CN101065290A - 船舶的推进系统 - Google Patents

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Abstract

船舶的推进系统(1)具有设在船体(11)上的至少一个艉鳍(10)以及位于船尾以提供推力的第一推进装置(2)，同时还包括定位成与艉鳍(10)相连的第二推进装置(6，7)，该装置(6)包括用于改变其推力方向的系统(6.1，6.3)。

Description

船舶的推进系统
本发明涉及船舶的推进系统，该推进系统至少设有位于其船体上的艉鳍(skeg)，以及位于船尾部位以提供推力的第一推进装置，其中，所述推进系统还包括定位成与艉鳍相连的第二推进装置。
轮船以及其他的船舶都配备有机械设备，用于协助港口调配操纵，有些船舶，象大型的巡洋舰，需要具备相当大的侧推力，以充分满足其易于操纵的特性，所以配备有好几种为人熟知的选择，用以满足操纵所需要的充足动力。
传统的做法是在船首和船尾使用大型导管推进器(tunnelthruster)，有的大型船只使用电动马达群，也可以为之提供很好的操纵性，但是考虑到可靠性，有些船主认为使用电动马达群并不是一个很好的办法；至于导管推进器，在空间上存在一些问题，比如，很难在船尾安装足够多的导管推进器。
传统的可操舵式推进器可以算是一种不完全的解决方案，但是高速的时候，传统的可操舵式推进器的效率有些低，同时在水流中会产生额外的阻力，基于这些原因，传统可操舵式推进器也不能令人满意。也有人考虑过伸缩式推进器，这种推进器使用的时候可以放下来，不用了可以收起来放进船内，但是，这样船内需要很大的空间，而且这种推进器造价昂贵。
在下文中，用语“艉鳍”指的是船舶龙骨末端靠近艉柱的船尾部，或者说是船只后面底部的一种一般为鳍状结构。
本发明的一个目的是为船舶提供一种推进系统，该推进系统可以解决以上所述的问题。
权利要求1中所公开的以及在其它权利要求中更清楚地公开的这种系统可以用来解决上述问题。
根据本发明，船舶的推进系统至少设有位于其船体上的艉鳍以及位于船尾部位以提供推力的第一推进装置，其中，该推进系统包括定位成与艉鳍相连的第二推进装置，本发明的特征在于，与艉鳍相连的第二推进装置包括用于改变其推力方向的系统。
用于改变推力方向的系统包括第二推进装置中的支持和控制机构，该支持和控制机构能够使第二推进装置绕着基本上垂直于推力方向的轴线而旋转。第二推进装置在形状上设置成延续艉鳍的形状，因此只会产生很小的阻力。优选的是，第二推进装置包括可操舵式推进器。
为了保证其流线型的结构，第二推进装置以及艉鳍具有大致平行的配对表面，当第二推进装置位于大致零度角位置时，这些配对表面能够相匹配。更具体地说，在可操舵式推进器前方的艉鳍的尾端边缘呈弧形，所述弧形与基本上等于艉鳍尾端边缘和可操舵式推进器旋转轴线之间的距离的半径相匹配。这种结构就允许第二推进装置与艉鳍彼此靠近地相连。
第二推进装置朝向其垂直旋转轴线的前面延伸。这就提供了这样的好处，即，当第二推进装置绕着其轴线旋转的时候，在艉鳍和第二推进装置之间形成较大的开口，以便于水流从中流过。
以下结合所附示意图来更好地描述本发明：
图1是显示了本发明优选实施例的船舶的船尾部的侧视图；
图2是图1的俯视图；
图3显示了处于提供最大后推力时的位置的图1所示实施例。
在以下对图1-3的描述中，包括用于改变其推力方向的系统的第二推进装置6被称为可操舵式推进器。图中展示了船只的船尾。图中所示的船只设有包括有两条轴线的第一推进装置1，以作为船只的主推进器，这两条轴线都配备有方向舵(rudder)系统3，船只的船体11在其船尾设有艉鳍10。
可操舵式推进器6集成到船舶的艉鳍10内。艉鳍还包括导管推进器7及其动力源8。可操舵式推进器6与其动力源6.1相连，并且包括用于转动可操舵式推进器的支持机构6.3和控制机构6.2，通过这些机构，可操舵式推进器6可以向两侧旋转超过90度的角度，以便沿着所需的方向来引导推力。可操舵式推进器集成到艉鳍10内，以便使沿着船体的水流阻力的增加最小。可操舵式推进器及其支柱12都具备符合流体动力学的外形，以便延续艉鳍10的形状，并允许水流以流体动力学平滑的方式流动。另外，可操舵式推进器还配备有螺旋桨6.1，它可以是顺桨的类型，以便进一步减小推进器在停用时的额外阻力；也就是说，推进器的奖叶可以在任一方向上旋转，直到与船舶的纵轴线基本平行，这样的话，当船舶以航速前进的时候，可操舵式推进器6可停留在顺桨的位置。
可操舵式推进器6和艉鳍10通过如下的方式连接。可操舵式推进器6的支柱12朝向其垂直旋转轴线13的前面延伸，换句话说，支柱12具有从其垂直旋转轴线13向前延伸的鳍状结构的向前延伸部12’，而艉鳍10相应地具有与向前延伸部12’的尺寸相符的开口。这就意味着，当可操舵式推进器6转向至侧面的时候，在艉鳍10和可操舵式推进器6之间形成了较大的开口14。可操舵式推进器6的螺旋桨上所产生的沿着图3中箭头所示的水流就可比较容易地从艉鳍和支柱之间通过，从而产生较大的侧推力。螺旋桨工作引起的螺旋桨尾流就不会较大程度地撞击到艉鳍上。可操舵式推进器前方的艉鳍10尾端边缘呈弧形，并且与基本上等于艉鳍10尾端边缘和可操舵式推进器10的旋转轴线13之间的距离的半径相匹配。同时，支柱12的延伸部12’的前边缘具有相应形状的表面，从而形成了配对表面。这样，就形成了配对表面12.1，12.2，当第二推进装置大致处于零度角的位置时，配对表面12.1，12.2彼此匹配。当可操舵式推进器处在沿着船舶的方向时，在艉鳍和可操舵式推进器之间的间隙就达到最小。这样是为了减小对水流的干扰。
根据本发明的可操舵式推进器6可以多种不同的构造来使用：
-单艉鳍或者多艉鳍的应用
-双螺旋桨、三螺旋桨或者四螺旋桨的应用
-带有用于推动器的电力驱动或者机械驱动装置
-可操舵式推进器6可具有Z形或L形驱动装置
-艉鳍可具有一个或多个导管推进器7，或者没有导管推进器7
-适用于所有现有的船舶。
可操舵式推进器6可以与导管推进器7及主螺旋桨(即第一推进装置2配合方向舵3)一起使用，以用于进行操纵。它也可以连接在自动操纵系统上。
本发明并不限于所示的实施例，而是可以在所附权利要求所界定的保护范围内进行若干种的修改。比如，第二推进装置6可以定位成与艉鳍相连，以便艉鳍从第二推进装置6在向前方和向尾端两个方向上延伸。这种情况下，从第二推进装置向船尾延伸的艉鳍就为第二推进装置6的螺旋桨提供了空间，通过这种布局，向尾端方向延伸的艉鳍例如可以为船舶入坞提供支持。

