FI76302B

FI76302B - ANORDING VID EN DIESELMOTORISK DRIFT I ETT FARTYG.

Info

Publication number: FI76302B
Application number: FI832624A
Authority: FI
Inventors: Egon Faber; Emanuel Hoehener
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1982-09-23
Filing date: 1983-07-19
Publication date: 1988-06-30
Also published as: CA1224677A; FI832624A; JPS5975897A; DE3235792A1; FI76302C; JPH0324399B2; FI832624A0; DE3235792C2

Description

! 76302! 76302

Laitteisto aluksen dieselmoottorikäyttölaitetta vartenEquipment for the ship's diesel engine drive

Keksintö koskee laitteistoa aluksen dieselmootto-rikäyttölaitetta varten, jossa aluksessa on ainakin yksi 5 potkuri, jolloin aluksen runkoon on sovitettu peräkkäin ja yhdensuuntaisesti aluksen pitkittäisakselin kanssa kutakin potkuria kohden vähintään kaksi dieselmoottoria, jotka on yhdistetty potkurin suoraa käyttöä varten siihen yhteisellä akselitangolla ja jolloin akselitankoon 10 on moottorien väliin sovitettu kiinni- ja irtikytkettävä kytkin.The invention relates to an apparatus for a ship's diesel engine propulsion device, the ship having at least one propeller, the hull being arranged in succession and parallel to the longitudinal axis of the ship for each propeller with at least two diesel engines connected directly to the propeller by a common shaft rod 10 and a switchable and disconnectable switch fitted between the motors.

US-patenttijulkaisusta 1 802 931 on tunnettu tällainen laitteisto lyhyttä edestakaista matkaa suorittavaa lauttaa varten, jonka molemmissa päissä on potkuri. Moot-15 torien väliin järjestetty kytkin voidaan kytkeä kiinni tai irti halutuissa asennoissa. Kukin potkuri on lisäksi kytketty magneettikytkimen välityksellä viereiseen moottoriin, niin että molemmat moottorit käyttävät jokaista ajosuuntaa varten kulloinkin peränä olevassa päässä ole-20 vaa potkuria, kun taas kulloinkin keulana olevassa päässä oleva potkuri on kytketty irti. Moottorit ovat suhteellisen pienitehoisia ja niiden yhteydessä on merkityksetöntä, missä asennossa niiden kampiakselit kytketään. Lautan molemmissa päissä olevien potkurien ansiosta alus ei myös-25 kään sovellu jäänmurtamiseen.U.S. Pat. No. 1,802,931 discloses such an apparatus for a short-distance round trip ferry having a propeller at both ends. The switch arranged between the Moot-15 markets can be switched on or off in the desired positions. In addition, each propeller is connected via a magnetic switch to an adjacent motor, so that for each direction of travel both propellers drive the propeller at the respective stern end, while the propeller at the respective bow end is disconnected. The engines are relatively low-power and it is irrelevant in which position their crankshafts are engaged. Thanks to the propellers at both ends of the raft, the vessel is also not suitable for icebreaking.

Tunnettuja ovat myös jäänmurtajana toimivien ja avovesiliikennettä harjoittavien alusten dieselmoottorei-hin liittyvät käyttölaitteet, joiden yhteydessä on käytetty yksinomaan niin sanottuja keskinopeita moottoreita, 30 joiden kierrosluku on n. 500-600 kierr./min. ja sylinte-riteho on 500-800 hv. Koska aluksen potkurin kierrosluku on korkeintaan n. 170 kierr./min., on keskinopean dieselmoottorin ja potkurin väliin kytketty sähköaggregaatti, joka käsittää dieselmoottoriin liitetyn generaattorin ja 35 hidaskäyntisen, generaattorin syöttämän ja potkurin akseliin yhdistetyn sähkömoottorin.Also known are propulsion devices for diesel engines of icebreakers and offshore vessels, in which only so-called medium-speed engines with a speed of about 500-600 rpm have been used. and the cylindrical power is 500-800 hp. Since the ship's propeller speed is at most about 170 rpm, there is an electric unit connected between the medium speed diesel engine and the propeller, comprising a generator connected to the diesel engine and 35 low speed electric motors supplied by the generator and connected to the propeller shaft.

