船的推进单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及船的推进单元，诸如船的全方位推进单元。推进单元包括至少一个支承金属片材(12)，其布置在推进单元的壳结构(1)的支承区段(11)和壳结构(1)的马达容纳区段(8)的圆柱形区段(9)的圆柱形外表面(10)之间，以在支承区段(11)的壳结构(1)处对壳结构(1)的马达容纳区段(8)提供额外的支承。
【专利说明】船的推进单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及独立权利要求1的前序部分中限定的船的推进单元，诸如船的全方位推进单元。
[0002]在文献WO 0154973中介绍了船的推进单元。
【背景技术】
[0003]本发明的目标在于提供船的推进单元，它针对包围推进单元的壳结构的水对推进单元的壳结构的马达容纳区段中的电动马达提供高效冷却，并且在壳结构的支承区段处对壳结构的马达容纳区段提供刚性支承。
【发明内容】
[0004]本发明的船的推进单元的特征在于独立权利要求1的限定。
[0005]在从属权利要求中限定船的推进单元的优选实施例。
[0006]船的推进单元包括壳结构，壳结构布置在船的船体下方，并且可至少部分地浸入水中，使得壳结构至少部分地被水包围。船的推进单元包括用于使推进器轴旋转的电动马达。推进器轴延伸到壳结构的外部。推进器在推进器轴上安装在壳结构外部。推进单元具有竖向纵向中心平面。电动马达具有定子和用于在定子中旋转的转子。电动马达布置在壳结构的马达容纳区段中，使得电动马达的定子贴合地配合到壳结构的马达容纳区段的圆柱形区段中。圆柱形区段具有圆柱形外表面。壳结构包括支承区段，支承区段具有直接连接到壳结构的马达容纳区段上的下部端和连接到船的船体上的上部端。壳结构的马达容纳区段具有:第一端，推进器轴从第一端延伸到壳结构的外部；以及在壳结构的马达容纳区段的相对的端部处的第二端。
[0007]本发明基于将至少一个支承金属片材布置在壳结构的支承区段和壳结构的马达容纳区段的圆柱形区段的圆柱形外表面之间，以在壳结构I的支承区段处对壳结构I的马达容纳区段8提供额外的支承。
[0008]因为所述至少一个支承金属片材具有第一侧表面和第二侧表面，以及因为所述至少一个支承金属片材紧固到壳结构的支承区段上，并且紧固到壳结构的马达容纳区段的圆柱形区段的圆柱形外表面上，所以包围壳结构的水接触所述至少一个支承金属片材的第一侧表面和第二侧表面两者。这个支承使得壳结构的马达容纳区段的圆柱形区段的圆柱形外表面的大部分暴露于包围推进单元的壳结构的水，并且因此针对包围壳结构的推进单元的水对壳结构的马达容纳区段中的电动马达提供高效冷却。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]在下面，将参照附图更详细地描述本发明，其中图1显示根据现有技术的船的推进单元，
图2显示沿着图1中的线X-X剖开的图1中显示的船的推进单元， 图3显示沿着图1中的线Y-Y剖开的图1中显示的船的推进单元，
图4显示船的推进单元的第一实施例，
图5显示沿着图4中的线X-X剖开的图4中显示的船的推进单元，
图6显示沿着图4中的线Y-Y剖开的图4中显示的船的推进单元，
图7显示船的推进单元的第二实施例，
图8显示沿着图7中的线X-X剖开的图7中显示的船的推进单元，
图9显示沿着图7中的线Y-Y剖开的图7中显示的船的推进单元，
图10显示图7中显示的船的推进单元的截面Y-Y的备选构造，
图11显示船的推进单元的第三实施例，
图12显示沿着图11中的线X-X剖开的图11中显示的船的推进单元，
图13显示沿着图11中的线Y-Y剖开的图11中显示的船的推进单元，
图14显示船的推进单元的第四实施例，
图15显示沿着图14中的线Z-Z剖开的图14中显示的船的推进单元，
图16显示沿着图14中的线X-X剖开的图14中显示的船的推进单元，
图17显示沿着图14中的线Y-Y剖开的图14中显示的船的推进单元，
图18显示船的推进单元的第五实施例，
图19显示沿着图18中的线X-X剖开的图18中显示的船的推进单元，
图20显示沿着图18中的线Y-Y剖开的图18中显示的船的推进单元，
图21显示船的推进单元的第六实施例，
图22显示图21中显示的第六实施例处于第一可脱开区段和第二可脱开区段已经脱开的状态，
图23显示图21中显示的第六实施例的第一可脱开区段，以及图24显示图21中显示的第六实施例的第二可脱开区段。
[0010] 部件列表 I壳结构 2船体 3电动马达 4推进器轴 5推进器 6定子 7转子
8马达容纳区段 9圆柱形区段 10圆柱形外表面 11支承区段 12支承金属片材 13第一侧表面 14第二侧表面 15第一端 16第二端 17第一连接区段 18下表面 19空间
20第二连接区段 21封闭结构 22前部开口 23后部开口 24开口
25第一可脱开区段 26第二可脱开区段 27轴承组件。
【具体实施方式】
[0011]图1至3显示根据现有技术的船的推进单元。
