde geldt, vice versa, voor demontage van de voortstuwingsinrichting.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting is de rotor met de aandrijfas koppelbaar middels een spievertanding.
Bij voorkeur omvat de rotor een inwendige spievertanding en omvat de aandrijfas een daaraan complementaire uitwendige spievertanding, teneinde de rotor met de aandrijfas te koppelen.
Een dergelijke spievertanding maakt het mogelijk de aandrijfas in longitudinale richting in te brengen in de aandrijvingseenheid, waarna deze direct is gekoppeld met de rotor van de elektromotor.
Bij voorkeur draait de aandrijfas op hetzelfde toerental als de elektromotor, e.g. tot 500 rpm, zodat geen verdere tussenliggende vertanding dan wel versnellingsbak noodzakelijk is.
De spievertandingen van de aandrijfas en de rotor zijn bij voorkeur complementair, zodanig dat een vormsluiting wordt bewerkstelligd, teneinde slijtage te minimaliseren.
Tevens is de rotor met de aandrijfas koppelbaar middels een zogeheten ‘spline’, i.e. een spievertanding met verhoogde speling.
Door een dergelijke spline worden eventuele buiging van de aandrijfas niet doorgegeven aan de rotor, en wordt uitzetting door warmte in hogere mate toegelaten.
Met andere woorden is bij voorkeur enige speling aanwezig tussen de uitwendige spievertanding en inwendige spievertanding.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vaartuigvoortstuwingsinrichting is tussen de propeller en de aandrijvingseenheid een aardingselement voorzien ter aarding van de propeller en de aandrij vingseenheid aan de behuizing of een vaartuig.
Dientengevolge kan een reststroom, die bijvoorbeeld wordt gegenereerd wanneer de propeller de elektromotor aandrijft zodat de elektromotor als elektrische generator fungeert, worden afgeleid naar de behuizing of het vaartuig.
I0 Volgens een tweede aspect van de uitvinding is voorzien in een vaartuig, omvattende een vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens de uitvinding.
Een dergelijk vaartuig heeft derhalve beschikking over een relatief energiezuinig en compacte voortstuwingsinrichting die betrekkelijk onderhoudsongevoelig is, en eenvoudig gerepareerd kan worden bij een eventueel defect.
Derhalve is een vaartuig volgens de uitvinding efficiënt inzetbaar, i.e. ligt het vaartuig betrekkelijk kort stil bij een defect in de voortstuwingsinrichting, wat de winstgevendheid van een dergelijk vaartuig ten goede komt.
De uitvinding wordt hieronder aan de hand van de bijgevoegde tekeningen nader toegelicht. - Figuur | toont een perspectiefaanzicht van een uitvoeringsvorm van een vaartuigvoortstuwingsinrichting; - Figuur 2A toont een ploftekening in perspectiefaanzicht van een vaartuigvoortstuwingsinrichting; - Figuur 2B toont een detailweergave van het voorste uiteinde van een aandrij vingseenheid volgens Figuur 2A; - Figuur 3A toont een dwarsdoorsnede in lengterichting van een vaartuigvoortstuwingsinrichting; - Figuur 3B toont een detailweergave van het voorste uiteinde van de vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens Figuur 3A; - Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede in lengterichting van een propeller met aandrijfas van een vaartuigvoortstawingsinrichting; - Figuur 5 toont een dwarsdoorsnede in lengterichting van een aandrijvingseenheid van een vaartuigvoortstuwingsinrichting; en - Figuur 6 toont een dwarsdoorsnede in lengterichting van een behuizing van een vaartuigvoortstuwingsinrichting.
