船舶发电系统的制作方法

文档序号:4132810阅读:192来源:国知局
专利名称:船舶发电系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种发电系统,其用于向船舶的船载设备提供电力。
背景技术
常规的船舶推进机械包括内燃机和变速器,从而,由内燃机发出的驱动力经变速器减速后驱动与变速器相连的螺旋桨。
第2003-81189号日本专利公开公报公开了推进机械的一种实例,该推进机械将用于推进船舶的内燃机所输出的动力提供给发电机以及变速器,以此来驱动与变速器相连的螺旋桨,并使发电机稳定地发出电力。
对于用于对发电机进行冷却的普通系统而言,在飞轮上设置有冷却风扇,且飞轮壳体和安装凸缘上制有用于对发电机进行冷却的各个通风孔。由于发电机的外壳是封闭的,所以发电机及其外壳的温度在推进机械中是最高的,未能获得充分的冷却,也就是说,冷却效率是不足的。另外,由于冷凝的露水会聚积在外壳内部,所以发电机易于受到水的腐蚀或工作寿命缩短。如果冷却系统采用水来进行冷却,则由于需要设置管路和泵,整个系统将变得复杂。这样的复杂系统难于进行维护,且是昂贵的。
如第2003-81189号日本专利公开公报所公开的那样,在普通的公知系统中,用于为船舶的船载设备产生电力的发电机被放置在内燃机与减速变速器之间,以便于能通过逆变器稳定地向船载设备供电。
一般情况下,为普通的发电机设置了单个逆变器,以便于将由发电机发出的电力变换成将要提供给船载设备的交流电。因而,逆变器必须是昂贵的大功率单元。另外,如果放置在内燃机与变速器之间的发电机被封装在外壳中,则其需要有将发电机的输出功率从外壳向外传送的装置。另外,在需要时,发电机被组装到船舶的推进机械中,而在不需要时被从船舶推进机械上拆卸下来。因而,必须要根据是否连接发电机而改变内燃机输出部分和变速器输入部分的尺寸,以便于进行连接,从而会增加所需部件的数目,并增大成本。
此外,对于其中的内燃机、发电机、以及变速器被组装为一体的常规船舶推进机械,是通过借助于隔振构件将内燃机支撑在船舶上而完成安装的。但是,在这种常规的船舶推进机械中,用于连接隔振构件的位置是受限的,从而,不易于将该船舶推进机械安装到各种类型的船舶上。
为了解决上述问题,本发明的一个目的是提供一种船舶推进机械,在该机械中,用于对船舶进行推进的内燃机还作为用于发出电力的发动机,其上设置有外壳,该外壳具有用于防止外壳中的发电机被腐蚀和寿命减短的排水系统,由此使船舶推进机械中的发电及冷却系统变得简单且低成本。本发明的另一目的是提供一种船舶推进机械,其可被容易地安装到各种类型的船舶上,且通过容易的组装工作和布线设计就能为该机械配备一种能确保获得足够的总输出功率、且便宜的发电机。

发明内容
根据本发明的船舶发电系统包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中。包容着发电机的外壳的外周面上设置有多个翅片或肋板。优选地是,翅片或肋板被布置成与曲轴平行。在翅片或肋板的下方设置了通入到外壳中的孔洞,这些孔洞基本上平行于翅片或肋板。因而,热量可从最靠近发电机的发电机外壳辐射出去,从而提高了冷却效率。另外,发电机外壳也被设置在其上的翅片或肋板强化了。此外,由于孔洞被设置在翅片或肋板的下方,所以翅片或肋板可防止垂直滴落的水经孔洞进入到发电机外壳中。另外,由于孔洞被布置成与翅片或肋板基本上平行,所以孔洞变为与曲轴基本上平行,由此保证了冷却空气的顺畅循环,即提高了空气冷却的效率。
优选地是,外壳是通过铸造制成的,从而该外壳的内周面是利于拔模的斜坡面。在斜坡面的低侧制有排水孔。作为备选方案,在与发电机外壳的斜坡面低侧相连的另一外壳下部上制有排水孔。因而,蓄积在发电机外壳中的、由凝露或其它原因产生的水可被排出,从而防止水对发电机的腐蚀和影响其工作寿命。
可在内燃机与用于推进船舶的变速器之间设置多个串联的发电机。外壳上朝向内燃机一侧的联接部件的尺寸被设计成与变速器动力输入侧的联接部件一样大,且外壳上朝向变速器一侧的联接部件的尺寸被设计成与内燃机动力输出侧的联接部件一样大。按照这种方式,就可以将串联的发电机布置成确保获得所需的大输出电功率。内燃机动力输出部件的联接部件与变速器动力输入部件的联接部件无需根据各个联接部件是否要被连接到发电机上而进行改变,从而减少了部件的数目,并有利于发电机的连接和拆卸。
根据本发明的船舶发电系统包括飞轮和发电机。飞轮被布置到内燃机的曲轴上,并与用于对船舶进行推进的变速器的输入轴相连。发电机被布置在从飞轮到船舶推进用变速器的传动系中。用作发电机转子的永久磁体被连接到旋转构件上,该旋转构件与飞轮和变速器可拆卸地连接着。发电机的定子线圈被固定到外壳上,且在外壳与定子线圈的外周面之间部分地设置有凹腔,以便于使空气经该凹腔在位于定子线圈前方的外壳内部空间与位于定子线圈后方的外壳内部空间之间流动。优选地是,对转子进行转动的旋转构件是中空的轴杆,其利用直接或间接结合的弹性联轴节与变速器相连。旋转构件可以是其端面上设置有联接部件的中空轴杆,该联接部件将要被装配到冷却风扇上。旋转构件可以是其外周面上设置有叶片的中空轴杆。优选地是,所述凹腔与开口在外壳外侧表面上的孔洞相连接。可在孔洞的上方设置翅片或肋板。其上固定有转子的旋转构件将飞轮与变速器连接起来,因而减少了部件数目和成本。利用设置在外壳与定子之间的凹腔、与凹腔连接的孔洞、设置在孔洞上方的翅片或肋板、以及与旋转构件相连的风扇,提高了对发电机的冷却效率。
根据本发明的船舶发电系统包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到船舶推进用变速器之间的传动系中,其中,整流及滤波装置将发电机的输出电力转化为直流电,且多个逆变器将直流电逆变为交流电,以便于将其输送给船载设备。优选地是,在将为发电机各相设置的一组输出电缆视作一个输出电缆单元的情况下,则发电机的输出功率被从该输出电缆单元取出,且被整流及滤波装置变换为直流电,该直流电被分流,并与并联的多个逆变器相连。作为备选方案,发电机的输出部件可连接与各个整流及滤波装置相连的输出电缆单元,从而,整流及滤波装置将发电机的输出电力变换为各支直流电,逆变器将各直流电变换为各支交流电。因而,在发动机转速的宽广范围内都能提供电力,并能使用小型逆变器,从而节省成本,同时还能保证所需的总电功率容量。
根据本发明的船舶发电系统包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到船舶推进用变速器的传动系中。包容着发电机的外壳上设置有用于布线的孔洞,发电机的输出电缆经此孔洞从外壳中引出。优选地是,在用于布线的孔洞中连接了连接器或接线端的支座,在该支座中,连接器或接线端的一侧与发电机的输出电缆相连,另一侧与外部电缆相连。为了易于引出输出电缆的该布置形式有利于容易地完成输出电缆的安装工作,以便于对其进行维护等作业。外部电缆可被容易地连接到连接器或接线端上,或者从连接器或接线端上拆卸下来。
另外,根据本发明,用于将推进机械安装到船体上的安装支腿被连接到外壳的外周面上,或者被连接到制在外壳外周面上的联接部分上。因而,除了那些在未安装发电机时要使用的安装支腿之外,其余安装支腿可被连接到外壳的外周面上,从而可对应于所针对船舶的条件选择合适的安装方法,由此使外壳易于与各种类型的船舶相适配。


