[发明专利]船的吊舱推进单元

说明书

本发明涉及船的吊舱推进单元。吊舱推进单元包括至少部分地布置在船的船体（2）之下的吊舱壳体（1），在吊舱壳体（1）的马达座舱（4）内的电推进器马达（3），在电推进器马达（3）的转子（6）和定子（7）之间的环形间隙（8）、和延伸通过转子（6）的气体通道（9），闭合冷却气体回路（10），以及用于使气体在闭合冷却气体回路（10）中循环的风机（11）。闭合冷却气体回路（10）包括在返回管道（28）和电气推进器马达（3）的第一马达端面（30）之间延伸的供给管道（27），及在供给管道（27）和电气推进器马达（3）的相对第二马达端面（31）之间延伸的返回管道（28）。

技术领域

本发明涉及一种如船的吊舱推进单元，其包括至少部分地布置在所述船的船体之下的吊舱壳体；在所述吊舱壳体的马达座舱内用于使至少一个推进器旋转的电推进器马达，其中，所述电推进器马达具有转子、定子、在所述转子和所述定子之间的环形间隙、及延伸通过所述转子的气体通道；闭合冷却气体回路，其中，在所述转子和所述定子之间的所述环形间隙和延伸通过所述转子的所述气体通道形成所述闭合冷却气体电路的一部分；以及用于使气体在所述闭合冷却气体回路中循环的风机，其中，所述吊舱壳体包括在所述船的所述船体和所述马达座舱之间的支柱部分，并且其中，所述电推进器马达的所述定子被诸如滑动配合、适形配合、或收缩配合的配合在所述吊舱推进单元的所述吊舱壳体的所述马达座舱的管状部分中。

对吊舱推进单元的大功率电马达进行空气冷却需要大的冷却空气单元，该冷却空气单元必须额外地加倍以备不时之需。此外，布置在定子周围的所需冷却空气管道使得吊舱推进单元的马达壳体部分的直径更大且马达壳体部分的结构更复杂。更大的直径增加了船体的阻力并降低了流体动力学效率。在吊舱推进单元（其通过回转轴承能转动地附接到船，并且其包括在船的船体内的动力装置和在吊舱推进单元内的电推进器马达之间的滑环，以将电功率从动力装置供应到电推进器马达）中，吊舱推进单元的冷却空气穿过在船的船体和吊舱推进单元之间的滑环，并且这导致两个问题：1）需要过滤器以防止源自滑环的煤尘进入电马达，以及2）在泄漏油封的情况下，由于在源自推进器轴轴承的冷却空气中的油，滑环可能有油污染。

直接海水冷却由于转子损耗而不是冷却异步电马达的有效方式。因此，常常使用具有永磁励磁的昂贵同步电马达。

各种冷却布置在本领域中是已知的。

公开文献US 5,403,216，一种用于大功率船等的主要推进布置包括水下驱动单元，该水下驱动单元连接到基本竖直的管状轴（其轴颈连接在船中）并且能通过其转动。驱动单元和管状轴限定中空外壳，该中空外壳包围连接到推进器轴的电气推进马达，该推进器轴连接到外壳外部的驱动推进器。外壳在其内部由几个大体上竖直的腹板支撑，该腹板被布置成组合地作为在结构上加强和支撑外壳的元件，作为将推进马达相对于外壳固定在适当位置的元件，作为传递到外壳反作用力到由推进马达产生的扭矩的元件，以及作为用于推进马达的气体冷却剂进入和离开的管道的壁元件。

公开文献US 6,935,907 B2提出了一种包括吊舱壳体和用于吊舱壳体的组件单元（所谓的座置部）的吊舱单元，其中，座置部具有下部部分和上部部分以及用于安装吊舱壳体的基部，该基部包括用于容纳推进单元的下部外壳部分、包括空气管道的中间部分、以及固定地连接到转向发动机的上部部分，其中，齿环固定在基部处。具有至少一个风机的冷却系统安装在座置部内。

公开文献US 6,994,602 B2提出了一种船推进系统，其包括至少一个船用推进器、驱动该至少一个船用推进器的至少一个电马达、及向该至少一个电马达供应电功率的逆变器馈电式电源系统。电源系统包括至少一个驱动机器和由其驱动的至少一个发电机。该至少一个电马达和该至少一个发电机被构造为三相同步电机。为了减少每kW安装功率的损耗并且因此允许在定子绕组中的更强通电场，构造为三相同步电机的该至少一个电马达和/或构造为电源系统的三相同步电机的至少一个发电机设置有没有铁槽的气隙三相绕组作为电源系统。绕组的成束导体由安置在转子和层压铁轭之间的环形间隙中的绝缘薄铜线制成，并且气隙三相绕组通过塑性结构加强和/或嵌入或浸渍树脂，并且相关的冷却装置连接到其，通过其消散在冷却装置中产生的热。