CN105612103B - 模块化的方位推进器 - Google Patents
模块化的方位推进器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105612103B CN105612103B CN201480052244.2A CN201480052244A CN105612103B CN 105612103 B CN105612103 B CN 105612103B CN 201480052244 A CN201480052244 A CN 201480052244A CN 105612103 B CN105612103 B CN 105612103B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- propeller
- housing
- azimuth thruster
- core apparatus
- fluid dynamic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
- B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
- B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
- B63H2005/1256—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with mechanical power transmission to propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
- B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
- B63H2005/1258—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors
Abstract
本发明涉及一种用于推进船舶的模块化的方位推进器(1)，其具有水流围绕的推进器壳体(1)，并且包括：标准化的核心装置(2)，其具有形成部分推进器壳体的核心装置壳体(21)；传输线(6)，被布置在核心装置壳体(21)中，包括沿推进器壳体的纵向方向(13)延伸的螺桨轴(61)；以及螺旋桨(3)，其被布置在推进器壳体外侧且被可操作地连接到螺桨轴。本发明还涉及一种包括方位推进器的船舶以及构造方位推进器的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于推进船舶的方位推进器，其具有水流围绕的推进器壳体，并且包括：具有核心装置壳体的标准化的核心装置，核心装置壳体形成推进器壳体的一部分；被布置在核心装置壳体中的传输线，其包括沿推进器壳体的纵向方向延伸的螺桨轴以及被布置在推进器壳体外侧且被可操作地连接到螺桨轴的螺旋桨。本发明还涉及一种包括方位推进器的船舶以及构造方位推进器的方法。
背景技术
也被公知为吊舱、吊舱驱动器或平底船驱动器的方位推进器是被广泛使用于海上船舶的推进和转向装置。已知多种结构的方位推进器，并且它们可作为具有被安装在下游位置中的螺旋桨的推动方位推进器被操作，或者作为具有被安装在上游方向的螺旋桨的牵引方位推动器被操作。推动方位推动器和牵引方位推动器都具有独特的益处，并且可在不同的情况中(例如，根据船舶的设计和操作)成为优选。
传统地，方位推进器由诸如铸铁和钢材的材料制成，因为这些材料往往尺寸相当大，它们使得推进器非常重。重的推进器使得组装工作和维修变成繁琐的操作，通常需要将船舶放到干船坞中。
而且，传统地，根据特定船舶的设计和预期操作设计且制造方位推动器。然而，在船舶的使用寿命期间，设计和预期操作可改变，使得原始的方位推进器不太适用。此外，由于方位推进器通常被定制用于特定的船舶，因此部件的标准化很困难。
因此，部件的数量很少，导致低效率的生产方法且生产成本较高。
所以，改进的方位推进器应该是有益的，并且特别地，能够使制造过程更有效率且具有较少的重量且提供更灵活的使用区域的方位推进器应该是有益的。
本发明的目的
特别地，可被看作本发明的进一步的目的是，提供解决上述现有技术的关于生产、使用灵活性和重量的问题的方位推进器。
发明内容
因此，上述目的和许多其他目的旨在通过提供用于推进船舶的方位推进器在本发明的第一方面被实现，该方位推进器具有水流围绕的推进器壳体，并且包括：标准化的核心装置，其具有核心装置壳体，核心装置壳体形成推进器壳体的一部分；传输线，其被布置在核心装置壳体中，包括沿推进器壳体的纵向方向延伸的螺桨轴；以及螺旋桨，其被布置在推进器外侧且被可操作地连接到螺桨轴，其中，通过包括第一流体动力构件和第二流体动力构件，方位推进器可被配置为既是牵引方位推进器又是推动方位推进器，第一流体动力构件和第二流体动力构件被安装在匹配的第一和第二核心装置界面上，第一和第二核心装置界面由核心装置壳体的外表面区域限定，流体动力构件形成部分推进器壳体，以控制围绕推进器壳体的水流，并且核心装置界面适用于接收具有不同流体动力特性的不同流体动力构件。
本发明特别地但非排他性地有益地得到一种方位推进器，其可被构造为牵引方位推进器或推动方位推进器。为了实现该目的，期望的是，使得流体动力构件既能在标准化的核心装置的下游面侧又能在其上游面侧，以能够控制推进器壳体的流体动力特性。在这方面，应该注意的是，牵引方位推进器的期望的流体动力特性可与推动方位推进器的流体动力特性非常不同。因此，能够通过更换流体动力构件来控制推进器壳体的流体动力特性是有益的。在这一方面的进一步的益处是，推进器的流体动力特性可通过仅更换流体动力构件较晚地在生产工艺中被指定。因此，实现了模块化推进器概念，其增加了部件数量并且确保了定制的方位推进器的高效生产。