图1中示意性的侧视图表示了一种具有风帆驱动型推进机械的船舶;图2中的示意性侧视图表示了一种带有船尾推进机械的船舶;图3中的示意性侧视图表示了一种具有船用齿轮(倾斜型)推进机械的船舶;图4中示意性的侧视图表示了一种带有船用齿轮(平行型)推进机械的船舶;图5中的侧视剖面图表示了根据第一实施方式的推进机械;图6(a)是根据第一实施方式的推进机械中发电机外壳的剖面图;图6(b)是外壳的后视图;图7是第一实施方式的推进机械的侧视图;图8中的侧视剖面图表示第一实施方式推进机械中的、具有排水孔的发电机外壳;图9中的侧视剖面图表示了第一实施方式推进机械中的另一种发电机;图10是第一实施方式推进机械中另一种发电机的侧视剖面图;图11中的侧视剖面图表示了具有多个发电机的推进机械;图12中的局部放大图表示了第一实施方式推进机械中的、具有排水孔的发电机外壳;图13是外壳的侧视图;图14中的局部放大图表示了第一实施方式的推进机械中的、具有经改造的排水孔的发电机外壳;图15是外壳的侧视图;图16中的侧视图表示了第一实施方式的、安装有支腿的推进机械;图17是上述机械的立体图;图18是第一实施方式的、安装有其它支腿的推进机械的后视图;图19是上述机械的侧视图;图20是上述推进机械的立体图;图21(a)是采用三角形接线法的电力输出线路的电路图;图21(b)是采用Y型接线法的电力输出线路的电路图;图22是上述电路的局部放大图;图23(a)中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第一实施方式的推进机械中,并具有带有连接器的电线引出部件;图23(b)中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第一实施方式的推进机械中,并具有电线引出部件;图24(a)中的电路图表示了采用三角形接线法的另一种电力输出线路;图24(b)中的电路图表示了采用Y型接线法的另一种电力输出线路;图25是上述线路的局部放大图;图26(a)中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第一实施方式的推进机械中,并具有另一种带有连接器的电线引出部件;图26(b)中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第一实施方式的推进机械中,并具有另一种电线引出部件;图27是第一实施方式的推进机械中的电线引出部件的放大图;图28中的放大图表示了第一实施方式的推进机械中的另一种电线引出部件;图29是根据第一实施方式的船用齿轮(倾斜型)推进机械的侧视图;图30是根据第一实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图;图31是根据第一实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图,该推进机械上设置有另一种发电机外壳;图32中的侧视剖面图表示了根据第二实施方式的推进机械;图33是上述推进机械的侧视图;图34中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第二实施方式的推进机械中,并具有排水孔;图35(a)中的侧视图表示的是第二实施方式的推进机械中的发电机外壳,其具有带有连接器的电线引出部件;图35(b)中的侧视图表示的是第二实施方式的推进机械中的发电机外壳,其具有电线引出部件;
图36(a)中的侧视图表示的是第二实施方式的推进机械中的发电机外壳,其具有带有连接器的另一种电线引出部件;图36(b)中的侧视图表示的是第二实施方式的推进机械中的发电机外壳,其具有另一种电线引出部件;图37是根据第二实施方式的船用齿轮(倾斜型)推进机械的侧视图;图38是根据第二实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图;图39是根据第二实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图;图40中的侧视剖面图表示了根据第三实施方式的推进机械;图41是上述推进机械的侧视图;图42是第三实施方式的推进机械的侧视剖面图,其具有另一种发电机;图43中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第三实施方式的推进机械中,并具有排水孔;图44中的侧视图表示了一种发电机外壳,其位于第三实施方式的推进机械中,并具有另一种排水孔;图45是根据第三实施方式的船用齿轮(倾斜型)推进机械的侧视图;图46是根据第三实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图;图47是根据第三实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图,其具有另一种发电机外壳;图48中的侧视剖面图表示了根据第四实施方式的推进机械;图49是上述推进机械的侧视图;图50是根据第四实施方式的推进机械的侧视剖面图,其具有另一种发电机;图51是根据第四实施方式的船用齿轮(倾斜型)推进机械的侧视图;图52是根据第四实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图;图53是根据第四实施方式的船用齿轮(平行型)推进机械的侧视图,其具有另一种发电机外壳;图54中的侧视剖面图表示了根据第二实施方式的、经改造后的推进机械;图55是船尾驱动型推进机械的示意性侧视图;图56中的侧视剖面图表示了根据第一实施方式的船尾驱动型推进机械;图57中的侧视剖面图表示了船尾驱动型推进机械中的另一种发电机;图58中的侧视剖面图表示了根据第一实施方式的船尾驱动型推进机械中的另一种发电机;图59中的局部放大图表示了具有集成的联接部件的发电机;图60是另一种发电机的局部放大图;图61中的侧视剖面图表示了根据第二实施方式的船尾驱动型推进机械;图62是根据第三实施方式的船尾驱动型推进机械的侧视剖面图;以及图63是根据第四实施方式的船尾驱动型推进机械的侧视剖面图。
具体实施例方式
下文将对船舶推进机械进行介绍。
如图1所示,船舶推进机械201包括内燃机202和变速器203。螺旋桨204与变速器203相连接。变速器203对发动机202发出的驱动力进行减速,并将驱动力传递给螺旋桨204,以驱动螺旋桨204。
对于推进机械201而言,电力发电机210是发电机或具有此类功能的其它装置,其被布置在发动机202与变速器203之间。发电机210由内燃机202驱动,以产生向船载设备供电的电力。
参见图1,风帆驱动型推进机械201作为船舶推进机械的一种类型,其包括在发动机202的下方大幅地延伸的变速器203,并且螺旋桨204与变速器203直接相连。参见图2,作为船舶推进机械另一种类型的船尾型推进机械301包括变速器303,其被布置在船舶的后方,并与螺旋桨304直接相连,该变速器303通过取力轴303a从带有发电机310的内燃机302获取动力。
参见图3,作为另一种船舶推进机械的船用齿轮(倾斜型)推进机械401包括变速器403,带有螺旋桨404的螺旋桨轴404a从该变速器403向后下方延伸。参见图4,作为另一种船舶推进机械的船用齿轮(平行型)推进机械501具有变速器503,带有螺旋桨504的水平螺旋桨轴504a从该变速器503向后延伸。
下面将描述根据第一实施方式的风帆驱动型推进机械201。
如图5和图6所示,在内燃机202的曲轴202a的一端上设置了飞轮221,以使其可由作为发动机202输出轴的曲轴202a进行驱动而转动。飞轮壳体(下文称之为“FW壳体”)221a将飞轮221遮罩住。
