FI115128B - Watercraft Propulsion System and Method for Using a Watercraft Propulsion System - Google Patents
Watercraft Propulsion System and Method for Using a Watercraft Propulsion System Download PDFInfo
- Publication number
- FI115128B FI115128B FI20020981A FI20020981A FI115128B FI 115128 B FI115128 B FI 115128B FI 20020981 A FI20020981 A FI 20020981A FI 20020981 A FI20020981 A FI 20020981A FI 115128 B FI115128 B FI 115128B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- propulsion
- propeller
- watercraft
- systems
- shaft
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
- B63H23/30—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements characterised by use of clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
- B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
- B63H2005/1258—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
115128115128
VESIKULKUNEUVON PROPULSIOJÄRJESTELMÄ JA MENETELMÄ VESIKULKUNEUVON PROPULSIOJÄRJESTELMÄN KÄYTTÄMISEKSIWATERCRAFT PROPULSION SYSTEM AND METHOD FOR USING A WATERCRAFT PROPULSION SYSTEM
FRAMDRIVNINGSARRANGEMANG FÖR VATTENFÄRDDON OCH FÖRFARAN-DE FÖR ATT DRIVA FRAMDRIVNINGSARRANGEMANG FÖR VATTENFÄRD-5 DONFRAMDRIVNINGSARRANGEMANG FÖR VATTENFÄRDDON OCH FÖRFARAN-DE FÖR ATT DRIVA FRAMDRIVNINGSARRANGEMANG FÖR VATTENFÄRD-5 DON
Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen vesikulkuneuvon propulsiojärjestelmään. Keksintö kohdistuu myös patenttivaatimuksen 8 johdanto-osan mukaiseen menetelmään vesikulkuneuvon propulsiojärjes-10 telmän käyttämiseksi.The invention relates to a watercraft propulsion system according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method according to the preamble of claim 8 for operating a propulsion system for a craft.
Vesikulkuneuvon propulsiojärjestelmän suunnittelun yleisiä tavoitteita, joista tässä mainitaan vain muutama, ovat hyvä suorituskyky, luotettavuus, kestävyys ja hyvät matalan nopeuden manoveerausominaisuudet. Näiden piirteiden painotus riippuu aina kulloisestakin sovelluksesta.The overall goals of crafting a propulsion system for a craft, to name but a few, are good performance, reliability, durability and good low-speed maneuverability. The weighting of these features will always depend on the particular application.
15 Esimerkiksi niin kutsuttujen ROPAX (Roll On/Roll Off Passenger) alusten yhteydessä on tarve aikaansaada propulsiojärjestelmä, joka on samanaikaisesti tehokas matkanopeuksilla, sanotaan yli 25 solmua, ja joka myös mahdollistaa hyvät manoveerausominaisuudet satamassa.15 For example, in the case of so-called Roll On / Roll Off Passenger (ROPAX) vessels, there is a need to provide a propulsion system which is simultaneously efficient at cruising speeds, say more than 25 knots, and which also provides good maneuverability in the harbor.
. . Tavanomaisen mekaanisen akselipropulsion tilalla käytettäväksi on ehdotettu 20 kääntyviä propulsio-käyttölaitteita, kuten niin sanottuja podi-käyttölaitteita. Tässä viitataan julkaisuun EP 590867, jossa esitetään propulsiojärjestelmä, jo-*;··1 ka koostuu käännettävästä käyttölaiteyksiköstä, jonka sisällä on sähkömootto- *· ri, joka toimii laivan propulsiomoottorina ja joka on yhdistetty potkuriin käyttö- laiteyksikön päässä. Podi-käyttölaitteet ovat edullisia siinä mielessä, että ne 25 ovat joustavia niiden kääntökulman säätömahdollisuuden takia ja niiden ansios-j.j j ta myös päämoottorit voidaan sijoittaa vapaasti. Podi-käyttölaitteet ovat kui- tenkin kalliita ja sähkövoiman siirto saa aikaan huomattavia siirtohäviöitä.. . Instead of the conventional mechanical shaft propulsion, 20 rotating propulsion drives, such as so-called pod drives, have been proposed. Reference is made to EP 590867, which discloses a propulsion system which consists of a rotatable propulsion unit including an electric motor, which acts as a propulsion engine for a ship and is connected to a propeller at the end of the propulsion unit. Pod drives are advantageous in the sense that they are flexible due to the possibility of adjusting their angle of rotation and their motors can also be freely positioned. However, pod drives are expensive and the transmission of electric power causes considerable transmission losses.
»»
Mekaanisella potkurin käyttölaitteella sinällään on selviä etuja, koska se on halpa, » · yksinkertainen ja sen voimansiirtohäviöt ovat olennaisesti alhaiset. Kuitenkin me- · • · · 2 115128 kaanisella potkurilla on myös haittoja. Propulsiotehokkuus ei ole niin hyvä kuin olisi toivottua ja erityisesti matalan nopeuden olosuhteissa on olemassa painepuolen kavitaation vaara silloin, kun käytetään säädettävällä nousulla varustettua potkuria. Tämä tapahtuu, kun potkuria ajetaan matalalla nousulla, jolloin korkeat pyörimis-5 nopeusolosuhteet saavat aikaan paikallisen paineen alenemisen potkurin lavan pinnalla. Myös manoveerauskyky on olennaisen huono.The mechanical propeller drive itself has obvious advantages because it is cheap, »· simple and has a very low transmission loss. However, the me-• 2 · 115128 propeller also has drawbacks. Propulsion efficiency is not as good as would be desired and, in particular, there is a low-speed conditions, the pressure side of the risk of cavitation when controllable pitch propeller equipped used. This occurs when the propeller is driven at low elevation, whereby high rotational speed conditions cause a local pressure drop at the propeller blade surface. Also, the ability to maneuver is essentially poor.