在方位推进器的一个实施方式中，传输线进一步包括轴承和齿轮，它们都被完全包含在核心装置壳体中。
通过提供方位推进器，其中螺桨轴仅为传输线的一部分，当方位推进器被安装在船舶上时，传输线从核心装置壳体延伸到周围的水中，仅需保证标准化的核心装置的不渗透性。因此，流体动力构件和标准化的核心装置之间的连接的设计受较少的需求影响，并且流体动力构件可被替换而不需考虑方位推进器的核心装置的不渗透性。
此外，推进器壳体可包括柱部以及鱼雷形部，柱部的一端适用于被安装在船舶上，鱼雷形部被布置在柱部的相对端，并且其中，流体动力构件均构成柱部的部分和鱼雷形部的部分。
另外地，形成部分鱼雷形部的核心装置壳体的鱼雷形段在推进器壳体的纵向方向上可比形成部分柱部的核心装置壳体的柱段更宽。
通过增加核心装置壳体的鱼雷形段的宽度，在承载螺桨轴的轴承之间的距离可增加，从而改进了螺桨轴的悬挂。
而且，每个核心装置界面可由核心装置壳体的一个或多个端面限定。
此外，第一核心装置界面和第二核心装置界面可被布置在推进器壳体的相对侧上，分别面向上游和下游方向。
另外，面向上游方向的第一核心装置界面可大致地平行于面向下游方向的第二核心装置界面。
而且，第一和第二核心装置界面均可覆盖形成推进器壳体的部分柱部的部分核心装置壳体和形成推进器壳体的部分鱼雷形部的部分。
另外，每个核心装置界面可由核心装置壳体的多个端面限定，多个端面在推进器壳体的纵向方向上相对彼此偏置。
在方位推进器的一个实施方式中，核心装置壳体关于对称平面对称，该对称平面与核心装置壳体的中心轴线相交并且沿横切于推进器壳体的纵向方向的方向延伸。
此外，核心装置壳体可适用于通过吸收由方位推进器自身的重量和操作、以及在使用期间由水力所导致的作用于推进器壳体上的力而引起的结构负载和轴承负载来提供方位推进器的结构整体性。
而且，核心装置壳体可由铸铁制成。
而且，在一个实施方式中，流体动力构件由诸如复合材料、聚合物、玻璃或碳纤维强化聚合物或聚氨酯的非金属材料制成。
通过使用并非传统的铸铁和钢材的材料，实现了重量的减少，并且流体动力构件的成形更容易。因此，流体动力构件的更先进的形状的实现是可能的。
上述方位推进器可还包括环绕螺旋桨以改进操作和螺旋桨效果的螺旋桨喷嘴。
另外地，核心装置壳体可形成推进器壳体的较小部分，并且流体动力构件可形成推进器壳体的较大部分。
而且，核心装置壳体在纵向方向上的最大宽度可为推进器壳体在纵向方向上的最大宽度的1/4至1/3。
通过使得核心装置壳体具有相对较短的宽度和/或尺寸，核心装置壳体的形状对推进器的整体流体动力特性几乎没有影响。因此，实现了在多种推进器结构中使用的共同的标准化的核心装置壳体。
而且，推进器壳体的t/c比率可被配置在从0.2到0.6的范围中。
进一步，核心装置壳体的鱼雷形部在纵向方向上的宽度可在螺桨轴的直径的12至17倍的范围中。
本发明还涉及一种包括方位推进器的船舶。
进一步，本发明涉及一种用于构造或重新构造上述方位推进器的方法，该方法包括下列步骤：设置标准化的核心装置，指定方位推进器的流体动力特征，将流体动力构件安装在标准化的核心装置上，以满足指定的流体动力特征。
更进一步，该方法可包括用具有不同的流体动力特性的第三和/或第四流体动力构件替换已被安装在标准化的核心装置上的第一和/或第二流体动力构件。
用于构造方位推进器的方法清楚地揭示了所提出的模块化的方位推进器的有益效果。通过使用标准化的核心装置，整个方位推进器的流体动力特性可在制造过程中在相对较晚的阶段被指定且固定。这与传统的推进器相比，传统的推进器通过设计共同的推进器壳体更早地确定流体动力特性。而且，已经安装的根据本发明的方位推进器的流体动力特性可通过更换流体动力构件被重新构造。
本发明的上述方面各自都可与任何其他方面结合。本发明的这些以及其他方面通过参考下文描述的实施方式变得显而易见且被阐明。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述根据本发明的方位推进器。附图示出了实施本发明的一种方式，并且不被认为限制了落于所附权利要求的范围中的其他可行的实施方式。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的方位推进器的示意图，
图2a示出了根据本发明的一个实施方式的推动方位推进器的示意图，
图2b示出了根据本发明的另一实施方式的牵引方位推进器的示意图，
图3a示出了方位推进器的标准化核心装置的一个实施方式，
图3b示出了方位推进器的标准化核心装置的一个实施方式，
图4示出了被包含在核心装置壳体中的传输线，
图5示出了根据本发明的实施方式的推动方位推进器，
图6示出了根据本发明的另一实施方式的牵引方位推进器，
图7示出了具有扭转度的前缘的方位推动器的示意图，
图8a和8b示出了用于将流体动力构件安装在核心装置上的不同的原理，并且
图9示出了包含永磁马达的螺旋桨喷嘴的截面。
具体实施方式
参考图1，附图示出了用于推进诸如船、浮式生产平台等的船舶17的方位推进器。方位推进器具有水流围绕的推进器壳体11，并且包括标准化的核心装置2，标准化的核心装置2被设置有第一和第二流体动力构件4、5以及螺旋桨3。推进器壳体11包括适用于可旋转地安装在船舶上的柱部7以及被布置在柱部的相对端的鱼雷形部8。方位推进器1通过被设置在方位推进器上的一个或多个操作舵机18可围绕中心轴线12旋转。据此，方位推进器的牵引力矢量或推动力矢量能被定向为以360度间隔围绕中心轴线12。