In Figuur 1 wordt een perspectiefaanzicht van een vaartuigvoortstuwingsinrichting 1 getoond. De voortstuwingsinrichting | omvat een gestroomlijnde behuizing 2 met een stroomlijndop 20 aan diens voorste uiteinde. De behuizing 2 is middels een gestroomlijnde pijler 21 via een rotatiemiddel 3 aan een romp van een vaartuig (niet getoond) te bevestigen. Door middel van het rotatiemiddel 3 is de voortstuwingsinrichting 1 roteerbaar om een rotatieas R, teneinde de stuwrichting van de propeller 4 te richten. De voortstuwing wordt bewerkstelligd door een propeller 4 die is opgenomen in een staalbuis 5, waarbij de straalbuis 5 een buis met convergente vorm is ter verhoging van het rendement van de propeller 4. Namelijk, door de vorm van de straalbuis 5 wordt de stuwdruk van het daardoorheenstromende water verhoogd. Tevens draagt een dergelijke straalbuis 5 bij aan de koersstabiliteit en verminderd deze de kans op schade aan de propeller 4, i.e. draagt deze bij aan de bescherming van de propeller 4. De straalbuis 5 is middels twee steunen 50 aan de behuizing 2 bevestigd. Tevens is in Figuur 1 de propellerbehuizing 40 zichtbaar, die hieronder nader zal worden beschreven.
In Figuur 2A wordt een ploftekening van de vaartuigvoortstuwingsinrichting 1 getoond, i.e. een gedemonteerde toestand, waarbij een aantal onderdelen daarvan in richting van de langsas P uit elkaar zijn getrokken. Aan de linkerzijde wordt de propeller 4 met diens propellerbehuizing 40 getoond, alsmede diens aandrijfas 41. De aandrijfas 41 heeft een uitwendige spievertanding 410 aan diens voorste uiteinde, waarmee de aandrijfas 41 kan worden aangedreven. Rechts van de propeller 4 is een integrale aandrijvingseenheid 6 weergeven, die hieronder nader zal worden beschreven. De behuizing 2 is zodanig ingericht dat de aandrij vingseenheid 6 in hoofdzaak in richting van de langsas P in de behuizing 2 kan worden geschoven vanaf het achterste uiteinde van de behuizing 2, i.e. vanaf het uiteinde waar de propeller 4 is gelegen. Het voorste uiteinde van de behuizing 2 kan na fixatie van de aandrijvingseenheid 6 in de behuizing 2 worden afgedicht door middel van een afdichtplaat 22, ook wel blindplaat genoemd, en de stroomlijndop 20, welke stroomlijndop 20 ter stroomlijning van de behuizing 2 dient. Wanneer de aandrijvingseenheid 6 aan diens uiteinden in de behuizing 2 is gefixeerd kan de propeller 4 met diens aandrijfas 41 in een opening van de aandrijvingseenheid 6 worden geschoven, waarna de propeller 4 met diens propellerbehuizing 40 aan de behuizing 2 kan worden gefixeerd. Ter demontage van de vaartuigvoortstuwingsinrichting 1, zoals bij het vervangen van de aandrijvingseenheid 6, kunnen de handelingen in omgekeerde volgorde worden uitgevoerd. Dat wil zeggen dat de propellerbehuizing 40 kan worden losgemaakt van de behuizing 2, waarna de aandrijfas 41 van de propeller 4 uit de aandrijvingsinrichting 6 kan worden geschoven. Hierna kunnen de stroomlijndop 20 en de afdichtplaat 22 worden losgemaakt van de behuizing 2, en kan vervolgens de aandrijvingseenheid 6, aan diens beide uiteinden, worden losgemaakt van de behuizing 2, en vervolgens worden uitgenomen. Derhalve kan de vaartuigvoortstuwingsinrichting 1 betrekkelijk eenvoudig worden gemonteerd alsook gedemonteerd. Naast stroomlijning dient de stroomlijndop 20 tevens als bumper, i.e. schokabsorptie-element. Namelijk, bij normaal gebruik is de stroomlijndop 20 doorgaans in vaarrichting van een vaartuig gericht, en zal als eerste beschadigen bij een eventuele collisie. Teneinde te voorkomen dat water in de behuizing 2 kan komen bij beschadiging van de stroomlijndop 20 is tevens de afdichtplaat 22 voorzien, die beschouwd kan worden als een reserveafdichting van de behuizing 2 tegen water voor wanneer de stroomlijndop 20 beschadigd raakt. Het is tevens denkbaar dat een watersensor, e.g. een druksensor of vochtsensor en dergelijke, is voorzien in de stroomlijndop 20 zodat een eventueel lek, dat bijvoorbeeld is ontstaan door een collisie, tijdig opgemerkt Kan worden.
