[發明專利]推進裝置

有效

• 申請號: 201410230776.2
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104210633B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 尤卡·瓦里斯;托米·倫皮埃寧
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: B63H5/125
• 分類號: B63H5/125;B63H23/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 田軍鋒,魏金霞

技術領域

本發明涉及一種推進裝置。

背景技術

現有技術的推進裝置通常包括外殼、電機、軸和螺旋槳。外殼旋轉地附連至船只的船體。電機設置在外殼內。軸穿過電機并且通過軸承被可旋轉地支撐在外殼內。螺旋槳附連至從外殼突出的軸的外端。在需要低速下的高推力的推進裝置中，還有一個圍繞螺旋槳的邊緣的環形外罩。環形外罩附連至外殼的上部和一個或若干個被支撐在外殼處的葉片。環形外罩形成具有用于水的從環形外罩的第一端到第二端的軸向流徑的中間管。螺旋槳產生的推力在低速下被外罩放大。這種情形使得在低速下螺旋槳產生60％的總推力，外罩產生40％的總推力。外罩被用在用于石油鉆探的所謂的動態定位(Dynamic Positioning)(DP)船只中。在這種船只中有若干個推進裝置，并且船只通過推進裝置保持位置穩定。因此需要低速下的大推力，以在風大浪急的海面中將船只持續地保持在合適位置。外殼僅在低速下，即僅在大約小于約15海里/小時的速度下，增加螺旋槳產生的推力。

世界知識產權組織專利公報99/14113公開了一種推進系統的一個示例，該推進系統包括外殼、電機、軸、螺旋槳和圍繞螺旋槳的邊緣的環形外罩。該系統將特別用于在結冰條件下行駛的船只。該系統包括被旋轉地支撐在船只的船體處的支柱、被附連至該支柱的魚雷形外殼、在該外殼內的驅動軸和電機、被附連至傳動軸的外端部的螺旋槳和圍繞螺旋槳的噴嘴。噴嘴有進水口和出水口?？尚D的槳葉或葉片被附連至噴嘴的進水口外的傳動軸的最外端，用于在冰進入噴嘴前擊碎和/或壓碎冰。

這種現有技術的推進裝置包括外殼、在外殼內的電機和在外殼外的由電機驅動的螺旋槳，這種現有技術的推進裝置的問題在于，在低速下缺乏扭矩。外殼內電機的直徑被限制，并且外殼內電機的長度也被限制。圍繞螺旋槳外邊緣的外罩將在低速下增加裝置的推力。然而，在先前提及的DP船只中需要低速下的較大扭矩以及因此需要低速下的較大推力。

現有技術的另一種推進裝置基于所謂的邊緣驅動/傳動裝置(rim drive arrangement)。邊緣驅動裝置包括被設置在螺旋槳的外周邊的轉子和被設置在圍繞螺旋槳的環形外罩內的定子。電機的轉子和定子的直徑能夠被顯著地增加，由此電機的扭矩也能夠被增加。螺旋槳附連至由軸承支撐在穿過轉子和定子的軸向中點的徑向平面的兩側的軸。軸和軸承因此在推進裝置的內部中的流徑內。

美國專利公報2012/0093668公開了一種邊緣驅動推力器，該邊緣驅動推力器包括環形外罩、推進部件、磁性轉子部件和定子部件。環形外罩限定沿軸線延伸的流徑。錐形前整流罩連接至外罩的前端，圓柱形后整流罩連接至外罩的后端。推進部件被支撐在外罩內，并且包括從流徑的軸線徑向延伸的螺旋槳槳葉。螺旋槳槳葉被配置為繞軸線旋轉。磁性轉子部件被安裝至螺旋槳槳葉的徑向外端。定子部件包括被安裝至環形外罩的內圓周表面的間隔開的螺旋槳驅動模塊。螺旋槳驅動模塊被配置為向磁性轉子部件提供電磁扭矩。在環形外罩的中間有沿軸線延伸的軸，并且環形外罩的兩端處有支撐托架，該支撐托架沿從環形外罩的內表面朝向環形外罩的中間的軸線的徑向方向延伸。軸在兩端由軸承旋轉地支撐至支撐托架。

美國專利6,837,757公開了一種邊緣驅動推進裝置。該裝置包括外罩，該外罩由相鄰船只的支柱支撐，其被推進裝置推進。外罩形成具有用于水的軸向流徑的管。管的內表面在外罩的后端處為錐形。圓柱形轉子支撐部件位于外罩內中間，并且通過葉片形式的支撐構件陣列支撐在外罩中。轉子部件包括輪轂和附連至輪轂的徑向螺旋槳槳葉。輪轂通過轉子支撐部件內的中間固定支撐軸處的徑向軸承可旋轉地支撐在轉子支撐部件的前端。軸向軸承即推力軸承包括在輪轂的前端處隨轉子旋轉的推力環和被固定至轉子支撐部件的固定推力盤。水被用作推力軸承中的潤滑介質。

日本專利公報10257752公開了一種用于船只的驅動裝置。該驅動裝置包括由圓柱形外殼內的軸承旋轉地支撐的中央軸和圍繞圓柱形外殼的環形外罩。輪轂被安置在中央軸上，螺旋槳槳葉被徑向地附連至所述輪轂。聯接裝置被附連至螺旋槳槳葉的外邊緣。若干個轉子線圈被設置在聯接裝置上。定子線圈安置在圍繞外殼的環形外罩中。定子線圈或轉子線圈由超導材料制造，另一線圈由普通導電材料制造。通過供應電流至定子線圈以便在定子線圈與轉子線圈之間產生電磁力，使螺旋槳以及因此也使中央軸旋轉。

以上提及的三種現有技術的邊緣驅動推進裝置的共同點是，經過轉子的軸向中點的徑向平面與經過位于中央軸的徑向軸承之間的軸向中點的徑向平面重合。在過去這是實施邊緣驅動推進裝置的標準方式。