CN104010939B - 推进器系统以及包括该推进器系统的船舶 - Google Patents

推进器系统以及包括该推进器系统的船舶 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种推进器系统以及包括该推进器系统的船舶。根据本发明的实施例的推进器系统，包括：筒，其设置有推进器，可在船体内部上下移动；钢丝控制器，其控制连接于筒的钢丝，可使筒上下移动；以及压载舱，其设置于所述筒，在内部可以填满水，从而抵消施加于筒的浮力。

Description

推进器系统以及包括该推进器系统的船舶
技术领域
本发明涉及一种推进器系统以及包括该推进器系统的船舶，更详细而言，涉及一种伸缩式(retaractable)推进器系统以及包括该推进器系统的船舶。
背景技术
推进器系统用于调整及控制浮在水面上的船舶或海洋构造物等的位置。推进器系统主要设置于船舶或海洋构造物的下面或内部，朝横方向或任意方向旋转的同时，将船舶或海洋构造物移动到所需位置或保持目前的位置。
推进器系统执行测定目前的位置而对于潮流及波浪等外扰补偿移动到目的地的动态定位(Dynamic Positioning)，或者为了靠岸或接近海上构造物，可以保持船舶或海洋构造物的目前位置。
推进器系统可分为全方位推进器系统及隧道式推进器系统。全方位推进器系统，通过控制一个以上的推进方向而可以控制船舶或海上构造物的位置。隧道式推进器系统可以进行横方向移动以及旋转，因此，具有两个自由通道主要用于靠岸。
推进器系统设置于船体下部，从船体下部突出。在船舶航行中，推进器系统成为抵抗体而降低船舶的航行效率。由于大部分推进器设置于船舶下面，因此，需要由潜水员来工作，但是，推进器的设置及拆卸工作非常危险且复杂，导致推进器的设置及拆卸工作效率降低。而且，在船舶航行中，推进器系统发生故障时，其维修工作变复杂，而且，需要维修船舶时，由于推进器系统从船舶下部突出而很难进入船坞(redocking)。
为解决所述问题，提出了伸缩式推进器系统。伸缩式推进器系统，在动态定位模式(DP mode)下，使推进器突出至船体外部，在航行中，使推进器进入船体内部。
伸缩式推进器系统，将推进器回收至所谓筒(canister)的构造物内，并将筒可以移动至维修(maintenance)推进器的位置。
伸缩式推进器系统通过齿条齿轮(rack gear)及小齿轮(pinion gear)来移动筒，或者通过具备冲程的气缸的反复动作来移动筒。
通过齿条齿轮及小齿轮移动筒时，齿条齿轮的长度应大于筒的冲程。因此，齿条齿轮的长度及筒的高度会变长。若齿条齿轮的长度变长，需保持一定的均匀度(evenness)，因此存在设置精密度变高的问题。
利用气缸的推进器系统，为了防止抬起筒的气缸的长度变长，需要持续改变气缸的固定位置，因此，存在要反复设置及拆卸气缸的问题。
为了解决所述问题，提出过利用钢丝的推进器系统(三星重工业，韩国申请10-2011-0037188)。所提出的推进器系统是通过往上拉钢丝的张力使筒上升，通过筒的自重使筒下降。
当筒下降到水下面时，浮力作用于筒，由此，筒的自重低于浮力。此时，因浮力会发生逆荷重，所以，连接于钢丝的筒无法正常下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题
根据本发明的实施例的推进器系统以及包括该推进器系统的船舶，其目的在于，在筒下降时，抵消浮力。
技术方案
根据本发明的一侧面，可提供推进器系统，所述推进器系统，包括：筒，设置有推进器，可在船体内部进行上下移动；钢丝控制器，控制连接于筒的钢丝，可使筒上下移动；压载舱，设置于所述筒，并在内部可以填充水，从而，抵消施加于筒的浮力。
压载舱可设置于筒的高度方向。
压载舱可具备一个以上孔，以使水流入或者流出。
孔可邻接于压载舱的底面。
本发明的推进器系统可进一步包括设置于孔的滤网。