Podi-käyttölaitteiden ja mekaanisen potkurikäyttölaitteen yhdistelmää sellaisenaan on ehdotettu yleisellä tasolla Raimo Hämäläisen julkaisussa ’’Nopean ROPAX-laivan hydrodynamiikka”. Ehdotetulla yhdistelmällä on katsottu olevan useita etuja. 10 On kuitenkin havaittu, ettei esitetyn ratkaisun avulla saada aikaan optimaalista tulosta sellaisenaan, eikä varsinkaan matalan nopeuden toiminnassa / manovee-raustoiminnassa. Vaikka ehdotus yleisesti ottaen näyttää lupaavalta, se sisältää käytännön kysymyksiä, jotka täytyy kuitenkin vielä ratkaista.The combination of pod propulsion and mechanical propeller propulsion as such has been generally proposed in Raimo Hämäläinen's publication '' Hydrodynamics of a ROPAX Rapid Ship ''. The proposed combination has been considered to have several advantages. However, it has been found that the solution presented does not provide the optimum result per se, and in particular in low speed operation / maneuvering. While the proposal in general looks promising, it contains practical issues which still need to be resolved.
Keksinnön eräänä tavoitteena on aikaansaada vesikulkuneuvon propulsiojärjes-15 telmä ja menetelmä vesikulkuneuvon propulsiojärjestelmän käyttämiseksi, joissa tekniikan tason puutteet on minimoitu. Erityisesti keksinnön tavoitteena on aikaansaada vesikulkuneuvon propulsiojärjestelmä ja menetelmä vesikulkuneuvon propulsiojärjestelmän käyttämiseksi, joiden tuloksena erityisesti matalan nopeuden käytön / manoveerauskäytön tehokkuus ja toiminta on yleensä ottaen hyvä ja myös 14 < . 20 propulsion aiheuttama värähtely ja melutaso laskevat.It is an object of the invention to provide a propulsion system for a craft and a method for operating a propulsion system for a craft in which the disadvantages of the prior art are minimized. In particular, it is an object of the invention to provide a craft propulsion system and a method for operating a craft propulsion system which results in a particularly good efficiency and operation of low speed / maneuvering operation and also 14 <. The vibration and noise level caused by 20 propulsion decreases.
• ' • · v. Keksinnön tavoitteet voidaan olennaisesti saavuttaa patenttivaatimuksissa 1, 8 ja « « » v muissa vaatimuksissa tarkemmin esitetyllä tavalla.The objectives of the invention can be substantially achieved in the manner detailed in claims 1, 8 and «« »v.
• · * » > • · »• · * »> • ·»
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, vesikulkuneuvon propul- • ► : siojärjestelmä koostuu moottorijärjestelmästä propulsiovoiman tuottamiseksi ja 25 useista propulsiolaitteista aluksen peräosassa, käsittäen ainakin kahden ohjailu-vaikutukseen kykenevän propulsiojärjestelmän ja ainakin yhden akselivetoisen :,,,: potkurikäyttölaitteen yhdistelmän, jossa akselivetoisessa potkurikäyttölaitteessa on olennaisesti lepuutusolotilaan säädettävissä oleva säädettävällä nousulla varus-: tettu potkuri.According to a preferred embodiment of the invention, the propulsion system of the craft consists of an engine system for generating propulsion power and a plurality of propulsion units in the stern of the vessel, comprising at least two propulsion systems capable of steering control and at least one propulsion adjustable pitch propeller.
» * 3 115128»* 3 115128
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti nämä ainakin kaksi ohjailu-vaikutukseen kykenevää propulsiojärjestelmää ovat kääntyviä propulsiojärjestel-miä, jotka voidaan varustaa joko säädettävällä nousulla tai vakionousulla varustetuilla potkurijärjestelmillä. Kääntyvät propulsiojärjestelmät saavat käyttövoimansa 5 mieluiten sähkömoottorista, johon tulevan energian syöttää mäntämoottori-generaattorikoneikko. Akselivetoinen potkurikäyttölaite on mekaanisesti yhdistetty mäntämoottoriin. Joissakin tapauksissa voidaan käyttää myös vesisuihkupropul-siojärjestelmiä ohjailuvaikutukseen kykenevinä propulsiojärjestelminä.According to a preferred embodiment of the invention, the at least two propulsion systems capable of steering control are rotatable propulsion systems which can be provided with either adjustable pitch or constant pitch propeller systems. The rotating propulsion systems are powered 5 preferably by an electric motor powered by a piston engine-generator assembly. The shaft-driven propeller drive is mechanically coupled to the piston engine. In some cases, water jet propulsion systems may also be used as propulsion systems capable of controlling the action.