发电机外壳240被连接到FW壳体221a的后部。发电机210的各个部件都被内建在发电机外壳240中。具体来讲,定子线圈218被连接到发电机外壳240的内周面上,且磁体212被设置在定子线圈218的径向内侧(朝向中心)。借助于圆筒形的联接构件219将磁体212固定到定距件224上,其中该定距件224是旋转构件。磁体212、联接构件219、以及定距件224的凸缘部分224b起到了转子的作用。定距件224被固定到飞轮221上,从而使磁体212可与定距件224和飞轮221一体地转动。
定子线圈218被螺栓207固定到发电机外壳240的内周面上,以使其在发电机外壳240内部为环形的布置形式。
磁体212被联接构件219连接到定距件224上,以将其布置在定子线圈218的径向内部。
定距件224被制成中空的圆筒形轴杆,且在定距件224a的前端和后端分别一体地制有凸缘部件224a和224b。
前凸缘部件224a被布置在定距件224的前端,其与飞轮221相连,以使得定距件224可与飞轮221一体地转动。
联接构件219被固定到位于与飞轮221相反侧的后凸缘部分224b上。利用联接构件219将磁体212固定到定距件224上。磁体212设置在圆筒形联接构件219的外周面上。
在与FW壳体221a相反的一侧,变速器203的安装凸缘203b可被连接到发电机外壳240上。作为发电机外壳一部分的安装凸缘203b与发电机外壳240连接起来,从而将变速器203固定到发动机202上。
发动机202的曲轴202a还作为发电机210的旋转轴,且曲轴202a被设置成与变速器203的输入轴203a同轴。因此,发电机210的旋转轴被布置成与曲轴202a以及输入轴203a同轴。当安装凸缘203b与发电机外壳240连接起来时,输入轴203a通过弹性联轴节225与飞轮221连接起来,从而被曲轴202a驱动而旋转。变速器203对来自于输入轴203a的驱动力进行减速,并将该驱动力传递给螺旋桨204(如图1所示),由此来转动螺旋桨204。
在发电机210上设置有冷却风扇。
如图8所示,风扇236、237、以及238分别被设置在定距件224的前端、外周面、以及背面处。作为备选方案,在本实施方式中设置在三个位置处的风扇也可被设置在一个或两个选定的位置处。
第一风扇236被连接到定距件224的前端(朝向飞轮)。
定距件224的前凸缘部件224a上制有联接部件224d,风扇236被连接到该部件224d上。联接部件224d是制在定距件224前端上的环形沟槽,风扇236可被装配到该沟槽中。风扇236的叶片236a被布置在定距件224的内部。风扇236与定距件224一体地转动,以此来提高对发电机210的冷却效率。
第二风扇237被设置在定距件224的外周面上。
叶片237a从定距件224的外周面向外突出,从而构成了风扇237。风扇237的前端被固定到前凸缘部件224a的后表面上,后端被固定到后凸缘部件224b的前表面上。作为备选方案,风扇237也可与前凸缘部件224a和后凸缘部件224b制成一体。
第三风扇238被布置在定距件224的后方。
第三风扇238通过紧固构件220与定距件224以及固定有磁体212的联接构件219固定到一起。第三风扇238被布置在紧固构件220的后表面上,且利用螺栓固定到定距件224上。风扇238的叶片238a被布置在发电机210的后方。因而,紧固构件220和第三风扇238与定距件224一体地转动,由此提高了对发电机210的冷却效率。
因而,在发电机外壳240的内部布置了若干冷却风扇,使得空气在发电机外壳240中沿图8中箭头所示的方向流动,以确保获得高的冷却效率。
下面将介绍根据另一实施方式的、备选的发电机。
该备选发电机210上利用弹性构件和凸缘设置了旋转构件。如图9所示,发电机外壳240被连接到FW壳体221a的后部上,且发电机210的组成构件被内建在发电机外壳240中。
定子线圈218被连接到发电机外壳240的内周面上,且磁体212被布置在定子线圈218的径向内侧(朝向中心)。磁体212被固定到外环体213上,外环体213被固定到飞轮221上。在凸缘216上固定了弹性构件214。外环体213、弹性构件214、以及凸缘216可一体地转动。在后向剖面图中,弹性构件214为环形,且沿其外周面制有凹腔214a。
弹性构件214上一体地制有I形部件(在侧视剖面图中),该部件被固定到凸缘216上。凸缘216与变速器203的输入轴203相连。
外环体213上制有螺栓孔213a,这些螺栓孔被布置在前后方向上。螺栓215穿过对应的螺栓孔213a而旋入到飞轮221中,以此将飞轮221与外环体213固定起来。因而,飞轮221通过外环体213、弹性体214、以及凸缘216转动磁体212,并与输入轴203a相连,从而由曲轴202a来驱动输入轴203a。变速器203对从输入轴203a获得的驱动力进行减速,并将驱动力传递给螺旋桨204(见图1),由此来驱动螺旋桨204。
被布置在外环体213后方的第三风扇238利用螺栓215固定到外环体213上,其中,螺栓215将外环体213固定到飞轮221上。
由于设置了用于对发电机210进行冷却的风扇238,所以提高了对发电机外壳240内部进行冷却的效率。此外,将外环体213固定到飞轮221上的螺栓215还被用来将风扇238固定到外环体213上,由此减少了螺栓的数目。
其余部分的构造与上述发电机的构造基本上类似。
作为备选方案,如图10所示,可在变速器203的输入轴203a上固定凸缘208,并从凸缘208的外周面沿径向突伸出多个弹性构件209。
作为旋转构件的弹性构件214以及凸缘216可防止变速器203在从发动机202向变速器203传送驱动力时发生振动,从而减小了变速器203中齿轮所发出的噪音。
下面将介绍推进机械201的发电机外壳240。
如图6和图7所示,发电机外壳240是圆筒形,定子线圈218通过螺栓207联接到发电机外壳240的内侧上。
前凸缘部件247a和后凸缘部件247b从发电机外壳240的前部和后部向外突伸(在所有径向方向上),从而可作为发电机外壳240上分别要被固定到FW壳体221a和安装凸缘203b的部分。
在发电机外壳240的外周面上设置了翅片241或肋板,且这些翅片或肋板被布置成基本上平行于曲轴202a。在发电机外壳240的外周面上,在翅片241或肋板的下方设置了孔洞242a,且这些孔洞被布置成基本上平行于翅片241或肋板。
对于当前的实施方式,如图6和图7所示,在发电机外壳240的外周面上制有翅片241。
翅片241大体上水平地从发电机外壳240的外周面向外突伸。如果从后方进行观察,可见在发电机外壳240的四个部分(即左上、左下、右上、右下)处制有翅片,且在四个部分处各制有四个翅片241a。
翅片241的前端被固定到前凸缘部件247a的后表面上,后端被固定到后凸缘部件247b的前表面上。作为备选方案,翅片241可与前凸缘部件247a和后凸缘部件247b制成一体。
设置在发电机外壳240外周面上的翅片241或肋板可将热量从最靠近发电机210的发电机外壳240辐射出去,从而可提高冷却效率。发电机外壳240上的翅片还能强化发电机外壳240。
孔洞242a被制在发电机外壳240上,并位于各翅片241的下方。孔洞242a在纵向上是细长的,并保持着基本平直的状态,或者略微向下倾斜。也就是说,孔洞242a被设置在翅片241之间,并设置在最下方翅片241的下方。
与翅片241类似,从后方进行观察,在发电机外壳240的四个部分(即左上、左下、右上、右下部分)处各制有四个孔洞242a。