本发明的推进器系统可进一步包括泵，其可使水流入至所述压载舱或者使水从压载舱流出。
本发明的推进器系统，进一步包括：第一管，其连接于所述泵，并与所述筒的外部连通；第二管，其连接于所述泵，并与所述压载舱的内部连通。
本发明的推进器系统，包括滤网，该滤网设置于所述第一管及所述第二管中的一个或全部。
所述钢丝控制器，包括：辅助滚筒，其固定于所述船体，用于转换所述钢丝的方向；滑轮，其用于转换所述钢丝的方向；以及液压缸，其用于使所述滑轮上升或下降。
所述钢丝控制器，包括：辅助滚筒，其固定于所述船体，用于转换所述钢丝的方向；滚筒，其用于卷绕所述钢丝；以及马达，其用于旋转所述滚筒。
所述筒可包括设置于所述筒的固定销，其使筒能插入于形成在所述船体规定位置的凹槽。
为了稳定地支撑所述筒的上下移动，进一步包括设置于所述船体的内部面或所述筒的侧面的导辊。
随着所述筒下降到水下面，储藏于所述压载舱的水量增多。
随着所述筒上升，储藏于所述压载舱的水量减少。
根据本发明的另一侧面，可提供包括所述推进器系统的船舶。
有益效果
根据本发明的实施例的推进器系统，可通过压载舱抵消施加于筒的浮力。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的推进器系统的示意图。
图2是根据本发明的实施例的推进器系统的筒的俯视示意图。
图3是根据本发明的实施例的推进器系统的其他例的示意图。
图4至图6是根据本发明的实施例的推进器系统的动作的示意图。
图7是根据本发明的其他实施例的推进器系统的示意图。
图8是根据本发明的其他另一实施例的推进器系统的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图说明能具体实现本发明的目的的本发明的优选实施例。在说明本实施例时，对相同的构成标注相同的名称及符号，并省略对其的附加说明。
图1是根据本发明的实施例的推进器系统的示意图。如图1所示，根据本发明的实施例的推进器系统，包括：筒110、钢丝控制器120以及压载舱(ballast tank)130。
推进器111设置于筒110，筒110可在船体113内部移动。当推进器系统在动态定位模式(DP mode)下动作时，筒110可以下降使得推进器111从船体113的下部突出。为了船舶或海上构造物的航行，推进器系统在运输模式(transit mode)下动作时，随着筒110的上升，推进器可以进入船体113的内部。而且，由于推进器系统发生故障等而需要维修时，筒110进一步上升，以使推进器111可完全露出于水上面。
钢丝控制器120控制连接于筒110的钢丝121，可使筒110上下移动。钢丝控制器120通过拉或释放钢丝121，可使连接于钢丝121的筒110上下移动。对于钢丝控制器120，在后面参照附图进行详细说明。
压载舱130设置于筒110的内部，当筒110下降到水下面时，抵消施加于筒110的浮力。如上所述，当筒110下降到水下面时，若浮力大于施加于筒110的重力，则张力施加于钢丝121，而筒110很难进行下降。为了减小浮力，在筒110下降时压载舱130内流入海水。
如图1所示，船体的一部分即箱舱(trunk)113可用作用于提升筒110的移动通道。在筒110的内部设置有用于驱动推进器111的驱动马达115。
在箱舱113和筒110之间设置有一个以上钢丝控制器120。图1中，钢丝控制器120可以包括一个以上液压缸123、滑轮125及辅助滚筒127。滑轮125设置于液压缸123的活塞杆的末端。
钢丝121的一端固定于设置在箱舱113的上部的甲板(deck)117的下部。钢丝121通过滑轮125后经由辅助滚筒127连接于筒110的侧端。从而，若液压缸123的活塞杆下降的同时拉钢丝121，则筒110上升，液压缸123的活塞杆上升时释放钢丝121，筒110通过施加于筒110的重力进行下降。
