CN115180110A - 船舶推进系统及船舶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船舶推进系统技术领域，提供一种船舶推进系统及船舶，所述船舶推进系统包括：旋转驱动机构、推进轴系及弹性机构；旋转驱动机构设于船体内；推进轴系的一端与旋转驱动机构连接，推进轴系的另一端通过船体上的通孔伸出船体外并与螺旋桨连接；弹性机构设于船体内，旋转驱动机构与推进轴系均通过弹性机构与船体连接；弹性机构用于在推进轴系的轴向方向上产生弹性形变，弹性机构还用于在推进轴系的径向方向产生弹性形变；本发明通过推进轴系与船体的柔性连接，减小了振动激励向船体的传递，实现船舶推进系统的低噪声运行。
Description
技术领域
本发明涉及船舶推进系统技术领域，尤其涉及一种船舶推进系统及船舶。
背景技术
船舶推进系统的主要功能是通过螺旋桨转动产生的推力驱动船舶前进或后退。
现有的船舶推进系统在工作过程中，螺旋桨的转动会产生一定的振动激励，该振动激励会通过船舶推进系统的轴系传递至船体，从而形成船舶艉部耦合振动，导致噪声较大。
发明内容
本发明提供一种船舶推进系统及船舶，用以解决或改善现有船舶推进系统存在减振性能差导致噪声较大的问题。
本发明提供一种船舶推进系统，包括：旋转驱动机构、推进轴系及弹性机构；所述旋转驱动机构设于船体内；所述推进轴系的一端与所述旋转驱动机构连接，所述推进轴系的另一端通过所述船体上的通孔伸出所述船体外并与螺旋桨连接；所述弹性机构设于所述船体内，所述旋转驱动机构与所述推进轴系均通过所述弹性机构与所述船体连接；所述弹性机构用于在所述推进轴系的轴向方向上产生弹性形变，所述弹性机构还用于在所述推进轴系的径向方向上产生弹性形变。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述弹性机构包括：浮板、第一弹性构件与第二弹性构件；所述浮板沿所述推进轴系的轴向方向延伸，所述推进轴系与所述旋转驱动机构设于所述浮板上；所述第一弹性构件沿所述推进轴系的径向方向延伸，所述浮板通过所述第一弹性构件与所述船体连接；所述第二弹性构件沿所述推进轴系的轴向方向延伸，所述浮板通过所述第二弹性构件与所述船体连接。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述弹性机构还包括：挠性连接管；所述挠性连接管套设于所述推进轴系上，所述挠性连接管设于所述船体内；所述挠性连接管的一端与所述通孔密封连接，所述挠性连接管的另一端与所述推进轴系密封连接。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述第一弹性构件设有多个，多个所述第一弹性构件沿所述推进轴系的轴向方向间隔排布。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述船舶推进系统还包括：推力传递座；所述推力传递座设于所述船体内，所述推力传递座与所述船体连接，所述浮板通过所述第二弹性构件与所述推力传递座连接。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述第一弹性构件包括气囊；所述第二弹性构件包括气囊。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述推进轴系包括：主轴与推力轴；所述主轴的一端与所述螺旋桨连接，所述主轴的另一端与所述推力轴的一端连接，所述推力轴的另一端与所述旋转驱动机构连接。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述推进轴系还包括：艉轴承与推力轴承；所述艉轴承与所述推力轴承均设于所述船体内，所述艉轴承套设于所述主轴上，所述推力轴承套设于所述推力轴上；所述艉轴承与所述推力轴承分别与所述弹性机构连接。
根据本发明提供的一种船舶推进系统，所述推进轴系还包括：密封装置；所述密封装置分别与所述通孔及所述主轴密封连接。
本发明还提供一种船舶，包括：船体及如上所述的船舶推进系统。
本发明提供的船舶推进系统及船舶，通过弹性机构将旋转驱动机构及推进轴系分别与船体连接，从而实现推进轴系与船体的柔性连接，实现了减振与缓冲，有效避免了振动激励向船体的传递；在船舶推进系统的工作过程中，旋转驱动机构通过推进轴系带动螺旋桨转动，螺旋桨产生的推力依次通过推进轴系传递至弹性机构，弹性机构在轴向方向上产生弹性形变，由弹性形变产生的弹力作用于船体上，以实现将推力传递至船体，进而实现船舶的航行；与此同时，弹性机构在径向方向由弹性形变产生的弹力能够径向支承旋转驱动机构及推进轴系；螺旋桨在转动过程中产生的振动激励通过推进轴系传递至弹性机构，弹性机构既能够在轴向方向上产生形变，又能够在径向方向上产生形变，从而能够吸收轴向振动与径向振动，避免振动传递至船体，实现了减振与缓冲，推进轴系与船体之间的这种柔性连接方式相较于传统的刚性连接，能够实现船舶推进系统与船体的振动解耦，实现船舶推进系统的低噪声运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的船舶推进系统的结构示意图；
图2是本发明提供的船舶推进系统的振动传递路径示意图；
附图标记：
