CN109733582A - 一种船用吊舱推进器单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用吊舱推进器单元，模块化设计的推进组件和挂舵体组件组成，推进组件由推进电动机和螺旋桨组件组成，挂舵体组件包括引线过渡罩、挂舵体顶盘、挂舵体前筒和挂舵体前盖板，推进电动机的防水壳体和挂舵体前盖板与挂舵体顶盘之间分别通过排成扇形的多个独立筋板连接。折扇形径向筋板的结构形式采用板材结构，迎水流的截面积与船体筒状结构相比大幅度减小，其水流阻力也大幅度降低。新的吊舱推进器功能结构更独立，水动力性能更优，安装维护更便利。

Description

一种船用吊舱推进器单元

技术领域

本发明属于船用推进装置领域，具体涉及一种船用吊舱推进器单元。

背景技术

吊舱推进器单元是一种新型船用推进装置，它实现了全回转舵桨与推进电机的集成。

常规的吊舱推进器单元其挂舵体罩壳结构通常采用整体结构，这种挂舵体支柱结构为了满足和强度和布置电缆、管路的要求，其迎水流的截面积很大（通常挂舵结构迎水流的截面积最大截面积为吊舱电机壳体直径的40～60%），这会造成很大的推力损失，同时也会导致转舵力矩偏大。

发明内容

基于传统的吊舱推进器单元结构上述问题，本发明提出来一种新型的吊舱推进器单元，将吊舱推进器的结构按功能性进行了组合式模块化设计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船用吊舱推进器单元，由模块化设计的推进组件和挂舵体组件组成，它们组装完毕后，通过吊装形式穿过船体上预留的安装围井，整体装入船体上，挂舵体组件采用了便于制造和加工的组合式模块化的结构型式，满足推进转舵工况能量、信号和力矩传递的同时，最大限度优化了水动力性能（减小水流阻力，避免空化和湍流），推进组件实现推进功能，挂舵体组件实现支撑连接和能量、信号等传输功能，所述的推进组件由推进电动机和螺旋桨组件组成，所述的推进电动机采用防水壳体分别与挂舵体组件在竖直和水平方向都提供支撑的限位接口密封连接，所述的挂舵体组件包括引线过渡罩、挂舵体顶盘和挂舵体前筒，推进电动机非驱动端的润滑管和供电/信号电缆通过特殊的穿舱密封接头伸出端面并实现端面密封，所述的润滑管和供电/信号电缆穿过挂舵体前筒后通过顶部的分布式管孔组件伸出挂舵体顶盘预留合适长度，便于配接到船体上的对应转舵连接机构，引线过渡罩通过布置的特殊穿舱密封接头实现限位和端面密封，所述挂舵体组件水平向的端头设有挂舵体前盖板，便于固定并定位润滑管和供电/信号电缆时调整位置，挂舵体前盖板设有与挂舵体顶盘连接固定的支撑结构，实现对挂舵体组件的限位和连接，所述的防水壳体和挂舵体前盖板与挂舵体顶盘之间分别通过排成扇形的多个独立筋板连接；挂舵体组件按照功能要求，对其实现功能结构分离设计，新结构的挂舵体组件采用“排管”式三通结构预留通道，为每个电缆和管路独立预留了布置管孔，实现了能量、信号等的传输，通过推进电动机的防水壳体分别与挂舵体前盖板和挂舵体顶盘采用彼此独立的“折扇”形状的模块化组合筋板结构，实现支撑连接的同时，大幅度削减连接结构造成的推力和转舵力矩损失。

所述的一种船用吊舱推进器单元，其筋板上根据水动力设计核算要求，设置有方孔结构的横向导流孔，导流孔的开口尺寸在满足强度要求的前提下，增加开孔尺寸，以便于减小回转的转舵力矩。

所述的一种船用吊舱推进器单元，其防水壳体和挂舵体顶盘之间的筋板与挂舵体前盖板和挂舵体顶盘之间的筋板彼此错位，即在轴线方向采用了“夹心式”安装结构，便于安装的同时，与有助于减小水流对于“排管”结构的冲击。

所述的一种船用吊舱推进器单元，其管孔组件由独立的润滑管孔和电缆管孔组成，“排孔”结构用于电缆和管路的贯通连接。排孔中，每个电缆和管路都设置有独立的管孔结构，这种结构布置最大限度减小了贯通电缆和管路的支撑体迎水流的截面积。

所述的一种船用吊舱推进器单元，其筋板的长度大于螺旋桨桨叶半径。即挂舵体顶盘、推进电动机防水壳体和挂舵体前盖板形成的 “折扇”结构的环板半径稍大于螺旋桨桨叶半径。

本发明产生的有益效果是：挂舵体顶盘、推进电动机防水壳体和挂舵体前盖板之间采用分体式的组合连接限位结构，其限位结构的形状采用类似“折扇”的结构形式，连接支撑的同时，可以有效提升吊舱挂舵结构的水动力性能，同时这种支撑结构为在独立结构（不涉及布线和润滑功能），可以根据性能提升的需要，合理设置鳍状挂舵体支撑板的形状和连接位置。

本发明对于吊舱推进器单元的功能和接口进行了模块化设计，尤其是对挂舵模块部分提出来新颖的模块组合结构，新结构设计的吊舱推进器单元的水动力性能大幅提升，且结构型式更便于安装。