Figuur 2B toont een detailweergave van het voorste uiteinde van de aandrijvingseenheid 6. De aandrijvingseenheid 6 omvat een ophangingsring 60 die in gemonteerde toestand zowel aan de aandrijvingseenheid 6 als aan de behuizing 2 kan worden bevestigd. De ophangingsring 60 bestaat in hoofdzaak uit twee van elkaar te onderscheiden delen, te weten een ophangingsdeel 600, i.e. een ringvormig bevestigingselement, en een deformatieflens 601. Het ophangingsdeel 600 zorgt ervoor dat een koppel dat wordt uitgeoefend door de in de aandrijvingseenheid 6 opgenomen elektromotor 7 op de behuizing 2 gelijkmatig op de behuizing 2 wordt uitgeoefend. Derhalve vormt het ophangingsdeel 600 een rigide element in omtrekrichting. Wanneer de elektromotor 7 van de aandrijvingseenheid 6 in bedrijf is kan deze enigszins uitzetten ten gevolge van opwarming. De deformatietlens 601 is in zekere mate buigzaam in langsrichting van de aandrijvingseenheid 6 teneinde uitzetting van de elektromotor in longitudinale richting, i.e. langsrichting, mogelijk te maken. De ophangingsring 60 kan worden uit een metaal, zoals aluminium, worden vervaardigd, in afhankelijkheid van de gewenste mate van uitzetting van de elektromotor 7 en de krachten die daarbij worden uitgeoefend op de ophangingsring 60. Het is eveneens denkbaar dat de ophangingsring 60 wordt vervaardigd uit een ander geschikt, voor de vakman bekend, materiaal, zoals een rubber, een kunststof en dergelijke. De ophangingsring 60 wordt bij voorkeur gemonteerd nadat de aandrij vingsinrichting 6 in de behuizing 2 is geschoven. Wanneer de vooropening 23, aan het voorste uiteinde van de behuizing 2, een kleinere diameter heeft dan de ophangingsring 60 kan deze tevens uit meerdere afzonderlijke onderdelen bestaan, zodat deze desondanks door de vooropening 23 kan worden ingebracht. Daartoe is het bijvoorbeeld denkbaar dat de ring uit twee of drie ringdelen bestaat, die in gemonteerde toestand de functie van de ophangingsring 60 tezamen vervullen. Figuur 3A toont een dwarsdoorsnede in lengterichting van de vaartuigvoortstuwingsinrichting 1 in gemonteerde toestand. Derhalve is de aandrijvingseenheid 6, ook wel elektromotorcartridge genoemd, in de behuizing 2 opgenomen en daaraan gefixeerd met beide uiteinden (rechter- en linkerzijde in Figuur 3A). Aan de voorzijde {rechterzijde in tekening) is de aandrijvingseenheid 6 — in axiale richting flexibel — gefixeerd aan de behuizing 2 middels de voorgenoemde ophangingsring 60, en aan de achterzijde {linkerzijde in tekening) — op starre wijze — door middel van een bevestigingstlens 66. De aandrijvingseenheid 6 omvat een opening, ofwel schacht of blind gat, die wordt