标准化的核心装置2具有形成推进器壳体11的部分的核心装置壳体21。包括螺桨轴61和驱动轴64的传输线6被布置在核心装置壳体内侧。传输线6在图4中被单独示出。驱动轴64延伸穿过推进器壳体的柱部，并且进入到船舶，在该处，它被可操作地连接到船舶的驱动机构(未显示)，比如船载内燃机。螺桨轴61沿推进器壳体的纵向方向19延伸，并且螺旋桨3在推进器壳体的外侧被安装在驱动轴上。螺桨轴61被设置于驱动轴64上的小齿轮632驱动，小齿轮632与被布置在螺桨轴上的驱动齿轮631协作。
在另一实施方式(未示出)中，诸如电动马达的用于驱动螺旋桨的驱动机构可被布置在方位驱动器的驱动器壳体中。因此，螺桨轴可直接地与驱动机构相关联，使得不需要驱动轴。
如图9所示，电动马达可为被布置在推进器壳体中或与推进器壳体连接的永磁马达。永磁马达可被集成在方位推进器的螺旋桨喷嘴15中，从而提供轮缘驱动螺旋桨。可选地，永磁马达可被布置在推进器壳体中，为方位驱动器提供了轴驱动螺旋桨。可通过将螺旋桨布置在被设置有第二永磁体162的螺旋桨壳体161中且可旋转地布置在螺旋桨喷嘴中来实现轮缘驱动螺旋桨。沿螺旋桨喷嘴的内周布置第一永磁体163，并且与第一和第二永磁体一同提供用于螺旋桨壳体的能够吸收轴向和径向负载的轴承。进一步，螺旋桨喷嘴构成包括绕组的定子164，以用于提供适用于旋转螺旋桨壳体的旋转磁场，螺旋桨壳体通过包括永久磁体而构成转子。通过控制流过绕组的电流，螺旋桨壳体可被旋转，并且设置用于驱动螺旋桨的永磁马达。
在图2a和图3b中进一步详细地示出标准化的核心装置，其包括由核心装置壳体21的外表面区域211限定的第一核心装置界面9a和第二核心装置界面9b。流体动力构件4、5在第一核心装置界面9a和第二核心装置界面9b被安装在核心装置壳体上，从而形成推进器壳体的一部分。核心装置界面被适用于接收具有不同流体动力学特性，即，如图2a和图2b所示的不同形状和尺寸的不同流体动力构件。本领域的技术人员可想到用于核心装置界面的设计以及在核心装置壳体21上安装流体动力构件4、5的多种原理。例如，如图8a和8b所示，流体动力构件可简单地抵靠在核心装置界面9a、9b上，或可选地部分地或完全地与核心装置壳体重叠。图8a示出了方位推进器，其中流体动力构件部分地与核心装置壳体21重叠。图8b示出了方位推动器的实施方式，其中标准化的核心装置2并且因此核心装置21被流体动力构件4、5包围。核心装置壳体21可部分地或完全地被流体动力构件包围，由此在一个示例的实施方式中，流体动力构件可彼此相接。
流体动力构件可被选择为，以便实现所需的推动器壳体的流体动力特性，但也可根据方位推进器是牵引方位推进器还是推动方位推进器来选择。因此，方位推进器可被构造为既是牵引方位推进器又是推动方位推进器。
如附图所示，流体动力构件4、5组成推进器壳体的柱部7和鱼雷形部8的一部分，因此，对方位推进器的流体动力特性有实质性的影响。通过改变动力构件4、5的形状，可从而控制推进器壳体的长度和表面积。
参考图7，流体动力构件还可被使用于控制推进器壳体的t/c比率，t/c比率是推进器壳体在纵向方向上的弦长Wth(即，最大宽度)和推进器壳体的厚度(即，推进器壳体在横向方向上的最大宽度)之间的关系。
模块化设计的进一步的效果是，流体动力构件可被使用于控制推进器壳体的扭转度，如图7所示，即，推动器壳体的前缘224相对于沿推进器壳体的纵向方向延伸的中心轴线131的位置。该必要的扭转度可取决于推进器是牵引推进器还是推动推进器、船舶的预期速度、螺旋桨的旋转方向、螺旋桨负载等。
再次参考图2，它示出的是，形成鱼雷形部8的一部分的核心装置壳体的鱼雷形段81在纵向方向上比形成柱部7的一部分的核心装置壳体的柱段71更宽。通过使用该结构，在保持核心装置壳体的柱部的宽度最小的同时，承载螺桨轴61的轴承62之间的距离可增加。从图2可看出的是，核心装置壳体在纵向方向上的最大宽度Wcu是推进器壳体在纵向方向上的最大宽度Wth的1/4至1/3。
总体上减小核心装置壳体的宽度，则减小了核心装置壳体对推进器壳体的整体的流体动力特性的影响。增加标准化的核心装置的鱼雷形段81的宽度的进一步的有益效果是：每个核心装置界面9a、9b由相对于彼此偏置的核心装置壳体的多个端面222限定。核心装置界面的这种构造可导致在核心装置壳体和流体动力构件之间产生改进的连接。
图2a和图5示出了被构造为由箭头的方向所指示的推动方位推进器的方位推进器。推动方位推进器具有被安装在推进器壳体的下游侧的螺旋桨。在图5所示的实施方式中，推进器进一步包括环绕螺旋桨以提高操作和螺旋桨效果的螺旋桨喷嘴15。
图2b和图6均示出了被箭头方向指示的被构造为牵引方位推进器的方位推进器。牵引方位推进器具有被安装在推进器壳体的上游侧上的螺旋桨，并且，为了增加推进器壳体的总外表面积，推进器可进一步被设置有从鱼雷形部延伸的翅片构件16。
如图1所示且如上所述，方位推进器从船舶17延伸，船舶17包括用于转动推进器的一个或多个舵机18。在一个实施方式中，舵机(或多个舵机)可为与齿轮缘(未示出)协作的电动液压马达，齿轮缘设置于被可旋转地安装在船舶上的柱部7的端部。当设定用于包括舵机的方位推进器的安装的尺寸时，转动方位推进器所需的转矩应该被考虑。转动方位推进器所需的转矩取决于诸如推进器壳体的流体动力特性、推进器旋转率、螺旋桨旋转速度和船舶速度的多个变量。在这方面，EP1847455A1公开了一种方位推进器，其中驱动螺旋桨轴的小齿轮产生抵抗在操作期间与转动推进器相关的方位推进器的阻力矩的转矩。因此，由小齿轮的旋转产生的转矩被使用于抵消推进器的转矩阻力，从而，减小了在操作期间转动方位推进器所需的转矩。这又可导致转动方位推进器所需的舵机的尺寸和/或数量的减少。
进一步，如果根据本发明的方位推进器被使用为既是牵引方位推进器又是推动方位推进器，本领域的技术人员应知道的是，当在牵引结构中时，应该根据作用于方位推进器上的作用力设定尺寸。这是由于通常观察到的转动牵引方位推进器所需的转矩比转动相应的推动方位推进器所需的转矩更大。