Claims (8)

1.一种船舶的推进系统(1)，其设有位于其船体(11)上的至少一个艉鳍(10)，以及位于所述船舶的船尾部位以提供推力的第一推进装置(2)，其中，所述推进系统(1)包括定位成与所述艉鳍相连的第二推进装置，其特征在于，与所述艉鳍相连的所述第二推进装置(6)包括用于改变其推力方向的系统(6.1，6.3)。
2.根据权利要求1所述的推进系统(1)，其特征在于，所述用于改变推力方向的系统(6.2，6.3)包括所述第二推进装置的支持机构(6.3)和控制机构(6.2)，所述支持和控制机构能够使所述第二推进装置围绕基本上垂直于所述推力方向的轴线而旋转。
3.根据权利要求1所述的推进系统(1)，其特征在于，所述第二推进装置(6)具有在装配后可以绕其转动的旋转轴线(13)，并且所述第二推进装置设有向前延伸部(12’)，所述向前延伸部在所述第二推进装置(6)和所述艉鳍(10)之间形成了开口。
4.根据权利要求2所述的推进系统(1)，其特征在于，所述第二推进装置(6)在形状上延续了艉鳍(10)的形状，从而提供了最小的阻力。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的推进系统(1)，其特征在于，所述第二推进装置(6)包括可操舵式推进器装置。
6.根据前文权利要求1至4中任一权利要求所述的推进系统(1)，其特征在于，所述第二推进装置(6)和所述艉鳍(10)具有大致平行的配对表面(12.1，12.2)，当所述第二推进装置位于大致零度角位置时，所述配对表面彼此匹配。
7.根据权利要求6所述的推进系统(1)，其特征在于，在所述可操舵式推进器(6)前方的所述艉鳍(10)的尾端边缘的形状呈弧形(12.1)，所述弧形与基本上等于所述艉鳍(10)的尾端边缘与所述可操舵式推进器(6)的旋转轴线(13)之间的距离的半径相匹配。
8.根据权利要求1所述的推进系统(1)，其特征在于，所述第二推进装置(6)的支柱(12)朝向其垂直旋转轴线(13)的前面延伸。
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