吊舱推进装置及其冷却方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种吊舱推进装置，包括电动机外壳(3)和支柱(2)，该支柱(2)在其下部连接到电动机外壳(3)，并且布置为在其上部连接到船的船体(1)。电动机外壳(3)包括壳体(6)，该壳体包围具有定子和转子的电动机(5)，该壳体(6)具有上部部分。根据本发明专利技术，固定的导热器件(7)布置为与所述上部部分接触，该导热器件(7)布置为将上部部分传导地连接到支柱(2)的至少一个外壁(21)。本发明专利技术还涉及设置有这样的吊舱推进装置的船以及涉及用于冷却吊舱推进装置的方法。

POD propulsion device and cooling method thereof

The invention relates to a POD propulsion device, which comprises a motor housing (3) and a support (2) which is connected to the motor housing (3) at the lower part thereof, and is arranged on the upper part of the hull (a) which is connected to the ship (1). The motor housing (3) includes a housing (6) enclosing an electric motor (5) having a stator and a rotor having an upper portion. According to the present invention, a fixed heat conducting device (7) is arranged to be in contact with the upper part, and the heat conducting device (7) is arranged to communicate the upper part to at least one outer wall (21) of the support (2). The invention also relates to a ship provided with such a POD propulsion device and to a method for cooling a POD propulsion device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在第一方面涉及一种吊舱推进装置，其包括电动机外壳和支柱，该支柱在其下部连接到电动机外壳，并且布置为在其上部连接到船的船体，该电动机外壳包括壳体，该壳体包围具有定子和转子的电动机，并且该壳体具有上部部分。在第二方面，本专利技术涉及一种用于冷却吊舱推进装置的定子的方法。在本申请中，术语“上”和“下”是指当吊舱推进装置安装到船上时吊舱推进装置的正常位置。术语“轴向”是指电动机外壳中的电动机的轴线。船应理解为任何浮船。
技术介绍
使用用于驱动传动轴的电动机的吊舱推进装置产生大量的热量。由于电动机的定子通常与电动机外壳的壳体接触，大部分热量通过壳体被排放到周围的海水中。然而，电动机外壳壳体的上侧不面向水，而是暴露于支柱的内部。因此，在该区域中，不会发生与海水的直接冷却。由于在该区域中的低的冷却效率，产生了热点。与此配合的一种方式是使用大于实际需要的电动机，以避免热点内的过热。这当然不是成本有效的解决方案。还尝试了在该区域中提供特定的冷却布置。在US6485339中公开了一个示例，其涉及具有驱动推进轴的电动机的吊舱。吊舱设置有用于增加由电动机产生的热量的传递的装置。为此，在电动机外壳和支柱中的不同位置处布置有冷却管道。这些管道包括布置在电动机定子的上侧处的面向支柱的管道，即，吊舱本体不与周围的水直接接触的区域。通过这些管道中的冷却介质，如空气或水，热量被从该区域排出。US7448929公开了提供诸如水的冷却介质在其面向支柱的区域中在电动机外壳的壁的外部流动的另一示例。US7198528公开了一种电动机外壳，其中该电动机外壳设计为使得周围的海水到达壳体四周。