在包含着定子线圈218的发电机外壳240的内周面上部分地制有凹腔242b,从而使空气经该凹腔在发电机外壳240内部的、由定子线圈218分隔开的前室与后室之间流动。凹腔242b被设置在孔洞242b的附近。更具体来讲,从后方进行观察,凹腔242b被分布在发电机外壳240的四个部分(即左下、左上、右下、右上部分)处,从而与孔洞242a相连。尽管存在定子线圈240,但制在发电机外壳240内周面上的凹腔242b允许空气在发电机外壳240中自由地流动。另外,凹腔242b在定子线圈218与发电机外壳240之间形成了间隙,从而可将发电机外壳240中的空气经间隙和孔洞242a输送到外界,且外界空气可被输送到发电机外壳240内部,从而可提高冷却效率。
例如,如果定距件224沿图6(a)所示的后视图中的逆时针方向转动,则如箭头所示,外界的空气会经发电机外壳240左下部分和右上部分的间隙被吸入到发电机外壳240中,并从发电机外壳240左上部分和右下部分处的间隙排出。当定距件224沿后视图中的逆时针方向转动时,外界的空气会经发电机外壳240右下部分和左上部分的间隙被吸入到发电机外壳240中,并从发电机外壳240右上部分和左下部分处的间隙排出。
发电机外壳240外周面上的孔洞242a进一步提高了对外壳中发电机进行冷却的效率。翅片241防止垂直滴落的水进入到位于其正下方的孔洞242a中。此外,被布置成基本上平行于翅片241的孔洞242a也基本上平行于曲轴202a,因而改善了冷却空气的循环流动,进而保证了高的冷却效率。
前凸缘部件247a的尺寸和形状与安装凸缘203b的输入侧联接部件203d相一致。后凸缘部件247b的尺寸和形状与FW壳体221a的输出侧联接部件221b相一致。
也就是说,FW壳体221a的输出侧联接部件221b的端面与发电机外壳240的前凸缘部件247a的端面具有基本类似的形状,以便于能相互配合而结合起来。发电机外壳240的后凸缘部件247b的端面与安装凸缘203b的输入侧联接部件203d的端面具有基本类似的形状,从而能相互配合而结合起来。FW壳体221a的输出侧联接部件221b与安装凸缘203b的输入侧联接部件203d可在不存在发电机210的情况下相互结合起来。
因而,无论是否设置发电机210,都能无需进行改动地使用同样的安装凸缘203b和FW壳体221a,因而能减少部件的数目。
此外,由于具有这样的设计,所以无需增加部件就能布置多个串联的发电机210,从而可应对需要很大输出功率的应用场合。
下面将介绍具有多个串联发电机210的推进机械201。
如图11所示,在内燃机202与变速器203之间布置了两台发电机210U、210D。
上游发电机210U的定距件224U被固定到飞轮221上,下游发电机210D的定距件224D被固定到定距件224U上。
无需另外增加部件,下游定距件224D利用螺栓226就可固定到上游的定距件224U上,其中的螺栓226用于将磁体转子212U紧固到上游定距件224U上,从而可节省部件数目。
下游定距件224D与变速器203的输入轴203a通过弹性联轴节225连接起来。从飞轮221发出的动力被传递给定距件224U和224D,从而可发出电力,且动力经定距件224U和224D传递给变速器203。
发电机210U和210D分别被包容在发电机外壳240U和240D中。
上游发电机壳体240U的前凸缘部件247aU被固定到FW壳体221的输出侧联接部件221b上,且其后凸缘部件247bU被固定到下游发电机外壳240D的前凸缘部件247aD上。下游发电机外壳240D的后凸缘部件247bD被固定到安装凸缘203b的输入侧联接部件203d上。因而,发动机202、发电机210U和210D、以及变速器203被一体地装配到一起。
前凸缘部件247a的尺寸和形状与安装凸缘203b的输入侧联接部件203d相一致。后凸缘部件247b的尺寸和形状与FW壳体221a的输出侧联接部件221b相一致。
因而,即使设置了多个串联的发电机,也可采用同样的发电机外壳240、安装凸缘203b、以及FW壳体221a,因此可节省部件的数目。
按照这种方式,无需增加部件或改变特定构造就能在内燃机与变速器之间可拆卸地、容易地布置多台串联的发电机。
在发电机外壳240的下部设置了排水孔248a。
如图8、12和13所示,发电机外壳240是通过铸造而制成的,且其内侧为利于拔模的斜坡面。排水孔248a被设置在发电机外壳240底部该斜坡面248b的低侧。
对于当前实施方式,斜坡面248b被制成这样使得发电机外壳240前侧(朝向发动机侧)的打开宽度大于其后侧(朝向变速器)的打开宽度。因而,排水孔248a被制成垂直地穿透发电机外壳240的前下部分。
被制成穿通发电机外壳240下部的排水孔248a可将由凝露或其它原因造成的水从发电机外壳240内部排出。在拔模之后,仍然保留着斜坡面248b,利用这样的结构来使水流动的效率更高。
作为备选方案,可在安装凸缘203b中制出孔洞203e(见图5、14、以及15),以排出发电机外壳240中由凝露等原因形成的水。
图5、14、15所示发电机外壳240的斜坡面248c使得发电机外壳240后侧(朝向变速器)的打开宽度大于其前侧(朝向发动机)的打开宽度。也就是说,发电机外壳240底部的斜坡面248a在朝向安装凸缘203b的方向上逐渐降低。
排水孔203e被制在安装凸缘203b的底部中,其中,安装凸缘203b的底部被布置在发电机外壳240底部的低侧。该排水孔203e在安装凸缘203e的前后方向上沿发电机外壳240的斜坡面制成。
排水孔203e的底面被布置成低于发电机外壳240的斜坡面248c。
由于采用了这样的结构设计,可将由于凝露或其它原因而蓄积在发电机外壳240中的水排出。为拔模而制出的斜坡面248b或248c可被有效地用来排泄积水。
下面将参照图6、16到20对将推进机械安装到船体上的构造进行介绍。
用于将推进机械201安装到船体上的安装支腿228被联接到发电机外壳240的外周面上。按照另一种方式,在发电机外壳240的外周面上制有联接部分,其与用于将推进机械201安装到船体上的安装支腿228相联接。
按照这种方式,为了将推进机械201安装到船体上,在发电机外壳240上联接安装支腿228,并在内燃机202或变速器203上联接安装支腿228。
下面将介绍联接到发电机外壳240上的安装支腿228的构造。
如图6、16和17所示,在后凸缘部件247b的左上和右上部分处制有两个联接支架247c,且安装支腿228被联接到对应的联接支架247c上。安装支腿228被布置在船体的防振构件229与推进机械201之间,以此来将推进机械201安装到船体上。
联接支架247c位于发电机外壳240左上部分和右上部分处设置的翅片241和孔洞242a的后方。
板形的联接支架247c从后凸缘部件247b的外周面向侧向并向外部一体地突伸出去。
在左右两联接支架247c上各制有两个孔洞247d。螺栓227穿过安装支腿228而旋入到孔洞247d中。
如果从侧面进行观察,每个安装支腿228呈L形,其包括垂直部件228a和水平部件228b。孔洞228c被制在垂直部件228a上。防振构件229被联接到水平部件228b上。安装支腿228布置成使它们的孔洞228c与对应的孔洞247d同心,螺栓227被旋拧到这些孔洞中,由此在垂直部件228a处将安装支腿228固定到发电机外壳240上。水平部件228b被固定到防振构件229上。这样就通过安装支腿228将发电机外壳240固定到了船体上。
