CN101100221B

CN101100221B - 推进吊舱设备、装有此设备的船及安置此设备的装置

Info

Publication number: CN101100221B
Application number: CN2007101269890A
Authority: CN
Inventors: R-P·圣母勒; C·戈丹
Original assignee: Aker Yards SA
Current assignee: Chantiers de lAtlantique SA
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: JP2008013167A; CN101100221A; FR2903378B1; EP1876095A1; KR20080004365A; FR2903378A1

Abstract

本发明涉及一种用于推进船的推进吊舱设备，该推进吊舱设备包括：吊舱(10)，该吊舱具有纵向轴线(X-X’)并封装有用于致动位于吊舱前端或后端的推进螺旋桨的马达；以及支柱(12)，该支柱机械连接所述吊舱(10)和用于使所述吊舱围绕垂直于其纵向轴线的垂直轴线(Y-Y’)转动的转动装置(121)。该推进吊舱设备的特征在于，至少所述转动装置(121)放置在具有两个平行于所述纵向轴线(X-X’)的纵向面(22，23)的容器(2)中，所述纵向面设有滑动件(30)，该滑动件形成用于在固定在所述船的船体(4)上的互补表面(52)上支承的支承表面。

Description

推进吊舱设备、装有此设备的船及安置此设备的装置

技术领域

本发明涉及一种用于推进船的推进吊舱设备(propulsion pod set)。

本发明还涉及一种装备有此类推进吊舱设备的船、特别是游轮，以及用于将此类推进吊舱设备安置就位在船上和将其从船上卸下的装置。

背景技术

在游轮领域，近年来的趋势是建造越来越大的轮船。

举例来讲，几年前服役的“玛丽女王2号”游轮的大小按通用计量制(UMS)单位表示约为150,000UMS。

当今建造的船的大小为约200,000UMS。

当船出现故障时，这种“巨型”的特点将导致某些问题。

与任何商用船一样，在将其搁置以对其推进吊舱设备进行修理期间，由于该船不具有商用功能，从而给其所有者带来经济损失。

实际上，游轮搁置超过36小时就很难作旅游之用，尤其是如果修理发生在航行期间。

另一问题是由对所述推进吊舱设备进行修理的方式引起的。术语“修理”既指彻底修理，也指在无法修理时用新的推进吊舱设备替换该推进吊舱设备。

目前，除例外情况外，船的这类修理通常在干船坞中进行。

但是，目前大得足以能容纳这类“海上巨轮”的干船坞数量很少。这样的干船坞在美洲大陆只有一个，在欧洲大陆只有两个。

这类船通常装备有至少一个推进吊舱设备，该设备由一吊舱和一推进螺旋桨(propeller screw)组成；所述吊舱机械连接到可枢转地安装在船体下面的支柱(support strut)上；所述推进螺旋桨位于该吊舱的前端或后端，并包括至少两个叶片，该推进螺旋桨被强制与连接在马达或发动机上的传动轴一起旋转。

这种吊舱设备还可包括封装有用于致动推进螺旋桨的马达的吊舱，所述推进螺旋桨位于所述吊舱的后方并被设有导流翼(flow-directing fin)的环包围。在以下说明中，这类吊舱设备被称为“螺杆泵型(screw pump type)吊舱设备”。

因此，已知推进系统包括至少两个侧吊舱设备的船。所述吊舱设备的存在具有这样的一个优点：除了通过吊舱设备或轴系传递的主推进力外，这些吊舱设备也传递推进功率，并且，由于它们安装成可枢转，从而使得船易于操纵，尤其当船在港口中时。

用于执行上述枢转的枢转装置及附属致动和维护装置(通风管路、润滑油管路等)结合在船体内，并因此易接近以便维修，推进吊舱、推进螺旋桨和支柱则不同，它们浸没在水中。在这种情况下，只有将船安置在干船坞中才能考虑对吊舱、推进螺旋桨和支柱这三个部件进行修理。因此，这种情况与上述情况相同。

发明内容

本发明的一个目的是通过提出一种用于推进船的推进吊舱设备来解决这些问题，所述推进吊舱设备具有这种结构，使得不必将船放置在干船坞中，而是将其停放到一停泊处且漂浮在水面上，例如在码头附近，即可进行修理。

本发明的另一目的是提出一种船，该船装备有此种推进吊舱设备，并装备有用于在所述船漂浮在水面上时将该推进吊舱设备安置在所述船上或将该推进吊舱设备从船上卸下的装置。

本发明的另一目的是提供一种装置，使得无论船的大小如何，所述船被搁置时间不超过上面所述的36小时。

因此，本发明首先提供一种用于推进船的推进吊舱设备，该推进吊舱设备包括：

·吊舱，该吊舱具有纵向轴线并封装有用于致动位于该吊舱前端或后端的推进螺旋桨的马达；以及

·支柱，该支柱机械连接所述吊舱和用于使所述吊舱围绕垂直于其纵向轴线的垂直轴线转动(pivoting，枢转)的转动装置(pivot means，枢转装置)。

该推进吊舱设备的特征在于，至少所述转动装置放置在具有两个平行于所述纵向轴线的纵向面的容器中，所述纵向面上设有滑动件，该滑动件形成用于在固定在所述船的船体上的互补表面上支承的支承表面。

此外，根据所述推进吊舱设备的其它有利的、非限制性的特征：

·所述滑动件为大致垂直于所述支柱的中平面延伸的突出件；

·所述容器的横向面中的至少一个即所述容器的朝前的面也设有所述滑动件；

·所述容器还封装有用于所述转动装置的致动、维护、通风和润滑的装置，但没有封装动力供应装置；

·所述容器大体呈矩形块形状；

·所述容器呈矩形块形状；

·所述滑动件始终沿所述容器的相应面伸展；

·所述突出件构成穿过所述容器的板的外部延伸部；以及

·所述板上设有一供用于将所述支柱连接到所述转动装置的装置通过的开口，所述转动装置由所述板支承。

本发明还提供一种装备有根据上述特征中任一项所述的推进吊舱设备的船，尤其是游轮。

在一优选实施例中，其船体设有至少一个用于接纳所述推进吊舱设备的纵向空腔，该空腔水平朝向船体尾部敞开并垂直向下敞开且至少沿纵向设有支承表面，该支承表面形成滑轨并适于接纳所述滑动件和支承所述推进吊舱设备。

优选地，所述空腔设有用于封闭所述空腔的朝向船体尾部敞开的开口的门。

在一特别的实施例中，所述空腔的开口的垂直边缘上设有用于接纳临时支架的装置，所述临时支架延长纵向支承表面并适于支承所述推进吊舱设备。所述空腔的内部可设有用于锚固牵引和/或推动装置的锚固区，该牵引和/或推动装置用于与推进吊舱设备配合以将该推进吊舱设备安置就位在所述空腔内和将其从所述空腔中卸下。也可使用任何其它装置例如致动型(Actuator type)装置。

最后，本发明提供根据上述特征中任一项所述的推进吊舱设备与用于将其安置在上述船上和将其卸下的动力构件(craft)的组合，所述组合的特征在于，所述动力构件设有一对用于提升所述推进吊舱设备的臂，该臂定位成与所述滑动件配合并适于与所述滑动件的顶面配合。

优选地，该组合的动力构件设有至少一个压载舱(ballast compartment)，通过填充或放空该压载舱，使得可以调整所述臂相对于所述突出件的高度。

从上文中可以理解，由于所有用于操作该推进吊舱设备的装置一起设置在所述容器中，因此，所述推进吊舱设备构成易于固定到船(或从船上卸下)的“独立”设备。

此外，优选以抽屉相对于设在桌子下面的滑轨滑动的方式相对于船体滑动容器而将所述推进吊舱设备安置就位或将其卸下。

因此可以在船漂浮在水面上时、优选停泊在码头旁边时执行这一操作。

附图说明

从以下参考附图对实施例的非限制性的详细说明中可看出本发明的其它特征和优点，在附图中：

图1为本发明的推进吊舱设备的极为概略的侧视图；

图2为图1所示推进吊舱设备的端视图，透过构成推进吊舱设备顶部的容器可看到装在所述容器中的各部件；

图3示出装在所述容器内的板的结构，所述板的相对边缘构成突出件；

图4以类似于图1的视图示出推进吊舱设备的变型实施例；

图5为示出船体尾部的局部端视图，更加具体地示出设置在所述船体内并接纳本发明的推进吊舱设备的空腔；

图6类似于图5，但为其侧视图，还明确示出用于封闭所述空腔的门；

图7是类似于图5的视图，其主要意图在于直观地比较本发明的吊舱设备的大小与人体的大小；

图8是构成动力构件整体的一部分的臂的侧视图，该动力构件用于将本发明的推进吊舱设备安置就位在船上和将其从船上卸下；

图9为一对如图8中的臂的俯视图；

图10为此类动力构件的极为概略的局部俯视图，该动力构件的两臂与本发明的吊舱设备配合；

图11和12为示出如何借助于上述动力构件将推进吊舱设备安置就位到船上的侧视图；

图13类似于图11和12，但为垂直方向的视图，该示例中的船体设有两个用于接纳各自的推进吊舱设备的空腔，透过船体可看到所述空腔；以及

图14为船的局部侧视图，该船设有用于将推进吊舱设备安置就位到船上和将其卸下的临时支架。

具体实施方式

图1和2所示用于推进船的推进吊舱设备1是“螺杆泵型吊舱设备”。

该推进吊舱设备包括一近似鱼雷形的吊舱10，该吊舱具有纵向轴线X-X’并封装有用于致动位于所述吊舱后端(即图1左侧)的推进螺旋桨13的马达例如电动机(未示出)。

当该吊舱设备在船上工作时，所述纵向轴线X-X’在水平面内延伸。

所述推进螺旋桨13被设有导流翼的环11包围。为简明起见，所述翼未在图中示出。

对此类器件的结构和操作的说明可参见公开号为No.FR 2 869 586的法国专利申请No.04 50842。

所述吊舱10在其顶部表面沿纵向固定在支柱12上，该支柱的主要作用是连接所述吊舱10与用于使所述吊舱能够围绕垂直于其纵向轴线的轴线Y-Y’转动的转动装置121。

此类转动装置的结构、操作和优点将在下文中说明。

根据本发明，至少所述转动装置位于一容器2中，在该示例中容器呈矩形块形状。

在图1和2中，该容器的顶面和底面用标号20和21表示，其(纵向)侧面即与上述轴线X-X’平行的侧面用标号22和23表示，其位于后方和前方的横向面用标号24和25表示。

所述容器2通过板3分成两部分。顶部是仅不漏水的金属构造，而底部是既起结构作用又不漏水的金属构造，即该底部设计成能承受并吸收板3上产生的力。此类板的作用和优点将在下文中说明。

有利地，所述容器2在其顶部设有用于进入其内部空间的活板门(trapdoor)和/或门。这些门未在图中示出。

根据本发明，该容器的至少两个纵向面22和23设有滑动件30，在该示例中，该滑动件为大致垂直于所述支柱12的中平面、即在图1和2中水平延伸的突出件。

如下所述，这些突出件形成用于在形式为固定在船体上的滑轨的互补表面上支承的支承表面。

在一未示出的实施例中，所述滑动件可为形成在面22和23上的“凹入”(非突出)件。

在上述附图中，只有面22和23设有突出件。但是，在本发明的实施例中，至少朝前的横向面25也可设有此类突出件，事实上，朝后的横向面也可设有此类突出件。

参考图2可见，支柱12向上伸出基本为截头圆锥体的构件120，该构件用作将所述支柱12连接到上述转动装置的连接装置。

该构件120装配成在容器内一形状互补的座26中转动。换句话说，该座构成用于接纳所述构件120的凹部(well)，从而使得所述构件可围绕轴线Y-Y’旋转。

通过圆形垫圈类型的装置在该构件120的底部与所述容器与之相向的部分之间(未示出)提供密封。

所述座26支承一金属板3，如图3所示，该金属板设有用于供构件120穿过并与之接合的圆形中央开口31。

在该实施例中，板3的尺寸做成伸出在容器的面22、23、24和25之外，从而构成从这四个面伸出的部件30。

如下所述，这种结构特别用于参与受力。

构成本发明的转动装置的轴承121安装在板3上并与构件120机械连接。所述轴承在开口31的周缘处支靠在该板上。

因此，通过致动所述轴承并经由构件120即可使得所述支柱12和与之相连的吊舱围绕上述轴线Y-Y’转动。

有利地，容器2还封装有用于致动转动装置的致动装置、用于对该致动装置和转动装置进行维护的装置、用于通风的装置和用于润滑的装置。非限制性地举例，这类装置可由确保吊舱设备正确工作所需的液压、润滑和通风系统构成。但是，动力供应装置未放置在该容器内。

而该船用于接纳设有所述动力供应装置的吊舱设备。但是，有利地，用于连接该动力供应装置与用于致动轴承121转动的装置的连接装备设置在容器壁面之一上，或者，实际上可设置在为此设计的不同位置上。

图4所示的吊舱设备具有与图1和2所示的吊舱设备基本相同的结构。

但是，在该示例中，所述容器2并不呈精确的矩形块形状，而只是大体呈矩形块形状。

在该示例中，该容器由A、B、C三个区组成，C区的体积明显小于A区和B区的体积。仅为叙述之便，A区封装有通风装置，B区封装有用于致动转动装置的致动装置，C区封装有液压装备。

上述两种吊舱设备中的每一种构成一独立单元，如下所述，可在所述船漂浮在水面上时将这些独立单元安置就位在船上，并按照如下所述特别方便地从船上卸下。

图5和6仅示出船体4在通向船尾的底部中位于标记为F的水线附近的很小的一部分。

该船体设有用于接纳上述吊舱设备的纵向空腔5。

所述空腔经开口50水平朝向船尾41敞开，并经纵向开口51垂直向下敞开。

所述空腔具有大致矩形块形状，其尺寸做成用于接纳吊舱设备1。

该空腔5沿纵向设有纵向伸展的支承表面52。两支承表面之间的距离设计成使得，容器2可接纳在两者之间，同时，在容器的纵向面22和23上的滑动件30支靠在所述支承表面上。

所述空腔5还沿其横向设有支承表面52，该支承表面类似于上述支承表面并位于所述空腔的前端(即远离开口50的一端)。

该附加支承表面设计用于接纳设在容器朝前的横向面上的滑动件30。

如下所述，这些支承表面因此形成适于接纳所述滑动件30且适于支承所述吊舱设备1的滑轨。

图6示出可移动地装配的用于封闭开口50的门42，一旦吊舱设备在空腔5中就位，则移动该门以覆盖所述开口。

继续对船体40进行说明，图5示出位于所述纵向支承表面52之一的垂直下方的船体整顺部(hull fairing)。该船体整顺部的形状使得船体与容器2的底部之间不存在实际的(真正的，完全的)不连续，而是存在一尽可能连续的表面，以便不阻碍水沿船身流动。因此，这一特征使得可以实现纵向对称的标准容器2，所述船体整顺部在容器与船体之间提供水力连续性。

