一种吊舱推进器的冷却结构的制作方法

本发明涉及吊舱推进器相关技术领域，具体为一种吊舱推进器的冷却结构。

背景技术：

目前吊舱式推进器由于低噪声、低振动的优点已广泛应用于潜水作业供应船、石油钻井平台、补给船、穿梭油轮及滚装船、破冰船及部分军船。吊舱式推进器将推进电机置于船舱外部，发电机产生的电能的通过电缆传输给置于船舱外部的电机，电机直接驱动螺旋桨旋转为船舶提供动力。

吊舱推进器运行中由于摩擦等原因发热，主要体现在电机发热和轴承发热两种情况。其中电机作为吊舱推进器的动力来源，在运行过程中，部分输入能量以热能的方式损耗掉。电机的功率损失是不可必免的。在输出大功率、大扭矩等情况时发热量增大。严重时会导致电机停机，丧失推进功能。同时电机布置于吊舱推进器筒体中，电机筒体上方和立柱连接，在上方区域不与海水接触，故在筒体上方位置易形成电机过热点。可以近似认为，电机温度报警时，温度最高的点即该所述过热点。过热点位置为吊舱推进器电机老化，故障的薄弱点。故冷却问题是吊舱推进器的向大功率、大扭矩发展的制约之一。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有吊舱推进器在运行中发热需要冷却的问题，提供一种吊舱推进器的冷却结构，通过增加吊舱推进器发热点与海水的接触面积即在上方区域开设透水窗使得上方区域可以接触海水；以及增加强制冷却单元即设置风机来降低运行时的发热。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种吊舱推进器的冷却结构，所述吊舱推进器包括井箱和下箱体，所述下箱体内设有电机转子和电机定子；所述冷却结构包括水冷单元和风冷单元；

所述水冷单元包括：透水窗、透水窗栅格挡板、导流帽和导流帽栅格挡板，所述透水窗开设于下箱体侧壁，且位于电机定子的上方，所述透水窗的外侧安装有透水窗栅格挡板，所述下箱体的一端设置有导流帽，且导流帽的下表面安装有导流帽栅格挡板；

所述风冷单元包括：风道转接头、冷却器、风机和筋板，所述井箱的侧壁连接风道转接头的一端，风道转接头的另一端依次连接冷却器和风机；所述下箱体的内部，靠近导流帽的一端安装有轴承座，所述轴承座连接螺旋桨轴的一端，螺旋桨轴的另一端连接螺旋桨，螺旋桨轴的周壁上设有筋板，筋板的外周套合有电机转子，且电机转子的外侧套装电机定子；前述筋板与电机转子之间有间隙。

进一步地，所述冷却器的两侧设有柔性连接节，冷却器通过柔性连接节分别与风道转接头和风机外表面相互连接。

进一步地，所述柔性连接节关于冷却器的中心点对称设置有2组，并且风道转接头设置为倾斜状结构。

进一步地，所述下箱体的表面对称设置有透水窗，且透水窗与透水窗栅格挡板构成拆卸安装结构。

进一步地，所述导流帽设置为弧形状结构，且导流帽与导流帽栅格挡板构成拆卸安装结构。

进一步地，所述螺旋桨轴的表面等角度排列筋板，且筋板的长度大于电机定子端部线圈的长度。

进一步地，所述筋板的长度大于电机定子端部线圈的长度为距离2a，a的范围是0-20mm。

进一步地，所述螺旋桨与下箱体构成转动结构，且下箱体与螺旋桨轴为转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的吊舱推进器冷却结构，内部设置有水冷单元和风冷单元两种结构，提高了内部的冷却效率，通过增加吊舱推进器发热点与海水的接触面积和增加风机强制冷却单元，有效降低运行时的发热状况。

本发明的下箱体的表面对称设置有透水窗，利用透水窗能够在航行过程中让外部海水在电机转子和电机定子的表面流动，通过流动的海水对电机转子和电机定子起到较好的冷却效果，避免因热量堆积出现过热点，有利于延长装置整体的使用寿命。

本发明设置有风机和冷却器，在装置内部温度较高时，启动风机可以带动装置内部的空气流动，流动的空气在被冷却器冷却后重新输送到电机转子和电机定子的表面，不仅能够起到较好的冷却效果，还能降低能耗，筋板与电机转子之间设置有间隙，可以保证冷却后气体的顺利穿行。

本发明的冷却器与风道转接头和风机之间均设置有柔性连接节，通过柔性连接节能够避免装置和风机运行时产生的震动传递到冷却器的内部，对冷却器起到了较好的防护作用，保证了冷却器冷却工作的正常进行。

本发明设置有透水窗栅格挡板和导流帽栅格挡板，能够在海水穿过的过程中对海水中的杂质起到较好的过滤作用，且透水窗栅格挡板和导流帽栅格挡板与下箱体和导流帽均构成拆卸安装结构，通过进行透水窗栅格挡板和导流帽栅格挡板的拆装便于对装置内部进行清理，提高了整体的实用性。

附图说明

图1为本发明正剖视结构示意图；

图2为本发明螺旋桨轴与筋板安装左视结构示意图；

图3为本发明下箱体与透水窗安装俯视结构示意图；

图4为本发明透水窗与透水窗栅格挡板安装右视结构示意图。

图中：1、井箱；2、风道转接头；3、冷却器；4、风机；5、柔性连接节；6、下箱体；7、透水窗；8、透水窗栅格挡板；9、导流帽；10、导流帽栅格挡板；11、轴承座；12、螺旋桨轴；13、筋板；14、电机转子；15、电机定子；16、螺旋桨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种吊舱推进器的冷却结构，所述吊舱推进器包括井箱1和下箱体6，所述下箱体6内设有电机转子14和电机定子15；所述冷却结构包括水冷单元和风冷单元；