2 763022 76302

Toisena jo tunnettuna mahdollisuutena dieselmoottorin ja potkurin akselin erilaisten kierroslukujen tasoittamiseksi on pienennysvaihteen käyttäminen.Another already known possibility for smoothing out different speeds of a diesel engine and a propeller shaft is to use a reduction gear.

Tällaisissa käyttölaitteissa esiintyy sähköaggre-5 gaatista ja pienennysvaihteesta johtuen kuitenkin huomattavia voimansiirtohäviöitä. Keskinopeiden dieselmoottoreiden polttoaineenkulutus on lisäksi suhteellisen suuri, mikä vaikuttaa epäedullisesti aluksen käyttökustannuksiin. Dieselmoottorit eivät ole taloudellisia myöskään silloin, 10 kun niitä jäänmurtajaliikenteen lisäksi käytetään pitkillä avovesiliikennereiteillä. Dieselmoottorilla kehitettävän tehon suhde aluksen jäänmurtaja- ja avovesikäytössä on n. 3:1 - 2:1, jolloin aluksen käyttöedellytyksistä johtuen nämä rajat ovat liukuvia.However, such actuators suffer from significant transmission losses due to electrical aggravation and reduction gear. In addition, the fuel consumption of medium-speed diesel engines is relatively high, which has an adverse effect on the ship's operating costs. Diesel engines are also not economical 10 when, in addition to icebreaker traffic, they are used on long open waterways. The ratio of the power generated by a diesel engine in the ship's icebreaker and open water use is about 3: 1 to 2: 1, which means that these limits are sliding due to the ship's operating conditions.

15 Tämänkertaisella keksinnöllä pyritään parantamaan alussa mainittua laitteistoa niin, että sitä voidaan käyttää jäänmurtajana toimivassa ja avovesiliikennettä harjoittavassa aluksessa.The object of the present invention is to improve the equipment mentioned at the outset so that it can be used on an icebreaker operating in an open water transport vessel.

Tämä on keksinnön mukaan mahdollista siten, että 20 jäänmurtajana toimivaan ja avovesiliikennettä harjoittavaan alukseen, jossa on hidaskäyntiset kaksitahtidiesel-moottorit, kiinni- ja irtikytkettävä kytkin on muodostettu niin, että se voidaan kytkeä kiinni vain silloin, kun akselitangon sen avulla toisiinsa liitettävät osat ovat 25 tarkoin määrätyssä asennossa.According to the invention, this is possible in such a way that, for an icebreaker and an open-water vessel with low-speed two-stroke diesel engines, the on / off switch is designed so that it can only be engaged when the parts of the shaft rod to be connected to it are precisely connected. in the specified position.

Nykyään jäissä liikkumaan kykenevissä aluksissa käytettyjen kaksitahtidieselmoottorien vääntötaajuuksis-ta, herätysmomenteista ja vaimennuksista johtuvat rasitukset on otettava huomioon ja ne on määritettävä laskelmien 30 avulla. Vääntövärähtelyn herättämät momentit ovat riippuvaisia muun muassa moottorin niinsanotusta keskipaineesta, joka nykyään käytetyissä moottoreissa on niin korkea, että moottorissa täytyy olla täysin määrätty sytytysjärjestys sekä myös kampiakselin polvien vastavuoroinen järjes-35 tely ei-sallittujen rasitusten välttämiseksi. Samasta syystä on moottorien väliin järjestetty kytkin muodostettu si- 3 76302 ten, että se voidaan kytkeä kiinni vain akselitangonosien tarkoin määrätyssä asennossa.The stresses due to the torques, excitation torques and damping of two-stroke diesel engines currently used on ice-propelled vessels must be taken into account and determined by calculations. The torques caused by the torsional vibration depend, among other things, on the so-called average pressure of the engine, which is so high in today's engines that the engine must have a completely defined ignition sequence as well as the reciprocal arrangement of the crankshaft knees to avoid unacceptable stresses. For the same reason, a clutch arranged between the motors is formed so that it can be engaged only in a precisely defined position of the shaft rod parts.

