CN102458980B - 具有两个前后设置的螺旋桨的船 - Google Patents

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Abstract

一种船（1），具有第一螺旋桨（6）和第二螺旋桨（5），它们在船（1）的行驶方向（4）上前后地设置，还具有用于驱动第一螺旋桨（6）的电动机（15），和用于驱动第二螺旋桨（5）的驱动单元（8），其中所述驱动单元（8）设置在船（1）内部并且通过螺旋桨轴（7）与第二螺旋桨（5）连接以驱动第二螺旋桨，并且具有船体（10）中的孔（9），通过所述开口使螺旋桨轴（7）从船（1）伸出来，可以由此提高故障安全性，即所述电动机（15）在船（1）外部设置在船（1）的船体（10）中的所述开口（9）与第二螺旋桨（5）之间并且该电动机具有开口（14），所述螺旋桨轴（7）为了驱动第二螺旋桨（5）穿过所述开口延伸。

Description

具有两个前后设置的螺旋桨的船
技术领域
本发明涉及如权利要求1前序部分所述的具有两个前后设置的螺旋桨的船；例如由DE4441604A1已知这样的船。
背景技术
DE4441604A1公开了具有第一螺旋桨和第二螺旋桨的船，螺旋桨在船的行驶方向上观察前后地设置。这种布置经常也称为“串联螺旋桨结构”。在此第二螺旋桨一般作为主螺旋桨并且第一螺旋桨作为副螺旋桨。在此第一螺旋桨通过空心轴形式的螺旋桨轴由设置在船内部的电动机驱动。为此船具有带开口的船体，空心轴通过它从船伸出来。第二螺旋桨通过轴同样由设置在船内部的内燃机驱动，它一般是柴油发动机。在此第二螺旋桨的轴在第一螺旋桨的空心轴的空心空间中延伸并且通过一个或者多个轴承支承在空心轴中。
由于相互独立的驱动马达两个螺旋桨也可以相互独立地驱动并且可以同向和/或反向地旋转。除了液压动力方面的优点这种结构的优点尤其是，在两个发动机中的一个发动机发生故障时另一发动机还保持准备运行，由此使船不是无动力地在水中运行。但是这个优点在空心轴轴承发生故障时失去，因为在此涉及两个驱动系统。
这个问题可以由此避免，使副螺旋桨在船行驶方向上设置在主螺旋桨后面，并且由发动机驱动，它安置在舵中，舵在船的行驶方向上设置在主螺旋桨后面。这种解决方案例如由EP0117881A1和WO00/27696已知。但是这需要在舵上大范围地结构上的改进和在两个螺旋桨结构中的更换。
发明内容
由此提出本发明的目的是，在如权利要求1前序部分所述的船中提高故障安全性，对此无需在结构上改变舵。
通过具有权利要求1的特征的船实现本发明的目的。从属权利要求的内容分别是有利的扩展结构。
按照本发明所述电动机在船外部设置在船体中的开口与第二螺旋桨之间并且具有开口，所述螺旋桨轴为了驱动第二螺旋桨穿过所述开口延伸。
因为电动机不位于船内部而是位于船外部，因此对于第一螺旋桨的驱动没有轴穿过船体。因此无需用于驱动第一螺旋桨的空心轴并且相应地无需在这种空心轴中的用于驱动第二螺旋桨的轴支承。因此存在两个相互独立的驱动系统，由此在两个驱动系统中的一个驱动系统发生故障时不会影响另一驱动系统的功能性。在此可以在螺旋桨的结构中保持有利的液压动力特性和顺序。无需改变舵。
优选使所述电动机由外转子电机构成，具有定子和围绕定子回转的转子，其中所述定子与船的船体连接并且所述转子与第一螺旋桨连接，其中所述定子构成开口，所述螺旋桨轴为了驱动第二螺旋桨穿过所述开口延伸。
为此所述定子可以以空心圆柱体的形式构成，其中所述螺旋桨轴为了驱动主螺旋桨穿过空心圆柱体的空心空间延伸。在此所述定子最好环形地构成，即，由这样的空心圆柱体构成，其轴向尺寸小于其径向尺寸。被环内侧面包围的空间形成开口，螺旋桨轴为了驱动主螺旋桨穿过所述开口延伸。所述电机在螺旋桨轴的方向上只需微少的空间，由此可以使第一和第二螺旋桨前后紧密地设置，由此得到液压动力方面的优点。此外所述电机由于其相对较大的直径可以针对特别大的转矩设计。
所述转子优选同样环形地构成。如果不仅定子而且转子都环形地构成，它们形成在专业文献中经常称为电动环形电机或“RimDrive（轮缘驱动装置）”的电机。
所述转子最好具有永久磁体作为电磁式有源的部件，由此实现高的功率密度。
在此所述第一螺旋桨的螺旋桨叶可以直接设置在转子上，由此得到特别紧凑的螺旋桨-电机单元，它在第二螺旋桨的螺旋桨轴的方向上只需微少的空间。
所述第一螺旋桨和第二螺旋桨可以相互独立地同向和/或反向地旋转。
附图说明
下面借助于附图中的实施例详细解释本发明以及本发明的其它有利的扩展结构。附图中：
图1示出按照本发明的船尾部，
图2示出图1的电动附加驱动装置的结构。
具体实施方式
在图1中所示的船用螺旋桨设备3设置在只局部示出的船1的尾部2。该船用螺旋桨设备3包括两个在船1的行驶方向4上同轴前后设置的螺旋桨5,6。
在行驶方向4上观察后面的螺旋桨5是用于驱动船1的主螺旋桨。它利用螺旋桨轴7由马达8、例如柴油发动机或电动机驱动，它位于船1内部。所述螺旋桨轴7为此穿过船体10中的开口9伸出来。开口9一般通过所谓的艉管（Stevenrohr）11构成。
在行驶方向4上观察前面的螺旋桨6是副螺旋桨。如同在图2中详细示出的那样，它由电动机15驱动，该电动机在船1外部设置在船体10中的开口9与主螺旋桨5之间。该电动机15由外转子电机构成，具有环形定子16和围绕定子16回转的环形转子17。该转子17为此通过未示出的轴承支承在定子16上。
所述定子16以未示出的方式固定在艉管11的外侧的端面18上（例如旋紧在端面18上）。
所述螺旋桨6具有螺旋桨叶片12，它们设置在转子17的环形外表面上。因此电动机15与设置在其上的螺旋桨叶片12形成非常紧凑的螺旋桨-电动机单元，它在行驶方向4或螺旋桨轴7方向上只需很少的空间。
在此所述电动机15和螺旋桨6与螺旋桨轴7的旋转轴线13并与主螺旋桨5同轴地设置。通过环形的定子16内表面开口14，螺旋桨轴7为了驱动主螺旋桨5穿过所述开口延伸。为此开口14的直径大于螺旋桨轴7的直径。
所述电动机15是在专业文献中经常称为电动环形电机或“RimDrive”的电机。所述定子16具有作为电磁式有源部件的例如通电的绕组，其中电流通过未示出的电源导线导引到定子16。电源导线例如可以在艉管11部位穿过船体10从船内部导引到定子16。所述转子17具有作为电磁式有源部件的例如永久磁体19。
所述副螺旋桨6和主螺旋桨5可以相互独立地同向和/或反向地旋转。
在主螺旋桨驱动装置发生故障时，例如在电动机8或螺旋桨轴7的轴承出现故障时副螺旋桨驱动装置还保留功能性，由此还可以驱动船1。反之在副螺旋桨驱动装置故障时也是同样。由此可以明显提高船的故障安全性。

Claims (8)

1.船（1），具有
-第一螺旋桨（6）和第二螺旋桨（5），它们在船（1）的行驶方向（4）上前后地设置，
-用于驱动第一螺旋桨（6）的电动机（15），
-用于驱动第二螺旋桨（5）的驱动单元（8），其中
-所述驱动单元（8）设置在船（1）内部并且通过螺旋桨轴（7）与第二螺旋桨（5）连接以驱动第二螺旋桨，
-所述船（1）具有带第一开口（9）的船体（10），通过所述第一开口使螺旋桨轴（7）从船（1）伸出来，其特征在于，所述电动机（15）在船（1）外部设置在船（1）的船体（10）中的所述第一开口与第二螺旋桨（5）之间并且，该电动机具有第二开口（14），所述螺旋桨轴（7）为了驱动第二螺旋桨（5）穿过所述第二开口延伸。
2.如权利要求1所述的船（1），其特征在于，所述电动机（15）由外转子电机构成，具有定子（16）和围绕定子（16）回转的转子（17），其中所述定子（16）与船（1）的船体（10）连接并且所述转子（17）与第一螺旋桨（6）连接，其中所述定子（16）构成第二开口（14），所述螺旋桨轴（7）为了驱动第二螺旋桨（5）穿过所述第二开口延伸。
3.如权利要求2所述的船（1），其特征在于，所述定子（16）环形地构成。
4.如权利要求2或3所述的船（1），其特征在于，所述转子（17）环形地构成。
5.如权利要求2或3所述的船（1），其特征在于，所述转子（17）可旋转地支承在定子（16）上。
6.如权利要求2或3所述的船（1），其特征在于，所述转子（17）具有永久磁体（19）作为电磁式有源的部件。
7.如权利要求2或3所述的船（1），其特征在于，所述第一螺旋桨（6）具有多个螺旋桨叶（18），它们设置在转子（17）上。
8.如上述权利要求1到3中任一项所述的船（1），其特征在于，所述第一螺旋桨（6）和第二螺旋桨（5）相互独立地同向和/或反向地旋转。
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