CN107521648A - 折叠式全回转侧推装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了折叠式全回转侧推装置，包括推进器组件、用于带动推进器进行360度全回转操作的蜗轮蜗杆组件、转动圆筒以及用于带动推进器组件折叠的连杆机构；推进器组件包括液压马达、推进器以及连接液压马达和推进器的传动轴；连杆机构包括液压缸以及曲柄连杆，转动圆筒的一侧通过连接法兰与推进器组件连接，转动圆筒的外圈安装有回转支承，回转支承安装在船体上，使其可以围绕水平轴线进行旋转；液压缸与船体支架连接，其输出端与曲柄连杆的一端连接，曲柄连杆的另一端固定安装在转动筒体的另一侧上，工作时，液压缸伸缩带动曲柄连杆摆动，曲柄连杆带动转动圆筒绕回转支承的水平轴线转动，实现推进器组件折叠。本发明结构简单、安装方便、占用空间小，可根据船体线型，机舱空间灵活布置。

Description

折叠式全回转侧推装置

技术领域

本发明涉及船舶用设备领域，特别涉及适用于船舶各种不同吃水和工况的折叠式全回转侧推装置。

背景技术

因侧推装置主要功能是使船舶可以靠离港口、原地掉头或实现定位等，故对于一般采用侧推装置的船舶而言，侧推装置必须布置于船艏或者船艉，以期获得更大的转动力臂，使得船舶的转动力矩尽可能大，使船舶更快的实现靠离港口、原地掉头或定位等动作。

而一般船舶在船艏和船艉部分的线型会急剧收窄，致使安装侧推装置的侧推机舱部分空间有限，传统侧推无法根据机舱空间灵活布置，导致在一些船型上侧推位置无法达到理想状态而无法实现尽可能大的力矩。

另，随着现代航运业的发展，越来越多的船舶需要在不同工况和水域中作业，当船舶受限于航道或吃水时，推进器需要具有一定的浸深，才能将推力和效率发挥到最优。传统的依靠改变推进器浸深的升降式侧推，对于船体底部线型影响较为严重，当传统升降式侧推降低高度后，船体底部开口不利于船底整体线型的优化，增加了船舶航行时的水流阻力，不利于提高船舶推进效率。

另外，传统升降式侧推在降低高度后，仅能作为普通侧推使用，无法进行全回转操作，功能较为单一，不能适应现代船舶作业越来越复杂的工况条件。

现有的侧推装置为升降式侧推装置，采用可升降方式，满足船舶不同吃水条件，其缺点如下：

一、升降式侧推装置无法进行全回转操作，灵活性和操控性能不够强；

二、仅以上下升降的方式弥补了不同航道对吃水的要求，只能发挥常规侧推的作用；

三、在船体侧推机舱空间受限时，无法根据机舱空间灵活布置；

四、升降式侧推对于船体底部线型的影响明显，增加了船舶航行时的水流阻力和功率损耗，不利于功率转换和节能减排。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、安装方便、可根据船体线型、机舱空间灵活布置的折叠式全回转侧推装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

折叠式全回转侧推装置，所述侧推装置包括：

一推进器组件，所述推进器组件包括液压马达、推进器以及连接液压马达和推进器的传动轴；工作时，液压马达带动传动轴转动，传动轴带动推进器的螺旋桨旋转产生推力；传动轴的外侧设有一传动轴套，传动轴套的底部安装在推进器上；

一蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件用于带动推进器进行360度全回转操作；

一转动圆筒，转动圆筒的一侧通过连接法兰与推进器组件连接，转动圆筒的外圈安装有回转支承，回转支承安装在船体上，使其可以围绕水平轴线进行旋转；

一连杆机构，连杆机构用于带动推进器组件折叠，使推进器组件的水下部分可以在不同水深进行调整；

连杆机构包括液压缸以及曲柄连杆；

液压缸与船体支架连接，其输出端与曲柄连杆的一端连接，曲柄连杆的另一端固定安装在转动筒体的另一侧上，工作时，液压缸伸缩带动曲柄连杆摆动，曲柄连杆带动转动圆筒绕回转支承的水平轴线转动，实现推进器组件折叠。