Keksinnön mukainen propulsiojärjestelmä on järjestetty käytettäväksi eri toiminta-10 tiloissa, jolloin normaali-/ risteilynopeuksisessa toimintatilassa sekä ainakin kaksi kääntyvää propulsiojärjestelmää että ainakin yksi akselivetoinen potkurikäyttölaite on sovitettu aikaansaamaan ainakin työntövoimaa aluksen liikuttamiseksi. Matalan nopeuden / satamamanoveerauksen toimintatilassa ainoastaan ainakin kaksi kääntyvää propulsiojärjestelmää on sovitettu aikaansaamaan työntövoimaa aluk-15 sen liikuttamiseksi. Tällä tavoin manoveerauskäyttäyminen on edullisempaa. Aluksen ohjaus suoritetaan aina näiden ainakin kahden ohjausvaikutukseen kykenevän propulsiojärjestelmän avulla.The propulsion system according to the invention is arranged for use in different operating states, where in the normal / cruise speed operating state, both at least two rotating propulsion systems and at least one shaft-driven propeller drive are arranged to provide at least thrust to propel the vessel. In the Low Speed / Harbor Improvement Mode, only at least two rotating propulsion systems are arranged to provide thrust to propel the craft. In this way, the maneuvering behavior is more advantageous. The steering of the vessel is always performed by means of these at least two propulsion systems capable of steering.
Akselivetoisen potkurikäyttölaitteen potkurin lapojen nousukulma on säädettävissä niin, että se on ± 80° - 100° kulmassa akselivetoisen potkurikäyttölaitteen akselin : 20 normaaliin nähden. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että potkurin lapoja kierre- .v tään jompaan kumpaan suuntaan, kunnes ne ovat olennaisesti yhdensuuntaiset • » .·: aluksen pitkittäisakselin kanssa. Kiertämissuunta voidaan valita lapojen muodon .· mukaan niin, että vastus minimoidaan. Moottorijärjestelmä koostuu mieluiten vaih- ; teestä ja kytkinlaitteesta, joka kytkee potkurin vetoakselin moottoriin ja joka on ; 25 vaihdettavissa vapaaseen asentoon. Tällä saadaan aikaiseksi se etu, että voiman siirto vetoakseliin pysäytetään edullisesti ennen, ja sinä aikana, kun potkuri on le-: puutusolotilassa. Potkurikäyttölaitteen varustaminen kytkinlaitteella aikaansaa : : myös sen, että moottori on mahdollista pitää käynnissä, kun voimansiirto on irtikyt kettynä. On kuitenkin edullista pysäyttää moottori esimerkiksi tarpeettomien pääs-; 30 töjen vähentämiseksi.The pitch of the propeller blades of the shaft driven propeller is adjustable so that it is within an angle of ± 80 ° to 100 ° with respect to the axis of the shaft driven propeller: 20 normal. In practice, this means that the propeller blades are rotated in either direction until they are substantially parallel to the longitudinal axis of the vessel. The direction of rotation can be selected according to the blade shape · to minimize resistance. The engine system preferably consists of a shift; the tea and the coupling device which engages the propeller drive shaft to the engine and which is; 25 adjustable to neutral position. This provides the advantage that the transmission of power to the drive shaft is preferably stopped before and during the propeller in the dead state. Equipping the propeller drive with the clutch provides:: It is also possible to keep the engine running when the transmission is uncoupled. However, it is advantageous to stop the engine, for example, to prevent unnecessary access; 30 work.
» 4 115128»4 115128
Vesikulkuneuvon propulsiojärjestelmän käyttömenetelmän mukaan, jossa propul-siojärjestelmässä aluksen peräosassa on ainakin kaksi ohjailuvaikutukseen kykenevää propulsiojärjestelmää ja ainakin yksi akselivetoinen potkurikäyttölaite, jossa on säädettävällä nousulla varustettu potkuri, normaali- / matkanopeudella pro-5 pulsiotyöntövoimaa saadaan aikaan akselivetoisella potkurikäyttölaitteella ja ohjailuvaikutukseen kykenevillä propulsiojärjestelmillä, ja ohjaustyöntövoimaa aikaansaadaan ohjailuvaikutukseen kykenevillä propulsiojärjestelmillä. Akselivetoi-sen potkurikäyttölaitteen työntövoimaa säädetään pääasiassa säätämällä potkurin nousukulmaa, ja lisäksi matalan nopeuden käytön / satamamanoveerauskäytön 10 aikana akselivetoinen potkurikäyttölaite säädetään lepuutustilaan ja voimansiirto potkuriin lopetetaan. Tämä suoritetaan akselivetoisen potkurin nousukulmaa säätämällä.According to the method of operating a water vehicle propulsion system, wherein the propulsion system has at least two propulsion systems capable of steering action and at least one propeller driven propulsion system with adjustable pitch propeller thrust, propulsive thrust, normal / cruise, and thrust thrust. propulsion systems capable of steering control. The thrust of the shaft-driven propeller drive is mainly controlled by adjusting the pitch of the propeller, and furthermore, during low speed operation / port anchorage drive 10, the shaft-driven propeller drive is brought to rest and the transmission to the propeller is stopped. This is accomplished by adjusting the pitch of the shaft-driven propeller.