US6312298，US5403216，US6676463，US6685516，US7371134，EP1010614和EP2098447中公开了用于吊舱的冷却系统的其它示例。用于冷却热点的特殊冷却管道的提供是间接的和空间消耗的，特别是由于还需要冷却管道来冷却电动机的其它部件。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现对定子的也对电动机的面向支柱内部的那些部件的有效冷却，同时避免与本领域中现有技术相关的缺点。上述目的根据本专利技术的第一方面实现，根据权利要求1的前序部分所述类型的吊舱推进装置包括权利要求的特征部分中所述的特定特征。因此，吊舱推进装置设置有固定的导热器件，该导热器件布置为与电动机外壳的壳体的上部接触，该导热器件布置为将上部部分传导地连接到支柱的至少一个外壁。固定的应理解为保持在权利要求中隐含地限定的区域中。然而，固定的不一定意味着导热器件在该区域内不可移动。并且固定的不一定意味着导热器件是固体，其可以是液体和/或气体介质。还应当理解的是，根据本专利技术的吊舱推进装置还可以并且优选地将包括一个或多个其它冷却系统，例如电动机的空气冷却，通过支柱中的供应和抽吸空气管道以迫使空气轴向流过电动机并且连接到船中的热交换器。本专利技术的吊舱推进装置提供热点的有效冷却，使得围绕电动机外壳的壳体周围的温度梯度将较低。所使用的器件非常易于安装并且可靠，因为其功能不需要驱动器件。此外，本专利技术的冷却系统在支柱中占据相对较小的空间，特别是在这方面关键的那些部件受到的影响非常小。根据本专利技术的吊舱推进装置的优选实施例，支柱的外壁与壳体的连接限定了不暴露于周围的水的壳体的表面，并且传导器件在所述限定的表面内连接到壳体。这是壳体的特定冷却特别重要的区域，因为它不能被海水达到。因此，有效的是将冷却集中到该区域。根据另一优选实施例，导热器件包括将所述上部部分传导地连接到所述至少外壁的固体传导材料。这代表了简单和成本效益的选择。优选地，该材料是金属，优选地是铜、铝或钢或这些的组合或合金。根据另一优选实施例，在垂直于电动机轴线的截面中，角部形成在壳体和支柱的基本上轴向延伸的壁之间，由此传导材料的主要部分形成位于和邻近角部的导热本体。在该区域中，导热器件利用通常不用于任何其它功能的空间。因此，使该本体相对较大从而增强传导性是没有问题的。此外，该位置使传导距离最小化。优选地，使用由支柱的轴向延伸壁在遇到壳体时形成的两个角部，使得冷却将是对称的。根据另一优选实施例，本体具有基本上三角形的形状，其具有跟随所述外壁之一的内侧的第一侧，从所述内侧沿着壳体的上部部分延伸并且延伸在所述壁和通过电动机的轴线的垂直平面之间的距离的至少主要部分的基本上圆形的第二侧，以及连接第一和第二侧的端部的第三侧。这以有利的方式利用了该区域中的空间，其中优化了传导材料的使用。由于材料成本是要考虑的方面，重要的是大多数材料积极地参与导热。第二侧可以优选地一直到达所述垂直平面。在这种情况下，本体可以连接到在垂直平面的另一侧上的相应本体，并且形成一个单一单元，其将壳体的圆周的整个面向支柱的部分连接到在每一侧的壁。根据另一优选实施例，第一侧比第二侧短，并且根据可替代的优选实施例，第一侧比第二侧长。这些实施例的第一个提到的实施例导致相对较小的本体，具有相应的低材料成本和空间消耗，但是没有最佳的导热效率。在另一可替代方案中，本体将更大，具有相应的关于成本和空间消耗的缺点，但是将具有更好的导热效率。根据另一优选实施例，导热器件包括至少一个管状元件，其在第一端部连接到壳体的所述上部部分，并且在第二端部连接到所述壁中的一个。因此，在大多数情况下，利用少量的材料实现充分的冷却。对于两个轴向延伸的壁中的每个，这种元件的数量可以在1至20的范围内。根据另一优选实施例，管状元件包括由导热材料制成的至少一个杆。杆可以是中空的或实心的。根据另一优选实施例，管状元件中的至少一个是热管。热管利用管道内的传热介质的两相变化，并且因此由于冷凝/蒸发的高热值而代表非常有效的热传输装置。为了理解本申请中的热管的含义，参考图10的描述。根据另一优选实施例，第一端部连接到附接到壳体的上部部分的第一导热元件，和/或第二端部连接到附接到支柱的壁的内侧的第二导热元件。优选地，这样的加热元件设置在每个端部处。优选地，每个元件具有板的形状。优选地，每个管状元件部分地嵌入在相应的板中。