船舶推进装置的冷却系统和船舶推进装置的制作方法

本发明涉及一种船舶推进装置的冷却系统和船舶推进装置，尤其涉及吊舱式船舶推进装置。

背景技术：

船舶推进装置是为船舶提供动力的装置。船舶推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆(见帆船)等为主动式；桨、橹、明轮、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代运输船舶大多采用反应式推进器，应用最广的是螺旋桨式。由于驱动螺旋桨的电机在运转时会产生大量的热，带走这些热量的一个重要途径是将热量通过定子传到到暴露在海水中的推进装置外壳上。在电机中，主要的发热部件为转子、定子以及定子线圈的接线端。但过去的全覆盖式吊舱会有一大块区域无法被冷却，产生局部高温。通常，为了解决电机的散热，在推进装置外壳中设有风扇，其驱动壳体内部的气体循环进行冷却。这种冷却方式的一个问题是为了更好地利用冷却空气穿过电机，则电机必须是敞开设置的才能使空气穿过，而不能使用封闭式的电机。

技术实现要素：

为了解决上述一个或者多个问题，本发明旨在提供一种用于船舶推进装置的冷却系统，其中所述船舶推进装置包括一个电机，所述冷却系统的特征在于，包括：一个第一润滑池，其用于容纳支承所述电机的一个电机轴的第一轴承；一个第二润滑池，其用于容纳支承所述电机轴的第二轴承；以及一个油路，其被构造在所述电机轴的内部，并且将所述第一润滑池和所述第二润滑池流体连通。通过这种设计可以有效地利用船舶推进装置本身的润滑系统从电机的内部带走能量，由此还可以使用封闭式电机，而不用将电机敞开。此外，该冷却系统不仅对于冷却电机有效，还能有效地冷却第一轴承和第二轴承。

根据一种有利的实施方式，所述油路包括：一个第一支路，其沿所述电机轴的轴向延伸，并连通所述第一润滑池；以及一个第二支路，其沿所述电机轴的径向延伸穿过所述电机轴连通所述第二润滑池并且与所述第一支路流体连通。这种设计方式可以尽量少的对电机轴进行加工，就可以打开第一润滑池和第二润滑池之间的通路。因为在船舶推进装置的电机中，电机轴的一端要伸出以驱动推进器，因此该第二支路可用于靠近推进器的那端轴承。

根据一种有利的实施方式，冷却系统还包括：一个泵，其与所述第一润滑池和所述第二润滑油池流体连通；一个热交换器，其沿所述冷却系统中流体的流动方向前置于所述泵。通过设置该热交换器，能够更加有效地冷却润滑介质油温。

根据一种有利的实施方式，冷却系统还包括：一个过滤器，其沿所述冷却系统中流体的流动方向前置于所述热交换器。该过滤器可以帮助清理润滑介质中由于轴承产生的杂质，这也有助于延长轴承的工作寿命。

根据一种有利的实施方式，冷却系统还包括：至少一个附加泵，其布置在所述第一润滑池和/或第二润滑池。由此可以进一步增强整个冷却系统的循环。

本发明的另一方面提出一种船舶推进装置，其包括如上述各实施方式中任意一项所述的冷却系统。

本发明的另一方面还提出一种电机，包括：一个电机轴，其以能够转动的方式支承在一个第一轴承和一个第二轴承上，其中所述第一轴承被容纳在一个第一润滑池中，所述第二轴承被容纳在一个第二润滑池中；以及其中在所述电机轴中设有一个油路，其将所述第一润滑池和所述第二润滑池流体连通。通过这种设计可以有效地利用电机的润滑系统从电机的内部带走能量，由此还可以使用封闭式电机，而不用将电机敞开。此外，该冷却系统不仅对于冷却电机有效，还能有效地冷却第一轴承和第二轴承。

根据一种有利的实施方式，所述油路包括：一个第一支路，其沿所述电机轴的轴向延伸，并连通所述第一润滑池；以及一个第二支路，其沿所述电机轴的径向延伸穿过所述电机轴连通所述第二润滑池并且与所述第一支路流体连通。这种设计方式可以尽量少的对电机轴进行加工，就可以打开第一润滑池和第二润滑池之间的通路。

本发明的又一方面提出一种船舶推进装置，其包括如上述各实施方式中任意一项所述的电机。

在此需指出的是，在冷却系统中使用的润滑介质，并不仅仅指某一种特定的润滑油，而是具有润滑和冷却效果的润滑油或者流体。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1示意性地示出了一种依据本发明的船舶推进装置的冷却系统；