拉活塞杆时，施加于液压缸123的荷重最大，因此，挫屈没有影响，由于活塞杆末端的滑轮125，液压缸123的冲程成为两倍，从而可以确保筒110的移动距离。
为了确保推进器110上升或下降时的稳定性，在箱舱113的侧面设置导辊119，并支撑筒110的外侧面。与本发明的实施例不同，也可以将导辊119设置于筒110的外侧面，并引导箱舱113的内侧面。
如图1及2所示，为了在规定位置固定筒110，可以设置固定件(stopper)118。固定件118可设置于箱舱113外侧端的任意地点，可以包括固定销(stopper pin)118a及凹槽118b。当设置于筒110的上部的限位感应器(省略图示)感应到筒110的停止位置时，筒110停止移动，固定销118a通过液压进行前进而插入于凹槽118b等构造物。由此，固定销118a耦合于凹槽118b。
固定件118可设置于动态定位模式、运输模式以及进行维修的位置，由此，筒110可固定于在各模式下所需的高度上。
如上所述，钢丝控制器120包括液压缸123来拉或释放钢丝121，或代替液压缸123及滑轮125，使用图3的绞车(winch system)310来控制拉或释放钢丝121。绞车310在圆筒形滚筒311卷绕钢丝121，从而，使筒110上升或下降。马达313旋转滚筒311。
绞车310，通过感应在滚筒311卷绕钢丝121的量的传感器(省略图示)来控制马达313的驱动，从而，筒110可以停止在停止位置。
如图1至图3所示，压载舱130具备可以储藏海水等水的空间，压载舱130可朝筒110的高度方向设置。压载舱130可以具备隔开压载舱130的空间和筒110的内部空间的隔壁135。
此时，压载舱130可以具备一个以上孔131，以使海水流入或者流出。通过孔131流入海水时，以防流入海藻类等异物，压载舱130可以包括网状滤网133。为此，滤网133可以设置于孔131周围的压载舱130区域。
当筒110下降而压载舱130的孔131位于水下面时，水通过孔131流入压载舱130。由此，压载舱130的内部被水填满，而抵消施加于筒110的浮力。当筒110上升时，压载舱130的水通过压载舱130的孔131流出到外部。
即，如图4所示，推进器系统在动态定位模式(DP mode)下动作时，筒110下降最多，从而推进器111突出到船体外部。随着筒110的下降，从压载舱130的孔位于水下面的时点开始海水通过孔131流入到压载舱130。随着筒110的下降，储藏于压载舱130的水量增多。而且，当筒110下降最多时，流入于压载舱130的海水量也最多。由此，施加于下降的筒110的浮力被抵消。
如图5所示，为了船舶或海上构造物的航行，推进器系统在运输模式(transitmode)下动作时，通过筒110上升，推进器111可以进入到船体113的内部。当筒110开始上升时，压载舱130内部的海水通过孔131开始流出。筒110停止上升时，流入压载舱130的海水高度达到海水面。
如图6所示，为了维修推进器111而筒110上升到最高时，推进器111和筒110上升到海水面上。因此，孔131的位置高于海水面，而压载舱130内部的海水量最少。
由图4及图5可知，随着筒110上升，储藏在压载舱130的水的量减少。
如此，由于压载舱130的空间朝高度方向形成，因此，随着筒110的上升高度，可以改变压载舱130内部的海水的量。
以上说明了海水通过压载舱130的孔131流入或流出的构造。海水可通过孔131流入到压载舱130的内部或者从压载舱130的内部流出，也可通过泵向压载舱130流入或从压载舱流出。
即，如图7所示，根据本发明的其他实施例的推进器系统可包括泵510。泵510将海水强制流入压载舱130的内部。为此，连接于泵510的管511、513中的一个管511与筒110的外部连通，另一个管513与压载舱130的内部连通。
推进器系统在动态定位模式下动作时，随着筒110的下降，泵510将筒110外部的海水抽吸到压载舱130的内部。由于压载舱130的水施加于筒110的重力增加，因此，可以抵消在筒110下降到水下面时发生的浮力。
