马格努斯转子的制作方法

本实用新型涉及一种马格努斯转子(magnus-rotor)，该马格努斯转子包括：具有第一端部和第二端部、布置成围绕旋转轴线旋转的转子；具有第一端部和第二端部并布置在转子内部的圆柱形支撑件；圆柱形支撑件的、布置在圆柱形支撑件的第一端部处的基座；以及用于使转子旋转的驱动装置。

背景技术：

由于对能效的要求越来越严格和高燃料价格，船东正在寻找替代的推进手段，甚至是在商用船舶上的推进手段，例如风力推进。风力推进确实是最可行的解决方案之一。在典型的使用情况下，风被用作辅助推进器，以支持常规的燃料或天然气发动机。

不同类型的风力推进系统(例如弗莱特纳转子(flettnerrotor)、翼形帆、涡轮帆)被使用以减少船舶的燃油消耗。马格努斯转子系统(也称为弗莱特纳转子或转子帆)通常具有标准的四极电动马达，该电动马达带有减速驱动器，该减速驱动器通常是齿轮或皮带驱动器。然而，该系统具有多个缺点。主轴和驱动小齿轮需要完全对准，以避免皮带磨损和移动；考虑到可达到的制造公差，有时这可能很难实现。因此，事实证明，安装、调整和维护成本高于预期。通常，减速齿轮由于其在部件上的较低投资成本而被使用。大多数情况下，使用齿形皮带或v形皮带连接两个皮带轮。较小的皮带轮连接至马达，较大的皮带轮连接至使马格努斯转子旋转的主轴。不足之处是齿形皮带将要求皮带轮对准，这有时可能很难，特别是在马格努斯转子具有较大尺寸以及相关公差的情况下。v形皮带可以承受未对准，但效率较差，并且可能会打滑。

其次，驱动器可能是转子帆系统中最大的噪声源。特别是对于客船装置，由于船上的乘客舒适度要求，这是一个相关因素。

另一方面，具有预先安装、经过测试的单件式动力装置将大大减少安装和调试时间。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种马格努斯转子，即转子帆系统，与传统驱动装置相比，该马格努斯转子的驱动装置易于快速测试和安装。理想地，由于现有技术中遇到的问题将被至少部分地(如果不能完全地)克服，因此该马格努斯转子将需要较少的维护。另一个目的是提供一种驱动装置，该驱动装置比常规装置需要更少的空间。

因此，本实用新型涉及一种马格努斯转子，该马格努斯转子包括：具有第一端部和第二端部的转子，该转子布置成围绕旋转轴线旋转；具有第一端部和第二端部并布置在转子内部的圆柱形支撑件；圆柱形支撑件的基座，该基座布置在圆柱形支撑件的第一端部处；以及用于使转子旋转的驱动装置。驱动装置在圆柱形支撑件的第二端部处布置在圆柱形支撑件的内部，并与转子的旋转轴线基本对准。此外，驱动装置包括用于使转子旋转的马达，和至少一个轴承系统。

附图说明

图1示意性地示出了根据第一实施例的马格努斯转子。

图2示意性地示出了根据第二实施例的马格努斯转子的一部分。

图3示意性地示出了根据第三实施例的驱动装置。

图4示意性地示出了根据第四实施例的驱动装置。

具体实施方式

本实用新型涉及一种马格努斯转子，该马格努斯转子包括：具有第一端部和第二端部的转子，该转子布置成围绕旋转轴线旋转；具有第一端部和第二端部并布置在转子内部的圆柱形支撑件；圆柱形支撑件的基座，该基座布置在圆柱形支撑件的第一端部处；以及用于使转子旋转的驱动装置。驱动装置在圆柱形支撑件的第二端部处布置在圆柱形支撑件内部，并与转子的旋转轴线基本对准。此外，驱动装置包括用于使转子旋转的马达，和至少一个轴承系统。

因此，本实用新型的马格努斯转子具有驱动装置，该驱动装置的结构设计使其能够定位在圆柱形支撑件的内部，即定位在马格努斯转子的内部。因此，与位于马格努斯转子外部的传统驱动装置相比，该驱动装置占用的空间更少。然而，主要优点在于不需要减速驱动器，因此该马格努斯转子中不存在现有技术中的涉及各个部件对准的问题。因此，由于磨损和噪音而引起的问题显著减少，并且本实用新型的马格努斯转子具有较低的维护成本。另一个优点是安装快捷，并且能够单独地测试系统。