[0012]图4至20显示船的推进单元(下文为“推进单元”)的实施例的示例。
[0013]船的推进单元可为船的全方位推进单元，借助于用于使推进单元相对于船的船体2转向的转向组件(未在图中显示)，推进单元附连到船的船体2上。
[0014]推进单元包括壳结构1，壳结构I布置在船(未标参考标号)的船体2下方，并且可至少部分地浸入水中，使得壳结构I至少部分地被水包围。
[0015]推进单元包括用于使推进器轴4旋转的电动马达3。推进器轴4延伸到壳结构I的外部。推进器5在推进器轴4上安装在壳结构I外部。
[0016]推进单元具有竖向纵向中心平面A。
[0017]电动马达3具有定子6和用于在定子6中旋转的转子7。电动马达3布置在壳结构I的马达容纳区段8中，使得电动马达3的定子6贴合地配合到壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9中。圆柱形区段9具有圆柱形外表面10。
[0018]壳结构I包括支承区段11，支承区段11具有直接连接到壳结构I的马达容纳区段8上的下部端(未标参考标号)和连接到船的船体2上的上部端(未标参考标号)。
[0019]推进单元包括至少一个支承金属片材12，支承金属片材布置在壳结构I的支承区段11和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10之间，以在壳结构I的支承区段11处对壳结构I的马达容纳区段8提供额外的支承。
[0020]所述至少一个支承金属片材12具有第一侧表面12和第二侧表面14。所述至少一个支承金属片材12紧固到壳结构I的支承区段11上，并且紧固到壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10上。包围壳结构I的水接触所述至少一个支承金属片材12的第一侧表面12和第二侧表面14两者。
[0021]所述至少一个支承金属片材12优选(但不是必须)具有的厚度介于大约10 mm和大约40 mm之间，优选介于大约15mm和大约25mm之间，更优选为大约20mm。
[0022]在图4至20中显示的推进单元的实施例中，壳结构I的马达容纳区段8具有:第一端15,推进器轴4从第一端15延伸到壳结构I的外部；以及在壳结构I的马达容纳区段8的相对的端部处的第二端16。在图4至20中显示的推进单元的实施例中，在壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10的离壳结构I的马达容纳区段8的第二端16比离壳结构I的马达容纳区段8的第一端15更近的区域处，壳结构I的支承区段11的下部端借助于壳结构I的支承区段11的第一连接区段17直接连接到壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10上。图4至20中显示的推进单元的实施例中，壳结构I的支承区段11具有下表面18，下表面18定位成与壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10相距一距离，并且面向壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10，使得在壳结构I的支承区段11的下表面18和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10之间形成空间19。在图4至20中显示的推进单元的实施例中，壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10的位于空间19中的部分直接接触包围壳结构I的水。
[0023]除了借助于第一连接区段17，在壳结构I的马达容纳区段8的离壳结构I的马达容纳区段8的第一端15比离壳结构I的马达容纳区段8的第二端16更近的区域处，壳结构I的支承区段11的下部端可借助于壳结构I的支承区段11的第二连接区段20直接连接到壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10上。在这样的实施例中，所述空间19形成于壳结构I的支承区段11的第一连接区段17和壳结构I的支承区段11的第二连接区段20之间。在图4至13中显示推进单元的实施例。
[0024]在包括在壳结构I的支承区段11的下表面18和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10之间的空间19的推进单元中，如图10中显示的第二实施例的备选构造中显示的那样，如图11至13中显示的第三实施例中显示的那样，以及如图14至17中显示的第四实施例中显示的那样，推进单元可包括形成封闭结构21的至少一个支承金属片材12，封闭结构21布置成部分地封闭所述空间19，使得包围壳结构I的水可进入之间的空间19，以及使得水可离开之间的空间19。形成布置成部分地封闭所述空间19的封闭结构21的所述至少一个支承金属片材12可形成支承结构的竖向延伸部，该竖向延伸部在壳结构I的支承结构和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10之间延伸。所述至少一个支承金属片材12可布置成部分地封闭所述空间19，使得形成水的入口和/或出口的前部开口 22得以形成，以及使得形成水的出口和/或入口的后部开口23得以形成。形成布置成部分地封闭之间的所述空间19的封闭结构21的支承金属片材12可关于推进单元的竖向纵向中心平面A对称地布置在空间19的两侧处。