gevormd door een holle as 61, waarbij de holle as 61 zodanig is gedimensioneerd dat deze de aandrijfas 41 van de propeller 4 althans gedeeltelijk op kan nemen. De uitwendige spievertanding 410 van de aandrijfas 41 grijpt daarbij aan op een inwendige spievertanding 700 van een rotor 70 van een in de aandrij vingseenheid 6 opgenomen elektromotor 7. De elektromotor 7 omvat een stator 71 en een rotor 70, waarbij de stator 71 tijdens bedrijf stationair is en de rotor 70 tijdens bedrijf binnen de stator 71 om diens rotatieas draait, welke rotatieas in hoofdzaak overeenkomt met langas P. Tijdens bedrijf, in gemonteerde toestand, drijft de rotor 70 de aandrijfas 41 van de propeller 4 aan door middel van diens inwendige spievertanding 700 die aangrijpt op de uitwendige spievertanding 410 van de aandrijfas 41. Een aparte koppelingshandeling met betrekking tot de aandrijfas 41 en de elektromotor 7 is derhalve niet noodzakelijk, aangezien deze metelkaar gekoppeld worden door het in de holle as 61 inbrengen van de aandrijfas 41, waarbij de spievertandingen 410, 700 noodzakelijkerwijs op elkaar aangrijpen en dientengevolge gekoppeld worden. De behuizing 2 is bij voorkeur gevuld met een niet-elektrisch geleidende olie, ofwel een nagenoeg niet-elektrisch geleidende olie, ter smering en koeling van de vaartuigvoortstuwingsimrichting 1. Bij voorkeur is een oliereservoir op enige hoogte in het vaartuig aangebracht, zodat de olie op een hydrostatische overdruk wordt gebracht ten opzichte van de buiten de behuizing 2 heersende waterdruk. De olie stroomt derhalve bij voorkeur van bovenaf in de behuizing, waarna deze allereerst de aandrijvingseenheid 6 koelt en smeert, alsmede de glijlagers 63 daarvan, waarna de olie door de holle as 61 in richting van de propeller 4 wordt gepompt of anderszins geforceerd. De olie treedt de propellerbehuizing 40 binnen door een keerring die zodanig is ingericht dat de olie de propellerbehuizing 40 in kan stromen, maar niet terug kan stromen naar de aandrijvingseenheid 6. Namelijk, de propelierbehuizing 40 bevat metaalhoudende onderdelen die bij slijtage metaaldeeltjes af kunnen geven. De keerring verhinderd dat de metaaldeeltjes in de aandrij vingseenheid 6 terecht komen, waar deze op kunnen hopen nabij de stator 71 en rotor 70 van de elektromotor 7, die derhalve schade daarvan zou ondervinden.
Vervolgens wordt de olie van de propellerbehuizing 40 terug naar het reservoir gepompt, of anderszins geforceerd, Voor het reservoir is tevens een filter (niet getoond) voorzien, die de olie ontdoet van ongewenste deeltjes, zoals metaaldeeltjes, waarna de olie wederom door de behuizing 2 kan worden gecirculeerd.