在本发明的一个实施例中，所述蜗轮蜗杆组件包括电机、马达、蜗杆以及蜗轮，蜗轮套设在传动轴套上，工作时，电机带动马达工作，马达带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮最终带动传动轴套转动，从而实现推进器360度全回转操作。

在本发明的一个实施例中，转动圆筒的外圈设有骨架密封。

在本发明的一个实施例中，所述推进器为对转桨推进器或单桨推进器。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明推进器组件采用折叠的方式降低了整个装置的高度，而不是采用简单的升降式，这就很好的降低了对船底部线型的影响，纵向剖面的切割比传统竖直方向开孔产生的水流阻力大大减小；同时，折叠式也能够更好的利用船艏和船艉部的线型，有利于侧推机舱的布置，提高船体空间利用率；其次，折叠式全回转侧推装置带有全回转功能，当整个装置下降后，可以伸出船底基线，作为全回转桨使用；在这种情况下，可以配合船舶主推进装置控制航速航向，也可作为船舶移位、掉头、动力定位等功能的辅助装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明单桨推进器的侧推装置部分结构示意图；

图2为本发明对转桨推进器的侧推装置部分结构示意图；

图3为本发明安装在船体上的结构示意图；

图4为图3中B的放大图；

图5为连杆机构结构示意图；

图6为蜗轮蜗杆组件与传动轴套安装时的部分结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

10、液压马达 20、推进器 30、传动轴 31、传动轴套 40、蜗轮蜗杆组件 41、电机42、马达 43、蜗杆 44、蜗轮 50、转动圆筒 51、连接法兰 52、回转支承 53、骨架密封 60、连杆机构 61、液压缸 62、曲柄连杆 70、船体 71、船体支架。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图6所示，本发明公开了折叠式全回转侧推装置，侧推装置包括推进器组件、蜗轮蜗杆组件40、转动圆筒50以及连杆机构60。

推进器组件包括液压马达10、推进器20以及连接液压马达10和推进器20的传动轴30；工作时，液压马达10带动传动轴30转动，传动轴30带动推进器20的螺旋桨旋转产生推力；传动轴30的外侧套设一传动轴套31，传动轴套31的底部安装在推进器20上，传动轴套31和推进器20固定连接。

蜗轮蜗杆组件40包括电机41、马达42、蜗杆42以及蜗轮44，蜗轮44套安装在传动轴套31上，工作时，电机41带动马达52工作，马达52带动蜗杆43转动，蜗杆43带动蜗轮44转动，蜗轮44最终带动传动轴套31转动，传动轴套31带动推进器20转动，实现推进器360度全回转，从而改变船舶的航向，提高船舶的灵活性。

转动圆筒50的一侧通过连接法兰51与推进器组件连接，转动圆筒50的外圈安装有回转支承52，回转支承52安装在船体70上，使其可以围绕水平轴线进行旋转；转动圆筒50的外圈还设有骨架密封53，骨架密封53用于防止海水进入推进器组件内部。

连杆机构60用于带动推进器组件折叠，使推进器组件的水下部分可以在不同水深进行调整，确保合适的浸深，满足船舶在各种不同工况下对船舶吃水的要求，极大的提高了船舶的适应性。

连杆机构60包括液压缸61以及曲柄连杆62；液压缸61与船体支架71连接，其输出端与曲柄连杆62的一端连接，曲柄连杆62的另一端固定安装在转动筒体50的另一侧上，工作时，液压缸61伸缩带动曲柄连杆62摆动，曲柄连杆62带动转动圆筒50绕回转支承52的水平轴线转动，转动圆筒50带动整个推进器组件折叠，设备的水下部分也随之翘起或降低，使推进器可以在不同水深进行调整，确保合适的浸深，满足船舶在各种不同工况下对船舶吃水的要求，极大的提高了船舶的适应性。

本发明的工作原理如下：

首先，连杆机构60工作，液压缸61伸缩带动曲柄连杆62摆动，曲柄连杆62带动转动圆筒50绕回转支承52中心线转动(即围绕A点水平轴线进行旋转的回转运动)，转动圆筒50带动整个推进器组件折叠，使推进器组件的水下部分伸入到船外；随后，液压马达10工作，液压马达10带动传动轴30转动，传动轴30带动推进器20的螺旋桨旋转产生推力；最后蜗轮蜗杆组件40工作，蜗轮蜗杆组件40的电机41带动马达42工作，马达42带动蜗杆43转动，蜗杆43带动蜗轮44转动，蜗轮44最终带动传动轴套31转动，传动轴套31带动推进器20转动，实现推进器360度全回转，从而改变船舶的航向，提高船舶的灵活性。

本发明折叠式全回转侧推装置既具备了常规侧推功能的同时，又可以满足不同水域水深变化对螺旋桨桨叶浸深的要求，并且在一定的工况下，该侧推装置还具备全回转功能配合主推进使用，极大的提高了船舶的操作性和灵活性，可作为船舶动力补充、动力定位等辅助设备；模块化、一体化的设计使该设备同时具有多种功能，满足各种工况需求。

由于采用了折叠式，在设备安装于船体时，可以适应更多的船体线型，即使船艏或者船艉线型急剧收窄时，也可以根据船体线型灵活安装，较之常规侧推，其结构更加紧凑，所占用空间更小，安装位置更灵活，可以简化船舶侧推机舱的设计，留出更多空间用于船舶其他功能。

本发明推进器可以为单桨推进器，也可以为对转桨推进器；在单桨推进器中，桨后尾流中涡动能量无法得到利用；而在对转桨推进器中，拥有前后两个桨叶，桨叶的旋向相反。前桨叶产生的未被有效利用的涡动能量在后一桨叶上得到了利用，转化为有效的推进动力，从而达到节能的效果。对比单桨推进器的侧推装置，对转桨推进器的侧推装置的桨叶、圆筒体、下齿轮箱体等水下部分的尺寸可以大大减小，有利于降低水流阻力。另前桨叶是牵引式桨叶，在稳流状态下，具有推进效率高、尾流平滑、低噪声、低振动的优点。故与单桨推进器相比，相同桨叶直径的情况下可以吸收更多的有效功率，产生更大推力；产生相同推力时，所需功率更小；也可以在吸收相同功率的情况下，使桨叶直径更小，有利于船体设计和机舱布置，经济效益非常可观。并且，由于对转桨桨叶水下部分完全对称，所以正反推力一致，保证了操纵的可靠性和稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.折叠式全回转侧推装置，其特征在于，所述侧推装置包括：

一推进器组件，所述推进器组件包括液压马达、推进器以及连接液压马达和推进器的传动轴；工作时，液压马达带动传动轴转动，传动轴带动推进器的螺旋桨旋转产生推力；传动轴的外侧设有一传动轴套，传动轴套的底部安装在推进器上；

一蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件用于带动推进器进行360度全回转操作；

一转动圆筒，转动圆筒的一侧通过连接法兰与推进器组件连接，转动圆筒的外圈安装有回转支承，回转支承安装在船体上，使其可以围绕水平轴线进行旋转；

一连杆机构，连杆机构用于带动推进器组件折叠，使推进器组件的水下部分可以在不同水深进行调整；

连杆机构包括液压缸以及曲柄连杆；液压缸与船体支架连接，其输出端与曲柄连杆的一端连接，曲柄连杆的另一端固定安装在转动筒体的另一侧上，工作时，液压缸伸缩带动曲柄连杆摆动，曲柄连杆带动转动圆筒绕回转支承的水平轴线转动，实现推进器组件折叠。

2.根据权利要求1所述的折叠式全回转侧推装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆组件包括电机、马达、蜗杆以及蜗轮，蜗轮套设在传动轴套上，工作时，电机带动马达工作，马达带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮最终带动传动轴套转动，从而实现推进器360度全回转操作。

3.根据权利要求1所述的折叠式全回转侧推装置，其特征在于，转动圆筒的外圈设有骨架密封。

4.根据权利要求1所述的折叠式全回转侧推装置，其特征在于，所述推进器为对转桨推进器或单桨推进器。