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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr.
202010937034.9 , die am 08. September 2020 beim chinesischen Patentamt (China National Intellectual Property Administration - CNIPA) eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme in vollem Umfang hier aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das Gebiet der Schiffe, z.B. auf ein Steuerruderantriebssystem und ein Schiff.
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STAND DER TECHNIK
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Gegenwärtig gehen die Entwicklungen eines High-Tech-Schiffs in die Richtung, dass es groß, für eine Region mit hoher Eisklasse geeignet, intelligent, energiesparend und umweltfreundlich ist und den Anforderungen verschiedener Betriebsbedingungen genügt. Ein Steuerruder ist die entscheidende Ausrüstung für den Hauptantrieb und die dynamische Positionierung des Hightech-Schiffes, und die Leistung des Steuerruders wirkt sich direkt auf die Nutzbarkeit, Zuverlässigkeit und wirtschaftliche Leistung des Schiffes aus. Mit der Entwicklung des High-Tech-Schiffes entwickelt sich auch das Steuerruder in die Richtung, dass es eine hohe Leistung hat, für die hohe Eisklasse ausgelegt, integriert, intelligent, energiesparend und umweltfreundlich ist und den Anforderungen verschiedener Betriebsbedingungen genügt.
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Im Stand der Technik werden bei den meisten Schiffen zum Antreiben von Steuerrudern mit konstanter Steigung Strukturen mit einem einzigen Übersetzungsverhältnis verwendet. Wenn die Steuerruder mit konstanter Steigung den Anforderungen von High-Tech-Schiffen unter verschiedenen Betriebsbedingungen genügen sollen, müssen technische Parameter wie Schub und Navigationsgeschwindigkeit besser sein. Die Propellerkonstruktion von Steuerrudern mit konstanter Steigung kann jedoch nur die Anforderung hinsichtlich der maximalen Navigationsgeschwindigkeit oder die Anforderung hinsichtlich des maximalen Schubs erfüllen. Die beiden Anforderungen können nicht gleichzeitig erfüllt werden.
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KURZFASSUNG
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Die vorliegende Anmeldung stellt ein Steuerruderantriebssystem und ein Schiff bereit, mit denen die Ausgabe mehrerer Propellerdrehzahlen implementiert und die Anforderungen hinsichtlich einer maximalen Schleppkraft und einer maximalen Navigationsgeschwindigkeit unter verschiedenen Betriebsbedingungen wie beim Schleppen und Navigieren erfüllt werden können.
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In der vorliegenden Anmeldung werden die im Folgenden beschriebenen technischen Lösungen verwendet.
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Ein Steuerruderantriebssystem umfasst einen Drehzahländerungsmechanismus, einen Antrieb, eine Übertragungswellenstruktur und einen Propeller. Der Antrieb, die Übertragungswellenstruktur und der Propeller sind nacheinander geschaltet. Der Drehzahländerungsmechanismus umfasst eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, ein Getriebe und einen Kupplungssatz. Das Getriebe und der Kupplungssatz sind so ausgebildet, dass sie zum Einstellen eines Drehzahlverhältnisses zwischen der Ausgangswelle und der Eingangswelle zusammenwirken.
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Der Drehzahländerungsmechanismus ist zwischen dem Antrieb und der Übertragungswellenstruktur angeordnet, die Eingangswelle ist mit dem Antrieb verbunden, und die Ausgangswelle ist mit der Übertragungswellenstruktur verbunden; oder der Drehzahländerungsmechanismus ist zwischen der Übertragungswellenstruktur und dem Propeller angeordnet, die Eingangswelle ist mit der Übertragungswellenstruktur verbunden, und die Ausgangswelle ist mit dem Propeller verbunden
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Ein Schiff weist das oben genannte Steuerruderantriebssystem.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden die in der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung verwendeten Zeichnungen kurz beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die nachstehend beschriebenen Zeichnungen nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung veranschaulichen und der Fachmann auf der Grundlage der nachstehend beschriebenen Inhalte und Zeichnungen weitere Zeichnungen erhalten kann, unter der Voraussetzung, dass keine erfinderische Arbeit geleistet wird.