位于推进电机壳体上薄板结构的支撑机构与电机本体连接占用的表面积小，水流能浸润几乎整个壳体，电机散热比传统的套筒式支撑结构更均匀。

附图说明

图1和图2分别为本发明的侧视图和主视图；

图3和图4分别为本发明推进组件的侧视图和主视图；

图5和图6分别为本发明挂舵体组件的侧视图和主视图；

图7和图8分别为本发明挂舵体顶盘的侧视图和主视图；

图9和图10分别为本发明挂舵体前筒的侧视图和主视图；

图11和图12分别为本发明挂舵体前盖板的侧视图和主视图；

各附图标记为：1—推进组件，1-1—推进电动机，1-2—螺旋桨组件，2—挂舵体组件，2-1—引线过渡罩，2-2—挂舵体顶盘，2-3—挂舵体前筒，2-4—挂舵体前盖板。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下。

实施例1

图1和图2所示为本专利推进器单元的结构示意图。按照功能性需求对吊舱推进器单元进行了模块化结构分离，吊舱推进器单元按照功能需求划分为推进组件1和挂舵体组件2，上述的各组合结构的模块可以相对独立完成功能性的测试和验收。包含推进组件1和挂舵体组件2的吊舱推进器单元与船体的转舵模块可以采用整件的结构型式进行装配和拆卸。这种结构型式简化了吊舱推进器单元在船体上安装和维护的工作。

作为承上启下的关键部件，挂舵体组件2的管路、电缆连接和结构支撑分别采用了特殊的模块化组合结构型式为主结构：其中挂舵体前筒2-3的“排管”式三通结构用于穿接和布置电缆和管路——每个电缆和管路都有独立密封结构的“排管孔”，水平方向的粗管口结构用于电缆管路的安装调整和内部其他组件设备维修。

图3和图4所示为推进组件1的结构示意图，由推进电动机1-1和螺旋桨组件1-2组成，所述的推进电动机1-1采用防水密封结构型式的壳体，它与挂舵体组件2水平方向连接的非驱动端端面上分布由润滑管和供电及信号电缆，引线过渡罩2-1通过布置的特殊穿舱密封接头对润滑管和供电/信号电缆实现限位和端面密封，上述管路和电缆通过尺寸定制的穿舱密封接头在伸出端面上实现密封，推进电动机1-1本体直接通过自身壳体散热。

图5至12所示是本发明的挂舵体组件2。挂舵体组件2实现支撑连接和能量、信号等传输功能；挂舵体组件2按照功能要求，对其实现功能结构分离设计，新结构的挂舵体组件通过“排管”式三通结构用于穿接和布置电缆和管路，为每个电缆和管路独立预留了布置管孔（挂舵体组件的排孔结构为密封结构，用于穿接和布置电缆和管路），以电缆和管路为载体实现了能量、信号等的传输，通过推进组件1和挂舵体前盖板2-4与挂舵体顶盘2-2采用彼此独立的“折扇”形状的模块化组合筋板结构，实现支撑连接的同时，大幅度削减连接结构造成的推力和转舵力矩损失。这种结构型式将电能、信号及管路流质传输功能组件和支撑功能组件从结构上进行了分离。在满足吊舱运行工况能量、信号、流质和力矩传输的同时，兼顾了水动力性能（减小了推进和回转力矩的损失）。这种功能分离型的结构形式便于挂舵体成品加工和制造，有利于降低挂舵体制造成本。

以上所述为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船用吊舱推进器单元 ，其特征在于：由模块化设计的推进组件（1）和挂舵体组件（2）组成，推进组件（1）实现推进功能，挂舵体组件（2）实现支撑连接和能量、信号传输功能，所述的推进组件（1）由推进电动机（1-1）和螺旋桨组件（1-2）组成，所述的推进电动机（1-1）采用防水壳体分别与挂舵体组件（2）在竖直和水平方向的限位接口密封连接，所述的挂舵体组件（2）包括引线过渡罩（2-1）、挂舵体顶盘（2-2）和挂舵体前筒（2-3），推进电动机（1-1）非驱动端的润滑管和供电/信号电缆通过穿舱密封接头伸出端面并实现端面密封，所述的润滑管和供电/信号电缆穿过挂舵体前筒（2-3）后通过顶部的分布式管孔组件伸出挂舵体顶盘（2-2），引线过渡罩（2-1）通过布置的穿舱密封接头实现限位和端面密封，所述挂舵体组件（2）水平向的端头设有挂舵体前盖板（2-4），便于固定并定位润滑管和供电/信号电缆时调整位置，挂舵体前盖板（2-4）与挂舵体顶盘（2-2）连接固定，所述的防水壳体和挂舵体前盖板（2-4）与挂舵体顶盘（2-2）之间分别通过排成扇形的多个独立筋板连接。

2.根据权利要求1所述的一种船用吊舱推进器单元 ，其特征在于，所述的筋板上设置有方孔结构的横向导流孔。

3.根据权利要求1所述的一种船用吊舱推进器单元 ，其特征在于，所述防水壳体和挂舵体顶盘（2-2）之间的筋板与挂舵体前盖板（2-4）和挂舵体顶盘（2-2）之间的筋板彼此错位。

4.根据权利要求1所述的一种船用吊舱推进器单元 ，其特征在于，所述的管孔组件由独立的润滑管孔和电缆管孔组成。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种船用吊舱推进器单元 ，其特征在于，所述筋板的长度大于螺旋桨桨叶半径。