本發(fā)明涉及船舶電力推進(jìn)永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)常采用電動(dòng)機(jī)、齒輪箱、螺旋槳驅(qū)動(dòng)船舶，因此船舶推進(jìn)系統(tǒng)工作效率低，噪聲大、故障率高。為此，研究高效一體化船舶推進(jìn)系統(tǒng)，具有重要研究意義。為了提高船舶推進(jìn)系統(tǒng)效率，提出永磁電機(jī)和螺旋槳為一體無(wú)位置驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的電力推進(jìn)系統(tǒng)相比較，一體化船舶推進(jìn)系統(tǒng)具有很高的集成度、控制簡(jiǎn)單、易于安裝、維護(hù)方便、體積小，重量輕，噪聲振動(dòng)小，散熱好，功率密度大、效率高，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

一體化船舶推進(jìn)系統(tǒng)中電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸與螺旋槳共軸，減去了齒輪傳動(dòng)部分，而螺旋槳與海水直接接觸，因此轉(zhuǎn)子與螺旋槳共軸后，驅(qū)動(dòng)永磁電機(jī)將呈現(xiàn)開放式結(jié)構(gòu)，定子機(jī)殼表面和定轉(zhuǎn)子氣隙以及轉(zhuǎn)子內(nèi)部均有海水流過(guò)，需對(duì)電機(jī)定轉(zhuǎn)子進(jìn)行屏蔽保護(hù)，采用傳統(tǒng)屏蔽式電機(jī)結(jié)構(gòu)，定轉(zhuǎn)子均帶屏蔽套，增加了電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度，使得電機(jī)的主磁阻升高，降低了永磁體的勵(lì)磁效果，電機(jī)的功率因數(shù)隨之降低。

因此如何在有效地對(duì)永磁電機(jī)進(jìn)行防水屏蔽保護(hù)的同時(shí)減小電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙，提高功率因數(shù)，是一個(gè)亟待改進(jìn)的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)，從而減去了齒輪箱等裝置，可有效提高推進(jìn)系統(tǒng)工作效率，降低噪聲，進(jìn)一步的提高了電機(jī)功率密度，大大減少了電機(jī)體積。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子；所述電機(jī)定子包括定子鐵芯、定子端部繞組；所述電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯；其中，所述電機(jī)定子為屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)為密封腔與定子槽楔共同連接組成，所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面鑲有永磁磁鋼。

所述電機(jī)定子端部繞組整體浸漬膠狀物，固化為一體，所述密封腔在定子端部繞組位置，所述定子端部繞組密封腔由定子端部機(jī)殼及兩組鋁合金構(gòu)件組成，定子機(jī)殼長(zhǎng)度比所述定子鐵芯長(zhǎng)。

所述鋁合金構(gòu)件一組為制成梳齒狀的鋁合金，該部分梳齒狀合金分別插入定子槽楔內(nèi)，成為槽楔的一部分；另一組鋁合金構(gòu)件插入在定子機(jī)殼端伸出部分中間銑出的環(huán)形槽中，并進(jìn)行密封連接，該連接件和梳齒狀鋁合金再進(jìn)行密封連接，與定子機(jī)殼共同組成密封腔。

電機(jī)定子機(jī)殼伸出部門上方設(shè)有注膠孔，從所述注膠孔將膠狀物注入定子端部區(qū)域，然后將注膠孔密封。

所述屏蔽結(jié)構(gòu)為密封腔與所述定子槽楔共同連接組成，所述另一組鋁合金構(gòu)件插入在定子機(jī)殼端伸出部分中間銑出的環(huán)形槽中，并進(jìn)行密封連接，該連接件和梳齒狀鋁合金再進(jìn)行密封連接，與定子機(jī)殼共同組成密封腔，其中，所述的連接方式為焊接或者熔接。

從所述注膠孔將膠狀物注入定子端部區(qū)域，所述定子端部區(qū)域?yàn)槊芊馇唬雒芊馇蛔⒛z時(shí)，采用真空壓力灌注法，先將密封腔抽至真空，然后打開進(jìn)料閥，待灌注滿后，關(guān)掉真空閥，再開壓力閥，加壓一段時(shí)間后，關(guān)掉壓力閥，再少開一點(diǎn)真空閥直到膠狀物固化為止。

所述電機(jī)定子槽楔進(jìn)行防水處理，采用磁性槽楔外表面浸上防水漆的方式。

所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面鑲有金屬面，所述金屬面為永磁磁鋼或者永磁合金；所述電機(jī)定子端部繞組整體浸漬膠狀物，固化為一體，所述膠狀物為環(huán)氧樹脂膠。

永磁電機(jī)采用無(wú)位置傳感器的永磁無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的定子結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的定子結(jié)構(gòu)平面示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的梳齒狀金屬插件示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的梳齒狀金屬插件連接防水槽楔示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的密封腔注膠示意圖。

【附圖標(biāo)記】

1密封腔； 2梳齒狀金屬插件； 3定子鐵芯； 4定子槽楔；

5電機(jī)轉(zhuǎn)子； 6密封腔端部合金件； 7注膠孔； 8抽氣孔；

9定子端部繞組； 10轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸； 11定子鐵芯軛背部與機(jī)殼之間的間隙；

12定子機(jī)殼； 13轉(zhuǎn)子鐵芯。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的定子結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的定子結(jié)構(gòu)平面示意圖；如圖1結(jié)合圖2所示：