- 1 ist ein Strukturdiagramm eines Steuerruderantriebssystems (mit einem vorne montierten Drehzahländerungsmechanismus) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
- 2 ist ein Strukturdiagramm eines Steuerruderantriebssystems (mit einem hinten montierten Drehzahländerungsmechanismus) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
- 3 ist ein Strukturdiagramm eines Drehzahländerungsmechanismus in einem Steuerruderantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung; und
- 4 ist ein Strukturdiagramm eines Propellers und eines Übertragungsmechanismus in einem Steuerruderantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehzahländerungsmechanismus
- 2
- Antrieb
- 3
- Übertragungswellenstruktur
- 4
- Propeller
- 5
- Übertragungsmechanismus
- 6
- hochelastische Kupplung
- 7
- Kreuzgelenk
- 11
- Eingangswelle
- 12
- Ausgangswelle
- 13
- Getriebe
- 14
- Kupplungssatz
- 131
- erstes Zahnrad
- 132
- zweites Zahnrad
- 133
- drittes Zahnrad
- 141
- erste Kupplung
- 142
- zweite Kupplung
- 143
- dritte Kupplung
- 31
- lange Wellenkomponente
- 32
- kurze Wellenkomponente
- 41
- Propellerwelle
- 51
- erstes Kegelrad
- 52
- zweites Kegelrad
- 53
- Verbindungswelle
- 54
- drittes Kegelrad
- 55
- viertes Kegelrad
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Technische Lösungen von Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist offensichtlich, dass hier beschriebene Ausführungsformen nur ein Teil, nicht alle Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung darstellen. Ausgehend von den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung fallen alle anderen Ausführungsformen, die der Fachmann ohne erfinderische Arbeit erhält, in den Bereich der vorliegenden Anmeldung.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung ist zu beachten, dass die Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen, die durch Begriffe wie „Mitte“, „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „innen“, „außen“ und dergleichen angegeben werden, auf Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen beruhen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Diese Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen dienen lediglich der Erleichterung und Vereinfachung der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung und sollen nicht andeuten oder implizieren, dass eine Vorrichtung oder ein Element, auf die/das Bezug genommen wird, diese spezifischen Ausrichtungen haben muss oder in diesen spezifischen Ausrichtungen ausgebildet oder betrieben werden muss. Daher sind diese Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen nicht als Einschränkung der vorliegenden Anmeldung auszulegen. Darüber hinaus werden Begriffe wie „erste(r, s)“ und „zweite(r, s)“ lediglich zu Beschreibungszwecken verwendet und sind nicht so auszulegen, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizieren. Die Begriffe „erste Position“ und „zweite Position“ sind zwei verschiedene Positionen.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung ist zu beachten, dass der Begriff „angebracht“, „miteinander verbunden“ oder „verbunden“, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben und eingeschränkt, in einem weiten Sinne zu verstehen ist, beispielsweise als fest verbunden oder lösbar verbunden; mechanisch verbunden oder elektrisch verbunden; direkt miteinander verbunden oder indirekt über ein Zwischenglied miteinander verbunden; oder intern zwischen zwei Elementen verbunden. Für den Fachmann sind die Bedeutungen der vorstehenden Begriffe in der vorliegenden Anmeldung ja nach Situation zu verstehen.
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Wie in den 1-4 gezeigt, stellt die vorliegende Ausführungsform ein Steuerruderantriebssystem bereit, das einen Drehzahländerungsmechanismus 1, einen Antrieb 2, eine Übertragungswellenstruktur 3 und einen Propeller 4 umfasst.