本实用新型的马格努斯转子还具有用于控制驱动装置的控制装置，以及使用马格努斯转子所需的任何其他已知的部件。

根据一个实施例，驱动装置还包括布置在轴承系统和马达之间的联接元件。根据另一实施例，驱动装置的轴承系统包括第一轴承元件和第二轴承元件，并且马达布置在第一轴承元件和第二轴承元件之间。

因此，驱动装置以及驱动装置与马格努斯转子其余部分的连接具有所需的轴承。根据所使用的轴承类型，马格努斯转子可以例如包括在马达和主轴承之间的离合器或联轴器。

通过将马达和轴承系统封装到一个如下系统中，将马格努斯转子的轴承系统和驱动马达联接在一起，在该系统中，马达轴承同时也是马格努斯转子的承载载荷轴承。这意味着马达轴承也要承载由风引起的载荷和转子质量。替代性地，可以通过在驱动马达和轴承系统之间使用联接元件(即，联轴器)将驱动马达和轴承系统联接来制造集成动力单元，从而允许小的角度、径向和轴向偏移。通过直接连接马达，消除了对传动系统的需要，从而消除了对传动系统的调节和维护。如果马达和轴承系统未集成到一个系统中，则马达可以由主轴承系统支撑，因此仍会创建一个集成的驱动装置。替代性地，马达可以由周围的圆柱形支撑件支撑。圆柱形支撑件例如是钢塔。

在两种情况下，对马达的支撑都可以通过包括梁、圆柱体、凸缘和/或这些支撑元件的组合的支撑结构来实现，这是本领域技术人员已知的。支撑系统可以进一步使用阻尼元件。附加设备，例如滑环和/或编码器，可以进一步集成到动力单元上。

因此，在本实用新型的马格努斯转子中，驱动装置的马达可以由轴承系统支撑。替代性地，驱动装置的马达可以由圆柱形支撑件支撑。本实用新型的马格努斯转子中的马达例如是低速高转矩马达，通常是低电压永磁同步马达。

对附图的详细描述

图1示出了根据第一实施例的马格努斯转子。更具体地，图1示出了马格努斯转子100，包括转子102，该转子具有第一端部102a和第二端部102b。转子102布置成围绕旋转轴线旋转，旋转轴线在此通过线110示出。

马格努斯转子100进一步具有圆柱形支撑件104，该圆柱形支撑件具有第一端部104a和第二端部104b。圆柱形支撑件104布置在转子102的内部。当马格努斯转子布置在船上时，转子102的第一端部和圆柱形支撑件104的第一端部是下端部，而第二端部是上端部。

马格努斯转子100还具有圆柱形支撑件104的基座106，该基座布置在圆柱形支撑件104的第一端部104a处，并且位于船的甲板上。这里仅示意性地示出了用于使转子旋转的驱动装置108，并且示出了如何将驱动装置在圆柱形支撑件的第二端部104b处布置在圆柱形支撑件104的内部，并且使驱动装置基本上与转子102的旋转轴线110对准。

图2示意性地示出了根据第二实施例的马格努斯转子的一部分，示出了附接至圆柱形支撑件204的驱动装置208。

图3示意性地示出了根据第三实施例的驱动装置，图4示意性地示出了根据第四实施例的驱动装置。在图3的实施例中，驱动装置308，即，集成动力单元，包括布置在轴承系统314和马达312之间的联接元件316。轴承系统314附接到马达凸缘318。这意味着该装置允许小的角度、径向和轴向偏移。因此，在该实施例中，主轴承系统呈一个部分。

在图4的实施例中，驱动装置408的轴承系统包括第一轴承元件414和第二轴承元件416，而马达412布置在第一轴承元件414和第二轴承元件416之间。因此，主轴承系统呈两部分，其中第一轴承元件414附接至马达凸缘418。这意味着马达轴承还可以承载由风引起的载荷和转子质量。