在下面，将进一步详细地描述用于构造、即是制造上述方位推进器的标准化的部件的方法的实施方式。
具有特有的流体动力特性的既是推动方位推进器又是牵引方位推动器的多种实施方式可基于相同的标准化的核心装置2被构成。为了生产根据本发明的方位推进器，提供了标准化的核心装置2。可存在多种标准化的核心装置，其中螺旋桨3的安装可被设置在核心装置壳体21的任意侧上，并且传输线6的组成和尺寸可不同。其次，它决定了特定的方位推进器1是否应该为推动类型或牵引类型，并且指定期望的流体动力特征。基于指定的方位推进器的流体动力特征，选择适合的流体动力构件4、5，并且将适合的流体动力构件4、5安装于标准核心装置。
在这方面的可观的有益效果是，可基于标准化的部件制造定制的方位推进器1。使用标准化的部件的一个益处是产品差异化被较晚地在最终生产过程中引入。因此能在知道未来的方位推进器的具体规格之前生产标准化的部件。因此，从下订单到交货的生产时间可减少，并且标准化的部件的使用可提高数量。通过提高数量，可使用更有效率的生产工艺。特别地，就使用用于流体动力构件的复合材料或非金属材料而言，高效的生产工艺极为重要。用复合材料制造定制的方位推进器而不使用标准化部件是非常高成本的且缺乏竞争力的。为了能够将复合材料或非金属材料用于方位推进器中，因此在设计中集成标准化的部件是关键的。
根据本发明的方位推进器1的进一步的益处是：方位推进器可通过更换已经被安装在标准化的核心装置上的一个或两个流体动力构件4、5而被重新构造。例如，如果方位推进器1所安装的船舶的设计改变，或使用方式改变，可有益地改变方位推进器1的流体动力特性。特别地，根据本发明的实施方式的方位推进器可被重新构造，以改变推进器壳体的扭转度或t/c比率。可通过简单地更换流体动力构件4、5来改变根据本发明的方位推进器，而不是将完全新的方位推进器安装到船舶上。
由于容易被本领域的技术人员理解，对于能被构造为既是推动方位推进器又是牵引方位推进器的方位推进器，推进器壳体的前缘部和尾部的形状都必须是可控制的，以得到具有最优的流体动力特性的方位推进器。这由本发明通过使用被布置在核心装置壳体的两侧上的流体动力构件来实现。
尽管结合特定的实施方式描述了本发明，不应该认为它以任何方式限制了所呈现的示例。本发明的范围由所附权利要求列出。在权利要求的内容中，术语“包括”或“包含”不排除其他可行的构件或步骤。而且，诸如“一个”或“一条”等的所述引用不应该被认为排除了多个。在权利要求中对应于附图中所示的构件的附图标记也不应该认为限制了本发明的范围。更进一步，在不同的权利要求中所述的单独的特征可能被有益地组合，并且在不同权利要求中提及这些特征并不排除特征的组合是不可行及无益的。
Claims (18)
1.一种用于推进船舶的方位推进器(1)，其具有推进器壳体(11)，水围绕所述推进器壳体(11)流动，并且所述方位推进器(1)包括：
标准化的核心装置(2)，其具有核心装置壳体(21)，所述核心装置壳体(21)形成部分推进器壳体，
传输线(6)，其被布置在核心装置壳体中，所述传输线(6)包括螺桨轴(61)，所述螺桨轴(61)沿推进器壳体的纵向方向(13)延伸，以及
螺旋桨(3)，其被布置在推进器壳体外侧，并且被可操作地连接到螺桨轴，其中，通过包括第一和第二流体动力构件(4、5)，方位推进器被配置为既是牵引方位推进器又是推动方位推进器，所述第一和第二流体动力构件(4、5)被安装在匹配的第一核心装置界面(9a)和第二核心装置界面(9b)上，所述第一核心装置界面(9a)和第二核心装置界面(9b)由核心装置壳体的外表面区域(211)限定，所述流体动力构件形成部分推进器壳体，以控制围绕推进器壳体的水流，并且核心装置界面适用于接收具有不同流体动力特性的不同流体动力构件。
2.根据权利要求1所述的方位推进器，其中，所述传输线还包括轴承(62)和齿轮(63)，所有所述轴承(62)和齿轮(63)都被完全地包含在核心装置壳体中。
3.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述推进器壳体包括柱部(7)和鱼雷形部(8)，所述柱部(7)的一个端部适用于被可旋转地安装在船舶上，所述鱼雷形部(8)被布置在所述柱部的相对端，并且其中，所述流体动力构件均构成柱部以及鱼雷形部的一部分。
4.根据权利要求3所述的方位推进器，其中，形成部分鱼雷形部的核心装置壳体的鱼雷形段(81)在推进器壳体的纵向方向上比形成部分柱部的核心装置壳体的柱段(71)更宽。
5.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，每个核心装置界面都由核心装置壳体的一个或多个端面(222)限定。
6.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述核心装置壳体关于对称平面(14)对称，对称平面(14)与核心装置壳体的中心轴线(12)相交并且沿横切于推进器壳体的纵向方向的方向延伸。
7.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述核心装置壳体适用于通过吸收由方位推进器自身的重量和操作、以及在使用期间由水力所导致的作用于推进器壳体上的力而引起的结构负载和轴承负载来提供方位推进器的结构整体性。
8.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述流体动力构件由非金属材料制成。
9.根据权利要求8所述的方位推进器，其中，所述非金属材料为复合材料、聚合物、玻璃或碳纤维强化聚合物或聚氨酯。
10.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述流体动力构件部分地重叠或包围标准化的核心装置。