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Der Antrieb 2, die Übertragungswellenstruktur 3 und der Propeller 4 sind nacheinander geschaltet. Der Drehzahländerungsmechanismus 1 umfasst eine Eingangswelle 11, eine Ausgangswelle 12, ein Getriebe 13 und einen Kupplungssatz 14. Das Getriebe 13 und der Kupplungssatz 14 sind so ausgebildet, dass sie zum Einstellen eines Drehzahlverhältnisses zwischen der Ausgangswelle 12 und der Eingangswelle 11 zusammenwirken. In einer Ausführungsform ist der Drehzahländerungsmechanismus 1 zwischen dem Antrieb 2 und der Übertragungswellenstruktur 3 angeordnet (wie in 1 gezeigt), die Eingangswelle 11 ist mit dem Antrieb 2 verbunden, und die Ausgangswelle 12 ist mit der Übertragungswellenstruktur 3 verbunden. In einer Ausführungsform ist der Drehzahländerungsmechanismus 1 zwischen der Übertragungswellenstruktur 3 und dem Propeller 4 angeordnet (wie in 2 gezeigt), die Eingangswelle 11 ist mit der Übertragungswellenstruktur 3 verbunden, und die Ausgangswelle 12 ist mit dem Propeller 4 verbunden.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Eingangswelle 11 mit dem Antrieb 2 und die Ausgangswelle 12 mit der Übertragungswellenstruktur 3 verbunden, wenn der Drehzahländerungsmechanismus 1 zwischen dem Antrieb 2 und der Übertragungswellenstruktur 3 angeordnet ist. Somit wird die Antriebskraft des Antriebs 2 (z.B. eines Dieselmotors) über den Drehzahländerungsmechanismus 1 und die Übertragungswellenstruktur 3 auf den Propeller 4 übertragen. Das Drehzahlverhältnis zwischen der Ausgangswelle 12 des Drehzahländerungsmechanismus 1 und der Eingangswelle 11 des Drehzahländerungsmechanismus 1 wird durch Zusammenwirkung des Getriebes 13 und des Kupplungssatzes 14 so eingestellt, dass mehrere Drehzahlausgaben des Propellers 4 realisiert werden.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Eingangswelle 11 mit der Übertragungswellenstruktur 3 und die Ausgangswelle 12 mit dem Propeller 4 verbunden, wenn der Drehzahländerungsmechanismus 1 zwischen der Übertragungswellenstruktur 3 und dem Propeller 4 angeordnet ist. Somit wird die Antriebskraft des Antriebs 2 (z.B. eines Dieselmotors) über die Übertragungswellenstruktur 3 und den Drehzahländerungsmechanismus 1 auf den Propeller 4 übertragen. Das Drehzahlverhältnis zwischen der Ausgangswelle 12 des Drehzahländerungsmechanismus 1 und der Eingangswelle 11 des Drehzahländerungsmechanismus 1 wird durch Zusammenwirkung des Getriebes 13 und des Kupplungssatzes 14 so eingestellt, dass mehrere Drehzahlausgaben des Propellers 4 realisiert werden.
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Gemäß dem Steuerruderantriebssystem und dem Schiff, die durch die vorliegende Ausführungsform bereitgestellt werden, kann das Schiff unter verschiedenen Betriebsbedingungen, wie etwa Schleppen und Navigieren, mehrere Anforderungen an die maximale Schleppkraft und die maximale Navigationsgeschwindigkeit erfüllen, und das Schiff kann die Anforderungen der verschiedenen Betriebsbedingungen besser erfüllen. Auf diese Weise wird das Schiff in die Lage versetzt, unter den verschiedenen Betriebsbedingungen die höchste Navigationsgeschwindigkeit oder den maximalen Schub zu erreichen, wobei die Kraftstoffverbrauchsrate und die Kraftstoffverbrauchsmenge niedrig sind, die Navigationsgeschwindigkeit hoch ist und der Zeitaufwand reduziert wird. Der Drehzahländerungsmechanismus 1 und der Propeller 4 sind getrennt voneinander angeordnet, was die Fehlerbeseitigung und die Wartung erleichtert.