JP2009045974A - 船舶の推進装置 - Google Patents
船舶の推進装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009045974A JP2009045974A JP2007212189A JP2007212189A JP2009045974A JP 2009045974 A JP2009045974 A JP 2009045974A JP 2007212189 A JP2007212189 A JP 2007212189A JP 2007212189 A JP2007212189 A JP 2007212189A JP 2009045974 A JP2009045974 A JP 2009045974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propeller
- torque
- ice
- unit
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
【解決手段】 回転駆動力を発生させる主機4と、主機4により回転駆動されるプロペラ6と、プロペラ6と漂流物との接触を検出する検出部7と、検出部7の検出結果に基づいて、少なくとも主機4の回転数を制御する制御部8と、が設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
例えば、プロペラに働く力によりプロペラ軸が変形し、船尾管軸受との間で焼き付きなどの不具合が発生することが知られている。
さらに、破損したプロペラ等を修理、または交換するには多大な時間を要するという問題があった。
しかしながら、このような対策を行っても、氷とプロペラ等との接触によるプロペラ損傷の防止は、不十分であってプロペラの損傷を船舶の航行に支障が起きない程度に抑えるには至っていないという問題があった。
本発明の船舶の推進装置は、回転駆動力を発生させる主機と、該主機により回転駆動されるプロペラと、該プロペラと漂流物との接触を検出する検出部と、該検出部の検出結果に基づいて、少なくとも前記主機の回転数を制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする。
例えば、プロペラと漂流物との接触が検出されると、制御部により主機の回転数が下げられ、プロペラの回転数が下げられる。すると、漂流物との接触によりプロペラに働く荷重が小さくなり、プロペラの破損を防止することができる。
例えば、プロペラと漂流物との接触が検出された場合には、制御部によりプロペラ翼のピッチ角が小さくされる。つまり、プロペラ翼と漂流物との接触角度が変わり、プロペラに働く力が小さくなる。そのため、漂流物の接触によるプロペラの破損を防止することができる。
さらに、プロペラ翼は損傷を受けにくい角度で漂流物と接触することになり、漂流物の接触によるプロペラの破損を防止することができる。
本発明の船舶の推進装置によれば、検出部によりプロペラと漂流物、例えば氷との接触が検出されると、制御部によりプロペラ翼のピッチ角、つまり翼角が制御されるため、プロペラと漂流物との接触によりプロペラに働く力の大きさが制御され、プロペラの損傷を防止することができるという効果を奏する。
以下、本発明の第1の実施形態の船舶の推進装置について図1から図5を参照して説明する。
図1は、本実施形態の船舶の推進装置の概略を説明する模式図である。
船舶Sには、推進力を発生させる推進装置(船舶の推進装置)1と、航行方向を制御する舵2および舵取機3と、が設けられている。
なお、主機4としては、ディーゼルエンジンなどの公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
なお、トルク検出部7としては、公知のトルクを検出する装置等を用いることができ、特に限定するものではない。
なお、回転指示部8による主機4の回転数の制御方法は、以下に詳述する。
図2は、図1のトルク検出部により検出されたトルクの変化を説明するグラフである。図3は、図1のプロペラ回転数の変化を説明するグラフである。
なお、図2における縦軸は、プロペラトルクTをアイストルクの閾値THで割って無次元化した値を示し、図3における縦軸は、プロペラ回転数Nを、非氷海域におけるプロペラ回転数N0で割って無次元化した値を示している。
例えば、図2および図3の左側(約0分から約4分までの間)に示すように、船舶Sが通常航行している際には、回転指示部8は、プロペラトルクの値が約0.5であって、プロペラ6の回転数が約1となるように主機4を制御している。
M=mD2
ここで、Mは船級協会が規定するアイストルク(t・m(N・m))であり、Dはプロペラの直径(m)である。mは係数であり、アイスクラスIASでは2.15、アイスクラスIAでは1.60、アイスクラスIBでは1.33、アイスクラスICでは1.22が係数として適用される。
なお、上述の係数mの値は、アイストルクを表示する単位が(t・m)の場合の値であって、アイストルクを表示する単位が(N・m)の場合には、各係数に約10000(9806.7)を乗じた値を用いる。
一方、上述の所定の回数は、所定の閾値THを超えるアイストルクITがプロペラ6に働いても、プロペラ6が破損しない範囲内で定められる回数である。例えば、プロペラ6がアイストルクITにより疲労破壊しない範囲内の回数などを例示することができる。
なお、所定の閾値THや、所定の回数の定め方は、上述の方法に限定されるものではなく、他の方法により定めてもよく、特に限定するものではない。
すると、図2における約5分以後に示すように、プロペラトルクの値は約0.3の値に低下する。同時に、氷とプロペラ6との接触時におけるプロペラ6の回転速度が低下するため、発生するアイストルクITの値も低くなり、約1を超えるアイストルクITの発生が抑制される。
例えば、プロペラ6と氷との接触が検出されると、回転指示部8により主機4の回転数が下げられ、プロペラ6の回転数が下げられる。すると、氷との接触によりプロペラ6に働く荷重が小さくなり、プロペラ6の破損を防止することができる。
なお、回転指示部8は、上述の図2および図3に示すように、所定の閾値THを超えるアイストルクITが所定回数だけ検出された場合に主機4の回転数を低下させ、低下した回転数を維持してもよいし、図4および図5に示すように、主機4の回転数を低下させた後に、所定の閾値THを超えるアイストルクITが発生していない場合には、主機4の回転数を上昇、または元の回転数に戻す制御信号を出力してもよく、特に限定するものではない。
この場合、主機4の回転数の上昇幅は、アイストルクITの値が、所定の閾値THを超えない程度であることが好ましい。
このようにすることで、船舶Sの航行速度の低下を最低限に抑えるとともに、プロペラ6の破損を防止することができる。