Silloin, kun tehon syöttö moottorijärjestelmästä potkurikäyttölaitteeseen on lopetettu, ainakin kaksi ohjailuvaikutukseen kykenevää propulsiojärjestelmää pidetään 15 toiminnassa. Voimansiirto akselivetoiseen potkurikäyttölaitteeseen pysäytetään vapauttamalla moottori irti akselivetoisen potkurikäyttölaitteen akselista, tai jos kyseessä on yksi ainoa moottori ilman vaihteistoa, pysäyttämällä moottori ennen potkurin säätämistä lepotilaan.When the power supply from the engine system to the propeller drive is stopped, at least two propulsion systems capable of steering control are maintained in operation. The transmission to the shaft-driven propeller is stopped by releasing the engine from the shaft-driven propeller shaft, or, in the case of a single-engine without gearbox, by stopping the engine before the propeller is idle.
Akselivetoisen potkurikäyttölaitteen potkurin nousukulma on säädetty edullisesti 20 niin, että se on joko +80-100° tai -80 - 100°. Mainittuja ainakin kahta ohjailu-vaikutukseen kykenevää propulsiojärjestelmää käytetään mieluiten sähkömoottoreilla, joihin tuleva teho syötetään yhdestä tai useammasta mäntämoottori-generaattorikoneikosta. Matalan nopeuden käytössä / satamamanoveerauskäy-, tössä mäntämoottorigeneraattorikoneikon mäntämoottoreita käytetään suurem- , ” 25 maila nopeudella kuin tyhjäkäyntinopeudella, oleellisesti niiden kaikkein suoritus- > » kykyisimmällä vakionopeudella, ja mieluiten olennaisesti riippumattomasti mainit-. , tujen propulsiojärjestelmien tehonkulutuksesta. Tällä tavalla moottoreita voidaan ajaa optimaalisissa olosuhteissa riippumatta tehon tarpeesta ja vallitsevasta aluk-’"· sen nopeudesta.The pitch of the propeller of the shaft driven propeller drive is preferably adjusted to be either + 80-100 ° or -80-100 °. Said at least two propulsion systems capable of control effect are preferably driven by electric motors powered by one or more piston engine-generator sets. In low speed operation / port remodeling operation, the piston engines of the piston engine generator set are operated at a speed greater than 25 miles at idle speed, essentially their most capable constant speed, and preferably substantially independently. , the power consumption of propulsion systems supported. In this way, the motors can be driven under optimum conditions, regardless of the power requirement and current speed of the vessel.
,···, 30 Tämän keksinnön avulla aikaansaadaan useita etuja tunnettuun tekniikkaan näh- • » den. Ensinnäkin tämän propulsiojärjestelmän investointikustannukset ovat pie- • · · » · » • 1 · · « • · 1 5 115128 nemmät tavanomaiseen diesel-sähkö propulsiojärjestelmään verrattuna. Sen avulla aikaansaadaan myös erinomaiset manoveerausominaisuudet sekä erinomainen propulsiotehokkuus nopeita laivoja varten. Esillä olevan keksinnön avulla, matalan nopeuden käytössä / manoveerauskäytössä, moottorit voivat toimia opti-5 maalisissa olosuhteissa ja eikä akselivetoisen potkurikäyttölaitteen kavitaation riskiä ole olemassa. Esillä olevan keksinnön eräs etu on myös se, että sähköverkkoon kytkettyjen dieselgeneraattorikoneikkojen määrää voidaan vaihdella vaaditun kuormituksen mukaan eli moottorit voidaan käynnistää ja pysäyttää. Tällä tavoin moottorin kuormitus voidaan pitää lähempänä optimaalista kuormitusta.The present invention provides several advantages over the prior art. First, the investment cost of this propulsion system is less than the conventional diesel-electric propulsion system. It also provides excellent maneuverability and excellent propulsion efficiency for high-speed craft. By means of the present invention, in low speed operation / maneuvering operation, the motors can operate under optimum conditions and there is no risk of cavitation of the shaft driven propeller drive. It is also an advantage of the present invention that the number of diesel generator sets connected to the mains can be varied according to the required load, i.e. the motors can be started and stopped. In this way, the load on the motor can be kept closer to the optimum load.
10 Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla, viitaten oheisiin piirustuksiin, joista - kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen propulsiojärjestelmän erästä suoritusmuotoa normaalikäytössä, ja - kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista propulsiojärjestelmää matalan nopeuden 15 käytössä/manoveerauskäytössä.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 schematically shows an embodiment of the propulsion system of the invention in normal operation, and - Figure 2 shows the propulsion system of Figure 1 in low speed / maneuver mode.
