吊艙推進裝置及其冷卻方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種吊艙推進裝置，包括電動機外殼(3)和支柱(2)，該支柱(2)在其下部連接到電動機外殼(3)，并且布置為在其上部連接到船的船體(1)。電動機外殼(3)包括殼體(6)，該殼體包圍具有定子和轉子的電動機(5)，該殼體(6)具有上部部分。根據本發明專利技術，固定的導熱器件(7)布置為與所述上部部分接觸，該導熱器件(7)布置為將上部部分傳導地連接到支柱(2)的至少一個外壁(21)。本發明專利技術還涉及設置有這樣的吊艙推進裝置的船以及涉及用于冷卻吊艙推進裝置的方法。

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.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術在第一方面涉及一種吊艙推進裝置，其包括電動機外殼和支柱，該支柱在其下部連接到電動機外殼，并且布置為在其上部連接到船的船體，該電動機外殼包括殼體，該殼體包圍具有定子和轉子的電動機，并且該殼體具有上部部分。在第二方面，本專利技術涉及一種用于冷卻吊艙推進裝置的定子的方法。在本申請中，術語“上”和“下”是指當吊艙推進裝置安裝到船上時吊艙推進裝置的正常位置。術語“軸向”是指電動機外殼中的電動機的軸線。船應理解為任何浮船。
技術介紹
使用用于驅動傳動軸的電動機的吊艙推進裝置產生大量的熱量。由于電動機的定子通常與電動機外殼的殼體接觸，大部分熱量通過殼體被排放到周圍的海水中。然而，電動機外殼殼體的上側不面向水，而是暴露于支柱的內部。因此，在該區域中，不會發生與海水的直接冷卻。由于在該區域中的低的冷卻效率，產生了熱點。與此配合的一種方式是使用大于實際需要的電動機，以避免熱點內的過熱。這當然不是成本有效的解決方案。還嘗試了在該區域中提供特定的冷卻布置。在US6485339中公開了一個示例，其涉及具有驅動推進軸的電動機的吊艙。吊艙設置有用于增加由電動機產生的熱量的傳遞的裝置。為此，在電動機外殼和支柱中的不同位置處布置有冷卻管道。這些管道包括布置在電動機定子的上側處的面向支柱的管道，即，吊艙本體不與周圍的水直接接觸的區域。通過這些管道中的冷卻介質，如空氣或水，熱量被從該區域排出。US7448929公開了提供諸如水的冷卻介質在其面向支柱的區域中在電動機外殼的壁的外部流動的另一示例。US7198528公開了一種電動機外殼，其中該電動機外殼設計為使得周圍的海水到達殼體四周。US6312298，US5403216，US6676463，US6685516，US7371134，EP1010614和EP2098447中公開了用于吊艙的冷卻系統的其它示例。用于冷卻熱點的特殊冷卻管道的提供是間接的和空間消耗的，特別是由于還需要冷卻管道來冷卻電動機的其它部件。
技術實現思路
本專利技術的目的是實現對定子的也對電動機的面向支柱內部的那些部件的有效冷卻，同時避免與本領域中現有技術相關的缺點。上述目的根據本專利技術的第一方面實現，根據權利要求1的前序部分所述類型的吊艙推進裝置包括權利要求的特征部分中所述的特定特征。因此，吊艙推進裝置設置有固定的導熱器件，該導熱器件布置為與電動機外殼的殼體的上部接觸，該導熱器件布置為將上部部分傳導地連接到支柱的至少一個外壁。固定的應理解為保持在權利要求中隱含地限定的區域中。然而，固定的不一定意味著導熱器件在該區域內不可移動。并且固定的不一定意味著導熱器件是固體，其可以是液體和/或氣體介質。還應當理解的是，根據本專利技術的吊艙推進裝置還可以并且優選地將包括一個或多個其它冷卻系統，例如電動機的空氣冷卻，通過支柱中的供應和抽吸空氣管道以迫使空氣軸向流過電動機并且連接到船中的熱交換器。本專利技術的吊艙推進裝置提供熱點的有效冷卻，使得圍繞電動機外殼的殼體周圍的溫度梯度將較低。所使用的器件非常易于安裝并且可靠，因為其功能不需要驅動器件。此外，本專利技術的冷卻系統在支柱中占據相對較小的空間，特別是在這方面關鍵的那些部件受到的影響非常小。根據本專利技術的吊艙推進裝置的優選實施例，支柱的外壁與殼體的連接限定了不暴露于周圍的水的殼體的表面，并且傳導器件在所述限定的表面內連接到殼體。這是殼體的特定冷卻特別重要的區域，因為它不能被海水達到。因此，有效的是將冷卻集中到該區域。根據另一優選實施例，導熱器件包括將所述上部部分傳導地連接到所述至少外壁的固體傳導材料。這代表了簡單和成本效益的選擇。優選地，該材料是金屬，優選地是銅、鋁或鋼或這些的組合或合金。根據另一優選實施例，在垂直于電動機軸線的截面中，角部形成在殼體和支柱的基本上軸向延伸的壁之間，由此傳導材料的主要部分形成位于和鄰近角部的導熱本體。在該區域中，導熱器件利用通常不用于任何其它功能的空間。因此，使該本體相對較大從而增強傳導性是沒有問題的。此外，該位置使傳導距離最小化。優選地，使用由支柱的軸向延伸壁在遇到殼體時形成的兩個角部，使得冷卻將是對稱的。根據另一優選實施例，本體具有基本上三角形的形狀，其具有跟隨所述外壁之一的內側的第一側，從所述內側沿著殼體的上部部分延伸并且延伸在所述壁和通過電動機的軸線的垂直平面之間的距離的至少主要部分的基本上圓形的第二側，以及連接第一和第二側的端部的第三側。這以有利的方式利用了該區域中的空間，其中優化了傳導材料的使用。由于材料成本是要考慮的方面，重要的是大多數材料積極地參與導熱。第二側可以優選地一直到達所述垂直平面。在這種情況下，本體可以連接到在垂直平面的另一側上的相應本體，并且形成一個單一單元，其將殼體的圓周的整個面向支柱的部分連接到在每一側的壁。根據另一優選實施例，第一側比第二側短，并且根據可替代的優選實施例，第一側比第二側長。這些實施例的第一個提到的實施例導致相對較小的本體，具有相應的低材料成本和空間消耗，但是沒有最佳的導熱效率。在另一可替代方案中，本體將更大，具有相應的關于成本和空間消耗的缺點，但是將具有更好的導熱效率。根據另一優選實施例，導熱器件包括至少一個管狀元件，其在第一端部連接到殼體的所述上部部分，并且在第二端部連接到所述壁中的一個。因此，在大多數情況下，利用少量的材料實現充分的冷卻。對于兩個軸向延伸的壁中的每個，這種元件的數量可以在1至20的范圍內。根據另一優選實施例，管狀元件包括由導熱材料制成的至少一個桿。桿可以是中空的或實心的。根據另一優選實施例，管狀元件中的至少一個是熱管。熱管利用管道內的傳熱介質的兩相變化，并且因此由于冷凝/蒸發的高熱值而代表非常有效的熱傳輸裝置。為了理解本申請中的熱管的含義，參考圖10的描述。根據另一優選實施例，第一端部連接到附接到殼體的上部部分的第一導熱元件，和/或第二端部連接到附接到支柱的壁的內側的第二導熱元件。優選地，這樣的加熱元件設置在每個端部處。優選地，每個元件具有板的形狀。優選地，每個管狀元件部分地嵌入在相應的板中。優選地，多個管狀元件連接到共同的板。通過附接到殼體和側壁的導熱元件，相應地熱傳遞的效率進一步提高。根據另一優選實施例，導熱器件布置為沿著電動機的整個軸向長度從殼體的上部部分傳導熱量。根據另一優選實施例，導熱器件布置為僅從電動機的軸向延伸部的一個或多個部分傳導熱量，使得所述軸向延伸部的一個或多個其它部分不與導熱器件直接接觸。根據另一優選實施例，導熱器件布置為僅從軸向延伸部的一半傳導熱量。根據另一優選實施例，導熱器件布置為僅從所述一半的一部分傳導熱量，該部分靠近電動機的軸向端部。