Kahta moottoria käytettäessä - kuten sinänsä tunnettua - käyttöteho voidaan jakaa niin, että jäänmurtaja-5 käytössä molemmat moottorit ovat toiminnassa ja taas avo-vesiliikenteessä, jossa riittää huomattavasti pienempi teho, käytetään vain potkuria lähimpänä olevaa moottoria. Toinen moottori on kytketty tällöin irti käyttöakselista moottorien välissä olevalla kytkimellä. Molempien mootto-10 rien käyttö saadaan tällä tavoin taloudelliseksi. Lisäksi on todettu, että hidaskäyntisten dieselmoottorien vääntö-momentti on keksinnön mukaisella järjestelyllä edullinen aluksen erilaisissa käyttöolosuhteissa.When using two engines - as is known per se - the operating power can be divided so that in icebreaker-5 operation both engines are running and again in open water transport where much lower power is sufficient, only the engine closest to the propeller is used. The second motor is then disconnected from the drive shaft by a switch between the motors. In this way, the use of both engines is made economical. In addition, it has been found that the torque of low-speed diesel engines is advantageous with the arrangement according to the invention under different operating conditions of the vessel.

Keksinnön erästä rakenne-esimerkkiä selostetaan 15 nyt lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää yksinkertaistettuna kaaviona kaksi dieselmoottoria käsittävää käyttölaitteistoa.An embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a simplified diagram of a drive apparatus comprising two diesel engines.

Molemmat hidaskäyntiset dieselmoottorit 11 ja 12 on sijoitettu peräkkäin ja yhdensuuntaisesti aluksen pi-20 tuusakselin 10 kanssa sekä kiinnitetty tavanomaisesti aluksen runkoon 18, josta on esitetty vain peräosa. Molemmilla moottoreilla 11 ja 12, jotka ovat ristipäärakenteisia kaksitahtimoottoreita, on sama teho ja ne vaikuttavat suoraan yhteiseen akselitankoon 21. Akselin piirustuksessa 25 esitettyyn alapäähän on kiinnitetty potkuri 16, jossa on kiinteät lavat ja jota käytetään sekä jäänmurtaja- että avoves iliikenteessä.Both low-speed diesel engines 11 and 12 are arranged in succession and parallel to the ship's axle 10 and are conventionally mounted on the ship's hull 18, of which only the stern is shown. Both motors 11 and 12, which are cross-headed two-stroke engines, have the same power and act directly on the common shaft rod 21. Attached to the lower end shown in the shaft drawing 25 is a propeller 16 with fixed blades used in both icebreaker and open water construction.

Dieselmoottorien 11 ja 12 väliin on akselitankoon 21 sijoitettu kiinni- ja irtikytkettävä kytkin 13 jo si-30 nänsä tunnettuna rakenteena, joka on sellainen, että se voidaan kytkeä kiinni vain silloin, kun akselitangon 21 toisiinsa yhdistettävät osat ovat tarkasti määrätyssä asennossa.Between the diesel engines 11 and 12, a switchable and disconnectable switch 13 is arranged on the shaft rod 21 in a structure already known per se, which is such that it can be connected only when the interconnected parts of the shaft rod 21 are in a precisely defined position.