Kuvioissa viitenumero 1 viittaa aluksen, josta ainoastaan peräosa on esitetty, runkoon. Alus on varustettu moottorijärjestelmällä 2, jossa on useita mäntämoottori-generaattorikoneikkoja 2.1 ja useita mäntämoottoreita 2.2, jotka on mekaanisesti yhdistetty akselivetoiseen mekaaniseen potkurikäyttölaitteeseen 3. Akselivetoises-t v, 20 sa potkurikäyttölaitteessa 3 on vaihde ja kytkin 4, joiden kautta moottorit 2.2 on yh- « t ,·; distetty potkurikäyttölaitteen 3 vetoakseliin 5. Vetoakselin 5 ulkopäähän on kytketty .·· , potkuri 6. Akselivetoinen potkurijärjestelmäkäyttölaite 3 koostuu säädettävällä nou- . sulia varustetusta potkurista 6 ja järjestelmästä 7 sen nousukulman A säätämisek- si, joka esitetään tässä hyvin kaavamaisesti. Järjestelmä 7 nousukulman säätämi-25 seksi voi olla hydraulinen tai mekaanisesti toimiva kaupallisesti saatavissa oleva •' : sinänsä tunnettu järjestelmä. Nousukulman säätöjärjestelmä 7 on kuitenkin sellai nen, että potkurin nousu on säädettävissä olennaisesti lepuutusolotilaan. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että potkurin lapojen kääntämiseen tarkoitettu meka-, nismi sallii lapojen kääntyä ympäri suurempaan kulmaan kuin normaalissa nousun . 30 säädössä. Tätä kuvataan myöhemmin yksityiskohtaisemmin kuvion 2 yhteydessä.In the drawings, reference numeral 1 refers to the hull of a ship with only the stern shown. The vessel is equipped with an engine system 2 having a plurality of piston engine-generator sets 2.1 and a plurality of piston engines 2.2 mechanically coupled to a shaft-driven mechanical propeller drive 3. The shaft-driven v, 20 sa propeller drive 3 has a gear and a switch 4 t, ·; connected to the drive shaft 5 of the propeller drive unit 5. The outer end of the drive shaft 5 is connected · · · · · · · · · · · · · · · · · ·, Propeller 6. The shaft driven propeller system drive unit 3 consists of an adjustable molten propeller 6 and system 7 for adjusting the pitch A, which is shown very schematically herein. The system 7 pitch control may be a hydraulic or mechanically actuated commercially available system. However, the pitch control system 7 is such that the pitch of the propeller is substantially adjustable to the resting position. In practice, this means that the mechanism for rotating the propeller blades allows the blades to rotate at a greater angle than the normal pitch. 30 adjustments. This will be described in more detail later with reference to Figure 2.
6 115128 Mäntämoottorigeneraattorikoneikot 2.1 tuottavat sähkövoimaa ja syöttävät sitä sähköverkkoon 8, jonka kautta voimaa voidaan siirtää ohjailuvaikutukseen kykeneviin propulsiojärjestelmiin, kuten podi-käyttölaiteyksikköihin 9. Podi-käyttölaiteyksikkö 9 voi kääntyä vertikaaliakselinsa ympäri, kuten nuolet kuvioissa 5 esittävät. Tätä piirrettä käytetään esillä olevassa keksinnössä siten, että podiyksi-köt 9 toimivat ohjauslaitteina ja akselivetoisessa potkurikäyttölaitteessa 3 ei ole minkäänlaista peräsinjärjestelmää.6 115128 Piston Motor Generator Units 2.1 generate and supply electrical power to a power grid 8 through which power can be transmitted to propulsion systems capable of steering control, such as pod drive units 9. The pod drive unit 9 may rotate about its vertical axis, such as arrows. This feature is used in the present invention such that the pod units 9 serve as guides and the shaft-driven propeller drive 3 does not have any rudder system.
Akselivetoinen potkurikäyttölaite 3 on sijoitettu rungon keskilinjan kohdalle. Jos ak-selivetoisia potkurikäyttölaitteita olisi useita, ne olisi hyvä sijoittaa symmetrisesti 10 rungon 1 keskilinjaan nähden. Kuvioissa kaksi ohjailuvaikutukseen kykenevää pro-pulsiojärjestelmää, eli podi-käyttölaitteet 9, on sijoitettu akselivetoisen potkurikäyt-tölaitteen 3 molemmin puolin ja olennaisesti samaan pitkittäisasemaan kuin akselivetoisen potkurikäyttölaitteen 3 potkuri 6.The shaft-driven propeller drive device 3 is disposed at the center line of the hull. If there were a plurality of propeller driven propulsion actuators, it would be advantageous to position them symmetrically with respect to the centerline of the hull 1. In the figures, two propulsion systems capable of steering action, i.e. pod drive actuators 9, are located on either side of the shaft driven propeller drive 3 and in substantially the same longitudinal position as the propeller 6 of the shaft driven propeller drive 3.