1：旋转驱动机构；11：电机基座；2：推进轴系；21：主轴；22：推力轴；23：艉轴承；231：艉轴承基座；24：推力轴承；241：推力轴承基座；3：弹性机构；31：浮板；32：第一弹性构件；33：第二弹性构件；34：挠性连接管；35：气囊基座；4：船体；5：螺旋桨；6：水；7：推力传递座；8：联轴器；9：密封装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
下面结合图1至图2描述本发明提供的一种船舶推进系统及船舶。
如图1所示，本实施例所示的船舶推进系统包括：旋转驱动机构1、推进轴系2及弹性机构3。
旋转驱动机构1设于船体4内；推进轴系2的一端与旋转驱动机构1连接，推进轴系2的另一端通过船体4上的通孔伸出船体4外并与螺旋桨5连接；弹性机构3设于船体4内，旋转驱动机构1与推进轴系2均通过弹性机构3与船体4连接；弹性机构3用于在推进轴系2的轴向方向上产生弹性形变，弹性机构3还用于在推进轴系2的径向方向产生弹性形变。
具体地，本实施例所示的船舶推进系统，通过弹性机构3将旋转驱动机构1及推进轴系2分别与船体4连接，从而实现推进轴系2与船体4的柔性连接，实现了减振与缓冲，有效避免了振动激励向船体4的传递；在船舶推进系统的工作过程中，旋转驱动机构1通过推进轴系2带动螺旋桨5转动，螺旋桨5产生的推力依次通过推进轴系2传递至弹性机构3，弹性机构3在轴向方向上产生弹性形变，由弹性形变产生的弹力作用于船体4上，以实现将推力传递至船体4，进而实现船舶的航行；与此同时，弹性机构3在径向方向由弹性形变产生的弹力能够径向支承旋转驱动机构1及推进轴系2；螺旋桨5在转动过程中产生的振动激励通过推进轴系2传递至弹性机构3，弹性机构3既能够在轴向方向上产生形变，又能够在径向方向上产生形变，从而能够吸收轴向振动与径向振动，避免振动传递至船体4，实现了减振与缓冲，推进轴系2与船体4之间的这种柔性连接方式相较于传统的刚性连接，能够实现船舶推进系统与船体4的振动解耦，实现船舶推进系统的低噪声运行。
需要说明的是，本实施例所示的旋转驱动机构1可以为推进电机。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的弹性机构3包括：浮板31、第一弹性构件32与第二弹性构件33；浮板31沿推进轴系2的轴向方向延伸，推进轴系2与旋转驱动机构1设于浮板31上；第一弹性构件32沿推进轴系2的径向方向延伸，浮板31通过第一弹性构件32与船体4连接；第二弹性构件33沿推进轴系的轴向方向延伸，浮板31通过第二弹性构件33与船体4连接。
具体地，浮板31与推进轴系2的轴线平行，推进轴系2与旋转驱动机构1安装于浮板31上，同时，浮板31通过第一弹性构件32及第二弹性构件33与船体4连接，第一弹性构件32用于在径向方向上产生弹性形变，一方面，第一弹性构件32能够径向支承推进轴系2，另一方面，第一弹性构件32能够实现径向振动的减振缓冲；第二弹性构件33用于在轴向方向上产生弹性形变，一方面，第二弹性构件33能够将推力传递至船体4，另一方面，第二弹性构件33能够实现轴向振动的减振缓冲；其中，旋转驱动机构1通过电机基座11与浮板31连接。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的弹性机构3还包括：挠性连接管34；挠性连接管34套设于推进轴系2上，挠性连接管34设于船体4内；挠性连接管34的一端与通孔密封连接，挠性连接管34的另一端与推进轴系2密封连接。
具体地，挠性连接管34能够产生轴向形变，一方面，能够对推进轴系2在传递推力时的位移进行补偿，另一方面，能够在一定程度上实现轴向振动的减振缓冲；同时，挠性连接管34分别与通孔及推进轴系2密封连接，避免船体4外的水6通过通孔进入船体4内。
在一些实施例中，如图1所示，第一弹性构件32设有多个，多个第一弹性构件32沿推进轴系2的轴向方向间隔排布。
具体地，通过设置多个第一弹性构件32，以实现浮板31的多点均匀支承，提升了推进轴系2与旋转驱动机构1的稳定性。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的船舶推进系统还包括：推力传递座7；推力传递座7设于船体4内，推力传递座7与船体4连接，浮板31通过第二弹性构件33与推力传递座7连接。
具体地，由螺旋桨5产生的推力会带动推进轴系2产生轴向移动，从而带动浮板31轴向移动，即浮板31与推力传递座7之间的距离发生改变，第二弹性构件33产生弹性形变，由弹性形变产生的弹力作用于推力传递座7上，以实现将推力依次通过第二弹性构件33与推力传递座7传递至船体4上，通过设置推力传递座7，保证了推力传递的可靠性。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的第一弹性构件32包括气囊；第二弹性构件33包括气囊。
具体地，通过将第一弹性构件32与第二弹性构件33设置成气囊，则可根据实际的振动情况控制气囊内的压强，从而满足不同的减振需求；其中，第一弹性构件32通过气囊基座35与船体4连接。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的推进轴系包括：主轴21与推力轴22；主轴21的一端与螺旋桨5连接，主轴21的另一端与推力轴22的一端连接，推力轴22的另一端与旋转驱动机构1连接；其中，主轴21的轴线与推力轴22的轴线重合。
具体地，通过将推进轴系2呈两段式设置，从而便于主轴21与推力轴22的安装，保证了主轴21与推力轴22的同轴度，进而保证了推进轴系2的稳定性；其中，推力轴22的另一端通过联轴器8与旋转驱动机构1连接。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的推进轴系2还包括：艉轴承23与推力轴承24；艉轴承23与推力轴承24均设于船体4内，艉轴承23套设于主轴21上，推力轴承24套设于推力轴22上；艉轴承23与推力轴承24分别与弹性机构3连接。
具体地，艉轴承23用于径向支承主轴21，推力轴承24用于传递推力，其中，艉轴承23通过艉轴承基座231与浮板31连接，推力轴承24通过推力轴承基座241与浮板31连接，从而保证了主轴21与推力轴22的稳定性。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的推进系统还包括：密封装置9；密封装置9分别与通孔及主轴21密封连接。
具体地，通过设置密封装置9，从而避免船体4外的水6通过通孔进入船体4内；其中，挠性连接管34的另一端与艉轴承23的一端面连接，艉轴承23为水润滑轴承，艉轴承23的另一端面与密封装置9密封连接，船体4外的水6能够通过挠性连接管34对艉轴承23进行润滑，且不会进入船体4内。
本实施例还提供一种船舶，包括：船体及如上所述的船舶推进系统。
由于船舶采用了上述实施例所示的船舶推进系统，该船舶推进系统的具体结构参照上述实施例，由于该船舶采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
船舶推进系统的振动传递路径如图2中的箭头所示，螺旋桨5与旋转驱动机构1产生的振动传递至主轴21与推力轴22，主轴21与推力轴22上的一部分轴向振动在挠性连接管34的减振缓冲作用下传递至船体4，另一部分轴向振动依次通过推力轴承24与浮板31传递至第二弹性构件33，然后在第二弹性构件33的减振缓冲作用下传递至船体4；主轴21与推力轴22上的径向振动依次通过艉轴承23与浮板31传递至第一弹性构件32，然后在第一弹性构件32的减振缓冲作用下传递至船体4；即实现了推进轴系2与船体4的柔性连接，进而实现了振动的减振缓冲，降低了噪声。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种船舶推进系统，其特征在于，包括：
旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设于船体内；
推进轴系，所述推进轴系的一端与所述旋转驱动机构连接，所述推进轴系的另一端通过所述船体上的通孔伸出所述船体外并与螺旋桨连接；
弹性机构，所述弹性机构设于所述船体内，所述旋转驱动机构与所述推进轴系均通过所述弹性机构与所述船体连接；所述弹性机构用于在所述推进轴系的轴向方向上产生弹性形变，所述弹性机构还用于在所述推进轴系的径向方向上产生弹性形变。
2.根据权利要求1所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述弹性机构包括：浮板、第一弹性构件与第二弹性构件；
所述浮板沿所述推进轴系的轴向方向延伸，所述推进轴系与所述旋转驱动机构设于所述浮板上；
所述第一弹性构件沿所述推进轴系的径向方向延伸，所述浮板通过所述第一弹性构件与所述船体连接；所述第二弹性构件沿所述推进轴系的轴向方向延伸，所述浮板通过所述第二弹性构件与所述船体连接。
3.根据权利要求2所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述弹性机构还包括：挠性连接管；
所述挠性连接管套设于所述推进轴系上，所述挠性连接管设于所述船体内；所述挠性连接管的一端与所述通孔密封连接，所述挠性连接管的另一端与所述推进轴系密封连接。
4.根据权利要求2所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述第一弹性构件设有多个，多个所述第一弹性构件沿所述推进轴系的轴向方向间隔排布。
5.根据权利要求2所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述船舶推进系统还包括：推力传递座；
所述推力传递座设于所述船体内，所述推力传递座与所述船体连接，所述浮板通过所述第二弹性构件与所述推力传递座连接。
6.根据权利要求2所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述第一弹性构件包括气囊；所述第二弹性构件包括气囊。
7.根据权利要求1所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述推进轴系包括：主轴与推力轴；
所述主轴的一端与所述螺旋桨连接，所述主轴的另一端与所述推力轴的一端连接，所述推力轴的另一端与所述旋转驱动机构连接。
8.根据权利要求7所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述推进轴系还包括：艉轴承与推力轴承；
所述艉轴承与所述推力轴承均设于所述船体内，所述艉轴承套设于所述主轴上，所述推力轴承套设于所述推力轴上；所述艉轴承与所述推力轴承分别与所述弹性机构连接。
9.根据权利要求7所述的船舶推进系统，其特征在于，
所述推进轴系还包括：密封装置；
所述密封装置分别与所述通孔及所述主轴密封连接。
10.一种船舶，其特征在于，包括：船体及如权利要求1至9任一项所述的船舶推进系统。
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