Figuur 3B is een detailweergave van het voorste uiteinde van de aandrijvingseenheid 6 in gemonteerde toestand in de behuizing 2. De inwendige spievertanding 700 van de rotor 70 van de elektromotor 7 is aangebracht op het inwendig oppervlak van de holle as 61, zodat de rotor 70 via de holle as 61 diens aandrijvingskoppel overdraagt aan de aandrijfas 41. De holle as 61 is gelagerd door middel van glijlagers 63 aan beide uiteinden daarvan, Het is tevens denkbaar dat de holle as 61 gelagerd is middels andersoortige lagers, zoals kogellagers, magneetlagers, naaldlagers, cilinderlagers, diabololagers, kegellagers, tonlagers, en andere voor de vakman bekende lagers. Bij voorkeur zijn de glijlagers 63 uit een kunststof of een vezelversterkte kunststof vervaardigd. Het is eveneens denkbaar dat de glijlagers 63 uit een ander geschikt materiaal zijn vervaardigd, zoals een composietmateriaal, een metaal, een legering, zoals brons, of een combinatie van metalen en kunststoffen en dergelijke. Wanneer de glijlagers 63 uit kunststof zijn vervaardigd, en niet uit een IO metaal of legering, wordt verhinderd dat vrijkomende deeltjes ten gevolge van slijtage ophopen in de elektromotor 7 door diens magnetische aantrekkingskracht. Aangezien de behuizing 2 is gevuld met niet-elektrisch geleidende olie worden de glijlagers 63 op nagenoeg continue basis daardoor gesmeerd teneinde slijtage te minimaliseren. De aandrijfas 41 van de propeller 4 omvat voorts een gecentreerde uitsparing 411 die in hoofdzaak concentrisch met de rotatieas van de aandrijfas 41 is voorzien. Een stroomafleidingselement 64, zoals een kwikschakelaar, sleepcontact, kool- of koperborstel en dergelijke, bijvoorbeeld in de vorm van een wartel, van de aandrijvingseenheid 6 wordt in gemonteerde toestand van de aandrijfas 41 althans deels opgenomen in de gecentreerde uitsparing 41 1 teneinde eventuele reststromen, die bijvoorbeeld kunnen ontstaan wanneer de propeller 4 de elektromotor 7 aandrijft zodat deze als generator fungeert, weg te leiden naar de behuizing 2, i.e. teneinde als aarding te fungeren. Voorts wordt de aandrijvingseenheid 6 in de behuizing 2 gecentreerd door middel van een pasrand 65 die aansluit een uiteinde van de aandrijvingseenheid 6, teneinde trillingen alsook slijtage van de aandrijvingseenheid 6 door contact met de behuizing 2 en/of de holle as 61 te verminderen.
Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede in lengterichting van de propeller 4. De propeller 4 is nabij diens achterste uiteinde met een propellerkap 43 verbonden met de aandrijfas 41. Bij voorkeur verjongt de aandrijfas zich vanaf de propellerkap 43 richting diens uiteinde, i.e. richting diens uitwendige spiervertanding 410. Ter beveiliging tegen axiale krachten zijn in de propellerbehuizing 40 tevens druklagers 42 opgenomen, zodat eventuele schokken in axiale richting effectief worden gedempt. Het is tevens denkbaar dat een ander soort voor de vakman bekende axiaallager is voorzien. Aan diens voorste uiteinde omvat de aandrijfas 41 een uitwendige spievertanding 410 waarmee de aandrijfas kan worden aangedreven. Voorts omvat de aandrijfas 41 een gecentreerde uitsparing 411 die concentrisch met de rotatieas van de aandrijfas 41 is voorzien, teneinde deze in gemonteerde toestand binnen de elektromotor 7 van de aandrij vingseenheid 6 te aarden aan de behuizing 6 ter voorkoming van schade, e.g. kortsluiting, door eventuele reststromen. De propeller
4 wordt in gemonteerde toestand gesmeerd door de vloeistof, e.g. olie, waarmee de behuizing 2 van de vaartuigvoortstawingsinrichting 1 is gevuld. De aandrijvingseenheid 6 wordt getoond in Figuur 5. De aandrijvingseenheid 6 omvat een eenheidsbehuizing 62, bij voorkeur vervaardigd uit aluminium, waarbinnen een elektromotor 7 is gelegen. De eenheidsbehuizing 62 is een in hoofdzaak cilindervormige huls, waarin de elektromotor 7 in hoofdzaak concentrisch is aangebracht. De elektromotor 7 omvat een stator 71 alsmede een rotor 70 die roteerbaar binnen de stator 71 is aangebracht. De rotor 70 is op starre wijze verbonden met de holle as 61 van de aandrijvingseenheid 6, die eveneens in hoofdzaak IO concentrisch