推进器系统在运输模式下动作或进行维修时，随着筒110的上升，泵510使压载舱130内部的海水流出到筒110的外部。随着压载舱130的水流出，施加于筒110的重力减少，从而，筒110能顺利上升。
本发明的其他实施例还可以进一步包括从通过泵510抽吸的水中滤出异物的滤网520。滤网520设置于与筒110外部连通的管511，或者可设置于与压载舱130连通的管520。
如图8所示，根据本发明的其他另一实施例的推进器系统可以包括形成有孔131的压载舱130及泵510。即，随着筒110的下降，外部的海水可通过孔131自然流入到压载舱130的内部，而且，泵510使外部的海水强制流入压载舱130的内部。由于多量海水能迅速流入到压载舱130，因此，可以顺利抵消浮力。
另外，当孔131位于压载舱130的中间区域时，筒110下降到水下面之后，直到孔131的位置到达海水面为止，海水不会流入到压载舱130。为了防止海水流入延迟，压载舱130的孔131可邻接于压载舱130的底面。筒110开始下降到水下面时，海水可迅速通过孔131流入。
以上说明了根据本发明的优选实施例，除所述实施例之外，在本发明的要旨或范畴内可以具体实施为其他的形态，这对本领域的技术人员来说是自明的。因此，所述实施例只是用来举例说明而已，本发明并不局限于以上说明，而在权利要求范围内可以进行均等变更。

Claims (12)

1.一种推进器系统，其特征在于，包括：
筒，其设置有推进器，可在船体内部上下移动；
钢丝控制器，其控制连接于所述筒的钢丝，可使所述筒上下移动；以及
压载舱，其沿所述筒的高度方向设置于所述筒，并在内部可以填满水，从而当所述筒下降到水下面时抵消施加于所述筒的浮力，
所述筒分别在进行船舶或海洋构造物的补偿移动的动态定位模式、进行所述船舶或所述海洋构造物的航行的运输模式、以及推进器的维修模式下，沿作为所述船体的一部分的箱舱的移动通道移动而不进行旋转，
随着所述筒下降到水下面，储藏于所述压载舱的水量增多，随着所述筒上升，储藏于所述压载舱的水量减少。
2.根据权利要求1所述的推进器系统，其特征在于，所述压载舱包括一个以上孔，以使水流入或者流出。
3.根据权利要求2所述的推进器系统，其特征在于，所述孔邻接于所述压载舱的底面。
4.根据权利要求2所述的推进器系统，其特征在于，进一步包括设置于所述孔的滤网。
5.根据权利要求1所述的推进器系统，其特征在于，进一步包括泵，其可使水流入至所述压载舱或使水从压载舱流出。
6.根据权利要求5所述的推进器系统，其特征在于，进一步包括：
第一管，其连接于所述泵，并与所述筒的外部连通；
第二管，其连接于所述泵，并与所述压载舱的内部连通。
7.根据权利要求6所述的推进器系统，其特征在于，包括滤网，所述滤网设置于所述第一管及所述第二管中的一个或全部。
8.根据权利要求1所述的推进器系统，其特征在于，所述钢丝控制器，包括：
辅助滚筒，其固定于所述船体，用于转换所述钢丝的方向；
滑轮，其用于转换所述钢丝的方向；以及
液压缸，其用于使所述滑轮上升或下降。
9.根据权利要求1所述的推进器系统，其特征在于，所述钢丝控制器，包括：
辅助滚筒，其固定于所述船体，用于转换所述钢丝的方向；
滚筒，其用于卷绕所述钢丝；以及
马达，其用于旋转所述滚筒。
10.根据权利要求1所述的推进器系统，其特征在于，所述筒包括设置于所述筒的固定销，其使筒能插入于形成在所述船体特定位置的凹槽。
11.根据权利要求1所述的推进器系统，其特征在于，为了稳定地支撑所述筒的上下移动，进一步包括设置于所述船体的内部面或所述筒的侧面的导辊。
12.一种船舶，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的推进器系统。
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