按照这种方式,除了设置在发动机202或变速器203上的、当未安装发电机时所使用的安装支腿之外,在发电机外壳240上还联接了安装支腿228。因而,对应于各种类型的船舶,预备了一些用于将推进机械安装到船体上的方法。可对应于目标船舶的条件(船舶自身或发动机的具体指标以及结构等)而选择任何安装方法,以将推进机械容易地安装到船舶上。通过增加安装紧固部件能将推进机械牢固地安装就位。
下面将参照图18到图20对将推进机械安装到船体上的一种备选设计进行描述。
发电机外壳240上制有四个孔洞247e,它们开口在外壳240的外周面上,以作为与船体相联的部分,由此有利于安装支腿228的联接。安装支腿228被布置在防振构件229与推进机械201之间,从而将推进机械201安装到船体上。
发电机外壳240上设置有四个侧向孔洞247e,其中的两个被分布在外壳的左侧面,另两个被布置在右侧面上。位于发电机外壳240左右两侧面上的各两个孔洞247e前后对齐。安装支腿228利用螺栓固定到孔洞247e上。
如果从前方进行观察,每个安装支腿228为L形,其包括垂直部件228a和水平部件228b。垂直部件228a具有两个孔洞228c,水平部件228b被联接到防振构件229上。安装支腿228被布置成使其孔洞228c与对应的孔洞247d同心,且螺栓227被旋拧到这些孔洞中,从而在垂直部件228a处将安装支腿228固定到发电机外壳240上。水平部件228b被固定到防振构件229上,这样就利用安装支腿228将发电机外壳240固定到了船体上。
与上述的设计类似,在该设计形式中,除了那些设置在发动机202或变速器203上的、在未安装发电机时使用的安装支腿之外,在发电机外壳240上还联接了安装支腿228。因而,对应于各种类型的船舶,预备了一些用于将推进机械安装到船体上的方法。可对应于目标船舶的条件而选择任何安装方法,以将推进机械容易地安装到船舶上。通过增加安装紧固部件能将推进机械牢固地安装就位。
下面将介绍由发电机210向船载设备进行供电的结构。
发电机210的电力输出被用来向船载设备供电。
发电机210的输出部件被设计成与输出接线端或输出电缆相联接。参见图21,输出电缆231与发电机210的输出部件相连接。
输出电缆231可从发电机外壳240中引出。
具体来讲,如图21和23所示,在发电机外壳240的外周面上设置了圆筒形的电线引出部件244。电线引出部件244被布置在发电机外壳240的侧部上,并从发电机外壳240的外周侧面向外突出。
如图27所示,在电线引出部件244侧面的中心处开有用于进行布线的孔洞243,从而能将电缆等从该孔洞中穿过。从而,可将发电机210的输出功率输出到发电机外壳240之外。
对于图23(a)所示的实施方式,在电线引出部件244中联接了连接器232或接线端座。与发电机210输出部件相连的输出电缆231被连接到连接器232的内侧,并在连接器232的外侧连接了外部电缆233,这样就可以将发电机210的输出功率引出到发电机外壳240之外。由于采用了这样的设计,所以能将外部电缆233容易地联接到连接器232上或从连接器232上脱开,这样就有利于布线工作。与在发电机210外侧安装接线盒的结构相比,输出电缆231的长度缩短,且输出电缆231可与定子一体地拆分下来,从而有利于进行维护。
对于图23(b)所示的实施方式,电线引出部件244上制有中心孔洞243,输出电缆231可从该孔洞简单地穿过,这样就有利于将发电机210的输出功率从发电机外壳240中引出,并利于在维护等作业时的联接工作。
如图21和22所示,在外部电缆233上连接着整流及滤波装置234,其包括二极管(或晶闸管)、电容器等元件。通过转动转子而从定子线圈218发出三相交流电,该交流电被整流及滤波装置234整流和滤波后被转化成直流电。
然后,多个逆变器235将已被整流及滤波装置234变换后的输出电力再次转变为交流电,并将该交流电提供给船载设备。由于发动机的转速不定而造成输出电力的电压和频率波动,所以要用整流及滤波装置234将输出变为直流电。由于直流电无法被进行变压,所以还要将输出电力变为具有所需频率、并被变压到所需电压的交流电,然后,再将交流电输送给船载设备。
对于当前实施方式,整流及滤波装置234被设置在发电机外壳240的外部。作为备选方案,整流及滤波装置234也可被设置在发电机外壳240的内部。
可在整流及滤波装置234的下游设置DC/DC变换器,以便于将整流及滤波装置234的输出变换为所需的电压,并将其输送给逆变器235。
经整流及滤波装置234变换后的输出电流与多个并联的逆变器235相连。
如图21和22所示,整流及滤波装置234的输出电流在两个逆变器235之间进行分配。
与发电机210的输出端分路并联的多个逆变器的输出可以是互不相同的。具有与所使用电气设备的负载相对应的输出的一个或多个逆变器可与发电机的输出端选择性地连接,以便于有效地确保获得所需的总电力容量,由此可节省购买大容量的昂贵逆变器的成本。
下面将介绍由发电机210向船载设备供电的另一种结构。
发电机210上设置了两个或多个输出部件,它们分别联接有输出接线端或输出电缆。
如图24所示,输出电缆231与发电机210输出部件的两个点相连。也就是说,为一个或两个转子设置了两组定子线圈218,且两线圈设置有各自的输出接线端,或从两线圈引出各自的输出电缆。
输出电缆231可被从发电机外壳240中引出。
具体来讲,如图24和26所示,在发电机外壳240的外周面上设置了电线引出部件245。电线引出部件245被设置在发电机外壳240的侧部上,并从发电机外壳240的外周面向外突伸出。
在电线引出部件245上制有用于进行布线的孔洞243,以便于能将各条电缆等从该孔洞中穿过,从而有利于将发电机210的输出功率引出到发电机外壳240之外。
参见图26(a),在电线引出部件245的底面上开有前后孔243。作为备选方案,参见图26(b)和28(b),在电线引出部件245的侧面上制有上下孔243。作为另外的备选方案,如图28(a)所示,可在电线引出部件245侧面的上端上制有前后方向的细长孔243。细长孔243的长度足以允许多条电缆从此穿过。
对于图26(a)所示的实施方式,如果从侧面进行观察,电线引出部件245为矩形,以便于容纳连接器232或接线端座。与发电机210输出部件相连的输出电缆231与连接器232的内侧相连,外部电缆233与连接器232的外侧相连,这样就可以将发电机210的输出功率引出到外壳240之外。由于采用了这样的设计,所以可将外部电缆容易地连接到连接器232上,从而有利于布线工作。
对于图26(b)所示的实施方式,如果从侧面进行观察,电线引出部件246是细长的,以便于具有上下两个布线孔洞243。输出电缆231从对应的孔洞243穿出,从而易于将发电机210的输出功率引出到外壳210之外,进而有利于维护时的组装工作。
如图24和25所示,每条外部电缆233与每个整流及滤波装置234相连。每个整流及滤波装置234对发电机210输出的交流电执行整流及滤波处理,从而将其转变为直流电。
然后,两逆变器235中的每一个逆变器都将整流及滤波装置234的输出功率再次变换为交流电,并将其输送给船载设备。
因而,在发电机210的输出部件上连接了多条输出电缆231,且输出电缆与各整流及滤波装置234相连,以便于将发电机210的输出电流变换为直流电。被各整流及滤波装置234变换成的直流电被对应的逆变器235变换为交流电。由于采用了这样的结构,每个逆变器235的输出(容量)都可以很小。单个逆变器235的数目与所使用的电气设备的负载相对应。可将具有不同容量的逆变器231组合起来。因而,无需采用大容量的昂贵逆变器,就能达到所需的总功率量,从而能节约成本。