Normaaleissa risteilynopeusolosuhteissa akselivetoista potkurikäyttölaitetta 3 ja 15 podi-käyttölaitteita 9 käytetään tuottamaan työntövoimaa aluksen liikuttamiseksi. Podi-käyttölaitteet 9 on varustettu muuttuvanopeuksisilla potkurijärjestelmillä ja po-di-käyttölaitteiden 9 työntövoima säädetään kontrolloimalla niiden potkureiden pyörimisnopeutta ja/tai potkurin nousukulmaa, jos ne on varustettu säädettävällä nousulla varustetuilla potkureilla. Akselivetoisen potkurikäyttölaitteen 3 työntövoima ·:*·; 20 säädetään pääasiallisesti säätämällä potkurin nousukulmaa. On tietenkin mahdol- :Y: lista säätää pyörimisnopeutta säätämällä moottorin nopeutta.Under normal cruise speed conditions, the shaft-driven propeller drive 3 and the pod drive drives 9 are used to provide thrust to move the vessel. The pod actuators 9 are provided with variable speed propeller systems and the propulsion power of the po di-actuators 9 is controlled by controlling the speed of rotation of their propellers and / or propeller pitch if provided with adjustable pitch propellers. Thrust of propeller drive shaft 3 ·: * ·; 20 is mainly controlled by adjusting the pitch of the propeller. Of course, it is possible: Y: list to adjust the speed by adjusting the engine speed.
, ·, Sellaisessa käytössä, jossa toivotaan parempaa manoveerauskykyä ja jossa vauhti , : on hitaampi, ainoastaan podi-käyttölaitteita 9 käytetään propulsion aikaansaami- .··. seksi. Tässä käyttötavassa akselivetoisen potkurikäyttölaitteen nousukulma on 25 säädetty siten, että sen virtausvastus vähenee olennaisesti. Tämä tilanne on esi-tetty kuviossa 2. Tällä tavoin kokonaistehokkuutta voidaan lisätä. Edullisimmin ak-selivetoisen potkurikäyttölaitteen 3 nousukulma (A) on säädetty siten, että potkuri on lepuutustilassa. Termillä lepuutus tai lepuutusolotila tarkoitetaan tässä sitä, että lapojen kulma (A) on asetettu niin, että jänteet, ts. suora linja lavan etu- ja takareu-30 nan välillä, tulee likimain samaan suuntaan veden virtausviivan tai aluksen pitkit- 7 115128 täisakselin kanssa. Lapakulma (A) tarkoittaa kulmaa vetoakselin akselin normaalin ja lavan etu- ja takareunan yhdistävän suoran linjan keskisuunnan välillä., ·, For use where better maneuverability is desired and where the speed is: slower, only the pod drive actuators 9 are used for propulsion. ··. sex. In this mode of operation, the pitch of the shaft-driven propeller drive is adjusted so that its flow resistance is substantially reduced. This situation is illustrated in Figure 2. In this way, the overall efficiency can be increased. Most preferably, the pitch (A) of the auxiliary propeller drive device 3 is adjusted so that the propeller is in a resting position. By the term resting or resting state is meant that the angle (A) of the blades is set so that the tendons, i.e. the straight line between the front and rear edges of the blade, are approximately parallel to the water flow line or longitudinal axis of the vessel. Shoulder angle (A) means the angle between the normal axis of the drive shaft and the straight line joining the front and rear of the blade.
Kun siirrytään matalan nopeuden käyttöön / manoveerauskäyttöön, ensin pysäytetään tehon syöttö akselivetoiseen potkurikäyttölaitteeseen 3, mikä voidaan suo-5 rittaa siirtämällä kytkin 4 vapaaseen asentoon. Kun voimansiirto on lopetettu, käyttölaitteen 3 potkuri säädetään lepuutusolotilaan. Tällä tavoin on mahdollista saada propulsiojärjestelmään edullisia ominaisuuksia matalan nopeuden käyttöä / manoveerauskäyttöä varten. Podi-käyttölaitteet 9 pidetään toiminnassa siten, että mäntämoottorigeneraattorikoneikkojen 2.1 mäntämoottoreita käytetään nopeam-10 min kuin tyhjäkäyntinopeus, olennaisesti niiden kaikkein suorituskykyisimmällä vakionopeudella olennaisesti riippumattomasti mainittujen propulsiojärjestelmien 9 tehonkulutuksesta. On myös edullista sammuttaa moottorijärjestelmä 2.2. Keksinnön mukaisesti, tässä käyttötavassa moottorijärjestelmää 2 käytetään kaikkein edullisimmalla tavalla, josta on tuloksena matalat päästöt ja vähäinen värähtely 15 aluksen rungon rakenteisiin.When switching to low speed / maneuvering mode, the power supply to the shaft driven propeller drive 3 is first stopped, which can be accomplished by moving the switch 4 to the neutral position. When the transmission has been completed, the propeller of the drive 3 is set to the sleep mode. In this way, it is possible to obtain advantageous properties for the propulsion system for low speed / maneuver operation. The pod actuators 9 are maintained such that the piston motors of the piston engine generator sets 2.1 are operated at 10 minutes faster than the idle speed, substantially at their most constant performance, essentially independent of the power consumption of said propulsion systems 9. It is also advantageous to shut down the engine system 2.2. According to the invention, in this mode of operation, the engine system 2 is operated in the most advantageous manner resulting in low emissions and low vibration to the hull structures of the ship.
Keksintö ei ole rajoitettu esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan useita muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The invention is not limited to the embodiments shown, but several modifications are contemplated within the scope of the appended claims.