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst das Getriebe 13 optional ein erstes Zahnrad 131, ein zweites Zahnrad 132 und ein drittes Zahnrad 133, wobei das erste Zahnrad 131 mit der Eingangswelle 11 verbunden ist und das erste Zahnrad 131 so ausgelegt ist, dass es wahlweise mit dem zweiten Zahnrad 132 oder dem dritten Zahnrad 133 in Eingriff steht. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Zahnrad 132 und dem ersten Zahnrad 131 kleiner als das Übersetzungsverhältnis zwischen dem dritten Zahnrad 133 und dem ersten Zahnrad 131. Wenn das Getriebe 13 eine normale Drehzahl ausgeben soll, kann das erste Zahnrad 131 direkt die normale Drehzahl ausgeben. Wenn das Getriebe 13 eine hohe Drehzahl ausgeben soll, kann das zweite Zahnrad 132 die hohe Drehzahl dadurch ausgeben, dass das erste Zahnrad 131 mit dem zweiten Zahnrad 132 in Eingriff gebracht wird. Wenn das Getriebe 13 eine niedrige Drehzahl ausgeben soll, kann das dritte Zahnrad 133 die niedrige Drehzahl dadurch ausgeben, dass das erste Zahnrad 131 mit dem dritten Zahnrad 133 in Eingriff gebracht wird.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst der Kupplungssatz 14 optional eine erste Kupplung 141, eine zweite Kupplung 142 und eine dritte Kupplung 143; die erste Kupplung 141 ist koaxial mit dem ersten Zahnrad 131 verbunden; die zweite Kupplung 142 ist koaxial mit dem zweiten Zahnrad 132 verbunden; die dritte Kupplung 143 ist koaxial mit dem dritten Zahnrad 133 verbunden; die Ausgangswelle 12 ist wahlweise mit der ersten Kupplung 141 verbunden; und sowohl die zweite Kupplung 142 als auch die dritte Kupplung 143 sind wahlweise über ein Gehäusezahnrad der ersten Kupplung 141 mit der Ausgangswelle 12 verbunden. Als Beispiel wird ein hinten montierter Drehzahländerungsmechanismus 1 in 2 verwendet. Wenn der Kupplungssatz 14 eine normale Drehzahl ausgeben soll, ist die erste Kupplung 141 eingerückt, weder die zweite Kupplung 142 noch die dritte Kupplung 143 sind eingerückt, und die Leistung wird nacheinander über eine Eingangskupplung, die Eingangswelle 11, die erste Kupplung 141 und die Ausgangswelle 12 schließlich auf den Propeller 4 übertragen. Wenn der Kupplungssatz 14 eine hohe Drehzahl ausgeben soll, ist die zweite Kupplung 142 eingerückt, weder die erste Kupplung 141 noch die dritte Kupplung 143 sind eingerückt, und die Leistung wird nacheinander über die Eingangskupplung, die Eingangswelle 11, das erste Zahnrad 131, das zweite Zahnrad 132, die zweite Kupplung 142, das Gehäusezahnrad der ersten Kupplung 141 und die Ausgangswelle 12 schließlich auf den Propeller 4 übertragen. Wenn der Kupplungssatz 14 eine niedrige Drehzahl ausgeben soll, ist die dritte Kupplung 143 eingerückt, weder die erste Kupplung 141 noch die zweite Kupplung 142 sind eingerückt, und die Leistung wird nacheinander über die Eingangskupplung, die Eingangswelle 11, das erste Zahnrad 131, das dritte Zahnrad 133, die dritte Kupplung 143, das Gehäusezahnrad der ersten Kupplung 141 und die Ausgangswelle 12 schließlich auf den Propeller 4 übertragen.
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Zur Anpassung an den Einbauraum innerhalb des Schiffes umfasst in einer Ausführungsform das Steuerruderantriebssystem ferner einen Übertragungsmechanismus 5, wobei eine Drehachse des Propellers 4 und eine Achse der Übertragungswellenstruktur 3 so ausgebildet sind, dass sie voneinander beabstandet und parallel zueinander verlaufen, der Übertragungsmechanismus 5 zwischen der Übertragungswellenstruktur 3 und dem Propeller 4 angeordnet ist und der Übertragungsmechanismus 5 dazu verwendet wird, die Leistung der Übertragungswellenstruktur 3 auf den Propeller 4 zu übertragen. In einer Ausführungsform sind eine Drehachse des Propellers 4 und eine Achse der Ausgangswelle 12 so ausgebildet, dass sie voneinander beabstandet und parallel zueinander verlaufen, der Übertragungsmechanismus 5 ist zwischen der Ausgangswelle 12 und dem Propeller 4 angeordnet, und der Übertragungsmechanismus 5 wird dazu verwendet, die Leistung der Ausgangswelle 12 auf den Propeller 4 zu übertragen. Wenn der Drehzahländerungsmechanismus 1 zwischen dem Antrieb 2 und der Übertragungswellenstruktur 3 angeordnet ist, sind die Drehachse des Propellers 4 und die Achse der Übertragungswellenstruktur 3 so ausgebildet, dass sie voneinander beabstandet und parallel zueinander verlaufen, der Übertragungsmechanismus 5 ist zwischen der Übertragungswellenstruktur 3 und dem Propeller 4 angeordnet, und die Leistung der Übertragungswellenstruktur 3 wird über die Übertragungswellenstruktur 3 auf den Propeller 4 übertragen. Wenn der Drehzahländerungsmechanismus 1 zwischen der Übertragungswellenstruktur 3 und dem Propeller 4 angeordnet ist, sind die Drehachse des Propellers 4 und die Achse der Ausgangswelle 12 so ausgebildet, dass sie voneinander beabstandet und parallel zueinander verlaufen, der Übertragungsmechanismus 5 ist zwischen der Ausgangswelle 12 und dem Propeller 4 angeordnet, und die Leistung der Ausgangswelle 12 wird über die Übertragungswellenstruktur 3 auf den Propeller 4 übertragen.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst der Übertragungsmechanismus 5 optional ein erstes Kegelrad 51, ein zweites Kegelrad 52, eine Verbindungswelle 53, ein drittes Kegelrad 54 und ein viertes Kegelrad 55; das erste Kegelrad 51 ist mit der Übertragungswellenstruktur 3 oder der Ausgangswelle 12 verbunden; das erste Kegelrad 51 steht mit dem zweiten Kegelrad 52 in Eingriff; das zweite Kegelrad 52 ist über die Verbindungswelle 53 mit dem dritten Kegelrad 54 verbunden; das dritte Kegelrad 54 steht mit dem vierten Kegelrad 55 in Eingriff; und das vierte Kegelrad 55 ist mit dem Propeller 4 verbunden. Die Leistung der Übertragungswellenstruktur 3 oder der Ausgangswelle 12 wird nacheinander über das erste Kegelrad 51, das zweite Kegelrad 52, die Verbindungswelle 53, das dritte Kegelrad 54 und das vierte Kegelrad 55 auf den Propeller 4 übertragen.
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Um die Übertragung der Ausgangsdrehzahl des vierten Kegelrads 55 auf den Propeller 4 zu vereinfachen, ist der Propeller 4 optional mit einer Propellerwelle 41 und die Propellerwelle 41 mit dem vierten Kegelrad 55 verbunden. Optional ist die Propellerwelle 41 zur Leistungsübertragung über einen Keilschaft mit dem vierten Kegelrad 55 verbunden.
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Optional ist der Antrieb 2 über eine hochelastische Kupplung 6 mit der Eingangswelle 11 oder der Übertragungswellenstruktur 3 verbunden. Die hochelastische Kupplung 6 enthält ein elastisches Gemisch aus vorkomprimiertem Gummi, das für zusätzliche Festigkeit sorgen und die Lebensdauer verlängern kann. Die hochelastische Kupplung 6 kann mehrere Arten von Abweichungen aufnehmen. Die Nabe der hochelastischen Kupplung 6 besteht aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die leicht und korrosionsbeständig ist. Die Gummikomponente wird hauptsächlich zur Stoßdämpfung verwendet, so dass die Leistungsübertragung sanft und leise erfolgt. Dadurch wird die Antriebskraft geschont und die Maschine angetrieben.
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Optional umfasst die Übertragungswellenstruktur 3 eine lange Wellenkomponente 31, die über ein Kreuzgelenk 7 mit dem Drehzahländerungsmechanismus 1 verbunden ist. Die Kreuzgelenk 7 nutzt Mechanismusmerkmale des Kreuzgelenks 7, so dass eine kontinuierliche Drehung von zwei Wellen, die durch das Kreuzgelenk 7 verbunden sind, realisiert werden kann und Drehmoment und Bewegung zuverlässig übertragen werden, wenn ein eingeschlossener Winkel zwischen zwei Achsen der beiden Wellen besteht. Das wichtigste Merkmal des Kreuzgelenks 7 besteht darin, dass der Aufbau des Kreuzgelenks 7 ein hohes Winkelausgleichsvermögen, einen kompakten Aufbau und einen hohen Übertragungswirkungsgrad hat. Kreuzgelenke 7 mit verschiedenen Strukturtypen haben unterschiedliche eingeschlossene Winkel zwischen den jeweiligen Achsen. Die eingeschlossenen Winkel liegen im Allgemeinen zwischen 3 Grad und 15 Grad.
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Zur Anpassung an den Einbauraum innerhalb des Schiffes umfasst die Übertragungswellenstruktur 3 optional eine lange Wellenkomponente 31 und eine kurze Wellenkomponente 32, die kurze Wellenkomponente 32 ist über eine Kreuzkupplung 7 mit der langen Wellenkomponente 31 verbunden, und die kurze Wellenkomponente 32 ist zwischen der langen Wellenkomponente 31 und dem Antrieb 2 angeordnet.
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Um dem Bedarf des Schiffes nach einem hohen Drehmoment gerecht zu werden, umfasst der Antrieb 1 optional einen Dieselmotor oder einen Hybridmotor. Der Dieselmotor verbrennt Diesel zur Freisetzung von Energie und hat den Vorteil, ein hohes Drehmoment und eine gute wirtschaftliche Leistung zu haben. Der Arbeitsprozess des Dieselmotors hat viele Ähnlichkeiten mit dem Arbeitsprozess eines Benzinmotors. Jeder Arbeitszyklus des Dieselmotors durchläuft ebenfalls vier Takte: Ansaugen, Verdichten, Verbrennen, Ausstoßen. Allerdings verwendet der Dieselmotor Diesel als Kraftstoff, wobei die Viskosität des Diesels höher ist als die Viskosität von Benzin, der Diesel nicht so leicht verdampft und die Selbstzündungstemperatur von Diesel niedriger ist als die Selbstzündungstemperatur von Benzin. Daher unterscheiden sich die Verfahren zur Bildung und Zündung eines brennbaren Gemischs des Dieselmotors von den Verfahren zur Bildung und Zündung eines brennbaren Gemischs des Benzinmotors. Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Gemisch im Zylinder des Dieselmotors einer Kompressionszündung statt einer Zündung unterzogen wird. Wenn der Dieselmotor arbeitet, gelangt Luft in den Zylinder. Wenn die Luft im Zylinder zu einem Ende komprimiert wird, kann die Temperatur 500°C bis 700°C und der Druck 40 bis 50 Atmosphären erreichen. Wenn sich der Kolben in der Nähe des oberen Totpunkts befindet, spritzt eine Kraftstoffeinspritzdüse des Kraftstoffversorgungssystems Kraftstoff in sehr kurzer Zeit mit extrem hohem Druck in den Brennraum des Zylinders ein. Der Diesel wird in feine Tröpfchen zerteilt und vermischt sich bei hohem Druck und hoher Temperatur mit der Luft. Das brennbare Gemisch entzündet sich spontan und dehnt sich heftig aus, so dass eine Explosionskraft erzeugt wird, die den Kolben so drückt, dass er sich nach unten bewegt. In diesem Fall kann die Temperatur 1900°C bis 2000°C und der Druck 60 bis 100 Atmosphären erreichen, um ein hohes Drehmoment zu erzeugen. Daher ist der Dieselmotor für große Dieselanlagen weit verbreitet.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind der Eingang und der Ausgang des Dieselmotors und der Propeller 4 in ein und demselben vertikalen Abschnitt angeordnet. Die Struktur ist kompakt und es wird Platz im Inneren eines Raums eingespart. Das Getriebe 13 ist am unteren Eingang und oberen Ausgang angeordnet, der Arbeitswinkel des Kreuzgelenks 7 ist klein, und das Wellensystem hat eine lange Lebensdauer. Die hydraulischen Kupplungen im Kupplungssatz 14 werden elektrohydraulisch gesteuert, um eine flexible Einrückung und Schlupfübertragung zu realisieren. Die hydraulischen Kupplungen haben Notbetätigungsstrukturen und können bei Strom- und Druckverlust zur Notschaltung betätigt werden. Wenn der Drehzahländerungsmechanismus 1 an der Vorderseite montiert ist, d.h. der Drehzahländerungsmechanismus 1 ist zwischen dem Antrieb 2 und der Übertragungswellenstruktur 3 angeordnet, ist der Arbeitswinkel des Kreuzgelenks 7 klein und die Lebensdauer der Übertragungswellenstruktur 3 lang, was zur Erfüllung der Anforderungen hinsichtlich des stabilen Zustands und des schwimmenden Zustands des Schiffs besser geeignet ist.
