CN102730178A - 大型自航式半潜运输船电力推进系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种大型自航式半潜运输船电力推进系统。现有装置没有充分利用电力推进系统在驱动结构组成上的灵活性；润滑油艉管密封装置经常漏油，不仅增加了油耗，造成润滑不良，影响轴系工作，更是会污染水面。本发明中的螺旋桨系统与螺旋桨轴的一端连接，通过螺旋桨轴的转动驱动螺旋桨系统，中间传动轴系统与螺旋桨轴的另一端连接；螺旋桨轴设置在整体式艉轴管内，螺旋桨轴与螺旋桨系统连接处设置有后艉轴密封装置，螺旋桨轴靠近中间传动轴系统处设置有前艉轴密封装置。本发明采用新型电力推进系统，替代了传统的大型主柴油机、巨型舵叶推进形式，取消了尾侧推器、舵机系统等，不需专门的冷却系统，从而节省了舱容，简化了安装。

Description

大型自航式半潜运输船电力推进系统

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种大型自航式半潜运输船电力推进系统。

背景技术

海洋特种工程船舶主要是指为海上运输、海洋勘探、海上钻井、海上采油等海上作业提供服务和安全保障的工程船舶和工作船舶。例如，海洋半潜运输船等具有特殊功能的高技术、高附加值专用船舶。就我国而言，己经探明的海洋石油储量为12.5亿吨，天然气储量为2350亿立方米，若要进行充分开采，则需建造大量的钻井和辅助平台，铺设大量油气管道。对于大型海洋结构物，需要有一种特殊的船舶对其进行运载，而半潜运输船正是专门从事运输大型海上石油钻井平台、储油罐、大型挖泥船、军舰、潜艇、大型发电设备、大型龙门吊、预制桥梁构件等超长超重，但又无法分割吊运的超大型设备的新型特种工程船舶。

电力推进系统的设计是大型自航式半潜运输船设计的重点和难点之一，其结构的合理性直接关系到半潜运输船的推进效率、操纵性能、稳定性能与节能环保性能。但是，目前常规海洋工程船舶电力推进系统设计有以下缺陷：只是由推进电动机简单代替常规的柴油机，没有充分利用电力推进系统在驱动结构组成上的灵活性；润滑油艉管密封装置经常漏油，不仅增加了油耗，造成润滑不良，影响轴系工作，更是会污染水面。

因此，为了提高大型自航式半潜运输船的技术经济性能，使该船舶具有操纵性好、节能环保的特点，本发明提出了一种大型自航式半潜运输船电力推进系统。

发明内容

本发明的目的是克服现有大型主柴油机、巨型舵叶推进形式，且密封效果不佳的缺点，设计出一种推进效率高、操纵性好、稳定性强、节能环保的大型自航式半潜运输船电力推进系统，进而解决其技术经济性能不佳的问题。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：

本发明由螺旋桨系统、螺旋桨轴、整体式艉轴管、后艉轴密封装置、前艉轴密封装置、中间传动轴系统组成。

螺旋桨系统与螺旋桨轴的一端连接，通过螺旋桨轴的转动驱动螺旋桨系统，中间传动轴系统与螺旋桨轴的另一端连接；所述的螺旋桨轴设置在整体式艉轴管内，螺旋桨轴与螺旋桨系统连接处设置有后艉轴密封装置，螺旋桨轴靠近中间传动轴系统处设置有前艉轴密封装置。

所述的整体式艉轴管与船体之间采用浇环氧固定，整体式艉轴管的防腐依靠设备提供的防腐锌块。

所述的前艉轴密封装置与后艉轴密封装置形成艉轴密封系统，艉轴密封系统还包括供气装置、空气控制单元、密封油箱、滑油柜、采集装置和油水收集装置等单元；供气装置与空气控制单元进口连接，为空气控制单元提供压缩空气；空气控制单元出口同时与密封油箱的进口、滑油柜的进口连接，进入密封油箱中的压缩空气，形成一个阻挡层，把密封油箱中的润滑油与海水彻底隔开，使艉轴密封系统的排出物为零；采集装置用于测量海水的压力与密封油箱内的压力，通过设在空气控制单元内的节流喷嘴，调节进入密封油箱内的压缩空气流量和进入滑油柜内的压缩空气流量；油水收集装置的进口分别与密封油箱的出口、滑油柜的出口、采集装置联接；通过采集装置的控制，将密封油箱、滑油柜中多余的海水或油自动地收集。

本发明的有益效果是：

1、采用新型电力推进系统，替代了传统的大型主柴油机、巨型舵叶推进形式，取消了尾侧推器、舵机系统等，不需专门的冷却系统，从而节省了舱容，简化了安装。具有噪声低、振动小、废气排放减少、推进效率高等优点。

2、双螺旋桨可以360度回转，配合DP动态定位系统，能够控制船舶在极小的回旋半径和范围内灵活操纵，实现船舶精确定位，即使是遭遇8级风浪仍能不受影响。

3、整体式浇注艉轴管，方便艉轴管系统的定位安装，加快了船舶建造周期，降低了施工成本。

4、新型艉轴密封系统的应用，使艇轴密封系统的排出物为零，既可增加船舶的可靠性，又可有利于海洋环境保护。

附图说明

图1为大型自航式半潜运输船电力推进系统图；

图2为图1中整体式艉轴管A-A视图；

图3为图1中整体式艉轴管B-B视图；

图4为艉轴密封系统图。

图中：1-螺旋桨系统，2-后艉轴密封装置，3-螺旋桨轴，4-整体式艉轴管，5-前艉轴密封装置，6-中间传动轴系统，7-进气孔，8-进油孔，9-排水孔，10-后轴承温度传感器，11-前轴承温度传感器，12-防腐锌块，13-艉轴管出油口，14-供气装置，15-空气控制单元，16-密封油箱，17-滑油柜，18-采集装置，19-油水收集装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明主要由螺旋桨系统1、螺旋桨轴3、整体式艉轴管4、后艉轴密封装置2、前艉轴密封装置5、中间传动轴系统6组成。

螺旋桨系统与螺旋桨轴的一端连接，通过螺旋桨轴的转动驱动螺旋桨系统，中间传动轴系统与螺旋桨轴的另一端连接；所述的螺旋桨轴设置在整体式艉轴管内，螺旋桨轴与螺旋桨系统连接处设置有后艉轴密封装置，螺旋桨轴靠近中间传动轴系统处设置有前艉轴密封装置。螺旋桨系统为一个独立的推进模块，由推进电机直接和推进螺旋桨相连，吊挂在船体底部。推进模块不需要传统的舵机系统及相应的操纵机构，可360度回转，推进的方位角可以人为地进行控制和调节。推进模块配合DP动态定位系统，能够控制船舶在极小的回旋半径和范围内灵活操纵，实现船舶精确定位。

中间传动轴系统主要由中间轴、液压套筒式联轴节、中间轴承、刹车装置、轴系接地装置、隔舱填料函、盘车装置、齿轮箱、信号采集箱、锁轴装置等组成。本船为双轴系，另一电力推进系统与此对称。

整体式艉轴管与船体之间采用浇环氧固定，整体式艉轴管的防腐依靠设备提供的防腐锌块。

如图2和图3所示，整体式艉轴管4上设有进气孔7，进油孔8，排水孔9，后轴承温度传感器10，前轴承温度传感器11，防腐锌块12，艉轴管出油口13。整体式艉轴管4与船体之间采用浇环氧固定，厚度为20mm。整体式艉轴管4的防腐依靠设备提供的防腐锌块12处理。

如图4所示，前艉轴密封装置5与后艉轴密封装置2形成艉轴密封系统，艉轴密封系统还包括供气装置14、空气控制单元15、密封油箱16、滑油柜17、采集装置18、油水收集装置19组成。前艉轴密封装置与后艉轴密封装置形成艉轴密封系统，供气装置与空气控制单元进口连接，为空气控制单元提供压缩空气，出气压力为5-10bar；空气控制单元出口同时与密封油箱的进口、滑油柜的进口连接，进入密封油箱中的压缩空气，形成一个阻挡层，把密封油箱中的润滑油与海水彻底隔开，使艉轴密封系统的排出物为零。采集装置用于测量海水的压力与密封油箱内的压力，通过设在空气控制单元内的节流喷嘴，调节进入密封油箱内的压缩空气流量，实现海水压力与密封油箱内压力之间的平衡。此外，采集装置还可采集船舶吃水变化情况，设在空气控制单元内的节流喷嘴，调节进入滑油柜内的压缩空气流量，确保艉轴密封系统的油封部位处于最佳载荷状态。油水收集装置的进口分别与密封油箱的出口、滑油柜的出口、采集装置联接；通过采集装置的控制，将密封油箱、滑油柜中多余的海水或油自动地收集。

Claims (1)

1. 大型自航式半潜运输船电力推进系统, 由螺旋桨系统、螺旋桨轴、整体式艉轴管、后艉轴密封装置、前艉轴密封装置、中间传动轴系统组成，其特征在于：

螺旋桨系统与螺旋桨轴的一端连接，通过螺旋桨轴的转动驱动螺旋桨系统，中间传动轴系统与螺旋桨轴的另一端连接；所述的螺旋桨轴设置在整体式艉轴管内，螺旋桨轴与螺旋桨系统连接处设置有后艉轴密封装置，螺旋桨轴靠近中间传动轴系统处设置有前艉轴密封装置；

所述的整体式艉轴管与船体之间采用浇环氧固定，整体式艉轴管的防腐依靠设备提供的防腐锌块；

所述的前艉轴密封装置与后艉轴密封装置形成艉轴密封系统，艉轴密封系统还包括供气装置、空气控制单元、密封油箱、滑油柜、采集装置和油水收集装置等单元；供气装置与空气控制单元进口连接，为空气控制单元提供压缩空气；空气控制单元出口同时与密封油箱的进口、滑油柜的进口连接，进入密封油箱中的压缩空气，形成一个阻挡层，把密封油箱中的润滑油与海水彻底隔开，使艉轴密封系统的排出物为零；采集装置用于测量海水的压力与密封油箱内的压力，通过设在空气控制单元内的节流喷嘴，调节进入密封油箱内的压缩空气流量和进入滑油柜内的压缩空气流量；油水收集装置的进口分别与密封油箱的出口、滑油柜的出口、采集装置联接；通过采集装置的控制，将密封油箱、滑油柜中多余的海水或油自动地收集。

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