CN106275342A - 一种耙吸式挖泥船主动力装置 - Google Patents

Abstract

一种耙吸式挖泥船主动力装置，包括一号主机、二号主机、疏浚变频电站，一号主机飞轮端通过一号主推进齿轮箱分别连接一号轴带发电机和一号可调螺距桨，一号主推进齿轮箱输出端带离合器；二号主机飞轮端通过二号主推进齿轮箱分别连接二号轴带发电机和二号可调螺距桨，二号主推进齿轮箱输出端带离合器；上述两台轴带发电机组成一个疏浚变频电站，由功率管理系统对每台轴带发电机的功率、电压、电流、频率进行监控，其特征在于通过主配电系统分别向一号泥泵变频电动机、二号泥泵变频电动机、一号高压冲水泵变频电动机、二号高压冲水泵变频电动机、一号侧推变频电动机、二号侧推变频电动机和其它设备供电。

Description

一种耙吸式挖泥船主动力装置

技术领域

本发明涉及耙吸式挖泥船的主动力装置。

背景技术

船舶的动力装置是决定船舶布置、营运成本的关键因素。对大型耙吸式挖泥船而言，使用大功率的设备较多，而且耙吸式挖泥船在满载／轻载航行、挖泥装舱、艏吹/艏喷等不同工况时，主要设备在耗能方面上有很大的区别，因此动力装置的合理与否对耙吸式挖泥船的施工效率及经济性影响尤为明显。

现代大型耙吸式挖泥船的动力装置一般包括二套主推进螺旋桨、两台疏浚发电机、两台舱内泥泵、两台高压冲水泵等。当前，国内所建造的大型耙吸式挖泥船主动力装置均采用“一拖三”的驱动模式，即每台主机飞轮端经一个变速齿轮箱驱动螺旋桨、轴带发电机之外，还在主机的自由端通过减速齿轮箱直接驱动泥泵。这种动力装置方式虽然具有结构简单、初始投资小等优点，但泥泵的合泵/脱泵转速较高，对主机负载冲击较大，甚至还会对船舶电网带来冲击，且泥泵转速的调节只能通过改变主机的转速来完成，泥泵转速调整范围较窄。

发明内容

本发明的目的是针对现有耙吸式挖泥船动力装置上的不足，提供一种耙吸式挖泥船主动力装置，以满足满载／轻载航行、挖泥装舱、艏吹/艏喷三种不同工况下各大功率设备的功率分配需求，使机舱布局科学合理、紧凑，降低燃料成本和维护成本。

本发明的技术方案采用一号主机、二号主机、疏浚变频电站，所述一号主机选用重油为燃料的机型，其飞轮端通过一号主推进齿轮箱分别连接一号轴带发电机和一号可调螺距桨，一号主推进齿轮箱输出端带离合器；所述二号主机选用重油为燃料的机型，其飞轮端通过二号主推进齿轮箱分别连接二号轴带发电机和二号可调螺距桨，二号主推进齿轮箱输出端带离合器；上述两台轴带发电机组成一个疏浚变频电站，由功率管理系统（PMS系统）对每台轴带发电机的功率、电压、电流、频率进行监控，其特征在于通过主配电系统分别向一号泥泵变频电动机、二号泥泵变频电动机、一号高压冲水泵变频电动机、二号高压冲水泵变频电动机、一号侧推变频电动机、二号侧推变频电动机和其它设备供电。

本发明还设置一台辅柴油发电机组，作为航行工况下主发电机的备用，也可用于在作业工况下当两套轴带发电机功率不足时，满足全船除泥泵、高压冲水泵、侧推器之外其他设备的用电需要，或在停泊时满足全船用电。

本发明的优点在于采用疏浚变频电站通过集中的功率管理系统向泥泵、高压冲水泵、侧推、液压系统等主要疏浚设备供电，特别是泥泵可实现大范围的无极调速，可适应挖泥装舱、艏吹艏喷的不同作业工况下的功率需求，提高了耙吸式挖泥船对工程的适应能力，同时主机在各种作业工况下均可定速、平稳运行，减少柴油机组的数量，改善船员的工作环境和生活环境，提高船舶的经济性，有效降低船舶的营运成本。