Molemmissa moottoreissa 11 ja 12 on liukulaakeri 35 19, joka ottaa vastaan ao. kampiakselin akselin suuntaisen työntövoiman. Myös potkuriin 16 liittyvään akselin osaan 4 76302 on järjestetty liukulaakeri 15, joka on kiinnitetty laivan runkoon 18 ja ottaa vastaan tuntuvasti suuremman, potkurin 16 aiheuttaman akselin suuntaisen työntövoiman. Laakerin 15 ja moottorin 12 välissä on akselitangossa 21 5 kytkin 14, joka on konstruoitu niin, että se ottaa vastaan toisiinsa liitettyjen akselin osien keskinäiset pitkittäis liikkeet .Both engines 11 and 12 have a plain bearing 35 19 which receives the thrust in the axial direction of the respective crankshaft. Also provided in the shaft portion 4 76302 associated with the propeller 16 is a plain bearing 15 which is attached to the hull 18 of the ship and receives a substantially greater axial thrust caused by the propeller 16. Between the bearing 15 and the motor 12 there is a clutch 14 in the shaft rod 21 5, which is designed to receive the mutual longitudinal movements of the interconnected shaft parts.

Aluksen toimiessa jäänmurtajana kytkin 13 on kytketty kiinni, jolloin molempien moottorien 11 ja 12 teho 10 vaikuttaa yhteisen akselitangon 12 kautta potkuriin 16.When the ship acts as an icebreaker, the clutch 13 is engaged, whereby the power 10 of both engines 11 and 12 acts on the propeller 16 via a common shaft rod 12.

Avovesiliikenteessä kytkin 13 on sitävastoin kytketty irti, niin että vain moottorin 12 teho siirtyy potkuriin 16. Moottorien 11 ja 12 yhteisteho ja moottorin 12 erilliste-ho on säädetty niin, että jatkuva käyttö tapahtuu aina 15 mahdollisimman suurella suhteellisella moottoriteholla. Kiinteälapaisen potkurin 16 tilalla voidaan käyttää myös säädettävät lavat käsittävää potkuria, jolloin moottori-teho voidaan sopeuttaa paremmin aluksen nopeuteen. Akseli-tankoon vaikuttavien moottorien edellä mainittu tehosuhde 20 1:1 voi olla esim. 2:1, jolloin suurempi moottori on lä hempänä potkuria.In open water traffic, on the other hand, the switch 13 is disengaged so that only the power of the motor 12 is transferred to the propeller 16. The combined power of the motors 11 and 12 and the separate power of the motor 12 are adjusted so that continuous operation always takes place at 15 relative relative power. Instead of the fixed-blade propeller 16, a propeller with adjustable blades can also be used, whereby the engine power can be better adapted to the speed of the vessel. The above-mentioned power ratio 20 1: 1 of the motors acting on the shaft rod can be e.g. 2: 1, whereby the larger motor is closer to the propeller.

Keksintöä voidaan soveltaa myös sellaisiin aluksiin, joissa on kaksi tai kolme yhdensuuntaisesti toimivaa potkuria. Jokaista potkuria varten on tällöin erillinen akseli-25 tanko, joka käsittää kaksi hitaasti pyörivää dieselmoottoria, joiden välissä on kiinni- ja irtikytkettävä kytkin. Akselitankoon voidaan kahden moottorin asemesta kytkeä useampia moottoreita.The invention can also be applied to vessels with two or three propellers operating in parallel. There is then a separate shaft-25 rod for each propeller, which comprises two slowly rotating diesel engines with a switch that can be switched on and off. Instead of two motors, several motors can be connected to the shaft rod.

Claims

Apparatus for a ship's diesel engine drive, wherein the ship has at least one propeller (16), wherein at least two diesel engines (11) for each propeller (16) are arranged in succession and parallel to the longitudinal axis (10) of the ship. 12), which are connected to the propeller (16) for direct operation by means of a common shaft rod (21) and in which the shaft rod (21) is fitted with a switchable and disconnectable switch (13) between the motors (11, 12), characterized in that the icebreaker and for an open-water vessel with low-speed two-stroke diesel engines (11, 12), the on / off switch 15 (13) is designed to be engaged only when the parts of the shaft rod (21) to be connected to each other by it are precisely connected. in the specified position.