一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)，包括：電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子5；所述電機(jī)定子包括定子鐵芯3、定子端部繞組9；所述電機(jī)轉(zhuǎn)子5包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸10；其中，所述電機(jī)定子為屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)為密封腔1與定子槽楔4共同連接組成，所述轉(zhuǎn)子鐵芯13表面鑲有金屬面，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸10與螺旋槳共軸，螺旋槳槳葉與轉(zhuǎn)子內(nèi)表面固定接觸。

所述電機(jī)定子端部繞組9整體浸漬膠狀物，固化為一體，所述密封腔在定子端部繞組9位置，所述定子端部繞組密封腔9由定子端部機(jī)殼12及兩組鋁合金構(gòu)件6組成，定子機(jī)殼12長(zhǎng)度比所述定子鐵芯3長(zhǎng)。

所述定子鐵芯3軛背部與機(jī)殼12之間的間隙11有海水流過(guò)。

電機(jī)定子機(jī)殼12伸出部門上方設(shè)有注膠孔7，從所述注膠孔7將膠狀物注入定子端部區(qū)域，然后將注膠孔密封。

所述電機(jī)定子槽楔進(jìn)行防水處理，采用磁性槽楔外表面浸上防水漆的方式。

所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面鑲有金屬面，所述金屬面為永磁磁鋼或者永磁合金；所述電機(jī)定子端部繞組整體浸漬膠狀物，固化為一體，所述膠狀物為環(huán)氧樹脂膠。

永磁電機(jī)采用無(wú)位置傳感器的永磁無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的梳齒狀金屬插件示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的梳齒狀金屬插件連接防水槽楔示意圖；如圖3、圖4結(jié)合圖1所示：

所述鋁合金構(gòu)件6一組為制成梳齒狀的鋁合金，該部分梳齒狀合金2分別插入定子槽楔4內(nèi)，成為槽楔的一部分；另一組鋁合金構(gòu)件6插入在定子機(jī)殼端伸出部分中間銑出的環(huán)形槽中，并進(jìn)行密封連接，該連接件和梳齒狀鋁合金2再進(jìn)行密封連接，與定子機(jī)殼共同組成密封腔。

所述梳齒狀合金2分別插入定子槽內(nèi)一般為2-3cm。

所述屏蔽結(jié)構(gòu)為密封腔與所述定子槽楔共同連接組成，所述另一組鋁合金構(gòu)件插入在定子機(jī)殼端伸出部分中間銑出的環(huán)形槽中，并進(jìn)行密封連接，該連接件和梳齒狀鋁合金再進(jìn)行密封連接，與定子機(jī)殼共同組成密封腔，其中，所述的連接方式為焊接或者熔接。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種船舶永磁電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的密封腔注膠示意圖，如圖5結(jié)合圖1所示：

電機(jī)定子端部灌注環(huán)氧樹脂時(shí)，采用真空壓力灌注法，定子機(jī)殼12伸出端上部開有注膠孔7，從注膠孔將環(huán)氧樹脂膠注入定子端部區(qū)域，然后將注膠孔密封。具體步驟為先將密封腔抽至真空，然后慢慢打開進(jìn)料閥，待灌注滿后，關(guān)掉抽氣孔8，再開注膠孔7，加壓一段時(shí)間后，關(guān)掉注膠孔7，再慢慢地少開一點(diǎn)點(diǎn)抽氣孔8(防止飛濺)直到絕緣環(huán)氧樹脂固化為止，采用真空壓力灌注法是為了防止環(huán)氧樹脂中出現(xiàn)氣泡，因環(huán)氧樹脂本身的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)優(yōu)于空氣，氣泡的存在不利于端部繞組的散熱，故操作過(guò)程中應(yīng)避免氣泡的出現(xiàn)。采用該種方式可有效降低端部繞組溫度8～10℃。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述密封腔與定子槽楔的連接方式的應(yīng)用類型僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的上述密封腔與定子槽楔的連接方式的應(yīng)用類型如可適用于本發(fā)明實(shí)施例，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述連接件與梳齒狀鋁合金的連接方式的應(yīng)用類型僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的上述連接件與梳齒狀鋁合金的連接方式的應(yīng)用類型如可適用于本發(fā)明實(shí)施例，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施省去了傳統(tǒng)船舶電驅(qū)動(dòng)方式所需的齒輪箱等裝置，減少了級(jí)聯(lián)傳動(dòng)裝置中的摩擦損耗，提高了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作效率，節(jié)省了系統(tǒng)成本，并降低了運(yùn)行時(shí)的噪聲；所用永磁電機(jī)為新型屏蔽結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)屏蔽電機(jī)相比，采用本文所提出的新型定子屏蔽結(jié)構(gòu)后，電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度有所減少。由電機(jī)理論可知，提供相同的輸出功率的情況下，氣隙長(zhǎng)度減小可有效降低永磁體的用量，從而降低了電機(jī)的成本，同時(shí)也提高了電機(jī)的效率，且定轉(zhuǎn)子通過(guò)海水或江水冷卻，定子采用端部注膠的方式，可有效降低端部繞組的溫度。故采用本文所提出的新型屏蔽結(jié)構(gòu)后，永磁電機(jī)的溫升與傳統(tǒng)密閉式電機(jī)相比降低了很多，有效控制住端部繞組的溫升，可進(jìn)一步提高電機(jī)功率密度，從而大大減小電機(jī)體積。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置或系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。