图2示意性地放大示出了一种依据本发明的船舶推进装置的冷却系统的局部。

附图标记列表：

21油箱

22热交换器

23过滤器

24泵

25油管

261第一润滑池

262第二润滑池

263第一孔

264第二孔

265第三孔

28油路

281第一支路

282第二支路

30回转轴承盘

40电动单元

43电机轴

431电机轴第一端

432电机轴第二端

44壳体

47电机

481第一轴承

482第二轴承

50吊架结构

60螺旋桨；推进器

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

图1示意性地示出了依据本发明的一种船舶推进装置100的一种实施方式。

该船舶推进装置100特别的是吊舱式船舶推进装置，其通常能够通过一个回转轴承盘30或者说接合环等本领域已知的部件与船舶，尤其是船舶的底部进行连接，使得该吊舱式的船舶推进装置100能够进行转动，从而对调整船舶的航行方向。如图1所示的船舶推进装置100包括一个电动单元40，该电动单元40主要包括一个电机47。该电动单元40包括一个外壳44，以及被所述外壳44包围在其内部的电机47，其中电机47包括定子、转子以及电机轴等部件。电机47的转子支承在电机的电机轴43上，在该电机轴43的一端上则设有一个推进器60，其通常为螺旋推进器或者叫螺旋桨60。在本发明中，可以将电动单元40靠近所述螺旋桨60的那一端的区域叫做近端区域。其并不限于最靠近螺旋桨60的那个点，而是可以指示在电动单元40上，尤其是其外壳44上相比于另一端，更为靠近螺旋桨60的区域。与此对应的，在电动单元40上，尤其是其外壳44上更为靠近另一端的区域或者远离螺旋桨60的区域被称为远端区域。此外，该船舶推进装置100还包括将电动单元40与回转轴承盘30进行连接的吊架结构50。如图2所示的吊架结构在看向该附图视角上看，形成一个近似三角形的形状。

在图中所示的船舶推进装置100的电机47的电机轴43以能够转动的方式支承在两个轴承上，其分别为一个第一轴承481和一个第二轴承482。第一轴承481和第二轴承482本身需要润滑介质进行润滑和冷却，从而减少摩擦力、磨损和噪音。本发明利用轴承的润滑和冷却功能，将利用为电机进行冷却。

如图1结合图2的细节所示，在所述第一轴承481的周围设有一个第一润滑池261。该第一润滑池261包围所述第一轴承481，使得该第一轴承481能够至少部分浸没或者在优选的情况下完全浸没在润滑介质中。第一润滑池261形成封闭的第一腔，电机47的电机轴43的第一端431通过一个开设在该第一腔的壁上的一个第一孔263伸入到所述第一腔中，并被支承于所述第一轴承481上。其中第一孔263与电机轴43的周壁之间设有密封。于此类似地，在所述第二轴承482的周围设有一个第二润滑池262。该第二润滑池262包围所述第二轴承482，使得该第二轴承482能够至少部分浸没或者在优选的情况下完全浸没在润滑介质中。第二润滑池262形成封闭的第二腔，电机47的电机轴43的第二端432通过一个开设在该第二腔的壁上的一个第二孔264和一个第三孔265伸入并穿过所述第二腔中，并被支承于所述第二轴承482上。其中第二孔264、第三孔265与电机轴43的周壁之间也设有密封。其中，电机轴43的第二端432伸出与推进器60连接，用于带动所述推进器60转动，进而为整个船舶推进装置100提供动力。

根据本发明的一种实施方式，为了利用设置在第一润滑池261和第二润滑池262中的润滑介质以冷却电机47，在所述电机轴43中设置一个电机轴油路28，其连通所述第一润滑池261和第二润滑池262。具体而言，该电机轴油路28可以包括一个沿着电机轴43的轴向延伸的第一支路281，其在图2中所示朝着第一润滑池261的方向延伸，在该电机轴43的第一端431的端面上与第一润滑池261连接。此外，该电机轴油路28还包括一个第二支路282，其与所述第一支路281连通，并且沿着电机轴43的径向延伸形成通孔，进而与第二润滑池262连通。由此，在泵的驱动下，润滑介质可以在电机轴43的内部流过，带走电机的热量，而且这种设计由于在轴内，可以充分利用轴的金属材料的良好的导热性能，进而提升换热效率。此外，由于从轴的内部带走热量，可以将电机47封闭，不再采用敞开的电机方式。

参见图1，为了更好地实现冷却、润滑介质路的循环，整个润滑介质路还包括与所述第一润滑池261和第二润滑池262流体连通的一个油箱21、一个热交换器22、一个过滤器23以及一个泵24。如图1示意性地示出，在泵24的驱动下，润滑介质沿着箭头所示的方向在整个油路中循环。润滑介质在该实施方式中从第一润滑池261沿着第一支路281进入到电机轴43内部，带走电机的热量，然后流到第二支路282从第二支路的两个开口流入到第二润滑池262中。第二润滑池262通过管路与一个泵24连接。泵24将润滑介质推动经过过滤器23，由此能够过滤掉由于轴承等产生的杂质等。润滑介质在经过过滤器23流经热交换器22，之后散热后的润滑介质回到油箱21中。油箱21与第一润滑池261连通。可以想到的是，这种连接方式只是一个例子，整个油路可以以与图示相反的方向运行。泵、过滤器、油箱、热交换器的位置可以更换以适应实际情况而获得最适合的效果。在实际安装的情况下，泵、过滤器、油箱、热交换器等设备可以设置在船体中，而不在船舶驱动装置100中，由此可以简化船舶驱动装置100的内部结构。

如图2所示，根据一种优选的实施方式，在依据本发明的第一润滑池261或者/和第二润滑池262中设有附加泵，用于加强整个润滑冷却油路的循环。

通过依据本发明的设计方案，可以利用润滑介质从电机内部带走热量，而不影响电机的密封系统。在电机的电机轴内的油路28能够有效地利用电机轴的金属材料，从而提升电机的散热效率。被带走的热量随着润滑介质被带到热交换器22，随后的低温油被送回到邮箱中。

另一方面，通过油路组成的冷却系统还能够进一步帮助润滑和冷却电机轴的轴承，并延长其使用寿命。例如，过滤器23可以清理润滑介质中的杂质，从而保持润滑介质的质量。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。