附图说明

图1是本发明一种耙吸式挖泥船主动力装置的原理示意图。

具体实施方式：

本发明的耙吸式挖泥船主动力装置，它包括一号主机101、二号主机201，一号主机选用重油为燃料的机型，其飞轮端通过一号主推进齿轮箱102分别连接一号轴带发电机104和一号可调螺距桨103，一号主推进齿轮箱输出端带离合器；所述二号主机选用重油为燃料的机型，其飞轮端通过二号主推进齿轮箱202分别连接二号轴带发电机204和二号可调螺距桨203，二号主推进齿轮箱输出端带离合器；上述两台轴带发电机组成一个疏浚变频电站，由功率管理系统（PMS系统）对每台轴带发电机的功率、电压、电流、频率等进行监控，其特征在于通过一号主配电系统110分别向一号泥泵变频电动机107、一号高压冲水泵变频电动机106、一号侧推变频电动机105和其它设备供电；二号主配电系统210分别向二号泥泵变频电动机207、二号高压冲水泵变频电动机206、二号侧推变频电动机205和其它设备供电。

本发明还设置一台辅柴油发电机组，作为航行工况下主发电机的备用，也可用于在作业工况下当两套轴带发电机功率不足时，满足全船除泥泵、高压冲水泵、侧推之外其他设备的用电需要，或在停泊时满足全船用电。

在本发明中的一号泥泵109由一号泥泵变频电动机经一号泥泵减速齿轮箱108驱动。

在本发明中的二号泥泵209由二号泥泵变频电动机经二号泥泵减速齿轮箱208驱动。

在本发明中，所述一号主推进齿轮箱和二号主推进齿轮箱为双输出且带离合器的齿轮箱。

本发明的耙吸式挖泥船动力装置在不同工况下的工作原理如下(以几种典型工况为例)：

a、一号泥泵和二号泥泵同时处于挖泥状态，一号主机和二号主机工作，一号可调螺距桨和二号可调螺距桨工作，一号轴带发电机和二号轴带发电机工作，分别驱动一号泥泵变频电动机经一号泥泵减速齿轮箱带动一号泥泵工作、二号泥泵变频电动机经二号泥泵减速齿轮箱带动二号泥泵工作、一号高压冲水泵变频电动机带动一号高压冲水泵工作、二号高压冲水泵变频电动机带动二号高压冲水泵工作、一号侧推变频电动机带动一号侧推工作和二号侧推变频电动机带动二号侧推工作；

b、一号泥泵和二号泥泵串联艏吹/艏喷状态下，一号主机和二号主机工作，一号可调螺距桨和二号可调螺距桨工作，一号轴带发电机和二号轴带发电机工作，分别驱动一号泥泵变频电动机、二号泥泵变频电动机、一号高压冲水泵变频电动机、二号高压冲水泵变频电动机、一号侧推变频电动机和二号侧推变频电动机；

c、一号泥泵或二号泥泵中的其中一台泥泵处于挖泥状态下，一号主机和二号主机工作，一号可调螺距桨和二号可调螺距桨工作，一号轴带发电机或二号轴带发电机工作，驱动一号高压冲水泵变频电动机或二号高压冲水泵变频电动机，一号泥泵变频电动机或二号泥泵变频电动机，一号侧推变频电动机或二号侧推变频电动机；

d、轻载/重载航行时，一号主机和二号主机工作，主机的主要功率用于驱动可调螺距桨，泥泵、高压冲水泵、侧推、液压系统等疏浚设备均不工作。

本发明的耙吸式挖泥船动力装置是根据全船主要设备在不同施工作业工况的功率分配情况，采用两台可使用重油的主机分别驱动可调螺距螺旋桨和轴带发电机的驱动形式，利用疏浚变频电站和功率管理系统，减少了柴油机的数量，有利于机舱布置，降低了燃料成本和维护成本。

Claims (2)

1.一种耙吸式挖泥船主动力装置，采用一号主机、二号主机、疏浚变频电站，所述一号主机选用重油为燃料的机型，其飞轮端通过一号主推进齿轮箱分别连接一号轴带发电机和一号可调螺距桨，一号主推进齿轮箱输出端带离合器；所述二号主机选用重油为燃料的机型，其飞轮端通过二号主推进齿轮箱分别连接二号轴带发电机和二号可调螺距桨，二号主推进齿轮箱输出端带离合器；上述两台轴带发电机组成一个疏浚变频电站，由功率管理系统即PMS系统对每台轴带发电机的功率、电压、电流、频率进行监控，其特征在于通过主配电系统分别向一号泥泵变频电动机、二号泥泵变频电动机、一号高压冲水泵变频电动机、二号高压冲水泵变频电动机、一号侧推变频电动机、二号侧推变频电动机和其它设备供电。

2.如权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船主动力装置，其特征在于一号泥泵变频电动机经一号泥泵减速齿轮箱带动一号泥泵工作、二号泥泵变频电动机经二号泥泵减速齿轮箱带动二号泥泵工作、一号高压冲水泵变频电动机带动一号高压冲水泵工作、二号高压冲水泵变频电动机带动二号高压冲水泵工作、一号侧推变频电动机带动一号侧推工作和二号侧推变频电动机带动二号侧推工作。