このようにすることで、プロペラ6と氷との接触を回避することができ、プロペラ6の破損をより確実に防止することができる。
次に、本発明の第1の実施形態の変形例について図6を参照して説明する。
本変形例の船舶の推進装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、記録部を備える点が異なっている。よって、本変形例においては、図6を用いて記録部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図6は、本変形例に係る船舶の推進装置の概略を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
記録部109には、トルク検出部7から検出信号が入力されている。つまり、トルク検出部7は、回転指示部8および記録部109に検出信号を出力している。
その後、記録部109に記録されたプロペラトルクの時系列データを分析し、プロペラ6のプロペラ翼における疲労強度を越える応力が、プロペラ翼に何回作用したかが求められる。この求めた結果に基づき、プロペラ6の交換時期が決定される。
次に、本発明の第2の実施形態について図7を参照して説明する。
本実施形態の船舶の推進装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、アイストルクを低減する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図7を用いてアイストルク低減に係る構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図7は、本実施形態に係る船舶の推進装置の概略を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
なお、翼角変更部209の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
指示部208には、トルク検出部7から検出信号が入力され、主機4から回転数に係る信号が入力され、さらに、翼角変更部209からプロペラ翼216の翼角に係る信号が入力されている。一方、回転指示部8は、主機4に対して回転数を制御する制御信号を出力し、翼角変更部209に対してプロペラ翼216の翼角を制御する制御信号を出力している。
なお、指示部208によるプロペラ翼216の翼角の制御方法は、以下に詳述する。
翼角が小さくなると、プロペラ翼216における氷との接触位置が変わり、氷との接触によりプロペラ206に働くアイストルクITの値が小さくなる。
プロペラ206と氷との接触が検出された場合には、翼角変更部209および指示部208によりプロペラ翼216のピッチ角が小さくされる。つまり、プロペラ翼216と氷との接触角度が変わり、プロペラ206に働くアイストルクITが小さくなる。そのため、氷の接触によるプロペラ206の破損を防止することができる。
さらに、プロペラ翼216は損傷を受けにくい角度で氷と接触することになり、プロペラ206の破損を防止することができる。
次に、本発明の第2の実施形態の変形例について図8を参照して説明する。
本変形例の船舶の推進装置の基本構成は、第2の実施形態と同様であるが、第2の実施形態とは、記録部を備える点が異なっている。よって、本変形例においては、図8を用いて記録部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図8は、本変形例に係る船舶の推進装置の概略を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態の変形例、および、第2の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について図9を参照して説明する。
本実施形態の船舶の推進装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、アイストルクを検出する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図9を用いてアイストルクを検出する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図9は、本実施形態に係る船舶の推進装置の構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
なお、センサ部408としては、プロペラ6の歪みを検出できるものであればよく、上述の歪みゲージのほか、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
船舶Sが氷のある海域を航行すると、漂流物である氷とプロペラ6とが接触し、プロペラ6の形状に歪みが発生する。トルク検出部(検出部)407のセンサ部408はこの歪みを検出し、歪みに関する信号が計測部409に入力される。
計測部409は、センサ部408から入力された信号をプロペラトルクに関する信号に変換し、回転指示部8に出力する。回転指示部8は、入力されたプロペラトルクに関する信号に基づいて、主機4の回転数制御を行う。
さらに、プロペラ軸5を介してアイストルクITを検出する方法では、プロペラ6の回転軸線を中心とする周方向に働く荷重、つまりトルクのみしか検出できないのに対して、プロペラ6に働く荷重を直接検出するため、プロペラ6に働く荷重であって、上記周方向以外の方向に働く荷重、つまりトルクに反映されない荷重も検出することができ、プロペラの破損をより確実に防止することができる。
4 主機
5 プロペラ軸
6,206 プロペラ
7,407 トルク検出部(検出部)
8 回転指示部(制御部)
109 記録部
208 指示部(制御部)
209 翼角変更部(制御部)
216 プロペラ翼
Claims (5)
- 回転駆動力を発生させる主機と、
該主機により回転駆動されるプロペラと、
該プロペラと漂流物との接触を検出する検出部と、
該検出部の検出結果に基づいて、少なくとも前記主機の回転数を制御する制御部と、
が設けられていることを特徴とする船舶の推進装置。 - 回転駆動力を発生させる主機と、
該主機により回転駆動され、ピッチ角が変更可能なプロペラ翼を有するプロペラと、
該プロペラと漂流物との接触を検出する検出部と、
該検出部の検出結果に基づいて、少なくとも前記プロペラの前記ピッチ角を制御する制御部と、
が設けられていることを特徴とする船舶の推進装置。 - 前記主機から前記プロペラに回転駆動力を伝達するプロペラ軸が設けられ、
前記検出部は、前記プロペラと前記漂流物との接触により前記プロペラ軸に働くトルクを検出することを特徴とする請求項1または2に記載の船舶の推進装置。 - 前記検出部は、前記プロペラと前記漂流物との接触により前記プロペラに働くトルクを検出することを特徴とする請求項1または2に記載の船舶の推進装置。