[0025]推进单元可如图10中显示的第二实施例的备选构造中那样，以及如图11至13中显示的第三实施例中那样，推进单元包括形成封闭结构21的至少一个支承金属片材12，封闭结构21布置成部分地封闭第一连接区段17和第二连接区段20之间的空间19，使得包围壳结构I的水可进入第一连接区段17和第二连接区段20之间的空间19，以及使得水可离开第一连接区段17和第二连接区段20之间的空间19。在这样的实施例中，形成布置成部分地封闭第一连接区段17和第二连接区段20之间的所述空间19的封闭结构21的所述至少一个支承金属片材12可形成支承结构的竖向延伸部，该竖向延伸部在壳结构I的支承结构和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10之间延伸。布置成部分地封闭第一连接区段17和第二连接区段20之间的所述空间19的所述至少一个支承金属片材12可布置成使得形成水的入口和/或出口的前部开口 22形成于第一连接区段17和所述至少一个支承金属片材12之间，以及使得形成水的出口和/或入口的后部开口 23形成于第二连接区段20和所述至少一个额外的支承之间。形成布置成部分地封闭第一连接区段17和第二连接区段20之间的所述空间19的封闭结构21的支承金属片材12优选(但不必须)关于推进单元的竖向纵向中心平面A对称地布置在空间19的两侧处。
[0026]如图18至20中显示的第五实施例中那样，壳结构I的支承区段11的支承金属片材12可包括至少一个开口 24，以允许包围壳结构的水流过壳结构I的支承区段11的支承金属片材12。
[0027]推进单元优选(但不必须)包括多个支承金属片材12，它们各自布置成紧固到壳结构I的支承区段11上，以及紧固到壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10上。一些所述多个支承金属片材12可在推进单元的竖向纵向中心平面A处沿竖向延伸。所述多个支承金属片材12中的一些支承金属片材12可在推进单元的竖向纵向中心平面A处沿竖向延伸，而所述多个支承金属片材12中的一些支承金属片材12可沿竖向和相对于推进单元的竖向纵向中心平面A沿横向延伸。所述多个支承金属片材12可布置成关于推进单元的竖向纵向中心平面A对称。
[0028]在推进单元中，电动马达3可为永磁体电动马达。
[0029]在推进单元中，壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9优选(但不必须)为单层形式。
[0030]在推进单元中，所述至少一个支承金属片材12优选(但不必须)为单层形式。在推进单元中，所有支承金属片材12优选(但不必须)为单层形式。
[0031]在推进单元中，如图21至24中显示的那样，马达容纳区段8优选(但不必须)包括在壳结构I的马达容纳区段8的第一端15处的第一可脱开区段25。马达容纳区段8的这种第一可脱开区段25容纳用于推进器轴4的轴承组件27。马达容纳区段8的第一可脱开区段25未附连到壳结构I的支承区段11上。这种第一可脱开区段25的目的在于有利于维修或更换轴承组件27，而无需从船的船体2上拆下整个推进单元部件，或者无需从支承区段11上拆下马达容纳区段8。由于在壳结构I的支承区段11和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形外表面10之间的所述至少一个支承金属片材12，当拆下这种第一可脱开区段25时，马达容纳区段8仍然以固定的方式附连在支承区段11处。
[0032]在推进单元中，如图21至24中显示的那样，马达容纳区段8优选(但不必须)包括在壳结构I的马达容纳区段8的第二端16处的第二可脱开区段26。马达容纳区段8的这种第二可脱开区段26容纳用于推进器轴4的轴承组件27。马达容纳区段8的第二可脱开区段26未附连到壳结构I的支承区段11上。这种第二可脱开区段26的目的在于有利于维修或更换轴承组件27，而无需从船的船体2上拆下整个推进单元组件，或者无需从支承区段11上拆下马达容纳区段8。由于在壳结构I的支承区段11和壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形外表面10之间的所述至少一个支承金属片材12，当拆下第二可脱开区段26时，马达容纳区段8仍然以固定的方式附连在支承区段11处。
[0033]在推进单元中，支承区段11的下部端优选(但不必须)直接连接到壳结构I的马达容纳区段8上，使得壳结构I的马达容纳区段8的圆柱形区段9的圆柱形外表面10部分地形成推进单元的最外部表面。
[0034]对本领域技术人员显而易见的是，随着技术进步，可用各种方式实现本发明的基本思想。因此本发明及其实施例不局限于以上示例，而是它们可在权利要求的范围内改变。
【权利要求】
1.一种船的推进单元，诸如船的全方位推进单元，其中，所述推进单元包括 壳结构(1)，其布置在所述船的船体(2)下方，并且可至少部分地浸入水中，使得所述壳结构(I)至少部分地被水包围，以及 用于使推进器轴(4)旋转的电动马达(3)，其中，所述推进器轴(4)延伸到所述壳结构(I)的外部， 在所述推进器轴(4)上安装在所述壳结构(I)外部的推进器(5)， 其中，所述推进单元具有竖向纵向中心平面(A)， 其中，所述电动马达(3)具有定子(6)和用于在所述定子￠)中旋转的转子(7)， 其中，所述电动马达(3)布置在所述壳结构(I)的马达容纳区段(8)中，使得所述电动马达(3)的所述定子(6)贴合地配合到所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的圆柱形区段(9)中， 其中，所述圆柱形区段(9)具有圆柱形外表面(10)， 其中，所述壳结构(I)包括支承区段(11)，所述支承区段(11)具有直接连接到所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)上的下部端和连接到所述船的所述船体(2)上的上部端，以及 其中，所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)具有:第一端(15)，所述推进器轴(4)从所述第一端(15)延伸到所述壳结构(I)的外部；以及在所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的相对的端部处的第二端(16)， 其特征在于 至少一个支承金属片材(12)布置在所述壳结构(I)的所述支承区段(11)和所述壳结构⑴的所述马达容纳区段⑶的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)之间，以在所述支承区段(11)的所述壳结构(I)处对所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)提供额外的支承， 所述至少一个支承金属片材(12)具有第一侧表面(13)和第二侧表面(14)， 所述至少一个支承金属片材(12)紧固到所述壳结构⑴的所述支承区段(11)上，并且紧固到所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)上，以及 包围所述壳结构(I)的水接触所述至少一个支承金属片材(12)的所述第一侧表面(13)和所述第二侧表面(14)两者。
2.根据权利要求1所述的推进单元，其特征在于 在所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)的离所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述第二端(16)比离所述壳结构(I)的所述马达容纳区段⑶的所述第一端(15)更近的区域处，所述壳结构⑴的所述支承区段(11)的所述下部端借助于所述壳结构(I)的所述支承区段(11)的第一连接区段(17)直接连接到所述壳结构⑴的所述马达容纳区段⑶的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)上， 所述壳结构(I)的所述支承区段(11)具有下表面(18)，所述下表面(18)定位成与所述壳结构⑴的所述马达容纳区段⑶的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)相距一距离，并且面向所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)，使得在所述壳结构(I)的支承区段(11)的所述下表面(18)和所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)之间形成空间(19)，以及 所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)的位于所述空间(19)中的部分直接接触包围所述壳结构(I)的水。
3.根据权利要求2所述的推进单元，其特征在于 在所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的离所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述第一端(15)比离所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述第二端(16)更近的区域处，所述壳结构(I)的所述支承区段(11)的所述下部端另外借助于所述壳结构(I)的所述支承区段(11)的第二连接区段(20)直接连接到所述壳结构(I)的所述马达容纳区段⑶的所述圆柱形区段(9)的圆柱形外表面(10)上，以及 所述空间(19)形成于所述壳结构(I)的所述支承区段(11)的所述第一连接区段(17)和所述壳结构(I)的所述支承区段(11)的所述第二连接区段(20)之间。
4.根据权利要求2或3所述的推进单元，其特征在于 至少一个支承金属片材(12)形成布置成部分地封闭所述空间(19)的封闭结构(21)，使得包围所述壳结构(I)的水可进入之间的所述空间(19)，以及使得水可离开之间的所述空间(19)。
5.根据权利要求4所述的推进单元，其特征在于 形成布置成部分地封闭所述空间(19)的封闭结构(21)的所述至少一个支承金属片材(12)形成所述支承结构的竖向延伸部，所述竖向延伸部在所述壳结构(I)的所述支承结构和所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)之间延伸。
6.根据权利要求4或5所述的推进单元，其特征在于 所述至少一个支承金属片材(12)布置成部分地封闭所述空间(19)，使得形成水的入口和/或出口的前部开口(22)得以形成，以及使得形成水的出口和/或入口的后部开口(23)得以形成。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的推进单元，其特征在于 形成布置成部分地封闭之间的所述空间(19)的封闭结构(21)的支承金属片材(12)关于所述推进单元的所述竖向纵向中心平面(A)对称地布置在空间(19)的两侧处。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的推进单元，其特征在于 多个支承金属片材(12)各自布置成紧固到所述壳结构(I)的所述支承区段(11)上，以及紧固到所述壳结构⑴的所述马达容纳区段⑶的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)上。
9.根据权利要求8所述的推进单元，其特征在于 所述多个支承金属片材(12)中的一些在所述推进单元的所述竖向纵向中心平面(A)处沿竖向延伸。
10.根据权利要求8或9所述的推进单元，其特征在于 所述多个支承金属片材(12)中的一些支承金属片材(12)在所述推进单元的所述竖向纵向中心平面(A)处沿竖向延伸，以及 所述多个支承金属片材(12)中的一些支承金属片材(12)沿竖向和相对于所述推进单元的所述竖向纵向中心平面㈧沿横向延伸。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述多个支承金属片材(12)布置成关于所述推进单元的所述竖向纵向中心平面(A)对称。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述电动马达(3)是永磁体电动马达。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)为单层形式。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述至少一个支承金属片材(12)为单层形式。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述马达容纳区段(8)在所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述第一端(15)处包括第一可脱开区段(25)， 所述马达容纳区段(8)的所述第一可脱开区段(25)容纳用于所述推进器轴(4)的轴承组件(27)，以及 所述马达容纳区段(8)的所述第一可脱开区段(25)未附连到所述壳结构(I)的所述支承区段(11)上。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述马达容纳区段(8)在所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述第二端(16)处包括第二可脱开区段(26)， 所述马达容纳区段(8)的所述第二可脱开区段(26)容纳用于所述推进器轴(4)的轴承组件(27)，以及 所述马达容纳区段(8)的所述第二可脱开区段(26)未附连到所述壳结构(I)的所述支承区段(11)上。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的推进单元，其特征在于 所述支承区段(11)的所述下部端直接连接到所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)上，使得所述壳结构(I)的所述马达容纳区段(8)的所述圆柱形区段(9)的所述圆柱形外表面(10)部分地形成所述推进单元的最外部表面。
【文档编号】B63H21/17GK104276268SQ201410324802
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】P.塞金恩 申请人:Abb 有限公司