所述水冷单元包括：透水窗7、透水窗栅格挡板8、导流帽9和导流帽栅格挡板10，所述透水窗7开设于下箱体6侧壁，且位于电机定子13的上方，所述透水窗7的外侧安装有透水窗栅格挡板8，所述下箱体6的一端设置有导流帽9，且导流帽9的下表面安装有导流帽栅格挡板10；

所述风冷单元包括：风道转接头2、冷却器3、风机4和筋板13，所述井箱1的侧壁连接风道转接头2的一端，风道转接头2的另一端依次连接冷却器3和风机4；所述下箱体6的内部，靠近导流帽9的一端安装有轴承座11，所述轴承座11连接螺旋桨轴12的一端，螺旋桨轴12的另一端连接螺旋桨16，螺旋桨轴12的周壁上设有筋板13，筋板13的外周套合有电机转子14，且电机转子14的外侧套装电机定子15；前述筋板13与电机转子14之间有间隙。

在本实施方式中，通过设置有水冷单元和风冷单元两种结构，提高了内部的冷却效率，通过增加吊舱推进器发热点与海水的接触面积和增加强制冷却单元，有效降低运行时的发热状况。

柔性连接节5关于冷却器3的中心点对称设置有2组，且柔性连接节5与风道转接头2为固定连接，并且风道转接头2设置为倾斜状结构，对称设置的柔性连接节5能够避免冷却器3与风道转接头2和风机4之间刚性接触，防止装置和风机4运行时产生的震动传递到冷却器3的内部，对冷却器3起到了较好的防护作用；

进一步地，下箱体6的表面对称设置有透水窗7，且透水窗7与透水窗栅格挡板8构成拆卸安装结构，对称设置的透水窗7便于在航行时让海水在下箱体6的内部流动，利用流动的海水将电机转子14和电机定子15上方的区域热量及时带走，起到了较好的冷却作用，通过拆卸透水窗栅格挡板8便于对下箱体6内部进行冲洗。

进一步地，导流帽9设置为弧形状结构，且导流帽9与导流帽栅格挡板10构成拆卸安装结构，弧形状结构能够减少水流的阻力，通过进行导流帽9与导流帽栅格挡板10之间的拆卸，便于对装置内部进行清理，提高了维护过程中的便捷性。

螺旋桨轴12的表面等角度排列筋板13，且筋板13的长度大于电机定子15端部线圈的长度；所述筋板13的长度大于电机定子15端部线圈的长度为距离2a，a的范围是0-20mm，螺旋桨16与下箱体6构成转动结构，且下箱体6与螺旋桨轴12为转动连接；筋板13的左右长度均超过电机定子15的端部距离为a(0＜a≤20mm)，筋板13与电机转子14之间的间隙便于循环的冷空气流动，便于在螺旋桨轴12转动时使旋转的筋板13产生风，为电机定子15端部的线圈进行降温。

工作原理：在使用该吊舱推进器的冷却结构时，根据图1和图3所示，在吊舱低负载的情况下航行时，装置外部的海水从一侧透水窗7进入到下箱体6的内部后再从另一侧透水窗7中流出，利用海水的流动能够对电机转子14和电机定子15上方的区域进行有效的降温，避免电机转子14和电机定子15上部过热，导流帽9的下表面也设置有透水窗7和出水孔，便于流动的海水与轴承座11相接触并对轴承座11进行降温，导流帽9与下箱体6的外表面分别设置有导流帽栅格挡板10和透水窗栅格挡板8，通过导流帽栅格挡板10和透水窗栅格挡板8的共同作用能够避免海水中的杂质和异物从透水窗7进入到装置的内部，当需要对装置内部进行清理时，根据图4所示，可以将导流帽栅格挡板10和透水窗栅格挡板8表面的螺栓拆卸下来，即可将导流帽栅格挡板10和透水窗栅格挡板8从导流帽9和下箱体6的表面取下，此时可以轻松使用高压水枪对装置内部进行冲洗，操作十分简单；

在吊舱高负载的情况下航行时，电机转子14和电机定子15会由于输出功率较大而产生大量热量，此时启动风机4，将装置内部的空气从下箱体6内部抽至井箱1中，再从风道转接头2输送到冷却器3的内部，经过冷却器3冷却后的气体从风道转接头2流动至井箱1中，最后到达下箱体6内部，利用冷却器3和风机4的共同作用使下箱体6内部的空气循环流动气流，并在流动过程中进行了较好的冷却，使电机转子14和电机定子15表面的温度保持在较低的水平；

根据图2所述，螺旋桨轴12表面具有筋板13，在螺旋桨16带动螺旋桨轴12转动时，筋板13在螺旋桨轴12表面做同步的旋转运动，转动的筋板13能够产生风扇作用，为电机定子15端部的线圈进行降温，装置整体利用海水的流动和风力的作用实现了不同部位的分别降温，冷却效率高，使装置内部的温度保持在较低的水平，冷却器3的两侧对称设置有柔性连接节5，通过柔性连接节5能够避免冷却时装置和风机4运行时产生的震动传递到冷却器3的内部，对冷却器3起到了较好的防护作用，有利于延长装置的使用寿命，增加了整体的实用性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。