优选地，多个管状元件连接到共同的板。通过附接到壳体和侧壁的导热元件，相应地热传递的效率进一步提高。根据另一优选实施例，导热器件布置为沿着电动机的整个轴向长度从壳体的上部部分传导热量。根据另一优选实施例，导热器件布置为仅从电动机的轴向延伸部的一个或多个部分传导热量，使得所述轴向延伸部的一个或多个其它部分不与导热器件直接接触。根据另一优选实施例，导热器件布置为仅从轴向延伸部的一半传导热量。根据另一优选实施例，导热器件布置为仅从所述一半的一部分传导热量，该部分靠近电动机的轴向端部。接下来上述的实施例特别有利于适于这样的事实，即在壳体的面向支柱内部的部分上产生的热量可以沿着电动机的轴向延伸部变化。特别高温的热点将存在于邻近电动机的一个端部，特别是当电动机另外通过强制空气流冷却时。在这种情况下，空气冷却在空气被抽出的电动机的端部处不太有效，使得壳体在该端部将更暖。本专利技术的吊舱推进装置的上述优选实施例在从属于权利要求1的权利要求中指定。应当理解的是，本专利技术的其它实施例可以由上述优选实施例中指定的特征的任何可能组合以及这些特征与下面示例的描述中存在的特征的任何可能组合构成。本专利技术还涉及一种船，其设置有根据本专利技术的吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吊舱推进装置，包括电动机外壳(3)和支柱(2)，所述电动机外壳和所述支柱(2)限定不与周围的水直接导热的上部部分，包括壳体(6)，所述壳体包围具有定子(51)和转子(40)的电动机(5)，所述支柱(2)在其下部连接到电动机外壳(3)、并且布置为在其上部连接到船的船体(1)，其特征在于，固定的导热器件(7，70，70a‑d)布置为与所述上部部分接触，所述导热器件(7，70，70a‑d)布置为将所述上部部分传导地连接到所述支柱(2)的至少一个外壁(21)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 SE 1450675-21.一种吊舱推进装置，包括电动机外壳(3)和支柱(2)，所述电动机外壳和所述支柱(2)限定不与周围的水直接导热的上部部分，包括壳体(6)，所述壳体包围具有定子(51)和转子(40)的电动机(5)，所述支柱(2)在其下部连接到电动机外壳(3)、并且布置为在其上部连接到船的船体(1)，其特征在于，固定的导热器件(7，70，70a-d)布置为与所述上部部分接触，所述导热器件(7，70，70a-d)布置为将所述上部部分传导地连接到所述支柱(2)的至少一个外壁(21)。2.根据权利要求1所述的吊舱推进装置，其特征在于，所述上部部分包括所述定子(51)和/或电动机壳体(6)的表面(61)，并且所述导热器件(7，70，70a-d)连接到在所限定的表面(61)内的壳体(6)和/或所述定子(51)。3.根据权利要求1或2所述的吊舱推进装置，其特征在于，所述导热器件(7，70，70a-d)包括固体传导材料，其将所述上部部分传导地连接到所述至少一个外壁(21)。4.根据权利要求3所述的吊舱推进装置，其特征在于，在垂直于电动机轴线的截面，角部形成在所述上部部分和所述支柱(2)的基本上轴向延伸的壁(21)之间，由此传导材料的主要部分形成了位于角部中的、并且邻近角部的导热本体(70，70a-b)。5.根据权利要求4所述的吊舱推进装置，其特征在于，在所述截面，所述本体(70，70a-b)具有基本上三角形的形状，其具有跟随所述外壁(21)中的一个的内侧的第一侧(71)，从所述内侧沿着所述上部部分延伸并且延伸在所述壁(21)和通过电动机的轴线的垂直平面之间的距离的至少主要部分的基本上圆形的第二侧(72)，以及连接所述第一侧(71)的端部和所述第二侧(72)的端部的第三侧(73)。6.根据权利要求5所述的吊舱推进装置，其特征在于，所述第一侧(71)比所述第二侧(72)短。7.根据权利要求5所述的吊舱推进装置，其特征在于，所述第一侧(71)比所述第二侧(72)长。8.根据权利要求1或2所述的吊舱推进装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：B贾德里杰维克，
申请(专利权)人：劳斯莱斯股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE