CN101712374B - 带侧向推进器的船体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带侧向推进器的船体,其包括:开闭侧向推进器(3)的通道(9)的盖部(17);固定在盖部(17)上并旋转自如地被船底(7)支承的轴部(19A);以及通过轴部(19A)的旋转而开闭盖部(17)的驱动装置(24),其中,轴部(19A)的旋转轴线(L2)沿着与通道(9)的通道轴线(L1)垂直的方向延伸,并偏离通道轴线(L1),打开了通道(9)时的盖部(17)的表面(17a)比旋转轴线(L2)与通道轴线(L1)交叉的时候更靠近通道轴线(L1)。
Description
技术领域
本发明涉及带侧向推进器的船体。
背景技术
以往,公知有为了使船体容易靠岸和离岸而具有侧向推进器的船体。侧向推进器包括横向贯穿船底的通道和配置在通道内的螺旋桨。通常,侧向推进器分别设置在船首侧和船尾侧上,以提供船体横向前进时的推进力。带侧向推进器的船体在靠岸时不需要拖船等,从而提高了操作性能。
侧向推进器的通道位于船体吃水情况下的水中,并且形成于船体侧面上的通道的开口(出入口)构成航行的阻力,影响航行速度和驾船,并使燃料消耗率下降。因此,例如开发出了设置开闭通道出入口的盖结构并在通常的航行中关闭通道来降低阻力的技术(参见专利文献1:日本特开昭59-45198号公报)。这种盖结构由类似于蝶形阀的结构构成,其中包括与通道的内周面形状相对应的圆形板和使圆形板旋转的轴部。轴部的轴线(旋转轴线)以与通道的中心线(通道轴线)交叉的方式配置,当使轴部旋转时,圆形板也旋转。圆形板立起时堵塞通道,从而变为关闭通道的状态。另一方面,当圆形板卧倒而水平横放时,变为打开通道的状态。侧向推进器在通道完全打开的状态下工作。
发明内容
盖结构的圆形板具有在关闭通道时朝向外侧的表面和朝向内侧的里面。盖结构的旋转轴线虽与通道轴线交叉,但圆形板的表面与旋转轴线实际上彼此离开,因此当为了打开通道而放倒圆形板时,圆形板的表面比通道轴线更向下侧偏离。因此,需要在通道中设置容许所述偏离的空余(逃げ)。所述空余的部分是即便立起圆形板也无法关闭的间隙,构成航行时的阻力。然而,在现有的带侧向推进器的船体中,通常都将用于关闭通道的盖部中的旋转轴线与通道轴线交叉地设置,没有特别考虑因上述间隙会产生阻力的问题,因此在通过降低阻力来提高燃料消耗率的方面来说,做得还不够充分。
本发明就是为了解决上述问题而作出的,其目的在于,提供一种通过降低由侧向推进器的通道给航行造成的阻力可提高燃料消耗率的带侧向推进器的船体。
为了解决上述问题,本发明提供一种带侧向推进器的船体,其中所述侧向推进器包括贯穿船底的圆筒形的通道以及配置在所述通道内的螺旋桨,所述船体的特征在于,包括:盖部,所述盖部开闭通道的出入口;轴部,所述轴部固定在盖部上并旋转自如地被船底支承;以及驱动部,所述驱动部通过轴部的旋转,使得盖部立起来关闭通道,或者放倒盖部来打开通道,其中,盖部包括在关闭了通道时朝向通道的外侧的表面以及朝向所述通道的内侧的里面,轴部的旋转轴线沿着与通道的通道轴线垂直的方向延伸,并偏离通道轴线,打开了通道时的盖部的表面比旋转轴线与通道轴线交叉的时候更靠近通道轴线。
在本发明中,驱动部通过使轴部旋转,使得盖部立起来关闭通道,或者放倒盖部来打开通道。由于盖部具有实质性厚度,因而在轴部的旋转轴线与盖部的表面之间具有预定的距离。因此,当为了打开通道而放倒盖部时,盖部的表面比旋转轴线例如更向下侧偏离。当关闭了通道时,盖部的表面中宽度最宽的部分处于通道轴线上,但如果放倒盖部来打开通道,所述宽度最宽的部分就会跑到比通道轴线靠下侧的位置。从而,为了避免与打开了通道时的盖部的表面发生干涉,需要在通道的出入口附近的内周面形成空余。在现有的船体中,一般使轴部的旋转轴线与通道轴线交叉。但是,在本发明中,轴部的旋转轴线沿着与通道轴线垂直的方向延伸,并偏离通道轴线,因此当打开了通道时,与现有的一般船体、即开闭盖部的轴部的旋转轴线与通道轴线交叉的船体相比,盖部的表面更靠近通道轴线,从而与现有的船体相比,能够减小作为空余的间隙的尺寸。即便将盖部立起来关闭通道,也不能用盖部盖住作为空余的间隙,因此这种作为空余的间隙在通常的航行中将成为阻力。从而若能够减小空余,关闭通道时在通道的内周面与盖部之间所产生的间隙就会变小,航行时的阻力下降,因而能够提高燃料消耗率。
此外优选如下:在船底的设有通道的部分的下侧的宽度窄于其上侧的宽度,盖部沿着通道出入口周围的船底的外周面倾斜立起来关闭通道,轴部的旋转轴线相对于通道轴线向上侧偏离,并且当打开了通道时,盖部的表面中在旋转轴线方向上宽度最宽的部分比旋转轴线与通道轴线交叉的时候更靠近通道轴。由于盖部沿着通道出入口周围的船底的外周面倾斜立起来关闭通道,因此能减少在关闭通道的出入口的情况下航行时的阻力。此外,轴部的旋转轴线相对于通道轴线向上侧偏离,并且在打开了通道时,盖部的表面中在轴部的轴线方向上宽度最宽的部分比轴部的轴线与通道轴线交叉的时候更靠近通道轴线。需要与该宽度最宽的部分相应地在通道上形成空余。通过使宽度最宽的部分靠近通道轴线,与轴部的旋转轴线与通道轴线交叉的时候相比,能够可靠地减小空余,能够降低航行时的阻力,进而能够提高燃料消耗率。
此外优选如下:盖部具有表面和里面均为凸曲面的翼形状。当放倒盖部来打开通道并在此状态下驱动螺旋桨时,通过通道内部的流体的阻力变小,能够提高燃料消耗率。
此外优选如下:固定于盖部上的轴部为一对,并且一对轴部分别独立地配置在盖部的两侧。由于一对轴部分别独立地设置,因而容易进行维护,并当有一个轴部发生了损坏等时易于进行修理。
此外优选如下:驱动部利用液压来开闭盖部。通过利用液压,能够以小型驱动部获得大的输出,而且摩擦损失小,效率高。
此外优选如下:驱动部包括:一对臂部,所述一对臂部分别从一对轴部突出并沿着与轴部的旋转轴线交叉的方向延伸;一对缸部,所述一对缸部分别与一对臂部连接,并通过使臂部倾动(傾動)来使轴部旋转;以及液压泵,所述液压泵向一对缸部这两方施加液压。由于缸部发挥作用,使臂部倾动,轴部通过臂部的倾动进行旋转而开闭盖部,因此能够以较小的力高效地开闭盖部。
此外优选如下:驱动部还包括检测部,该检测部设置于缸部,并通过检测出盖部的打开位置和关闭位置中的至少一个位置来使液压泵停止工作。当检测部检测到盖部的打开位置时,能够使从关闭位置运动到打开位置的盖部可靠地停止在打开位置。当检测部检测到盖部的关闭位置时,能够使从打开位置运动到关闭位置的盖部可靠地停止在关闭位置。
此外,优选还包括锁定部,该锁定部在盖部关闭了通道时通过维持施加在缸部上的液压来将盖部保持在预定位置。由于能将盖部保持在预定位置(例如,关闭位置或打开位置),因此能够排除由于盖部晃动所造成的影响,从而稳定地降低可在通道出入口产生的阻力。
此外,优选还包括防超载部,一旦在盖部关闭了通道出入口的状态下向盖部施加了超载的外力,则该防超载部就解除锁定部对盖部的保持。当超载的外力施加到盖部上时,锁定部对盖部的保持被解除,因此能够避免盖部或驱动部因为超载而损坏等。
此外优选如下:侧向推进器的通道设置在船底中靠船首一侧的前部和靠船尾一侧的后部这两个部分,盖部至少开闭前部的通道的出入口。在通常的航行期间,燃料消耗率因为船首一侧的侧向推进器的通道的阻力而容易下降,因此,通过用盖部至少开闭前部的通道的出入口,从而能够有效地抑制燃料消耗率下降。
附图说明
图1A和图1B是示出本发明实施方式的带侧向推进器的船体的图,其中图1A是侧视图,图1B是仰视图;
图2是沿图1B的II-II线的截面图;
图3是将液压缸放大示出的侧视图;
图4是示出由盖部将通道的出入口关闭了的状态的主视图;
图5是盖部的俯视图;
图6是示出驱动装置的液压电路的图;
图7是现有例的盖部的截面图;
图8A~图8D是用于比较本实施方式和现有例的示意图,其中,图8A是本实施方式的盖部的截面图,图8B是本实施方式的盖部的主视图,图8C是现有例的盖部的截面图,图8D是现有例的盖部的主视图。
具体实施方式
以下,参考附图,对本发明的带侧向推进器的船体的优选实施方式进行说明。图1A和图1B是简要示出带侧向推进器的船体(以下,称为“船体”)1的图,其中图1A是侧视图,图1B是仰视图。
在船体1中,侧向推进器3、5设置在船首1a一侧的前部以及船尾1b一侧的后部这两个部分。船首1a一侧的侧向推进器3通常被称为船首推进器3,船尾1b一侧的侧向推进器5通常被称为船尾推进器5。近年来,有些大型客船等船只具备三个船首推进器3和三个船尾推进器5,但在本实施方式中举例具备一个船首推进器3和一个船尾推进器5的船体1。如果具备船首推进器3和船尾推进器5,则在向码头靠岸时,不用叫来拖船等给予支援也能容易地驾船,因此很便利,而且相应地也比较经济。
图2是沿图1B的II-II线的截面图,是放大示出船首推进器3的图。图3是将图2所示的盖部的截面放大示出的图。并且,图4是将开闭盖部的液压缸放大示出的图。图5是盖部的俯视图。下面,参考图2~图5对侧向推进器进行说明。在本实施方式中,船首推进器3和船尾推进器5实际上具有相同的结构,因此着重说明船首推进器3,并省略对船尾推进器5的说明。
考虑吃水状态下的水中的阻力和驾船性能等各种因素来设计船体1的船底7。本实施方式的船底7形成为大致流线形(参考图1B),以减少航行时的流体阻力。在船底7中设有船首推进器3的通道9。通道9具有截面呈圆形的圆筒形状,并沿着与前后方向垂直的左右方向贯穿船底7。在通道9的左右方向上的大致中央处设有用于将海水等流体引入通道9内并喷出的螺旋桨11。螺旋桨11通过驱动马达13的驱动而旋转,驱动马达13被配置在船底7内设置的腔室15内。
在船底7的设有通道9的部分中,其下侧的宽度B1窄于上侧的宽度B2(参见图2)。因此,通道9左右的出入口9a周围的船底7的外周面7a形成为相对于通道9的中心线(通道轴线)L1倾斜的凸起形状的曲面。在通道9左右的出入口9a上分别设有开闭出入口9a的盖部17。盖部17具有与通过轴部19A、19B的旋转而开关的蝶形阀类似的结构,但盖部17的俯视下的形状不是接近正圆的圆形状,反倒是更接近椭圆的卵形状(参考图5)。该盖部17的形状与沿着通道9的出入口9a周围的船底7的外周面7a的形状倾斜地切掉通道9时所产生的形状相对应。
盖部17具有在关闭了通道9的出入口9a时朝向通道9外侧的表面17a和朝向通道9内侧的里面17b。盖部17具有表面17a和里面17b均为凸曲面的翼形状,即形成为凸透镜形状。盖部17能通过翼形状的一个板体来开关通道9的出入口9a。
如图4所示,在盖部17的两侧(船体1的前后方向上的两侧)设有彼此独立的一对轴部19A、19B。轴部19A、19B由通过焊接等方式固定在通道9周围的船底7上的凸台部21支承。旋转自如地支承轴部19A、19B的轴承部(没有图示)和构成水密机构的密封环(没有图示)被组装到凸台部21内部。一对轴部19A、19B由于在盖部17的两侧分别独立,因此容易组装或分解等,而且向凸台部21内插入或从凸台部21拔出轴部19A、19B时的外部空间也可以比使用横穿盖部的一根轴部来旋转自如地支承盖部的时候小。
在一对轴部19A、19B中,一个轴部19A的底端一侧被固定在盖部17上。轴部19A的顶端从凸台部21突出,在该顶端上固定有向与轴部19A的旋转轴线L2垂直的方向突出延伸的臂部23。臂部23经由销栓与液压缸25A的活塞杆25a连接。臂部23通过活塞杆25a的往复运动而以轴部19A的中心倾动,轴部19A随着臂部23的倾动而旋转。另一轴部19B也同样地旋转自如地被固定于船底7上的凸台部21支承,并且臂部23与活塞杆25a连接。臂部23通过液压缸25B的活塞杆25a的往复运动而倾动,轴部19B随着臂部23的倾动而旋转。在活塞杆25a前进时的终端处设置了与盖部17的关闭位置相对应的止动部件(没有图示),活塞杆25a的前进移动通过活塞杆25a抵靠到止动部件上而被限制。
与两个轴部19A、19B中的每一个连接的一对活塞杆25a同步地往复运动,从而使两个轴部19A、19B以同一步调进行旋转。盖部17随着轴部19A、19B的旋转而进行开闭运动。盖部17在沿着通道9的出入口9a周围的船底7的外周面7a倾斜立起来的状态下关闭通道9的出入口9a,在卧倒而水平横放的状态下完全打开通道9的出入口9a。
由利用液压的驱动装置(驱动部)24开闭盖部17。图6示出了构成驱动装置24的液压回路。如图6所示,驱动装置24包括使活塞杆25a往复运动的液压缸(缸部)25A、25B。液压缸25A、25B与盖部17的各轴部19A、19B相对应地被设置一对,并中间隔着盖部17而配置。
在驱动装置24的液压回路中设有从油槽31连通至电磁换向阀41的第一油路51和第二油路52。第一油路51是用于供应工作油的管线,第二油路52是用于将工作油返回油槽31中的管线。
在第一油路51中设有液压泵27。液压泵27通过电动机29的启动而工作,从而从油槽31吸入工作油并从喷射端口27a喷出工作油。而且,在第一油路51中的作为液压泵27的上游侧的油槽31一侧设有用于保护液压泵27的过滤器33。在第一油路51中的液压泵27的下游侧设有止回阀35和截止阀39。
此外,在第一油路51中设有旁路53,该旁路53从止回阀35与截止阀39之间的第一油路51分岔出来并连通至第二油路52。在旁路53中设有用于将液压回路内部保持为恒压的安全阀37。
电磁换向阀41通过被励磁而从中立位置Pn切换到打开位置Po或关闭位置Pc中的某一个位置,并且一旦被消磁就返回到中立位置Pn。打开位置Po是供应工作液以使活塞杆25a伸出(前进)从而使盖部17向打开方向移动的位置。关闭位置Pc是供应工作液以拉回活塞杆25a(使活塞杆25a后退)从而使盖部17向关闭方向移动的位置。中立位置Pn是停止向液压缸25供应工作油的位置。此外,电磁换向阀41与盖关闭位置检测开关47A、47B以及盖打开位置检测开关49A、49B电连接。电磁换向阀41根据来自盖关闭位置检测开关47A、47B或者盖打开位置检测开关49A、49B的检测信号来切换打开位置Po、中立位置Pn或关闭位置Pc。
与一对液压缸25A、25B分别连通的第三油路54以及第四油路55与电磁换向阀41连接。当电磁换向阀41位于打开位置Po时,从第一油路51供应而来的工作油被供应给第三油路54,从第四油路55返回的工作油经第二油路52返回到油槽31中。当电磁换向阀41位于关闭位置Pc时,从第一油路51供应而来的工作油被供应给第四油路55,从第三油路54返回的工作油经第二油路52返回到油槽31中。当电磁换向阀41位于中立位置Pn时,即便从第一油路51供应来工作油,该工作油也经由第二油路52返回到油槽31中,而不会被供应到第三油路54以及第四油路55中。
第三油路54发生了分岔,并且各分支油路与一对液压缸25A、25B分别连接。此外,第四油路55发生了分岔,并且各分支油路与一对液压缸25A、25B分别连接。一对液压缸25A、25B具有相同的结构,因此仅以一个液压缸25A为例,对第三油路54以及第四油路55与液压缸25A、25B之间的连接关系进行说明。液压缸25A是双作用缸,供应工作油的两个端口25c、25d以中间隔着活塞25b的方式设置。第三油路54与使得活塞杆25a前进的一侧的端口25c连接,第四油路55与使得活塞杆25a回退的一侧的端口25d连接。当从第三油路54供应工作油时,从第四油路55排出工作油,当从第四油路55供应工作油时,从第三油路54排出工作油。
在第三油路54以及第四油路55中设有锁定回路(锁定部)43。锁定回路43包括分别设置在第三油路54以及第四油路55上的液控单向阀43a、43b。设置在第三油路54中的液控单向阀43a允许来自电磁换向阀41一侧的工作油的流动,并限制来自液压缸25一侧的工作油的流动。此外,设置在第四油路55中的液控单向阀43b允许来自电磁换向阀41一侧的工作油的流动,并限制来自液压缸25一侧的工作油的流动。当盖部17到达打开位置和关闭位置并且电磁换向阀41切换到中立位置Pn时,锁定回路43通过制止从液压缸25流出的工作油逆流而将活塞杆25a保持在预定位置,从而使盖部17停止运动,将盖部保持在预定位置。
此外,设置在第三油路54中的液控单向阀43a在从电磁换向阀41一侧供应来工作油从而被施加液压时,打开设置在第四油路55中的液控单向阀43b。从而在第四油路55中,来自液压缸25一侧的工作油被排向电磁换向阀41一侧。其结果是,当从第三油路54供应工作油时,来自第四油路55的工作油被顺畅地排出。此外,设置在第四油路55中的液控单向阀43b在从电磁换向阀41一侧供应来工作油从而被施加液压时,打开设置在第三油路54中的液控单向阀43a。从而在第三油路54中,来自液压缸25一侧的工作油被排向电磁换向阀41一侧。其结果是,当从第四油路54供应工作油时,来自第三油路54的工作油被顺畅地排出。
此外,在第三油路54以及第四油路55中的比锁定回路43靠液压缸25一侧的位置设有防超载回路(防超载部)45。在防超载回路45中设有与第二油路52连接的返回油路56。在返回油路56中设有安全阀(reliefvalve)57。在返回油路56中的比安全阀57靠上游的一侧、即靠近锁定回路43的一侧设置了与第三油路54连接的第一旁路56a和与第四油路55连接的第二旁路56b。并且在返回油路56中的比安全阀57靠下游的一侧设置了与第三油路54连接的第三旁路56c和与第四油路55连接的第四旁路56d。在第一旁路56a中设有用于限制从第三油路54向返回油路56的流动的止回阀56e,在第二旁路56b中设有用于限制从第四油路55向返回油路56的流动的止回阀56f。并且,在第三旁路56c中设有用于将第三油路54的高压油导向安全阀57的止回阀56g,在第四旁路56d中设有用于将第四油路55的高压油导向安全阀57的止回阀56h。止回阀56g阻止从第四油路55向第三油路54的流动。并且,止回阀56h阻止从第三油路54向第四油路55的流动。
在防超载回路45中,当由于波浪力等外在的超载施加于关闭通道9的盖部17上而导致安全阀57经由活塞杆25a、第四油路55以及止回阀56h而被施加预定压力以上的液压时,安全阀57打开,工作油经由止回阀56e被导入第四油路54。同时,由液压缸25A、25B的活塞25b的有效面积差引起的油量的不足部分从油槽31经由第二油路52供应。其结果是,盖部17向打开的方向运动,盖部17和驱动装置24不被施加过度的负载,从而能够防止损伤。此外,与安全阀6相比,安全阀57的工作压力被设定得更高。
此外,驱动装置24设有盖关闭位置检测开关47A、47B和盖打开位置检测开关49A、49B,盖关闭位置检测开关47A、47B用于检测活塞杆25a后退而插回的状态、即由盖部17将通道9的出入口9a关闭了的状态,盖打开位置检测开关49A、49B用于检测活塞杆25a前进而伸出的状态、即由盖部17将通道9的出入口9a打开(完全打开)了的状态。盖关闭位置检测开关47A、47B和盖打开位置检测开关49A、49B分别设置在一对液压缸25A、25B上,并具体配置在接近一对液压缸25A、25B的活塞杆25a的往复轨道的终端的位置处。盖关闭位置检测开关47A、47B和盖打开位置检测开关49A、49B与电动机29以及电磁换向阀41电连接,从而能够向电动机29以及电磁换向阀41传递检测信号。
在本实施方式的船体1中,使盖部17开闭的轴部19A、19B的旋转轴线L2沿着与通道轴线L1垂直的方向延伸,并相对于通道轴线L1向上侧偏离。下面,参考图3、图7和图8来说明由于轴部19A、19B的旋转轴线L2偏离通道轴线L1所带来的作用和效果。
图7是举例示出现有的侧向推进器的图,该图是着重示出盖部的放大截面图。此外,图8A~图8D是为了对现有的侧向推进器和本实施方式的侧向推进器进行比较而示意性地示出盖部的图,其中,图8A是本实施方式的盖部的截面图,图8B是本实施方式的盖部的主视图,图8A和图8B处于相对应的关系。并且,图8C是现有例的盖部的截面图,图8D是现有例的盖部的主视图,图8C和图8D处于相对应的关系。
如图8C、图8D所示,在现有例中,轴部119的旋转轴线L3与通道轴线L1交叉。由于盖部117具有实质性厚度,因而轴部119的旋转轴线L3与盖部117的表面117a之间存在预定的距离。因此,当为了打开通道109而放倒盖部117时,盖部117的表面117a比旋转轴线L3更向下侧偏离。虽然在盖部117关闭了通道109的状态下,盖部117的表面117a中宽度最宽的部分Pb处于通道轴线L1上,但如果放倒盖部117,则所述宽度最宽的部分Pb就会跑到比通道轴线L1靠下侧的位置。从而,为了避免与打开通道109时的盖部117的表面117a发生干涉,需要在通道109的出入口附近的内周面形成空余Rb。即便将盖部117立起来而关闭通道9,也不能用盖部117盖住作为空余Rb的间隙,因此这种作为空余Rb的间隙在通常的航行中将成为阻力。
如图8A、图8B所示,在本实施方式中,轴部19A的旋转轴线L2相对于通道轴线L1向上侧偏离。因此,当打开了通道9时,与现有例相比,盖部17的表面17a(宽度最宽的部分Pa)更靠近通道轴线L1,从而与现有的船体相比能够减小作为空余Ra的间隙的尺寸。而且,如果能够减小空余Ra,关闭通道9时在通道9的内周面与盖部17之间所产生的间隙就会变小,航行时的阻力下降,从而能够提高燃料消耗率。
接着,关于侧向推进器的运转方法,以用于开关船首推进器3的通道9的盖部17的操作步骤为重点进行说明。当通常的航行结束并向目的地的码头靠岸时,驾驶船只的操作员按下打开开关来进行打开操作。于是,电动机29启动,进而液压泵27启动。当电动机29达到额定旋转时,电磁换向阀41切换到打开位置Po。
在此状态下,通过第三油路54的工作油被供应到液压缸25A、25B中,另一方面,来自液压缸25A、25B的工作油经由第四油路55被排出。于是,活塞杆25a前进,使轴部19A、19B旋转,从而盖部17卧倒来开始打开通道9的出入口9a。当盖打开位置检测开关49A、49B检测到活塞杆25a时,电磁换向阀41被消磁而切换到中立位置Pn,并且电动机29停止,液压泵27的工作停止。此时,锁定回路43起作用,防止来自液压缸25A、25B的工作油逆流来将活塞杆25a保持在预定位置。其结果是,盖部17被保持在将通道9的出入口9a完全打开的打开位置。
一旦通道9被打开,驱动马达13就会启动,从而使船首推进器3的螺旋桨11旋转。当配置在通道9内的螺旋桨11旋转时,横向的推进力作用在船体1上。其结果是,船体1在没有拖船的情况下横向移动并靠岸。
接着,对由盖部17关闭通道9的出入口9a时的操作步骤进行说明。操作员按下关闭开关来进行关闭操作。于是,电动机29启动,进而液压泵27启动。当电动机29达到额定旋转时,电磁换向阀41被励磁,从而从中立位置Pn切换到关闭位置Pc。
在此状态下,通过第四油路55的工作油被供应到液压缸25A、25B中,另一方面,液压缸25A、25B经由第三油路54排出工作油。于是,活塞杆25a后退,使轴部19A、19B旋转,从而盖部17立起来开始关闭通道9的出入口9a。当盖打开位置检测开关49A、49B被解除并由盖关闭位置检测开关47A、47B检测到活塞杆25a时,电磁换向阀41被消磁而切换到中立位置Pn,并且电动机29停止,液压泵27的工作停止。此时,锁定回路43起作用,防止来自液压缸25的工作油逆流来将活塞杆25a保持在预定位置。其结果是,盖部17被保持在将通道9的出入口9a关闭的关闭位置。
下面,对于在盖部17关闭了通道9的出入口9a的状态下航行的过程中有外在的超载作用于盖部17时的安全功能进行说明。当由于波浪力等外在的超载作用于盖部17上而导致盖部17在打开通道9的出入口9a的方向上受力时,活塞杆25a就会在前进的方向上受到过度的力。于是,液压缸25内的工作油经由第四油路55向防超载回路45施加预定压力以上的过度的液压。
当经由第四油路55和第四旁路56d向防超载回路45施加了过度的液压时,安全阀57打开,从而向返回油路56排出工作油。另一方面,第三油路54在经由防超载回路45的第一旁路56a被供应工作油的同时,还从油槽31经由第二油路52被供应由液压缸25A、25B的活塞25b的有效面积差引起的油量的不足部分。其结果是,活塞杆25a前进而伸出,进而打开盖部17以消除被施加超载的状态。
当由于活塞杆25a前进而盖关闭位置检测开关47A、47B中的任一个变为非检测状态时,向电动机26和电磁换向阀41通知非检测信号。在接收到来自盖关闭位置检测开关47A、47B的非检测信号后,电动机29启动液压泵27,电磁换向阀41从中立位置Pn切换到关闭位置Pc,从而曾打开着的盖部17再次向关闭通道9的出入口9a的方向动作。
对由本实施方式的船体1带来的效果进行说明。当用盖部17关闭了通道9的时候,盖部17的表面17a中宽度最宽的部分Pa(参见图8A、图8B)处于通道轴线L1上,但如果放倒盖部17,则所述宽度最宽的部分Pa就会跑到比通道轴线L1靠下侧的位置。从而,为了避免与所述宽度最宽的部分Pa发生干涉,需要在通道9的出入口9a附近的内周面形成空余Ra。在船体1中,轴部19A、19B的旋转轴线L2沿着与通道轴线L1垂直的方向延伸,并偏离通道轴线L1,因此与现有的一般船体(参见图7以及图8C、图8D)、即开闭盖部17的轴部119的旋转轴线L3与通道轴线L1交叉的船体相比,盖部17的表面17a更靠近通道轴线L1,从而与现有船体的空余Rb的尺寸相比,能够减小作为空余Ra的间隙的尺寸。即便将盖部17立起来而关闭通道9,也不能用盖部117盖住作为空余Ra的间隙,因此这种作为空余Ra的间隙在通常的航行中将成为阻力。但是,与现有的船体相比,船体1能够减小空余Ra,因此关闭通道9时在通道9的内周面与盖部17之间所产生的间隙变小,航行时的阻力下降,从而能够提高燃料消耗率。特别是,在船体1中,当放倒盖部17时,宽度最宽的部分Pa与现有的船体相比更靠近通道轴线L1,因此能够可靠地减小空余Ra,能够降低航行时的阻力,进而能够提高燃料消耗率。
此外,在船体1中,船底7的设有通道9的部分的下侧的宽度B1窄于其上侧的宽度B2,盖部17沿着通道9的出入口9a周围的船底7的外周面7a倾斜立起来关闭通道9。其结果是,在船底7的外周面7a与盖部17的表面17a之间难以产生断层等,能够减小航行时的阻力。
此外,本实施方式的盖部17具有表面17a和里面17b均为凸曲面的翼形状,因此当放倒盖部17来打开通道9并在此状态下驱动螺旋桨11时,通过通道9内部的海水等流体的阻力变小,能够提高燃料消耗率。
此外,在本实施方式中,固定于盖部17上的轴部19A、19B为一对,并且一对轴部19A、19B分别独立地配置在盖部17的两侧,因此容易进行维护,并当轴部19A、19B中有一个损坏等时容易进行修理。
此外,本实施方式的驱动装置24利用液压来开闭盖部17,因此能够以小型驱动装置24获得大的输出,而且摩擦损失小,效率高。
尤其,驱动装置24包括:分别从一对轴部19A、19B突出并沿着与轴部19A、19B的旋转轴线L2交叉的方向延伸的一对臂部23;分别与一对臂部23连接并通过使臂部23倾动来使轴部19A、19B旋转的一对液压缸25A、25B;向一对液压缸25A、25B这两方施加液压的液压泵27。由于液压缸25A、25B发挥作用,使臂部23倾动,轴部19A、19B通过臂部23的倾动进行旋转而开闭盖部17,因此能够以较小的力高效地开闭盖部17。
此外,在本实施方式中,设有盖关闭位置检测开关27A、27B以及盖打开位置检测开关29A、29B,当由盖打开位置检测开关29A、29B检测到活塞杆25a时,使液压泵27停止工作。并且,当盖打开位置检测开关29A、29B被解除并由盖关闭位置检测开关27A、27B检测到活塞杆25a时,使液压泵27停止工作。其结果是,可使盖部17可靠地停止在打开位置或关闭位置上。
此外,在本实施方式中,由于具备锁定回路43(锁定部),因此能够将盖部17保持在预定位置例如关闭位置或打开位置。其结果是,能够排除由于盖部17的晃动所造成的影响,从而稳定地降低可在通道9的出入口9a处产生的阻力。尤其,由于能够将盖部17保持在关闭位置,因而能够抑制在航行中由于盖部17的晃动而产生阻力,并且,由于能够将盖部17保持在打开位置,因而能够抑制在侧向推进器3、5工作时由于盖部17的晃动而产生阻力。
此外,本实施方式包括防超载回路45(防超载部),从而当超载的外力施加到盖部17上时,锁定回路43对盖部17的保持被解除,因此能够避免盖部17因为超载而损坏等。
此外,在船底7设置了船首推进器3和船尾推进器5,并在船首推进器3和船尾推进器5各自的通道9中设置了盖部17。在通常的航行期间,燃料消耗率因为船首1a一侧的侧向推进器(船首推进器3)的通道9的阻力而容易下降,但由于在船首推进器3的通道9上设置了盖部17,因此在通常的航行期间,通过用盖部17至少堵塞船首推进器3的通道9的出入口9a,能够有效地抑制燃料消耗率下降。
以上,基于本发明的实施方式具体说明了本发明,但本发明并不局限于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,对放倒盖部时盖部的表面跑到比通道轴线靠下侧的位置的情形进行了说明,但跑到上侧的时候也一样。此时,通过将盖部的旋转轴线比通道轴线更向下侧移动,与旋转轴线和通道轴线交叉的现有船体相比,当盖部打开时盖部的表面更靠近通道轴线。
此外,在上述实施方式中,举例说明了翼形状的盖部,但也可以是平板形状的盖部。此外,在上述实施方式中,作为执行盖部的开闭的驱动部,举例说明了使用液压的驱动装置,但也可以是通过机械结构来开闭盖部的装置。此外,在上述实施方式中,以分别检测盖部的打开位置和关闭位置的两种开关(盖关闭位置检测开关、盖打开位置检测开关)为例对检测部进行了说明,但也可以采用只设置检测打开位置的检测部或检测关闭位置的检测部的方式。
Claims (9)
1.带侧向推进器的船体,所述侧向推进器包括贯穿船底的圆筒形的通道以及配置在所述通道内的螺旋桨,所述船体的特征在于,包括:
盖部,所述盖部开闭所述通道的出入口;
轴部,所述轴部固定在所述盖部上并旋转自如地被所述船底支承;和
驱动部,所述驱动部通过所述轴部的旋转,使得所述盖部立起来关闭所述通道,或者放倒所述盖部来打开所述通道;
其中,所述盖部包括在关闭了所述通道时朝向所述通道的外侧的表面以及朝向所述通道的内侧的里面,
所述轴部的旋转轴线沿着与所述通道的通道轴线垂直的方向延伸,并向上侧偏离所述通道轴线,
打开了所述通道时的所述盖部的表面中在所述旋转轴线方向上宽度最宽的部分比所述旋转轴线与所述通道轴线交叉的时候更靠近所述通道轴线,
其中,所述盖部具有表面和里面均为凸曲面的翼形状。
2.权利要求l所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,
所述船底的设有所述通道的部分的下侧的宽度窄于其上侧的宽度,
所述盖部沿着所述通道的出入口周围的所述船底的外周面倾斜立起来关闭所述通道。
3.权利要求l或2所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,所述轴部为一对,并且
一对所述轴部分别独立地配置在所述盖部的两侧。
4.权利要求3所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,
所述驱动部利用液压来开闭所述盖部。
5.权利要求4所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,
所述驱动部包括:
一对臂部,所述一对臂部分别从一对所述轴部突出并沿着与所述轴部的旋转轴线交叉的方向延伸;
一对缸部,所述一对缸部分别与一对所述臂部连接,并通过使所述臂部倾动来使所述轴部旋转;以及
液压泵,所述液压泵向一对所述缸部这两方施加液压。
6.权利要求5所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,所述驱动部还包括检测部,所述检测部设置于所述缸部,并通过检测出所述盖部的打开位置和关闭位置中的至少一个位置来使所述液压泵停止工作。
7.权利要求5所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,还包括锁定部,所述锁定部在所述盖部关闭了所述通道时通过维持施加在所述缸部上的液压来将所述盖部保持在预定位置。
8.权利要求7所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,还包括防超载部,一旦在所述盖部关闭了所述通道的出入口的状态下向所述盖部施加了超载的外力,则所述防超载部就解除所述锁定部对所述盖部的保持。
9.权利要求l或2所述的带侧向推进器的船体,其特征在于,所述侧向推进器的所述通道设置在所述船底中靠船首一侧的前部和靠船尾一侧的后部这两个部分,
所述盖部至少开闭所述前部的所述通道的出入口。
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