在该实施方式中,整流及滤波装置234被设置在发电机外壳240的外部。作为备选方案,整流及滤波装置234也可被设置在发电机外壳240的内部。
可在各个整流及滤波装置234的下游设置DC/DC变换器,以便于将各个整流及滤波装置234的输出电力变换为各个所需电压,并将其输送给各个逆变器235。
图29所示的船用齿轮(倾斜型)推进机械401和图30、31所示的船用齿轮(平行型)推进机械501都具有根据第一实施方式的结构和效果,其中的结构和效果与第一实施方式的风帆驱动型推进机械201相同。
下面将对根据第二实施方式的风帆驱动型推进机械201进行描述。
在图32和33所示第二实施方式的推进机械201中,发电机外壳250与第一实施方式的发电机外壳240相同,其上集成有FW壳体221a和安装凸缘203b。
根据第二实施方式的推进机械201的其它结构—例如冷却风扇236、237、238的形式与根据第一实施方式的推进机械201的结构基本上类似。该实施方式中所用的发电机被表示在图54中,其结构与用在第一实施方式推进机械201中的备选发电机大体上类似。
下面将介绍用在第二实施方式的推进机械201中的发电机外壳250。
发电机外壳250具有从其前部向外突伸出的前凸缘部件257a,其作为与内燃机202进行配合的部件。
如图33所示,在发电机外壳250的外周面上制有翅片251。
翅片251基本上水平地从发电机外壳250的外周面向外突伸。从后视图观察,发电机外壳250具有四个部分—即左上、左下、右上、以及右下部分,每个部分上都设置了四个翅片251。
翅片251的前端被固定到前凸缘部件257a的后表面上,且其后端被定位成基本上位于发电机外壳250的纵向中心部位处。
在发电机外壳250外周面上的各翅片251的下方设置了孔洞252a。孔洞252a是前后方向上的细长孔,并基本上是平直的或略微向下倾斜。
从后视图观察,在发电机外壳250的四个部分—即左上、左下、右上、以及右下部分的每个部分中都制有多个(例如三个)孔洞252a,从后视图可完全地看到该结构。
如图34所示,发电机外壳250具有斜坡面258b和底部排水孔258b,它们都与第一实施方式的发电机外壳240的对应结构类似,并与发电机外壳240的对应结构具有相同的效果。
下面将参照图7到图9介绍将第二实施方式的推进机械201安装到船体上的结构。
从发电机外壳250前部向外突伸的前凸缘部件257a作为与内燃机202进行配合的部件。在发电机外壳250前后方向上的中间区域处制有左上联接支架257c和右上联接支架257c。通过防振构件229与船体相联的安装支腿228被联接到各个联接支架257c上,从而将推进机械201安装到船体上。用于安装推进机械201的这种结构中的其它部件与安装第一实施方式推进机械201的结构中的相应部件类似。
用于安装该实施方式推进机械201的一种备选结构与安装第一实施方式推进机械201的备选结构(参见图18到20)类似,并具有相同的效果。
下面将介绍从第二实施方式推进机械201的发电机向船载设备供电的结构设计。
由单条输出电缆231从第二实施方式的发电机210引出电力,且整流及滤波装置234将电力变换为直流电。变换后的直流电被分流并与多个并联的逆变器235相连。
如图35(a)所示,在第二实施方式中,在发电机外壳250上制有电线引出部件254,其与第一实施方式的电线引出部件244类似。电线引出部件254上设置有输出电缆231、连接器232、以及外部电缆233,从而将用于将发电机210发出的电力从外壳250中引出。
作为备选方案,如图35(b)所示,可在电线引出部件254上制有中心孔洞253,输出电缆231从该孔洞穿过,以便于将发电机210的输出功率引到发电机外壳250之外。
本结构中的其它设计与第一实施方式中用于从发电机210向船载设备供电的结构类似,并具有相同的效果。
下面将介绍从第二实施方式推进机械201的发电机向船载设备供电的一种备选设计形式。
第二实施方式发电机210的输出部件可与多条输出电缆231相连,且各条电缆与对应的整流及滤波装置234相连,以便于将发电机210的输出电流转换为直流电。逆变器235将从各个整流及滤波装置234获得的直流电变换为交流电。
参见图36(a),如从侧面进行观察的话,形成于第二实施方式的发电机外壳250上的电线引出部件255为矩形,其与第一实施方式中对应的电线引出部件245类似,其上设置有输出电缆231、连接器232、以及外部电缆233,从而可将发电机210的输出电力引出到外壳250之外。
作为备选方案,参见图36(b),在第二实施方式的发电机外壳250上制有细长的电线引出部件256(从侧面进行观察),其与第一实施方式中对应的电线引出部件246类似,其侧面上设置有上下两个孔洞253。输出电缆231穿过孔洞253,以便于将发电机210的输出电力引出到外壳250之外。
本结构中的其它设计与第一实施方式中用于从发电机210向船载设备供电的结构类似,并具有相同的效果。
按照第二实施方式,图37所示船用齿轮(倾斜型)推进机械401的发电机外壳450与图38、39所示的船用齿轮(平行型)推进机械501的发电机外壳550的结构和效果都与第二实施方式风帆驱动型推进机械201的发电机外壳250类似。
下面将对根据第三实施方式的风帆驱动型推进机械201进行描述。
在图40、41所示的第三实施方式的推进机械201中,发电机外壳260通过将第一实施方式的发电机外壳240与FW壳体221a结合为一体而形成。
根据第三实施方式的推进机械201的其它结构—例如冷却风扇236、237、238的形式,与根据第一实施方式的推进机械201的结构基本上类似。该实施方式中所用的一种备选发电机被表示在图42中,其结构与用在第一实施方式推进机械201中的备选发电机大体上类似。
下面将介绍用在第三实施方式的推进机械201中的发电机外壳260。
发电机外壳260具有从其前部向外突伸出的前凸缘部件267a,其作为与内燃机202进行配合的部件。从发电机外壳260的后部向外突伸出后凸缘部件267b,其作为与安装凸缘203b进行配合的部件。在后凸缘部件267b的左上部分和右上部分上分别设置有联接支架267c。在各个联接支架267c上联接有安装支腿228,其通过防振构件229与船体相连,由此将推进机械201安装到船体上。
发电机外壳260的其它结构—例如翅片261和孔洞262a的形式,与第一实施方式中所用发电机外壳240的对应结构—例如翅片241和孔洞242a的形式基本上类似,并具有相同的效果。
如图43和44所示,发电机外壳260具有斜坡面268b、268c和底部排水孔268b或203e,它们都与第一实施方式的发电机外壳240的对应结构类似,并与发电机外壳240的对应结构具有相同的效果。
根据第三实施方式,图45所示船用齿轮(倾斜型)推进机械401的发电机外壳460和图46、47所示船用齿轮(平行型)推进机械501的发电机外壳560与根据第三实施方式的风帆驱动型推进机械201的发电机外壳260具有相同的构造和效果。
下面将对根据第四实施方式的风帆驱动型推进机械201进行描述。
在图48和49所示第四实施方式的推进机械201中,发电机外壳通过将第一实施方式的发电机外壳240与安装凸缘203b结合为一体而形成。
推进机械201的其它结构—例如冷却风扇236、237、238的形式与根据第一实施方式的推进机械201的结构基本上类似。该实施方式中所用的一种备选发电机被表示在图50中,其结构与用在第一实施方式推进机械201中的备选发电机大体上类似。