- 前記検出部の検出結果を記録する記録部が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の船舶の推進装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212189A JP5101210B2 (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 船舶の推進装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212189A JP5101210B2 (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 船舶の推進装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009045974A true JP2009045974A (ja) | 2009-03-05 |
JP5101210B2 JP5101210B2 (ja) | 2012-12-19 |
Family
ID=40498632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007212189A Expired - Fee Related JP5101210B2 (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 船舶の推進装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5101210B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010285945A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Nippon Yusen Kk | 船舶の燃料調節装置 |
JP2013123954A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Suzuki Motor Corp | 船外機の衝突管理装置、方法及びプログラム |
KR101822858B1 (ko) * | 2016-07-08 | 2018-01-29 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 추진기 |
JP2022542647A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-10-06 | ヤラ・マリーン・テクノロジーズ・アーエス | 船舶の推進力出力を制御するための方法及びシステム |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5821056A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-07 | Niigata Eng Co Ltd | 船舶におけるz型推進装置の過負荷防止装置 |
JPS6113123A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-21 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | プロペラ翼への応力測定用歪みゲ−ジの取付け方法 |
JPS61278488A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-09 | Sanshin Ind Co Ltd | 船舶推進機の航走安定装置 |
JPS62103296A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-13 | アクアマスター―ラウマ オイ | 船舶プロペラの回転抵抗の低減方法およびその装置 |
JPH112575A (ja) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 氷−プロペラ相互作用試験装置及びそれに使用する試験氷板の成型方法 |
JP2001355454A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-26 | Bosch Automotive Systems Corp | 過給圧制御方法 |
JP2003320994A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-11 | Yamaha Motor Co Ltd | 速度信号選択装置及びこの装置を利用した航走制御システム |
JP2004291688A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Denso Corp | 船体速度制御装置及び方法 |
JP2006177711A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | エンジン動弁構造のピボット異音検査方法及び装置 |
-
2007
- 2007-08-16 JP JP2007212189A patent/JP5101210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5821056A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-07 | Niigata Eng Co Ltd | 船舶におけるz型推進装置の過負荷防止装置 |
JPS6113123A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-21 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | プロペラ翼への応力測定用歪みゲ−ジの取付け方法 |
JPS61278488A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-09 | Sanshin Ind Co Ltd | 船舶推進機の航走安定装置 |
JPS62103296A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-13 | アクアマスター―ラウマ オイ | 船舶プロペラの回転抵抗の低減方法およびその装置 |
JPH112575A (ja) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 氷−プロペラ相互作用試験装置及びそれに使用する試験氷板の成型方法 |
JP2001355454A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-26 | Bosch Automotive Systems Corp | 過給圧制御方法 |