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Die vorliegende Ausführungsform stellt ferner ein Schiff bereit, das das oben genannte Steuerruderantriebssystem aufweist. Das Schiff kann unter verschiedenen Betriebsbedingungen, wie etwa Schleppen und Navigieren, die zahlreichen Anforderungen an die maximale Schleppkraft und die maximale Navigationsgeschwindigkeit erfüllen, und das Schiff kann die Anforderungen der verschiedenen Betriebsbedingungen besser erfüllen. Auf diese Weise wird das Schiff in die Lage versetzt, unter den verschiedenen Betriebsbedingungen die höchste Navigationsgeschwindigkeit oder den maximalen Schub zu erreichen, wobei die Kraftstoffverbrauchsrate und die Kraftstoffverbrauchsmenge niedrig sind, die Navigationsgeschwindigkeit hoch ist und der Zeitaufwand reduziert wird. Der Drehzahländerungsmechanismus 1 und der Propeller 4 sind getrennt voneinander angeordnet, was die Fehlerbeseitigung und die Wartung erleichtert.
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Für das Steuerruderantriebssystem und das Schiff, die durch die vorliegende Anwendung bereitgestellt werden, ist die Eingangswelle mit dem Antrieb und die Ausgangswelle mit der Übertragungswellenstruktur verbunden, wenn der Drehzahländerungsmechanismus zwischen dem Antrieb und der Übertragungswellenstruktur angeordnet ist. Die Antriebskraft des Antriebs (z. B. eines Dieselmotors) wird über den Drehzahländerungsmechanismus und die Übertragungswellenstruktur auf den Propeller übertragen. Das Drehzahlverhältnis zwischen der Ausgangswelle des Drehzahländerungsmechanismus und der Eingangswelle des Drehzahländerungsmechanismus wird durch das Zusammenwirken des Getriebes und des Kupplungssatzes so eingestellt, dass mehrere Drehzahlausgänge des Propellers realisiert werden. Wenn der Drehzahländerungsmechanismus zwischen der Übertragungswellenstruktur und dem Propeller angeordnet ist, ist die Eingangswelle mit der Übertragungswellenstruktur und die Ausgangswelle mit dem Propeller verbunden. Somit wird die Antriebskraft des Antriebs (z. B. eines Dieselmotors) über die Übertragungswellenstruktur und den Drehzahländerungsmechanismus auf den Propeller übertragen. Das Drehzahlverhältnis zwischen der Ausgangswelle des Drehzahländerungsmechanismus und der Eingangswelle des Drehzahländerungsmechanismus wird durch das Zusammenwirken zwischen dem Getriebe und dem Kupplungssatz so eingestellt, dass mehrere Drehzahlausgänge des Propellers realisiert werden. Gemäß dem Steuerruderantriebssystem und dem Schiff, die durch die vorliegende Anmeldung bereitgestellt werden, kann das Schiff unter verschiedenen Betriebsbedingungen, wie etwa Schleppen und Navigieren, die zahlreichen Anforderungen an die maximale Schleppkraft und die maximale Navigationsgeschwindigkeit erfüllen, und das Schiff kann die Anforderungen der verschiedenen Betriebsbedingungen besser erfüllen. Auf diese Weise wird das Schiff in die Lage versetzt, unter den verschiedenen Betriebsbedingungen die höchste Navigationsgeschwindigkeit oder den maximalen Schub zu erreichen, wobei die Kraftstoffverbrauchsrate und die Kraftstoffverbrauchsmenge niedrig sind, die Navigationsgeschwindigkeit hoch ist und der Zeitaufwand reduziert wird. Der Drehzahländerungsmechanismus und der Propeller sind getrennt voneinander angeordnet, was die Fehlerbeseitigung und die Wartung erleichtert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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