接下來上述的實施例特別有利于適于這樣的事實，即在殼體的面向支柱內部的部分上產生的熱量可以沿著電動機的軸向延伸部變化。特別高溫的熱點將存在于鄰近電動機的一個端部，特別是當電動機另外通過強制空氣流冷卻時。在這種情況下，空氣冷卻在空氣被抽出的電動機的端部處不太有效，使得殼體在該端部將更暖。本專利技術的吊艙推進裝置的上述優選實施例在從屬于權利要求1的權利要求中指定。應當理解的是，本專利技術的其它實施例可以由上述優選實施例中指定的特征的任何可能組合以及這些特征與下面示例的描述中存在的特征的任何可能組合構成。本專利技術還涉及一種船，其設置有根據本專利技術的吊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種吊艙推進裝置，包括電動機外殼(3)和支柱(2)，所述電動機外殼和所述支柱(2)限定不與周圍的水直接導熱的上部部分，包括殼體(6)，所述殼體包圍具有定子(51)和轉子(40)的電動機(5)，所述支柱(2)在其下部連接到電動機外殼(3)、并且布置為在其上部連接到船的船體(1)，其特征在于，固定的導熱器件(7，70，70a?d)布置為與所述上部部分接觸，所述導熱器件(7，70，70a?d)布置為將所述上部部分傳導地連接到所述支柱(2)的至少一個外壁(21)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.06.03 SE 1450675-21.一種吊艙推進裝置，包括電動機外殼(3)和支柱(2)，所述電動機外殼和所述支柱(2)限定不與周圍的水直接導熱的上部部分，包括殼體(6)，所述殼體包圍具有定子(51)和轉子(40)的電動機(5)，所述支柱(2)在其下部連接到電動機外殼(3)、并且布置為在其上部連接到船的船體(1)，其特征在于，固定的導熱器件(7，70，70a-d)布置為與所述上部部分接觸，所述導熱器件(7，70，70a-d)布置為將所述上部部分傳導地連接到所述支柱(2)的至少一個外壁(21)。2.根據權利要求1所述的吊艙推進裝置，其特征在于，所述上部部分包括所述定子(51)和/或電動機殼體(6)的表面(61)，并且所述導熱器件(7，70，70a-d)連接到在所限定的表面(61)內的殼體(6)和/或所述定子(51)。3.根據權利要求1或2所述的吊艙推進裝置，其特征在于，所述導熱器件(7，70，70a-d)包括固體傳導材料，其將所述上部部分傳導地連接到所述至少一個外壁(21)。4.根據權利要求3所述的吊艙推進裝置，其特征在于，在垂直于電動機軸線的截面，角部形成在所述上部部分和所述支柱(2)的基本上軸向延伸的壁(21)之間，由此傳導材料的主要部分形成了位于角部中的、并且鄰近角部的導熱本體(70，70a-b)。5.根據權利要求4所述的吊艙推進裝置，其特征在于，在所述截面，所述本體(70，70a-b)具有基本上三角形的形狀，其具有跟隨所述外壁(21)中的一個的內側的第一側(71)，從所述內側沿著所述上部部分延伸并且延伸在所述壁(21)和通過電動機的軸線的垂直平面之間的距離的至少主要部分的基本上圓形的第二側(72)，以及連接所述第一側(71)的端部和所述第二側(72)的端部的第三側(73)。6.根據權利要求5所述的吊艙推進裝置，其特征在于，所述第一側(71)比所述第二側(72)短。7.根據權利要求5所述的吊艙推進裝置，其特征在于，所述第一側(71)比所述第二側(72)長。8.根據權利要求1或2所述的吊艙推進裝置，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B賈德里杰維克，
申請(專利權)人：勞斯萊斯股份公司，
類型：發明
國別省市：瑞典;SE