下面将介绍用在第四实施方式的推进机械201中的发电机外壳270。
发电机外壳270具有从其前部向外突伸出的前凸缘部件277a,其作为与FW壳体221a进行配合的部件。在发电机外壳270纵向中心部位的左上部分和右上部分上分别设置有联接支架277c。在各个联接支架277c上联接有安装支腿228,其通过防振构件229与船体相连,由此将推进机械201安装到船体上。
发电机外壳270的其它结构—例如翅片271和孔洞272a的形式与第二实施方式中所用发电机外壳250的对应结构—例如翅片251和孔洞252a的形式基本上类似,并具有相同的效果。
根据第四实施方式,图51所示船用齿轮(倾斜型)推进机械401的发电机外壳470和图52、53所示船用齿轮(平行型)推进机械501的发电机外壳570与根据第四实施方式的风帆驱动型推进机械201的发电机外壳260具有相同的构造和效果。
在上述各种实施方式中,考虑到发电机210位于发动机202与变速器203之间,所以将发电机210的外壳布置在飞轮221与变速器203之间,以便于使用发动机202的输出轴作为转子轴。作为备选实施方式,外壳可被布置在飞轮与发动机之间。
下面对根据第一实施方式的船尾驱动型推进机械301进行描述。
如图55和56所示,内燃机202具有作为其输出轴的曲轴302a以及飞轮321,其中,飞轮321被装配到内燃机302的曲轴302a的一端上而受到驱动。飞轮壳体321a(下文称之为“FW壳体”)将飞轮321遮罩住。
发电机外壳340被连接到FW壳体321a的后部上。发电机310的各个部件都被内建在发电机外壳340中。具体来讲,定子线圈318被连接到发电机外壳340的内周面上,且磁体312被设置在定子线圈318的径向内侧(朝向中心)。借助于圆筒形的联接构件319将磁体312固定到定距件324上,其中的定距件324是旋转构件。定距件324被固定到飞轮321上,从而使磁体312可与定距件324和飞轮321一体地转动。
定距件224是圆筒形的中空轴杆,其前端上一体地制有凸缘部件324a。
前凸缘部件324a被布置在定距件324的前端,其与飞轮321相连,以便于与飞轮321一体地转动。
定距件324与输入轴303a通过弹性联轴节325连接起来。弹性联轴节325位于定距件324的后方,并利用联接构件320固定到定距件324的后表面上。船尾驱动型输入轴303a被设置在弹性联轴节325的中心部分处。船尾驱动型输入轴303a可与弹性联轴节325、联接构件320、以及定距件324一体地转动。
如图56所示,在与FW壳体321a相反的一侧,变速器303的安装凸缘303b与发电机外壳340相连接。通过将安装凸缘303b与发电机外壳340连接起来,就可将变速器303联接并固定到内燃机302上。
发电机310的旋转轴是内燃机302的曲轴302a,且曲轴302a被布置成与变速器的(船尾驱动型)输入轴303a同轴。因而,发电机310的旋转轴被布置成与曲轴302a以及取力轴303a同轴。
取力轴303a通过弹性联轴节325与定距件324相连,从而由曲轴302a进行驱动而转动。
在发电机310上配备了冷却风扇。
如图56所示,在定距件324的外周面上设置了风扇338。
风扇338被螺栓紧固到其上固定有磁体312的联接构件319上,从而与联接构件319一起被固定到了定距件324上。风扇238的叶片238a被设置在定距件324的后外周面上。通过转动定距件324而使风扇338转动。通过如上述这样在发电机310上设置冷却风扇338,可使空气在发电机外壳340内部流动,由此提高了对发电机310的冷却效率。
在发电机外壳340的下部设置了排水孔348a。
如图55和56所示,发电机外壳340是通过铸造而制成的,且发电机外壳的内部是利用拔取铸造芯模的斜坡面。排水孔348a被设置在位于发电机外壳340底部的斜坡面348b的低侧。
在本实施方式中,斜坡面348b被设计成使得发电机外壳340前侧(朝向发动机)的打开宽度大于发电机外壳340后侧(朝向变速器)的打开宽度。排水孔348a制在发电机外壳340的前下部分处。
形成于发电机外壳340下部的排水孔348a可将由凝露或其它原因汇集起来的水从发电机外壳340中排出。为拔模而制出的斜坡面348b可有效地被用来使水流动。
发电机外壳340上其它部件的结构基本上类似于第一实施方式中风帆驱动型推进机械201的发电机外壳240的对应结构。
下面将对根据第二实施方式的船尾驱动型推进机械301进行描述。
在图61所示第二实施方式的推进机械301中,发电机外壳350通过将第一实施方式中的发电机外壳340与FW壳体331a和安装凸缘303b结合为一体而形成。
本实施方式中的推进机械301的其它结构—例如冷却风扇338的形式,与第一实施方式的船尾驱动型推进机械301的结构基本上类似。
下面将介绍一种备选的发电机。
如图57所示,利用螺栓382将环形的旋转构件381固定到飞轮321上。在转动构件381的后方设置了其上固定有磁体312的联接构件319、风扇338、以及与弹性联轴节325相配合的联接构件320,且利用螺栓将这些构件紧固到旋转构件381上,从而使得旋转构件381、磁体312的联接构件319、风扇338、以及弹性联轴节325与飞轮321一体地转动。
联接构件319是圆筒形的,磁体312被环形地联接到联接构件319的外周面上。
在联接构件319的内周面—即弹性联轴节325的外周面上设置有圆筒形的风扇338。叶片338a被环形地设置在风扇338的后部上。
弹性联轴节325被布置在旋转构件381的后方,并利用联接构件320固定到定距件324的后表面上。取力轴303a被布置在弹性联轴节325的中心部分处,以便于与弹性联轴节325一体地转动,从而由曲轴302a来驱动取力轴303a旋转。
如图59所示,作为备选方案,带有磁体320的联接构件319、旋转构件381、以及弹性联轴节325的联接构件320可被制成一体,从而作为基本上为圆筒形的联接构件384而被固定到旋转构件381的后表面上。圆形的磁体312被布置在联接构件384的外周面上。风扇338的叶片338a被制在联接构件384的后部上。弹性联轴节325被固定到联接构件384的内表面上,且取力轴303a被布置在弹性联轴节325的中心部分。因而,旋转构件381、带有磁体312的联接构件319、风扇338、以及弹性联轴节325可与飞轮321一体地转动,从而由曲轴302a来驱动取力轴303a旋转。
如图60所示,作为备选方案,可在圆筒形旋转构件381的后部固定外环体313,磁体312可被联接到外环体313上。风扇338被设置在外环体313的后端面上。利用螺栓315将旋转构件381、外环体313、以及风扇338固定到飞轮321上。弹性联轴节325的联接构件320被固定到旋转构件381中,且取力轴303a被设置在弹性联轴节325的中心部分。因而,旋转构件381、磁体312、风扇338、以及弹性联轴节325可与飞轮321一体地转动,从而由曲轴302a来转动取力轴303a。
用在第二实施方式的风帆驱动型推进机械中的发电机外壳350的构造与第二实施方式风帆驱动型推进机械201的发电机外壳250基本上类似。
下面介绍构件第三实施方式的船尾驱动型推进机械301。
在图62所示的第三实施方式的推进机械301中,发电机外壳360通过将第一实施方式的发电机外壳340与FW壳体331a结合为一体而形成。
本实施方式中推进机械301的其它结构—例如冷却风扇338的形式与第一实施方式的船尾驱动型推进机械301的结构基本上类似。