• · <» * I » » » * » t ·• · <»* I» »» * »t ·
I II I
I » > > · * » * * I t · » · t I t •I »>> · *» * * I t · »· t I t •
M M IM M I
t * » » I t ·t * »» I t ·
Claims (13)
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20020981A FI115128B (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Watercraft Propulsion System and Method for Using a Watercraft Propulsion System |
JP2004507321A JP4253636B2 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion structure and operation method thereof |
DK03730242T DK1513724T3 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Propulsion arrangement for a seashore and method of operating a propulsion arrangement for a seashore |
AU2003240876A AU2003240876A1 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion arrangement and method of operating a marine vessel propulsion arrangement |
KR1020047018999A KR101010119B1 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion arrangement and method of operating a marine vessel propulsion arrangement |
ES03730242T ES2278164T3 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | PROVISION OF PROPULSION OF MARINE BOATS AND METHOD OF OPERATING A PROVISION OF PROPULSION OF MARINE BOATS. |
US10/515,161 US20050164574A1 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion arrangement and method of operating a marine vessel propulsion arrangement |
DE60311260T DE60311260T2 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine engine arrangement and method for operating a marine engine arrangement |
PCT/FI2003/000374 WO2003099651A1 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion arrangement and method of operating a marine vessel propulsion arrangement |
EP03730242A EP1513724B1 (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion arrangement and method of operating a marine vessel propulsion arrangement |
CNB03811884XA CN100509554C (en) | 2002-05-24 | 2003-05-15 | Marine vessel propulsion arrangement and method for operating the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20020981A FI115128B (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Watercraft Propulsion System and Method for Using a Watercraft Propulsion System |
FI20020981 | 2002-05-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20020981A0 FI20020981A0 (en) | 2002-05-24 |
FI20020981A FI20020981A (en) | 2003-11-25 |
FI115128B true FI115128B (en) | 2005-03-15 |
Family
ID=8564001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20020981A FI115128B (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Watercraft Propulsion System and Method for Using a Watercraft Propulsion System |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050164574A1 (en) |
EP (1) | EP1513724B1 (en) |
JP (1) | JP4253636B2 (en) |
KR (1) | KR101010119B1 (en) |
CN (1) | CN100509554C (en) |
AU (1) | AU2003240876A1 (en) |
DE (1) | DE60311260T2 (en) |
DK (1) | DK1513724T3 (en) |
ES (1) | ES2278164T3 (en) |
FI (1) | FI115128B (en) |
WO (1) | WO2003099651A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8689713B2 (en) | 2007-07-06 | 2014-04-08 | Aker Arctic Technology Inc. | Method for improving the ice-breaking properties of a water craft and a water craft constructed according to the method |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI20030556A0 (en) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Abb Oy | Method and equipment for steering the ship |
FR2902403B1 (en) | 2006-06-20 | 2008-09-19 | Aker Yards Sa | SHIP ELECTRICAL PROPULSION SYSTEM AND SHIP THUS EQUIPPED |
FI124116B (en) * | 2006-07-06 | 2014-03-31 | Wärtsilä Finland Oy | Watercraft Power Generation Equipment and Method for Generating Power |
JP5110963B2 (en) * | 2007-05-22 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | Removable unit individual information reading method and apparatus, and image forming apparatus having the individual information reading apparatus |
US20100274420A1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | General Electric Company | Method and system for controlling propulsion systems |
KR101823027B1 (en) * | 2011-11-28 | 2018-02-01 | 대우조선해양 주식회사 | Dynamic positioning system of vessel and method thereof |
CN103507933A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 北京科实医学图像技术研究所 | Improvement project of ship steering mechanism |
JP2014076758A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Suzuki Motor Corp | Method and system for estimating movement center of ship |
WO2014059995A1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Deif A/S | System and a method for control of the rpm of at least one main engine of a vessel |
US9096295B2 (en) | 2012-12-31 | 2015-08-04 | General Electric Company | Hybrid power and propulsion system |
CN103359260A (en) * | 2013-07-18 | 2013-10-23 | 河海大学 | Remote control measuring boat with detachable auxiliary balance wings |
JP2015033967A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 三菱重工業株式会社 | Ship steering method, ship, and ship steering system |
JP6097705B2 (en) * | 2014-01-10 | 2017-03-15 | 信吉 森元 | How to operate a ship equipped with a main propeller and an additional propeller |
EP3051376B1 (en) * | 2015-01-27 | 2017-12-20 | ABB Schweiz AG | Ship emergency stopping |
JP6618868B2 (en) * | 2016-08-19 | 2019-12-11 | ジャパンマリンユナイテッド株式会社 | Ship propulsion system |
JP6618869B2 (en) * | 2016-08-19 | 2019-12-11 | ジャパンマリンユナイテッド株式会社 | Ship propulsion system |