in de eenheidsbehuizing 62 is aangebracht. Wanneer de rotor 70 roteert, roteert deze gelijktijdig de holle as 61 die middels glijlagers 63 in de aandrijvingseenheid 6 is gelagerd. Aan een voorste uiteinde van de holle as 61 is een inwendige spievertanding aangebracht, waarmee de rotatie van de holle as 61 kan worden overgedragen op een aandrijfas 41. Aan datzelfde uiteinde is een stroomafleidingselement 64 voorzien dat ervoor zorgt dat een aandrijfas 41, en glijlagers 63 worden geaard aan de behuizing 6 ter voorkoming van schade door eventuele reststromen. Figuur 6 toont de behuizing 2 van de vaartuigvoortstuwingsinrichting 1. De behuizing 2 omvat een uitsparing 24 voor het opnemen van een aandrijvingseenheid 6, alsmede verscheidene bevestigingsgaten 25 waarmee onder andere de aandrijvingseenheid 6 alsook de stroomlijndop 20 en ophangingsring 60 aan de behuizing kunnen worden gefixeerd. De behuizing heeft sparingen 26 voor kabels {niet getoond), welke kabels onder andere het elektrisch vermogen voor de elektromotor 7 leveren. De stroomlijndop 20, afdichtplaat 22, en ophangingsring 60 vormen allen redundante barrières voor enerzijds de vloeistof, e.g. olie, in de behuizing 2 en het water buiten de behuizing 2 tijdens bedrijf van de vaartuigvoortstuwingsinrichting 1.
Opgemerkt wordt dat de uitvinding zich niet beperkt tot de getekende uitvoeringsvormen, doch zich eveneens uitstrekt tot andere varianten vallend binnen het bereik van de aangehechte conclusies.

Claims (15)

  1. Conclusies i. Vaartuigvoortstuwingsmrichting omvattende: een propeller die is verbonden met een aandrijfas, met het kenmerk dat de vaartuigvoortstuwingsinrichting voorts een losneembaar in een behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting aan te brengen integrale aandrijvingseenheid omvat, die een elektromotor omvat die is ingericht om de aandrijfas aan te drijven, waarbij de elektromotor is voorzien van een met de aandrijfas koppelbare rotor en een stator, en waarbij de aandrijvingseenheid is gevuld met een elektrisch isolerende vloeistof.
  2. 2. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de aandrijvingseenheid nabij diens uiteinden met de behuizing kan worden verbonden middels bevestigingsmiddelen.
  3. 3. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie 2, waarbij ten minste één van de bevestigingsmiddelen is gevormd uit een ringvormig bevestigingselement en ten minste één flens die radiaal naar binnen wijst vanaf de binnenrand van het bevestigingselement en in hoofdzaak coplanair daarmee is, waarbij de behuizing wordt gekoppeld aan het ringvormige element en de aandrijvingseenheid wordt gekoppeld aan de ten minste ene lens.
  4. 4. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de elektromotor een permanente magneetmotor is.
  5. 5. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de elektromotor de aandrijfas direct aandrijft.
  6. 6. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie een van de voorgaande conclusies, waarbij de vloeistof op overdruk is gebracht ten opzichte van een buiten de behuizing heersende druk.
  7. 7. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie 6, waarbij een vloeistofreservoir op hoogte is voorzien ten opzichte van de behuizing van de vaartuigvoortstuwingsinrichting teneinde een hydrostatische overdruk in de behuizing te bewerkstelligen.
  8. 8. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de vloeistof door de behuizing wordt gecirculeerd.
  9. 9. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie 8 , waarbij de vloeistof door de behuizing en een propellerbehuizing van de propeller wordt gecirculeerd.
  10. 10. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie 8 of 9, waarbij de vloeistof zodanig door de behuizing wordt gecirculeerd dat de vloeistof lagers van de aandrijvingseenheid eerder bereikt dan de rotor en de stator.
  11. 11. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, voorts omvattende een waarschuwingssysteem voor het detecteren van een lek in de behuizing, waarbij het waarschuwingssysteem een drukmeter, debietmeter, thermometer, of een combinatie daarvan omvat voor het detecteren van het lek.