用在第三实施方式的风帆驱动型推进机械中的发电机外壳360的构造与第三实施方式风帆驱动型推进机械201的发电机外壳260基本上类似。
下面介绍构件第四实施方式的船尾驱动型推进机械301。
在图63所示的第四实施方式的推进机械301中,发电机外壳370通过将第一实施方式的发电机外壳340与安装凸缘303b结合为一体而形成。
本实施方式中推进机械301的其它结构—例如冷却风扇338的形式与第一实施方式的船尾驱动型推进机械301的结构基本上类似。用在该实施方式中的、图58所示的备选发电机的构造与用在第一实施方式船尾驱动型推进机械中的对应发电机大体上类似。
用在第四实施方式的推进机械中的发电机外壳370的构造与第四实施方式风帆驱动型推进机械201的发电机外壳270基本上类似。
本发明的发电机被布置在推进机械的内燃机与变速器之间。在本实施方式中,发电机都被布置在飞轮与变速器之间。作为备选方案,发电机也可被布置在飞轮与内燃机之间。
权利要求
1.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于外壳的外表面上设置有多个翅片或肋板。
2.根据权利要求1所述的船舶发电系统,其特征在于翅片或肋板被布置成与曲轴平行,在翅片或肋板的下方,外壳上设置有孔洞,该孔洞基本上平行于翅片或肋板。
3.根据权利要求1或2所述的发电系统,其特征在于外壳上设置有用于布线的孔洞,以使得发电机的电线可经布线孔洞从外壳中引出。
4.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于外壳的下部设置有排水孔。
5.根据权利要求4所述的发电系统,其特征在于发电机外壳是通过铸造制成的,使得外壳的内表面是利于拔模斜坡面,且排水孔被制在外壳的斜坡内表面的低侧。
6.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于发电机外壳是通过铸造制成的,使得外壳的内周面是利于拔模斜坡面,且外壳下部制有排水孔,其中,外壳的下部与斜坡面的低侧相连。
7.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于在内燃机与用于推进船舶的变速器之间可设置多个串联的发电机。
8.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于外壳上与内燃机相连一侧的部分的尺寸与变速器动力输入侧部分的尺寸相一致,且外壳上与变速器相连一侧的部分的尺寸与内燃机动力输出侧部分的尺寸相一致。
9.一种船舶发电系统,其包括具有曲轴的内燃机;布置在内燃机曲轴上的飞轮;用于对船舶进行推进的变速器,其具有与曲轴相连的输入轴;以及发电机,其被布置在从飞轮到用于推进船舶的变速器的传动系中;其特征在于用作发电机转子的永久磁体;以及旋转构件,永久磁体被连接到该旋转构件上,其中,旋转构件与飞轮和变速器可拆卸地连接着。
10.根据权利要求9所述的船舶发电系统,其特征在于旋转构件是中空的轴杆,其直接或间接地与弹性联轴节结合起来,用于将旋转构件与变速器连接起来,其中,转子由旋转构件转动。
11.根据权利要求9所述的船舶发电系统,其特征在于旋转构件是中空的轴杆,该旋转构件的端面被设置为用于安装冷却风扇。
12.根据权利要求9所述的船舶发电系统,其特征在于旋转构件的中空的轴杆,在旋转构件的外表面上设置了用于进行冷却的叶片。
13.一种船舶发电系统,其包括具有曲轴的内燃机;布置在内燃机曲轴上的飞轮;用于对船舶进行推进的变速器,其具有与曲轴相连的输入轴;发电机,其被布置在从飞轮到用于推进船舶的变速器的传动系中,发电机具有定子线圈;以及包容着发电机的外壳,其特征在于定子线圈被固定到外壳上,且在外壳与定子线圈的外表面之间部分地设置有凹腔,以允许空气经该凹腔在位于定子线圈前方的外壳内部空间与位于定子线圈后方的外壳内部空间之间流动。
14.根据权利要求13所述的船舶发电系统,其特征在于所述凹腔与开口在外壳的外侧表面上的孔洞相连接。
15.根据权利要求13所述的船舶发电系统,其特征在于在孔洞的上方设置有翅片或肋板。
16.根据权利要求13所述的船舶发电系统,其特征在于还包括旋转构件,发电机的转子被连接到该旋转构件上,旋转构件与飞轮和变速器可拆卸地连接着,其中,旋转构件是中空的轴杆,其利用与其直接或间接结合的弹性联轴节与变速器相连,使得转子由旋转构件进行转动。
17.根据权利要求13所述的船舶发电系统,其特征在于还包括旋转构件,发电机的转子被连接到该旋转构件上,旋转构件与飞轮和变速器可拆卸地连接着,其中,旋转构件是其端面用于安装冷却风扇的中空轴杆。
18.根据权利要求13所述的船舶发电系统,其特征在于还包括旋转构件,发电机的转子被连接到该旋转构件上,旋转构件与飞轮和变速器可拆卸地连接着,其中,旋转构件是中空的轴杆,其外周面上设置有用于进行冷却的叶片。
19.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中,其特征在于整流及滤波装置,其用于将发电机发出的电力转化为直流电;以及多个逆变器,其用于将直流电逆变为交流电,以便于将其输送给船载设备。
20.根据权利要求19所述的船舶发电系统,其特征在于在将为发电机各相设置的一组输出电缆视作一个输出电缆单元的情况下,整流及滤波装置将从该输出电缆单元获得的电力变换为直流电,且该直流电被分流,并与多个并联的逆变器相连。
21.根据权利要求19所述的船舶发电系统,其特征在于发电机具有输出部件,其与多条输出电缆相连,其中,与发电机输出部件相连的多条输出电缆与各个整流及滤波装置相连,从而将输出电力变换为直流电,通过逆变器将各支直流电变换为交流电。
22.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于外壳上设置有孔洞,用于将发电机产生的电力输出的输出电缆可经此孔洞从外壳中引出。
23.根据权利要求22所述的船舶发电系统,其特征在于还包括被连接在所述孔洞中的连接器或接线端,其中,外壳中发电机的输出电缆与连接器或接线端的一侧相连,外壳外侧的外部电缆与连接器或接线端的另一侧相连。
24.一种船舶发电系统,其包括发电机,其被布置在从内燃机曲轴到用于推进船舶的变速器的传动系中;以及包容着发电机的外壳,其特征在于用于将推进机械安装到船体上的安装支腿被连接到外壳的外周面上,或者被连接到制在外壳外周面上的联接部分上。
全文摘要
发电机(210)被布置在从内燃机(202)曲轴(202a)到用于推进船舶的变速器(203)的传动系中,且位于发电机的外壳(240)中。发电机外壳(240)的外表面上设置有多个与曲轴(202a)平行的翅片(241),并在翅片(241)的下方设置了基本上与其平行的孔洞(242)。在内燃机(202)与变速器(203)之间设置了多个串联的发电机(210)。发电机外壳(240)上与内燃机(202)相连一侧的部分(247a)的尺寸与变速器(203)动力输入侧部分的尺寸相一致,且发电机外壳(240)上与变速器(203)相连一侧的部分(247b)的尺寸与内燃机(202)动力输出侧部分的尺寸相一致。
文档编号B63J3/00GK1860060SQ200380110610
公开日2006年11月8日 申请日期2003年10月2日 优先权日2003年10月2日
发明者森久则, 今中敏夫 申请人:洋马株式会社
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