EP3301011B1 (en) * | 2016-09-28 | 2019-12-11 | Arista Shipping S. A. | Powering system for a ship |
EP3501965A1 (en) | 2017-12-22 | 2019-06-26 | Meyer Turku Oy | Marine vessel |
JP7326172B2 (en) | 2020-01-17 | 2023-08-15 | 三菱重工業株式会社 | vessel |
CN111319745B (en) * | 2020-03-28 | 2022-01-14 | 哈尔滨工程大学 | Ship ammonia-electricity hybrid power system with battery thermal management and double main engines and double motors |
KR102624233B1 (en) * | 2021-12-21 | 2024-01-12 | 한화오션 주식회사 | Cooling Water Supplying System and Operating Method for Arctic Vessel |
WO2023177379A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | Yildiz Teknik Universitesi | A cavitation controlled rudderless propulsion system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3483838A (en) * | 1968-02-23 | 1969-12-16 | Eric Rath | Non-broaching beach cargo ship |
US3512496A (en) * | 1968-05-28 | 1970-05-19 | Robert Taggart Inc | Anti-fouling means for marine propellers |
GB1478674A (en) * | 1974-07-03 | 1977-07-06 | Lips Bv | Feathering controllable pitch propeller |
US5961558A (en) * | 1994-11-04 | 1999-10-05 | Kvaerner Asa | Control device for achieving optimum use of the energy which is produced by a vessel's main energy source |
DE19514878C2 (en) * | 1995-04-22 | 1997-07-10 | Blohm Voss Ag | Propeller drive for watercraft |
JPH09142391A (en) * | 1995-11-22 | 1997-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ship with turning propeller |
DE19729046C2 (en) * | 1997-07-03 | 2002-05-23 | Renk Ag | Ship propulsion with a prime mover and a directly driven propeller shaft |
FI107042B (en) * | 1998-09-14 | 2001-05-31 | Abb Azipod Oy | Turning a propulsion unit |
-
2002
- 2002-05-24 FI FI20020981A patent/FI115128B/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-05-15 CN CNB03811884XA patent/CN100509554C/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-15 US US10/515,161 patent/US20050164574A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-15 WO PCT/FI2003/000374 patent/WO2003099651A1/en active IP Right Grant
- 2003-05-15 DK DK03730242T patent/DK1513724T3/en active
- 2003-05-15 KR KR1020047018999A patent/KR101010119B1/en active IP Right Grant
- 2003-05-15 DE DE60311260T patent/DE60311260T2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-15 ES ES03730242T patent/ES2278164T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-15 AU AU2003240876A patent/AU2003240876A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-15 EP EP03730242A patent/EP1513724B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-15 JP JP2004507321A patent/JP4253636B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8689713B2 (en) | 2007-07-06 | 2014-04-08 | Aker Arctic Technology Inc. | Method for improving the ice-breaking properties of a water craft and a water craft constructed according to the method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100509554C (en) | 2009-07-08 |
EP1513724A1 (en) | 2005-03-16 |
DK1513724T3 (en) | 2007-05-21 |
CN1655985A (en) | 2005-08-17 |
EP1513724B1 (en) | 2007-01-17 |
WO2003099651A1 (en) | 2003-12-04 |
DE60311260D1 (en) | 2007-03-08 |
JP4253636B2 (en) | 2009-04-15 |
AU2003240876A1 (en) | 2003-12-12 |
JP2005526665A (en) | 2005-09-08 |
FI20020981A (en) | 2003-11-25 |
FI20020981A0 (en) | 2002-05-24 |
US20050164574A1 (en) | 2005-07-28 |
KR101010119B1 (en) | 2011-01-24 |
KR20040107528A (en) | 2004-12-20 |
ES2278164T3 (en) | 2007-08-01 |
DE60311260T2 (en) | 2007-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI115128B (en) | Watercraft Propulsion System and Method for Using a Watercraft Propulsion System | |
JP4299968B2 (en) | Propulsion system | |
KR101849312B1 (en) | Mechanically driven, hubless, high-efficiency ship propulsor | |
US7559813B2 (en) | Pod ship propulsion system provided with a hydrodynamic gear | |
CN103153778B (en) | There is the ship of Magnus rotor, especially freighter | |
US8939104B2 (en) | Lateral thruster for a vessel | |
EP1466826B1 (en) | Propulsion unit of marine vessel | |
US7121219B1 (en) | Boat control system | |
CN108639297A (en) | A kind of high-efficient low-noise hybrid propulsion device and method suitable for high performance craft | |
JP3979733B2 (en) | Method for operating a work ship and work ship for applying the operation method | |
FI113753B (en) | System, method and method of installation on a craft | |
WO2016166620A1 (en) | A vessel drive and a drive control method | |
WO2010110703A1 (en) | Propulsion unit for a boat | |
CN206782035U (en) | A kind of hydraulic hybrid propulsion plant | |
US5910032A (en) | Marine propulsion system | |
AU2001232494A1 (en) | Propulsion means for a boat | |
KR20090076655A (en) | Propulsion and steering apparatus for a vessel | |
KR101718745B1 (en) | power train for marine transport | |
WO2012007709A1 (en) | Integrated lateral thrust for marine craft | |
RU2712351C1 (en) | Ship control system on compressed airflow | |
CN106956762A (en) | A kind of hydraulic hybrid propulsion plant | |
JPH0449036Y2 (en) | ||
CN112918653A (en) | Marine column flow jet propeller | |
WO2004058565A1 (en) | Propulsion system for watercraft | |
EP2276662A1 (en) | Ship comprising wind power stations for manoeuvring and powering the ship and a method for manoeuvring such a ship |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 115128 Country of ref document: FI |
|
MA | Patent expired |