图7与图5类似，区别仅在于，图7示出了人H的侧影，以便对本发明的吊舱设备和相关容器的大小有所了解。

图10示出用于如图5-7所示将上述吊舱设备1安置就位在船上和将其从船上卸下的动力构件的局部视图。

动力构件6包括一对用于提升吊舱设备1的臂60，所述臂定位成与容器2的滑动件30配合。

这些臂尤其在图8和9中可见。所述两臂在相互平行的垂直平面内延伸。

所述两臂经由一系列加强横档(stiffener crosspiece)61连接在一起。所述两臂优选设置在所述动力构件的一个端部，以便向外伸出在水面上方。

两臂之间的距离做成稍大于容器2的宽度。

沿两臂60中每一个的底边紧固有一纵向板62，从而所得臂组件呈L形。

两臂的板62设置在臂的外侧，使得所述板从所得的“叉”处向外伸出。

最后，两臂中的每一个设有一系列开口63，一个臂上的开口与另一臂上的开口相向。

优选地，所述动力构件设有至少一个压载舱，通过填充和放空该压载舱使得可以改变所述臂60相对于一参考点的高度。

下面将参考图11和12说明动力构件6的使用方式。

假设要把替换用的推进吊舱设备1安置就位到船4上，该船体上设有设计用于此目的的空腔5。

在动力构件的两臂60上已经固定有一推进吊舱设备1。

为了将该推进吊舱设备1固定在动力构件的两臂60上，将该动力构件运送到其上储备有推进吊舱设备1的码头附近，从而使两臂的板62倚靠在容器的突出件30上。为了使所述板62倚靠在突出件30上，部分填充动力构件的压载舱从而降低其高度。在另一变型中，也可利用起重机或任何与之相当的装置使得该推进吊舱设备1吊到臂60的高度。

一旦将板62定位在突出件30的上方，则在开口63中插入一紧固件(未示出)以将该吊舱设备1固定到所述臂60上。

然后移动该动力构件以将其移动到船后部并与空腔5精确对齐。图11示出此时的构型。

然后再次向前移动该动力构件，使得臂60及其由吊舱设备1构成的负载在两支承表面52之间逐渐接合到空腔5中。

根据需要填充或放空所述压载舱，以调整突出件30相对于支承表面52的位置。

一旦突出件30定位在支承表面52上，则可向前移动所述动力构件，从而使得吊舱设备1相对于空腔5如同抽屉相对于设在桌子下面的滑轨一样滑动。

一旦吊舱设备正确定位在支承表面52上，则取出接合在两臂60的开口63中的紧固件。

通过放空该动力构件的压载舱，可使两臂相对于吊舱设备的水平位置升高。然后可向船尾移动该动力构件。

将所述推进吊舱设备通过合适的装置(例如螺栓或机械楔子)紧固在船体上，连接向转动装置提供动力的动力供应装置，并关闭用于封闭所述空腔的门42，则该推进吊舱设备即可进行工作。

所述突出件30因此倚靠在支承表面52上，从而参与在容器2的由所述板3限定的顶部和底部之间的密封。

当容器的后部横向面24上也存在有突出件时，所述突出件优选与门42配合，也用于提供这种密封。

图13示出船上设有两个空腔5的情形，其中一个空腔为空的并即将用于接纳吊舱设备1，而另一空腔正在接纳这种吊舱设备。

参考图14可见，沿着空腔开口50的垂直边缘在合适位置上安置有一对水平延伸并与支承表面52(在图14中只能看见其中一个)对齐的支架7。

例如，所述支架由与起重机的臂或支架结构(tower structure)类似的金属结构构成。

在开口的上述边缘上设有用于(可拆卸地)接纳和紧固该支架7的装置。

例如借助于起重机将吊舱设备1放置到所述的一对支架7上。一旦就位，则例如借助于绞车或致动器将所述吊舱设备移入空腔5中，直到进入支承表面52上的合适位置。

然后可将支架拆除。

作为示例，本发明的推进吊舱设备适于传递至少20兆瓦的功率。

所述容器2的宽度为约5m，且其高度为约3.5m，其长度为约10m。

除构成易于安装和拆卸的完全独立的推进吊舱设备外，封装有使吊舱正确转动所需的所有部件的容器还使得尤其是在修理或更换这些部件时能够更加容易地接近这些部件。

Claims

1.一种用于推进船的推进吊舱设备，该推进吊舱设备包括：

·吊舱(10)，该吊舱具有纵向轴线(X-X’)并封装有用于致动位于该吊舱前端或后端的推进螺旋桨的马达；以及

·支柱(12)，该支柱机械连接所述吊舱(10)和用于使所述吊舱围绕垂直于其纵向轴线(X-X’)的垂直轴线(Y-Y’)转动的转动装置(121)，

所述推进吊舱设备的特征在于，至少所述转动装置(121)放置在具有两个平行于所述纵向轴线(X-X’)的纵向面(22，23)的容器(2)中，所述纵向面上设有滑动件(30)，该滑动件形成用于在固定在所述船的船体(4)上的互补表面(52)上支承的支承表面。

2.根据权利要求1所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述滑动件是垂直于所述支柱的中平面延伸的突出件(30)。

3.根据权利要求1或2所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述容器的横向面中的至少一个也设有所述滑动件(30)。

4.根据权利要求3所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述容器的横向面中的所述至少一个为所述容器的朝前的面(25)。

5.根据权利要求1所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述容器(2)还封装有用于所述转动装置(121)的致动、维护、通风和润滑的装置(A，B，C)，但没有封装动力供应装置。

6.根据权利要求1所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述容器(2)大体呈矩形块形状。

7.根据权利要求1所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述容器(2)呈矩形块形状。

8.根据权利要求1所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述滑动件(30)始终沿所述容器(2)的纵向面(22，23)伸展。

9.根据权利要求3所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述滑动件(30)始终沿所述容器(2)的纵向面(22，23)和/或横向面(24，25)伸展。

10.根据权利要求2所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述突出件(30)构成穿过所述容器(2)的板(3)的外部延伸部。

11.根据权利要求10所述的推进吊舱设备，其特征在于，所述板(3)设有一供用于将所述支柱(12)连接到所述转动装置(121)的装置(120)通过的开口(31)，所述转动装置由所述板(3)支承。

12.一种装备有根据前述权利要求中任一项所述的推进吊舱设备(1)的船。

13.根据权利要求12所述的船，其特征在于，该船为游轮。

14.根据权利要求12所述的船，其特征在于，所述船的船体设有至少一个用于接纳所述推进吊舱设备(1)的纵向空腔(5)，该空腔水平朝向船体尾部(41)敞开并垂直向下敞开，且至少沿纵向设有支承表面(52)，该支承表面形成滑轨并适于接纳所述滑动件(30)和支承所述推进吊舱设备。

15.根据权利要求14所述的船，其特征在于，所述空腔(5)设有用于封闭所述空腔的朝向船体尾部(41)敞开的开口(50)的门(42)。

16.根据权利要求14或15所述的船，其特征在于，所述空腔(5)的开口(50)的垂直边缘上设有用于接纳临时支架(7)的装置，该临时支架延长纵向支承表面(52)并适于支承所述推进吊舱设备(1)。

17.根据权利要求14所述的船，其特征在于，所述空腔(5)具有大致矩形块形状。

18.根据权利要求2-11中任一项所述的推进吊舱设备和用于将该推进吊舱设备安置在根据权利要求12-17中任一项所述的船上或将该推进吊舱设备从船上卸下的动力构件的组合，所述组合的特征在于，所述动力构件设有一对用于提升所述推进吊舱设备(1)的臂(60)，该臂(60)定位成与所述滑动件(30)配合并适于与所述滑动件(30)的顶面配合。

19.根据权利要求18所述的组合，其特征在于，所述组合设有至少一个压载舱，通过填充或放空该压载舱，使得可以调整所述臂(60)相对于所述滑动件(30)的高度。