  12. 12. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de aandrij vingseenheid een opening omvat die een in hoofdzaak in lijn met de rotatieas van de rotor voorziene holle schacht vormt voor het opnemen van de aandrijfas.
  13. 13. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de rotor met de aandrijfas koppelbaar is middels een spievertanding.
  14. 14. Vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens conclusie 13, waarbij de rotor een inwendige spievertanding omvat en de aandrijfas een daaraan complementaire uitwendige spievertanding omvat, teneinde de rotor met de aandrijfas te koppelen.
  15. 15. Vaartuig omvattende cen vaartuigvoortstuwingsinrichting volgens een van de voorgaande conclusies.
NL2023328A 2019-06-17 2019-06-17 Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting NL2023328B1 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2023328A NL2023328B1 (nl) 2019-06-17 2019-06-17 Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting
EP20179970.7A EP3753842B1 (en) 2019-06-17 2020-06-15 Vessel propulsion device and vessel with vessel propulsion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2023328A NL2023328B1 (nl) 2019-06-17 2019-06-17 Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2023328B1 true NL2023328B1 (nl) 2021-01-27

Family

ID=67352559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2023328A NL2023328B1 (nl) 2019-06-17 2019-06-17 Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3753842B1 (nl)
NL (1) NL2023328B1 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
DE102021129462A1 (de) 2021-11-11 2023-05-11 Torqeedo Gmbh Unterwasserantriebseinheit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2862122A (en) * 1955-03-14 1958-11-25 Westinghouse Electric Corp Submersible dynamoelectric machine
CN1292959C (zh) * 2001-06-14 2007-01-03 Abb有限公司 船舶推进装置和方法
DE102013209682A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Gehäuse für ein propellerantriebsaggregat

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2862122A (en) * 1955-03-14 1958-11-25 Westinghouse Electric Corp Submersible dynamoelectric machine
CN1292959C (zh) * 2001-06-14 2007-01-03 Abb有限公司 船舶推进装置和方法
DE102013209682A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Gehäuse für ein propellerantriebsaggregat

Also Published As

Publication number Publication date
EP3753842B1 (en) 2022-04-20
EP3753842A1 (en) 2020-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2023328B1 (nl) Vaartuigvoortstuwingsinrichting en vaartuig met vaartuigvoortstuwingsinrichting
US11413946B2 (en) Electric drive with cooling
EP3028888B1 (en) Motor cooling system
US9762106B2 (en) Motor cooling system
CN110171281B (zh) 驱动装置的冷却结构
US9787164B2 (en) Electrical machine having a rotor for cooling the electrical machine
CN113646198B (zh) 冷却和润滑电动或混合动力机动车辆的电动传动系的设备
CN112186972A (zh) 用于机动车辆的动力传动系以及机动车辆
US6446755B1 (en) Device for lubricating a step-up/down mechanical assembly
US8100239B2 (en) Clutch device and methods
EP2302266B1 (en) Oil seal assembly
BR112019012096A2 (pt) tomada de força e partes da mesma
CN115967228A (zh) 用于电动马达和变速箱组件的冷却和润滑系统
WO2018023983A1 (zh) 一种车用的发电机
KR20190123215A (ko) 회전기
CN114649890A (zh) 用于驱动机动车辆的电动机器
US20230073715A1 (en) Cone clutch system
US8435090B1 (en) Marine drives and methods of operating marine drives having a lubricant exclusion cover
DE19701993A1 (de) Pumpe, insbesondere Kühlmittelpumpe, für Kraftfahrzeuge
WO2008028673A1 (en) Liquid-cooled eddy current brake
US11489410B2 (en) Shaft for an electric machine
CN103378688A (zh) 用于汽车的驱动设备
CA1143233A (en) Internal combustion engine fan drive
BR112019024922A2 (pt) Distribuidor de óleo para um sistema de lubrificação e arrefecimento em um trem de potência
US11137056B2 (en) Gearbox assembly