一种轮缘式永磁电机驱动的船用艏侧推装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107472495A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710700901.5(22)申请日2017.08.16(71)申请人广州海工船舶设备有限公司地址511400广东省广州市番禹区谢石公路77号B(72)发明人郑锐聪邱湘瑶王立(74)专利代理机构北京连城创新知识产权代理有限公司11254代理人郝学江(51)Int.Cl.B63H21/17(2006.01)B63H25/42(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种轮缘式永磁电机驱动的船用艏侧推装置(57)摘要本发明属于船舶行业领域，涉及一种轮缘式永磁电机驱动的船用艏侧推装置，包括：轮缘式电机、支撑结构和螺旋桨，所述支撑结构包括：轴系和轴承座支撑，所述轴系沿水平方向设置于所述轮缘式电机壳体内侧的中部，所述轴系的两端设置有所述轴承座支撑，所述轴承座支撑与所述轮缘式电机壳体的内壁相连，用于支撑所述轴系；所述螺旋桨位于所述轴系两端的轴承座支撑之间，且所述螺旋桨的毂与所述轴系相连，其叶片与所述轮缘式电机的转子内壁相连，使得所述转子带动所述螺旋桨旋转。本发明使用置于水下的轮缘式永磁同步电机直接驱动螺旋桨，去掉中间的齿轮传动环节，去掉复杂的齿轮箱和吊柱等机构，具有推进效率高、使用寿命长和密封防漏等的特点。CN107472495ACN107472495A权利要求书1/1页1.一种轮缘式永磁电机驱动的船用艏侧推装置，包括：轮缘式电机、支撑结构和螺旋桨，其特征在于，其中，所述支撑结构包括：轴系和轴承座支撑，所述轴系沿水平方向设置于所述轮缘式电机壳体内侧的中部，所述轴系的两端设置有所述轴承座支撑，所述轴承座支撑与所述轮缘式电机壳体的内壁相连，用于支撑所述轴系；所述螺旋桨位于所述轴系两端的轴承座支撑之间，且所述螺旋桨的毂与所述轴系相连，其叶片与所述轮缘式电机的转子内壁相连，使得所述转子带动所述螺旋桨旋转。2.根据权利要求1所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述轴承座支撑包括：轴承座、圆形外壳和多个钣金，其中，所述轴承座位于所述轴系的一端，所述多个钣金沿圆周间隔设置，且每个所述钣金的一端与所述轴承座相连，另一端与所述圆形外壳相连，所述圆形外壳固定于所述轮缘式电机壳体的内壁上。3.根据权利要求1所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述转子为永磁体，其内圆直径等于所述螺旋桨的外圆直径，使得所述螺旋桨能够沿竖直方向设置于所述转子的内圆中。4.根据权利要求1所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述轮缘式电机为永磁同步电机。5.根据权利要求2所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述轮缘式电机的壳体采用耐腐蚀绝缘材料。6.根据权利要求1所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述螺旋桨为不锈钢质或铜质螺旋桨。7.根据权利要求1所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述轮缘式电机的定子固定于所述轮缘式电机壳体上。8.根据权利要求7所述的船用艏侧推装置，其特征在于，所述轮缘式电机的定子采用绝缘密封结构。2CN107472495A说明书1/4页一种轮缘式永磁电机驱动的船用艏侧推装置技术领域[0001]本发明属于船舶行业领域，涉及船舶辅机的艏侧推装置部分，具体涉及一种轮缘式永磁电机驱动的船用艏侧推装置。背景技术[0002]船用艏侧推装置一般应用于船长较长的船舶，或者对机动性/操纵要求较高的船舶，前者如内河或海洋运输船，后者如海洋工程船、公务执法船、军舰等。一般安装于船艏，提供横向推力，起到辅助转向的作用，故叫艏侧推装置。也有船艏船艉都安装侧推装置，达到更好的机动性。有的侧推装置还带有升降和全回转机构，以便起到全方位推进的作用。[0003]传统的艏侧推装置通常由变频电机驱动，变频电机通过联轴器与侧推的输入轴连接在一起，输入轴上有主动齿轮，与螺旋桨轴上的从动齿轮构成减速齿轮副，最终带动螺旋桨轴和螺旋桨旋转。变频电机可以改变输入轴的转速和转向，从而改变螺旋桨的推力大小和推力方向，实现船舶往左或往右移动。传统艏侧推装置存在如下问题：1.推进效率低：首先传统侧推电机普遍变频三相异步电机，此种电机定子励磁为他励，励磁电流大，磁路损耗多，电机效率不高。其次电机与螺旋桨之间通过齿轮传动，产生了机械效率损失，降低传动效率。第三侧推有容纳轴系和齿轮的齿轮箱和吊柱，体积巨大，在水中产生阻力，进一步降低了推进效率；2.噪声振动大：齿轮传动产生振动并引发噪声，其次水流流经吊柱和齿轮箱后，产生紊流，螺旋桨在紊流中，产生振动，并引发空泡，空泡爆裂产生噪声。结构复杂、重量重体积大、可靠性低：侧推结构包括了齿轮、输入轴、螺旋桨轴、各种轴承和轴承座、密封和密封座、水下齿轮箱和吊柱等，结构复杂，零件众多；3.二侧推力不平衡：由于螺旋桨装于吊柱和