11.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述核心装置壳体在纵向方向上的最大宽度Wcu是所述推进器壳体在纵向方向上的最大宽度Wth的1/4至1/3。
12.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，所述推进器壳体的t/c比率被构造为在从0.2到0.6的范围中。
13.根据权利要求3所述的方位推进器，其中，所述核心装置壳体的鱼雷形部在纵向方向上的宽度是螺桨轴的直径12至17倍。
14.根据权利要求1或2所述的方位推进器，其中，用于驱动螺旋桨的驱动机构是永磁马达形式的电动马达。
15.根据权利要求14所述的方位推进器，其中，所述螺旋桨通过第一永磁体(163)和第二永磁体(162)被轮缘驱动，所述第一永磁体(163)被设置在所述螺旋桨喷嘴中，所述第二永磁体(162)被布置为与所述螺旋桨连接，从而提供用于螺旋桨的轴承，所述轴承能够吸收轴向和径向负载，并且其中，通过包括绕组的螺旋桨喷嘴，所述永磁马达被集成在所述螺旋桨喷嘴中，以提供适用于旋转所述螺旋桨的旋转磁场。
16.一种船舶，其包括根据权利要求1-15中的任一项所述的方位推进器。
17.一种用于构造或重新构造根据权利要求1至15中的任一项所述的方位推进器的流体动力特征的方法，该方法包括下列步骤：
设置标准化的核心装置；
指定所述方位推进器的流体动力特性；
将流体动力构件安装在标准化的核心装置上，以满足指定的流体动力特征。
18.根据权利要求17所述的方法，其还包括下列步骤：
用具有不同的流体动力特性的第三和/或第四流体动力构件来替换已经被安装在标准化的核心装置上的第一和/或第二流体动力构件。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13185723.7 | 2013-09-24 | ||
| EP13185723.7A EP2851280B1 (en) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | Modular azimuth thruster |
| PCT/EP2014/070295 WO2015044160A1 (en) | 2013-09-24 | 2014-09-24 | Modular azimuth thruster |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105612103A CN105612103A (zh) | 2016-05-25 |
| CN105612103B true CN105612103B (zh) | 2018-01-16 |
Family
ID=49274412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201480052244.2A Active CN105612103B (zh) | 2013-09-24 | 2014-09-24 | 模块化的方位推进器 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9868498B2 (zh) |
| EP (2) | EP2851280B1 (zh) |
| JP (1) | JP6583924B2 (zh) |
| KR (2) | KR102250476B1 (zh) |
| CN (1) | CN105612103B (zh) |
| BR (1) | BR112016006212B1 (zh) |
| DK (2) | DK3241737T3 (zh) |
| ES (2) | ES2639853T3 (zh) |
| HK (1) | HK1208654A1 (zh) |
| HR (2) | HRP20171328T1 (zh) |
| PL (2) | PL3241737T3 (zh) |
| PT (2) | PT2851280T (zh) |
| RU (1) | RU2660202C2 (zh) |
| SG (1) | SG11201601248QA (zh) |
| WO (1) | WO2015044160A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3241737T3 (pl) * | 2013-09-24 | 2020-03-31 | Kongsberg Maritime CM AS | Modułowy pędnik azymutalny |
| USD791678S1 (en) * | 2015-08-20 | 2017-07-11 | Abb Schweiz Ag | Propulsion unit for ships and boats |
| DE102015219657A1 (de) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | Hochschule Flensburg | Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug |
| ES2709984T3 (es) * | 2016-04-25 | 2019-04-22 | Aetc Sapphire | Unidad de propulsión para vehículo acuático que comprende un cárter móvil y un módulo de acondicionamiento de fluido hidráulico |
| EP3458355B1 (en) * | 2016-05-18 | 2023-07-05 | ABB Oy | A method and a control arrangement for controlling vibrations of a propulsion unit of a vessel |
| NL2018388B1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-09-06 | Veth Propulsion B V | Thruster for propelling a watercraft |
| CN107298160A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-10-27 | 苏州横海信息科技有限公司 | 船用推进器 |
| KR102006892B1 (ko) * | 2017-11-07 | 2019-10-01 | 삼성중공업 주식회사 | 삽입 설치형 셀프 컨테이닝 쓰러스터 |
| GB201817933D0 (en) * | 2018-11-02 | 2018-12-19 | Rolls Royce Plc | Calibrating an engine core |
| CN109850081A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-07 | 中国海洋大学 | 风帆助力多浮体联动无人水上搭载平台及控制方法 |
| NO20190359A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-21 | Seadrive As | A drive device for a vessel |
| CN110498007B (zh) * | 2019-09-03 | 2021-08-20 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种卧造分段倒装侧推的安装方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101888948A (zh) * | 2007-12-28 | 2010-11-17 | 川崎重工业株式会社 | 推力发生装置 |
| CN102092466A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 马里芬贝黑尔私人有限公司 | 支承结构和设有这类支承结构的螺旋桨 |
| CN102548840A (zh) * | 2009-05-20 | 2012-07-04 | 劳斯莱斯船舶股份有限公司 | 船只的推进器单元的支承件 |
| CN102632982A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | 无轴驱动式集成电机推进器 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3799291A (en) | 1971-03-05 | 1974-03-26 | Schottel Werft | Lubricating device for a z-drive for ships |
| DE3246730A1 (de) * | 1982-12-17 | 1984-06-20 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Elektrisch angetriebene schiffsschraube |
| JPS59179293A (ja) | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Nippon Steel Corp | 溶接用フラツクス入りワイヤ |
| JPS59179293U (ja) * | 1983-05-18 | 1984-11-30 | 石川島播磨重工業株式会社 | プロペラ装置 |
| GB8401879D0 (en) * | 1984-01-25 | 1984-02-29 | Vickers Plc | Vessel |
| JP2584678B2 (ja) * | 1988-11-18 | 1997-02-26 | 日本鋼管株式会社 | 開渠流路清掃装置 |
| RU2115589C1 (ru) * | 1996-06-25 | 1998-07-20 | Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота "Гипрорыбфлот" | Судовая движительно-двигательная установка типа "поворотная колонка" |
| FR2798184B1 (fr) * | 1999-09-07 | 2001-11-23 | Guy Fontanille | Carter de dispositif de renvoi d'angle de moteur de propulsion pour bateau |
| FI110254B (fi) * | 2000-09-25 | 2002-12-31 | Abb Oy | Aluksen propulsiolaitteen asennusjärjestely sekä siihen liittyvä menetelmä ja väline |
| DE50208431D1 (de) * | 2001-08-30 | 2006-11-23 | Siemens Ag | Schockfeste elektrische schiffsmaschine, z.b. motor oder generator |