JP2003320994A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-11 | Yamaha Motor Co Ltd | 速度信号選択装置及びこの装置を利用した航走制御システム |
JP2004291688A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Denso Corp | 船体速度制御装置及び方法 |
JP2006177711A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | エンジン動弁構造のピボット異音検査方法及び装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010285945A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Nippon Yusen Kk | 船舶の燃料調節装置 |
JP2013123954A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Suzuki Motor Corp | 船外機の衝突管理装置、方法及びプログラム |
KR101822858B1 (ko) * | 2016-07-08 | 2018-01-29 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 추진기 |
JP2022542647A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-10-06 | ヤラ・マリーン・テクノロジーズ・アーエス | 船舶の推進力出力を制御するための方法及びシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5101210B2 (ja) | 2012-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5101210B2 (ja) | 船舶の推進装置 | |
JP5042977B2 (ja) | 可変ピッチプロペラの翼角制御方法および装置 | |
JP5324053B2 (ja) | 水上輸送用船舶のための推進および操舵ユニット | |
EP0551367B1 (en) | Method and means for achieving optimum utilization of the propulsion engine of a vessel | |
JP5107091B2 (ja) | 船舶の推進制御装置 | |
CN102365443B (zh) | 船舶用发动机控制系统 | |
Vartdal et al. | Lateral propeller forces and their effects on shaft bearings | |
Vrijdag et al. | Control of propeller cavitation in operational conditions | |
JP6271410B2 (ja) | 船舶機器メンテナンス判定装置 | |
WO2008155448A1 (en) | Method and apparatus for controlling propulsion drive of ship | |
EP3810498B1 (en) | Remote assessment of ship propeller fouling | |
CN104802926B (zh) | 动力定位半潜海洋平台推进器推力试验方法 | |
CN210464706U (zh) | 一种艉轴温度的监控系统 | |
CN109407669B (zh) | 一种多层式容错型自航船模的控制方法 | |
WO2024057848A1 (ja) | 船舶のモニタリング方法および船舶のモニタリング方法を行う船舶のモニタリング装置 | |
KR101825282B1 (ko) | 정지 기동 시에 수상 차량의 구동 시스템의 작동 방법, 하나 이상의 구동 시스템을 갖는 수상 차량용 제어 장치, 수상 차량, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 | |
Carlton | Podded propulsors: some results of recent research and full scale experience | |
KR102631619B1 (ko) | 선박 제어 장치, 선박 제어 방법, 및 기록 매체에 기록된 프로그램 | |
JP5055243B2 (ja) | 可変ピッチプロペラ船の推進制御装置 | |
Dang et al. | Dynamic Loads on Mechanical Azimuthing Thrusters | |
De Waal et al. | Rotational dynamic characteristics of the shaft line of a polar supply and research vessel during open water, cav-itation and ice navigation | |
KR101894940B1 (ko) | 선박 추진기 베어링 발열 모니터링 장치 및 방법 | |
Dymarski et al. | Analysis of ship shaft line coupling bolts failure | |
CN112339937B (zh) | 船舶用推进系统 | |
JP4410663B2 (ja) | 船舶の非常時推進制御装置および方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110614 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110815 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120313 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120828 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120926 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151005 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151005 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |