CN220764673U - 船舶艏侧推系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶制造技术领域，尤其涉及船舶艏侧推系统。该船舶艏侧推系统包括进液管道、出液总管道、出液分管道以及驱动装置，出液总管道与出液分管道相连，驱动装置的输入端与进液管道相连，驱动装置的输出端与出液总管道相连，进液管道的进液口与海水相导通，出液分管道按照预设角度设置，并且出液分管道的出液口高于船舶的最高吃水线，出液分管道设置有预设长度的直管段，直管段与出液口相连，驱动装置能够将海水沿进液管道的进液口吸入并驱动吸入的海水依次经过出液总管道和出液分管道后沿出液口加压排出，将加压排出海水所产生的反作用力作为对船舶的侧向推力，不仅减低施工成本与施工难度，而且对船舶的驱动效果好。

Description

船舶艏侧推系统

技术领域

本实用新型涉及船舶制造技术领域，尤其涉及船舶艏侧推系统。

背景技术

随着现代航运事业以及造船新技术的快速发展,船舶也走向智能化，对船舶的机动性要求也越来越高。艏侧推装置是现代船舶操纵系统的重要辅助操作装置，在船舶做靠离码头或穿越狭窄水道等机动航行时，需要设置艏侧推装置以保证船舶的航向准确性，提高船舶的在航行过程中的安全性与机动性。

在现有技术中，传统的艏侧推装置一般由以柴油机或电力、液压等作为输出装置的动力源,配合定距螺旋桨或液压伺服变距螺旋桨组成推进单元，通过动力源驱动定距螺旋桨或变距螺旋桨以产生不同方向的推力，来实现船舶的变向位移等操作。但是这种传动的艏侧推装置一般需要配置侧推电动机、电动液压模块、侧推螺旋桨和螺旋桨筒体等，装置组成复杂，安装困难，成本非常昂贵。

因此，亟需实用新型船舶艏侧推系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供船舶艏侧推系统，以利用喷射海水的反作用力对船舶施加侧推推力，并提高对船舶的驱动效果，结构简单，降低施工成本与施工难度，提高安装效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

船舶艏侧推系统，包括：

进液管道、出液总管道、出液分管道以及驱动装置；

所述出液总管道与所述出液分管道相连，所述驱动装置的输入端与所述进液管道相连，所述驱动装置的输出端与所述出液总管道相连，所述进液管道的进液口与海水相导通所述出液分管道设置有预设长度的直管段，所述直管段与所述出液分管道的出液口相连，所述直管段按照预设角度设置，并且所述出液口高于船舶的最高吃水线；

所述驱动装置能够将所述海水沿所述进液管道的所述进液口吸入并驱动吸入的所述海水依次经过所述出液总管道和所述出液分管道后沿所述出液口加压排出。

作为优选方案，所述船舶艏侧推系统内设置有两条所述出液分管道，每条所述出液分管道内均设置有按照预设角度且相同长度的所述直管段，两个所述直管段分别设置在船舶的两侧并以所述出液总管道为轴对称设置，每条所述出液分管道上均设置有第一控制阀，所述第一控制阀用于控制对应设置的所述出液分管道的导通与隔断。

作为优选方案，所述船舶艏侧推系统还包括：

控制组件，两个所述第一控制阀均单独与所述控制组件信号连接，所述控制组件能够单独控制每个所述第一控制阀的开启与关闭。

作为优选方案，所述船舶艏侧推系统还包括：

第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述进液管道的导通与隔断，所述第二控制阀与所述控制组件信号连接，所述控制组件能够控制所述第二控制阀的开启与关闭。

作为优选方案，所述船舶艏侧推系统还包括：

过滤件，所述过滤件封堵在所述进液口中，所述过滤件用于过滤进入所述进液管道的所述海水。

作为优选方案，所述出液分管道上还设置有连接段，所述连接段的一端与所述出液总管道相连接，所述连接段的另一端与所述直管段相连接。

作为优选方案，所述预设长度为L₁，L₁≥300mm。

作为优选方案，所述预设角度包括：

第一倾斜角度α，以所述直管段与所述连接段相连的一端为基点，以所述基点对应的径向竖直面为基准面，所述直管段沿所述基点相对于所述基准面朝靠近所述船舶的后方水平旋转第一倾斜角度α，所述第一倾斜角度α＝15°；以及

第二倾斜角度β，以所述直管段与所述连接段相连的一端为基点，以所述基点对应的径向竖直面为基准面，所述直管段沿所述基点在所述基准面内朝靠近所述船舶的下方竖直旋转第二倾斜角度β，所述第二倾斜角度β＝15°。

作为优选方案，所述出液总管道的横截面积为所述出液口的横截面积的7倍或8倍。

作为优选方案，沿所述出液口加压排出所述海水的流速在28m/s～32m/s之间。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的船舶艏侧推系统，通过将驱动装置的输入的与进液管道相连，将驱动装置的输出端与出液总管道相连，并将出液总管道与出液分管道相连，实现了进液管道、出液总管道以及出液分管道的导通，由驱动装置将海水沿进液管道的进液口吸入并将吸入的海水沿出液总管道和出液分管道加压排出，将海水加压排出所产生的反作用力作为施加在船舶上的侧向推力，相比于现有技术中设置电动机与螺旋桨的方式相比，结构简单，有效降低施工成本与施工难度，提高安装效率。此外，由于在出液分管道上设置预设长度的与出液口相连的直管段，将直管段按照预设角度设置，并保证出液口高于船舶的最高吃水线，能够使加压排出海水所产生的反作用力对船舶的侧推力矩最为合理，消除加压海水在流转过程中产生的紊流，达到对船舶的最佳侧推效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的船舶艏侧推系统的侧视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的船舶艏侧推系统的俯视结构示意图；

图3是图2中A-A截面的剖面示意图之一；

图4是图2中B-B截面的剖面示意图；

图5是图2中A-A截面的剖面示意图之二。

图中：

1000、船舶艏侧推系统；

100、进液管道；200、出液总管道；300、出液分管道；310、直管段；320、连接段；400、驱动装置；500、第一控制阀；600、第二控制阀。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在现有技术中，传统的艏侧推装置一般由以柴油机或电力、液压等作为输出装置的动力源,配合定距螺旋桨或液压伺服变距螺旋桨组成推进单元，通过动力源驱动定距螺旋桨或变距螺旋桨以产生不同方向的推力，来实现船舶的变向位移等操作。但是这种传动的艏侧推装置一般需要配置侧推电动机、电动液压模块、侧推螺旋桨和螺旋桨筒体等，装置组成复杂，安装困难，成本非常昂贵。

为了解决上述问题，如图1～图4所示，本实施例提供了一种船舶艏侧推系统1000。该船舶艏侧推系统1000包括进液管道100、出液总管道200、出液分管道300以及驱动装置400，其中，出液总管道200与出液分管道300相连，驱动装置400的输入端与进液管道100相连，驱动装置400的输出端与出液总管道200相连，进液管道100的进液口与海水相导通出液分管道300设置有预设长度的直管段310，直管段310与出液分管道300的出液口相连，直管段310按照预设角度设置，并且出液口高于船舶的最高吃水线，驱动装置400能够将海水沿进液管道100的进液口吸入并驱动吸入的海水依次经过出液总管道200和出液分管道300后沿出液口加压排出。

该船舶艏侧推系统1000通过将驱动装置400的输入的与进液管道100相连，将驱动装置400的输出端与出液总管道200相连，并将出液总管道200与出液分管道300相连，实现了进液管道100、出液总管道200以及出液分管道300的导通，由驱动装置400将海水沿进液管道100的进液口吸入并将吸入的海水沿出液总管道200和出液分管道300加压排出，将海水加压排出所产生的反作用力作为施加在船舶上的侧向推力，相比于现有技术中设置电动机与螺旋桨的方式相比，结构简单，有效降低施工成本与施工难度，提高安装效率。此外，由于在出液分管道300上设置预设长度的与出液口相连的直管段310，将直管段310按照预设角度设置，并保证出液口高于船舶的最高吃水线，能够使加压排出海水所产生的反作用力对船舶的侧推力矩最为合理，消除加压海水在流转过程中产生的紊流，达到对船舶的最佳侧推效果。

需要说明的是，在本实施例中，驱动装置400为加压水泵，加压水泵结构简单，拆装方便。在其他实施例中，驱动装置400也可以为其他能够对海水进行加压的装置，本实施例不做具体限定。

此外，进液管道100、驱动装置400、出液总管道200以及出液分管道300通过法兰依次连接固定。法兰连接的固定方式密封效果好，拆装方便，便于后续的检修与维护。

进一步地，船舶正常航行时船舶靠前的一端定义为前，船舶靠后的一端定义为后，船舶的两侧分别定义为左和右。船舶艏侧推系统1000内设置有两条出液分管道300，每条出液分管道300内均设置有按照预设角度且相同长度的直管段310，两个直管段310分别设置在船舶的两侧并以出液总管道200为轴对称设置，每条出液分管道300上均设置有第一控制阀500，第一控制阀500用于控制对应设置的出液分管道300的导通与隔断。通过在同一个船舶艏侧推系统1000上设置两条出液分管道300并将两条出液分管道300分别设置在船舶的两侧并以出液总管道200为轴对称设置，并在两个出液分管道300上均安装有第一控制阀500以控制对应出液分管道300的导通与隔断，能够实现对船舶提供两种不同方向的侧推力的效果。

当需要对船舶提供向左侧的推力时，关闭位于船舶左侧出液分管道300上的第一控制阀500，打开位于船舶右侧的出液分管道300上的第一控制阀500，此时，加压海水仅能够沿位于船舶右侧的出液分管道300排出，从船舶右侧排出的加压海水会对船舶施加向左的反作用力，向左的反作用力即为对船舶施加的向左的推力；当需要对船舶提供向右的推力时，关闭位于船舶右侧的出液分管道300上的第一控制阀500，打开位于船舶左侧的出液分管道300上的第一控制阀500，此时，加压海水仅能够沿位于船舶左侧的出液分管道300排出，从船舶左侧排出的加压海水会对船舶施加向右的反作用力，向右的反作用力即为对船舶施加的向右的推力。

在其他实施例中，也可以在船舶艏侧推系统1000中仅设置一条出液分管道300，并在船舶内设置两套船舶艏侧推系统1000，使两套船舶艏侧推系统1000分别能够对船舶施加向左和向右的推力以保证船舶的正常航行，本实施例不做具体限定。

具体而言，船舶艏侧推系统1000还包括控制组件(图中未示出)，其中，两个第一控制阀500均单独与控制组件信号连接，控制组件能够单独控制每个第一控制阀500的开启与关闭。通过设置控制组件单独控制两个第一控制阀500的开启与关闭，便于工作人员的操控，提高操作安全性。需要说明的是，在本实施例中，第一控制阀500为电动蝶阀，电动蝶阀结构简单，拆装方便，反应灵敏。在其他实施例中，第一控制阀500也可以为电动截止阀或电动球阀，本实施例不做具体限定。

优选地，船舶艏侧推系统1000还包括第二控制阀600，其中，第二控制阀600用于控制进液管道100的导通与隔断，第二控制阀600与控制组件信号连接，控制组件能够控制第二控制阀600的开启与关闭。通过在进液管道100上设置第二控制阀600以控制进液管道100的导通与关闭，能够控制海水的进入量，进一步提高船舶艏侧推系统1000的安全性。需要说明的是，在本实施例中，第二控制阀600为电动蝶阀，电动蝶阀结构简单，拆装方便，反应灵敏。在其他实施例中，第一控制阀500也可以为电动截止阀或电动球阀，本实施例不做具体限定。

此外，控制组件与第一控制阀500和第二控制阀600之间的信号控制原理属于现有技术，在此不再进行赘述。

为了保障船舶艏侧推系统1000的正常工作，在本实施例中，船舶艏侧推系统1000还包括过滤件(图中未示出)，其中，过滤件封堵在进液口中，过滤件用于过滤进入进液管道100的海水。通过在进液管道100的进液口设置过滤件，能够有效过滤掉海水中的海藻或其他杂物，保证进入进液管道100中的海水的清洁性，避免海水中的海藻或其他杂物封堵进液管道100、驱动装置400、出液总管道200或出液分管道300，达到保障船舶艏侧推系统1000正常工作的效果。需要说明的是，在本实施例中，过滤件为过滤网，过滤网封堵在进液管道100的出液口一对进入进液口的海水进行过滤，结构简单，过滤效果好。

优选地，出液总管道200的横截面积为出液口的横截面积的7倍或8倍。通过限定出液总管道200的横截面积为出液口的横截面积的7倍或8倍，当加压海水沿出液总管道200流向出液分管道300时，由于海水流经管道的横截面积减小，在相同时间内为流经相同体积的海水，需要增大海水在横截面积较小的出液口的流速，进一步提高对海水的加压喷射效果，使海水能够以更大的流速排出，进而对船舶的反作用力。

结合图3对出液分管道300的具体结构进行说明。如图3所示，出液分管道300上还设置有连接段320，连接段320的一端与出液总管道200相连接，连接段320的另一端与直管段310相连接。通过设置连接段320分别与直管段310和出液总管道200相连，能够对海水在横截面积变化的流道内流速的变化提供缓冲，避免海水的流速突然加大而损坏直管段310。

具体而言，如图5所示，直管段310的预设长度为L₁，L₁≥300mm。由于海水在流转过程中的流转方向并不为直线，海水会与管壁发生碰撞，若直接将加压海水沿出液口排出，会产生较大的紊流，降低船舶的反作用力，通过保证直管段310的长度至少为300mm，能够在海水沿出液口排出之前在长度至少为300mm的直管段310内流动，有效消除加压海水在流转过程中产生的紊流，保证加压海水的喷射角度一致，进而保证对船舶的反作用力稳定。需要说明的是，在本实施例中，直管段310的预设长度为L₁＝300mm，在其他实施例中，直管段310的长度也可以根据实际需求进行适应性调整，只需要保证L₁≥300mm即可，本实施例不做具体限定。

在本实施例中，通过将出液总管道200的横截面积为出液口的横截面积的7倍或8倍以及调整输出装置的输出功率，能够将沿出液口排出的加压海水的流速保持在28m/s～32m/s之间。排出流速在28m/s～32m/s范围内的加压海水是申请人经过多次测试与对比得到的结果。具体而言，在本实施例中，沿所述出液口加压排出所述海水的流速为30m/s。在其他实施例中，也可以根据实际情况在28m/s～32m/s的范围内调整沿出液口加压排出海水的流速，本实施例不做具体限定。

如图2和图5所示，所述预设角度包括第一倾斜角度α与第二倾斜角度β，其中，以直管段310与连接段320相连的一端为基点，以基点对应的径向竖直面为基准面，直管段310沿基点相对于基准面朝靠近船舶的后方水平旋转第一倾斜角度α，第一倾斜角度α＝15°，以直管段310与连接段320相连的一端为基点，以基点对应的径向竖直面为基准面，直管段310沿基点在基准面内朝靠近船舶的下方竖直旋转第二倾斜角度β，第二倾斜角度β＝15°。通过将直管段310相对于船舶向下倾斜15°以及向后倾斜15°以使加压海水排出时能够对船舶施加最佳角度的反作用力，是申请人经过很多次测试与对比才得到的结果。

可以理解地，本实施例提供的船舶艏侧推系统1000适用于各种采用船舶中通过加压喷射海水的方式实现对船舶施加侧向推力的场景。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.船舶艏侧推系统，其特征在于，包括：

进液管道(100)、出液总管道(200)、出液分管道(300)以及驱动装置(400)；

所述出液总管道(200)与所述出液分管道(300)相连，所述驱动装置(400)的输入端与所述进液管道(100)相连，所述驱动装置(400)的输出端与所述出液总管道(200)相连，所述进液管道(100)的进液口与海水相导通，所述出液分管道(300)设置有预设长度的直管段(310)，所述直管段(310)与所述出液分管道(300)的出液口相连，所述直管段(310)按照预设角度设置，并且所述出液口高于船舶的最高吃水线；

所述驱动装置(400)能够将所述海水沿所述进液管道(100)的所述进液口吸入并驱动吸入的所述海水依次经过所述出液总管道(200)和所述出液分管道(300)后沿所述出液口加压排出。

2.根据权利要求1所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述船舶艏侧推系统内设置有两条所述出液分管道(300)，每条所述出液分管道(300)内均设置有按照预设角度且相同长度的所述直管段(310)，两个所述直管段(310)分别设置在船舶的两侧并以所述出液总管道(200)为轴对称设置，每条所述出液分管道(300)上均设置有第一控制阀(500)，所述第一控制阀(500)用于控制对应设置的所述出液分管道(300)的导通与隔断。

3.根据权利要求2所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述船舶艏侧推系统还包括：

控制组件，两个所述第一控制阀(500)均单独与所述控制组件信号连接，所述控制组件能够单独控制每个所述第一控制阀(500)的开启与关闭。

4.根据权利要求3所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述船舶艏侧推系统还包括：

第二控制阀(600)，所述第二控制阀(600)用于控制所述进液管道(100)的导通与隔断，所述第二控制阀(600)与所述控制组件信号连接，所述控制组件能够控制所述第二控制阀(600)的开启与关闭。

5.根据权利要求1～4任一项所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述船舶艏侧推系统还包括：

过滤件，所述过滤件封堵在所述进液口中，所述过滤件用于过滤进入所述进液管道(100)的所述海水。

6.根据权利要求1～4任一项所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述出液分管道(300)上还设置有连接段(320)，所述连接段(320)的一端与所述出液总管道(200)相连接，所述连接段(320)的另一端与所述直管段(310)相连接。

7.根据权利要求1～4任一项所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述预设长度为L₁，L₁≥300mm。

8.根据权利要求6所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述预设角度包括：

第一倾斜角度α，以所述直管段(310)与所述连接段(320)相连的一端为基点，以所述基点对应的径向竖直面为基准面，所述直管段(310)沿所述基点相对于所述基准面朝靠近所述船舶的后方水平旋转第一倾斜角度α，所述第一倾斜角度α＝15°；以及

第二倾斜角度β，以所述直管段(310)与所述连接段(320)相连的一端为基点，以所述基点对应的径向竖直面为基准面，所述直管段(310)沿所述基点在所述基准面内朝靠近所述船舶的下方竖直旋转第二倾斜角度β，所述第二倾斜角度β＝15°。

9.根据权利要求1～4任一项所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，所述出液总管道(200)的横截面积为所述出液口的横截面积的7倍或8倍。

10.根据权利要求1～4任一项所述的船舶艏侧推系统，其特征在于，沿所述出液口加压排出所述海水的流速在28m/s～32m/s之间。