| FR2869586B1 (fr) | 2004-04-30 | 2006-06-16 | Alstom Sa | Ensemble de propulsion pour navire, comprenant une nacelle destinee a une installation sous la carene du navire |
| NO335597B1 (no) * | 2005-11-30 | 2015-01-12 | Rolls Royce Marine As | Anordning ved opplagring av en fremdriftsenhet og en fremdriftsenhet for et marint fartøy |
| US7452251B2 (en) * | 2006-01-20 | 2008-11-18 | Torqeedo Gmbh | Integrated outboard motor |
| NO20061745L (no) | 2006-04-20 | 2007-10-22 | Rolls Royce Marine As | Azipull |
| KR100972154B1 (ko) * | 2007-07-25 | 2010-07-26 | 삼성중공업 주식회사 | 쇄빙용 부가 추진 시스템과 쇄빙선 |
| CN201189954Y (zh) * | 2008-04-28 | 2009-02-04 | 江苏华阳科技开发有限公司 | 船用水下伸缩、全回转电动推进器提升处密封装置 |
| KR101574822B1 (ko) * | 2008-08-27 | 2015-12-04 | 아크티에볼라게트 에스케이에프 | 포드 추진 시스템용 베어링 |
| WO2010100092A2 (de) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Modularer gondelantrieb für eine schwimmende einrichtung |
| JP2012116248A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アジマス推進器、この制御方法およびこれを備えた船舶 |
| JP5395829B2 (ja) | 2011-02-25 | 2014-01-22 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡装置 |
| NL2006678C2 (nl) * | 2011-04-28 | 2012-10-30 | Imc Corporate Licensing B V | Pod met reductiedrijfwerk. |
| KR20130023863A (ko) | 2011-08-30 | 2013-03-08 | 현대중공업 주식회사 | 아지무스 스러스터의 오일 순환 구조체 |
| JP5872255B2 (ja) * | 2011-11-08 | 2016-03-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 船舶推進装置 |
| PL3241737T3 (pl) * | 2013-09-24 | 2020-03-31 | Kongsberg Maritime CM AS | Modułowy pędnik azymutalny |
-
2013
- 2013-09-24 PL PL17174327T patent/PL3241737T3/pl unknown
- 2013-09-24 PT PT131857237T patent/PT2851280T/pt unknown
- 2013-09-24 DK DK17174327.1T patent/DK3241737T3/en active
- 2013-09-24 ES ES13185723.7T patent/ES2639853T3/es active Active
- 2013-09-24 PL PL13185723T patent/PL2851280T3/pl unknown
- 2013-09-24 PT PT17174327T patent/PT3241737T/pt unknown
- 2013-09-24 ES ES17174327T patent/ES2719730T3/es active Active
- 2013-09-24 EP EP13185723.7A patent/EP2851280B1/en active Active
- 2013-09-24 EP EP17174327.1A patent/EP3241737B1/en active Active
- 2013-09-24 DK DK13185723.7T patent/DK2851280T3/en active
-
2014
- 2014-09-24 US US15/024,162 patent/US9868498B2/en active Active
- 2014-09-24 CN CN201480052244.2A patent/CN105612103B/zh active Active
- 2014-09-24 KR KR1020197028388A patent/KR102250476B1/ko active IP Right Grant
- 2014-09-24 RU RU2016115596A patent/RU2660202C2/ru active
- 2014-09-24 BR BR112016006212-4A patent/BR112016006212B1/pt active IP Right Grant
- 2014-09-24 KR KR1020167009826A patent/KR102250475B1/ko active IP Right Grant
- 2014-09-24 WO PCT/EP2014/070295 patent/WO2015044160A1/en active Application Filing
- 2014-09-24 SG SG11201601248QA patent/SG11201601248QA/en unknown
- 2014-09-24 JP JP2016517493A patent/JP6583924B2/ja active Active
-
2015
- 2015-09-24 HK HK15109442.8A patent/HK1208654A1/zh unknown
-
2017
- 2017-09-04 HR HRP20171328TT patent/HRP20171328T1/hr unknown
-
2018
- 2018-01-15 US US15/871,355 patent/US10549830B2/en active Active
-
2019
- 2019-04-08 HR HRP20190662TT patent/HRP20190662T1/hr unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101888948A (zh) * | 2007-12-28 | 2010-11-17 | 川崎重工业株式会社 | 推力发生装置 |
| CN102548840A (zh) * | 2009-05-20 | 2012-07-04 | 劳斯莱斯船舶股份有限公司 | 船只的推进器单元的支承件 |
| CN102092466A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 马里芬贝黑尔私人有限公司 | 支承结构和设有这类支承结构的螺旋桨 |
| CN102632982A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | 无轴驱动式集成电机推进器 |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105612103B (zh) | 模块化的方位推进器 | |
| CN106672186B (zh) | 一种全开放式双体对转水下推进系统 | |
| CN104955724B (zh) | 一种用于推进和操纵海上船舶的推进装置 | |
| CN102849197B (zh) | 泵喷推进器及包括其的船舶 | |
| CN107128137A (zh) | 两栖推进器 | |
| CN100348458C (zh) | 仿鱼形吊舱推进器 | |
| CN103038130A (zh) | 可调节的推进器或可调节的反推器 | |
| CN103786853A (zh) | 水下航行体的扭矩自平衡组合推进器 | |
| CN107676214A (zh) | 一种船用桨后舵球涡轮发电装置 | |
| WO2013169116A1 (en) | Propulsion unit for maritime vessel including a nozzle exhibiting a curved following edge at the outlet of the nozzle | |
| CN105564624B (zh) | 转柱不随舵轴摆动的转柱舵及具有该转柱舵的船舶或船队 | |
| CN107521646A (zh) | 一种磁轴承轮缘式电机驱动的对转螺旋桨驱动装置 | |
| CN104476994B (zh) | 一种共轴双桨涵道轮子 | |
| CN106438230A (zh) | 风力涡轮机的加强主轴承 | |
| CN206598969U (zh) | 一种新型共轴异向双螺旋桨装置 | |
| CN105799898B (zh) | 一种大功率万向拖船 | |
| CN206984285U (zh) | 一种螺旋桨及运载工具 | |
| CN207033772U (zh) | 一种船用推进离心泵 | |
| CN107438713A (zh) | 风能设备转子叶片 | |
| JP3238343U (ja) | 風力発電装置 | |
| CN213229099U (zh) | 360°全回转舷内外双机对转桨推进装置整机结构型式 | |
| CN107380388A (zh) | 一种两栖船用螺旋桨 | |
| DE3831136A1 (de) | Verfahren zur verbesserung des wirkungsgrades und zur reduzierung der kavitation, der vibrationen sowie des unterwasserschalles von stroemungsmaschinen wie z. b. vorzugsweise unterwasser-stroemungs- bzw. antriebs-maschinen wie z. b. vorzugsweise ein- oder mehrstufen-propeller oder turbinen-anlagen | |
| CN106515329A (zh) | 水陆两用桨轮 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |