JP2691054B2 - タービン推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置 - Google Patents
タービン推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気タービンを主機関とし二重反転プロペ
ラを装備した船舶に関し、特にその二重反転プロペラの
駆動装置の改良に関する。
ラを装備した船舶に関し、特にその二重反転プロペラの
駆動装置の改良に関する。
現在の二重反転プロペラを採用した船舶においては、
プロペラ反転機構をもつプロペラ軸と主推進機関とは、
特殊な遊星歯車減速機構を介して接続されている。すな
わち第３図（実開昭61−6497号公報参照）において、デ
ィーゼル機関Ｅを主機関とした船舶に、二重反転プロペ
ラ1,2が搭載された場合、外歯歯車５と太陽歯車６と両
歯車に噛合可能な遊星歯車７とからなる特殊な遊星歯車
機構が必要となり、二重反転プロペラ装置の価格を引き
上げる要因となっている。したがって、二重反転プロペ
ラ機構が画期的な船舶の省エネルギー装置であっても、
初期投資に多額を要するため、採用され難い。なお第３
図中の符号３は外軸を示していて、外軸３の外端部に前
方プロペラ１が、また内端部に外歯歯車５が取付けられ
ている。さらに符号４は，外軸３内に同芯的に配設され
た内軸を示していて、内軸４の外端部に後方プロペラ２
が、また内端部に太陽歯車６が取付けられてるとともに
エンジンＥに接続されている。
プロペラ反転機構をもつプロペラ軸と主推進機関とは、
特殊な遊星歯車減速機構を介して接続されている。すな
わち第３図（実開昭61−6497号公報参照）において、デ
ィーゼル機関Ｅを主機関とした船舶に、二重反転プロペ
ラ1,2が搭載された場合、外歯歯車５と太陽歯車６と両
歯車に噛合可能な遊星歯車７とからなる特殊な遊星歯車
機構が必要となり、二重反転プロペラ装置の価格を引き
上げる要因となっている。したがって、二重反転プロペ
ラ機構が画期的な船舶の省エネルギー装置であっても、
初期投資に多額を要するため、採用され難い。なお第３
図中の符号３は外軸を示していて、外軸３の外端部に前
方プロペラ１が、また内端部に外歯歯車５が取付けられ
ている。さらに符号４は，外軸３内に同芯的に配設され
た内軸を示していて、内軸４の外端部に後方プロペラ２
が、また内端部に太陽歯車６が取付けられてるとともに
エンジンＥに接続されている。
また符号9,10はそれぞれスラストベアリングを、また
符号７は遊星歯車のキャリヤを示している。
符号７は遊星歯車のキャリヤを示している。
さらに第４図に示した従来例（特公昭46−14495号公
報参照）では、高圧蒸気タービンHPおよび低圧蒸気ター
ビンLPが、それぞれ前方プロペラ１および後方プロペラ
２を独立して駆動するように構成された歯車式の２段減
速装置（IH，ILおよびIIH，IILに接続されている。した
がって、この場合、高圧タービンと前方プロペラとの間
および低圧タービンと後方プロペラとの間に特別な反転
機構を必要としないが、両プロペラの回転速度と両ター
ビンの回転速度との比があまりにも大きいため、減速装
置として大形のものを必要とし、そのため効率が悪くな
る。
報参照）では、高圧蒸気タービンHPおよび低圧蒸気ター
ビンLPが、それぞれ前方プロペラ１および後方プロペラ
２を独立して駆動するように構成された歯車式の２段減
速装置（IH，ILおよびIIH，IILに接続されている。した
がって、この場合、高圧タービンと前方プロペラとの間
および低圧タービンと後方プロペラとの間に特別な反転
機構を必要としないが、両プロペラの回転速度と両ター
ビンの回転速度との比があまりにも大きいため、減速装
置として大形のものを必要とし、そのため効率が悪くな
る。
このように、従来の二重反転プロペラ駆動装置には、
次のような問題点がある。
次のような問題点がある。
（１）ディーゼル主機関式二重反転プロペラ装置はすで
に実船に適用されその性能は確認されているが、特殊な
遊星歯車装置を必要とするため生産コストが上がり初期
投資が大きい。
に実船に適用されその性能は確認されているが、特殊な
遊星歯車装置を必要とするため生産コストが上がり初期
投資が大きい。
（２）蒸気タービン主機関の場合は、プラント効率がデ
ィーゼル機関に比べて悪い。
ィーゼル機関に比べて悪い。
本発明は、このような問題点の解決をはかろうとする
もので、蒸気タービンを主機関とした船舶において、上
記蒸気タービンによるプロペラ駆動装置に用いられてい
る２段減速装置に遊星歯車装置を組み込むことによって
比較的廉価でかつ効率改善のはかられた、タービン推進
機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置を提供する
ことを目的とする。
もので、蒸気タービンを主機関とした船舶において、上
記蒸気タービンによるプロペラ駆動装置に用いられてい
る２段減速装置に遊星歯車装置を組み込むことによって
比較的廉価でかつ効率改善のはかられた、タービン推進
機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置を提供する
ことを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明のタービン推進機
関船舶における二重反転プロペラ駆動装置は、蒸気ター
ビンを主機関とした二重反転プロペラ式船舶において、
前方プロペラを外端部にそなえた中空状の外軸と、同外
軸内に同芯的に配置されて後方プロペラを外端部にそな
えた内軸と、同内軸と上記外軸とをそれぞれ回転可能に
支持する内軸スラスト軸受と外軸スラスト軸受と、太陽
歯車と同太陽歯車の外側に配設される複数の遊星歯車と
各遊星歯車を回転可能に支持するキャリヤと上記各遊星
歯車の外側に配設されるリング歯車とで形成された遊星
歯車装置とをそなえ、上記リング歯車に上記外軸が取付
けられかつ上記キャリヤに上記内軸が取付けられるとと
もに、上記太陽歯車と一体に第１段ホイールが設けられ
て、同第１段ホイールに上記主機関を構成する高圧ター
ビンおよび低圧タービンの回転軸がそれぞれピニオンを
介して噛合可能に設けられ、上記リング歯車の外周部に
形成された歯形に噛合可能な回転数拘束歯車が上記低圧
タービンの回転軸に設けられていることを特徴としてい
る。
関船舶における二重反転プロペラ駆動装置は、蒸気ター
ビンを主機関とした二重反転プロペラ式船舶において、
前方プロペラを外端部にそなえた中空状の外軸と、同外
軸内に同芯的に配置されて後方プロペラを外端部にそな
えた内軸と、同内軸と上記外軸とをそれぞれ回転可能に
支持する内軸スラスト軸受と外軸スラスト軸受と、太陽
歯車と同太陽歯車の外側に配設される複数の遊星歯車と
各遊星歯車を回転可能に支持するキャリヤと上記各遊星
歯車の外側に配設されるリング歯車とで形成された遊星
歯車装置とをそなえ、上記リング歯車に上記外軸が取付
けられかつ上記キャリヤに上記内軸が取付けられるとと
もに、上記太陽歯車と一体に第１段ホイールが設けられ
て、同第１段ホイールに上記主機関を構成する高圧ター
ビンおよび低圧タービンの回転軸がそれぞれピニオンを
介して噛合可能に設けられ、上記リング歯車の外周部に
形成された歯形に噛合可能な回転数拘束歯車が上記低圧
タービンの回転軸に設けられていることを特徴としてい
る。
上述の本発明のタービン推進機関船舶における二重反
転プロペラ駆動装置では、主機関としてのタービンとプ
ロペラとで要求される最高効率点回転数が大きく異なる
にも拘わらず、差動遊星歯車装置が二重反転プロペラを
所定回転数で駆動するように作用する。
転プロペラ駆動装置では、主機関としてのタービンとプ
ロペラとで要求される最高効率点回転数が大きく異なる
にも拘わらず、差動遊星歯車装置が二重反転プロペラを
所定回転数で駆動するように作用する。
また、差動遊星歯車装置のリング歯車に噛合する回転
数拘束歯車を設けることにより、二重反転プロペラを任
意の回転数比で駆動することができる。
数拘束歯車を設けることにより、二重反転プロペラを任
意の回転数比で駆動することができる。
以下、図面により本発明の一実施例としてのタービン
推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置につい
て説明すると、第１図はその模式的側断面図、第２図は
第１図のII−II矢視断面図である。
推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置につい
て説明すると、第１図はその模式的側断面図、第２図は
第１図のII−II矢視断面図である。
この実施例のタービン推進機関船舶における二重反転
プロペラ駆動装置も、歯車式の２段減速装置をそなえる
とともに、主機関として高圧タービン11と低圧タービン
14とをそなえ、高圧タービン11の回転軸に高圧第１ピニ
オン12が、また低圧タービン14の回転軸に低圧第１ピニ
オン15がそれぞれ取付けられていて、両第１ピニオンに
噛合可能な歯形を形成された第１段ホイール13が回転可
能に設けられている。
プロペラ駆動装置も、歯車式の２段減速装置をそなえる
とともに、主機関として高圧タービン11と低圧タービン
14とをそなえ、高圧タービン11の回転軸に高圧第１ピニ
オン12が、また低圧タービン14の回転軸に低圧第１ピニ
オン15がそれぞれ取付けられていて、両第１ピニオンに
噛合可能な歯形を形成された第１段ホイール13が回転可
能に設けられている。
段１段ホイール13の回転軸に第２段減速装置を構成す
る遊星歯車装置の太陽歯車16が取付けられ、太陽歯車16
の周囲に３個の遊星歯車17が配設されている。そして遊
星歯車17を回転可能に保持するキャリヤ19に内軸４の内
端部が取付けられている。
る遊星歯車装置の太陽歯車16が取付けられ、太陽歯車16
の周囲に３個の遊星歯車17が配設されている。そして遊
星歯車17を回転可能に保持するキャリヤ19に内軸４の内
端部が取付けられている。
一方、遊星歯車17に噛合可能な内歯をそなえたリング
歯車18が遊星歯車17の外側に配設され、リング歯車18に
外軸３が取付けられている。
歯車18が遊星歯車17の外側に配設され、リング歯車18に
外軸３が取付けられている。
リング歯車18の外周面に歯形が形成されこの歯形に噛
合可能な回転数拘束歯車20が低圧第１ピニオン15の回転
軸に取付けられている。
合可能な回転数拘束歯車20が低圧第１ピニオン15の回転
軸に取付けられている。
外軸３の外端部に後方プロペラ２が、また内軸４の外
端部に前方プロペラ１がそれぞれ取付けられて二重反転
プロペラ機構を構成している。
端部に前方プロペラ１がそれぞれ取付けられて二重反転
プロペラ機構を構成している。
そして、太陽歯車16、遊星歯車17およびリング歯車18
で差動式遊星歯車装置を構成しており、そのリング歯車
18を低圧タービン14で駆動される回転数拘束歯車20に噛
合されることにより、任意の回転数比をもつ二重反転プ
ロペラ機構が構成される。
で差動式遊星歯車装置を構成しており、そのリング歯車
18を低圧タービン14で駆動される回転数拘束歯車20に噛
合されることにより、任意の回転数比をもつ二重反転プ
ロペラ機構が構成される。
したがって、リング歯車18はタービン11,14の回転方
向と逆の方向に回転してその方向に前方プロペラ１を回
転する。一方遊星歯車装置のキャリヤ19は両タービン1
1,14と同じ方向に回転してその方向に後方プロペラを回
転する。
向と逆の方向に回転してその方向に前方プロペラ１を回
転する。一方遊星歯車装置のキャリヤ19は両タービン1
1,14と同じ方向に回転してその方向に後方プロペラを回
転する。
上述の構成において、 太陽歯車16の歯数をZS、 リング歯車18の歯数をZR、 キャリヤ19の回転数（＝内軸４の回転数）をNC、 リング歯車18の回転数（＝外軸３の回転数）をNR、 太陽歯車16の回転数（＝第１段ホイール13の回転数）
をNS とすると、差動遊星歯車装置の回転数と各歯車の歯数と
の関係は、すでに知られているように、次の式で与えら
れる ここで、回転数として従来の実績値である次の数値、
すなわち NS（太陽歯車の回転数）650r.p.m. NR（前方プロペラ１の回転数）＝113r.p.m. NC（後方プロペラ２の回転数）＝76r.p.m. を上記の式に代入すると、 よって、ZR＝3.0370ZS このことは、リング歯車18としてその内径寸法（PC
D）が太陽歯車16の3.037倍のものでよいことを意味して
おり、従来のタービンプラントと同規模またはそれ以下
の大きさで二重反転機構をもつ船舶が得られることにな
る。
をNS とすると、差動遊星歯車装置の回転数と各歯車の歯数と
の関係は、すでに知られているように、次の式で与えら
れる ここで、回転数として従来の実績値である次の数値、
すなわち NS（太陽歯車の回転数）650r.p.m. NR（前方プロペラ１の回転数）＝113r.p.m. NC（後方プロペラ２の回転数）＝76r.p.m. を上記の式に代入すると、 よって、ZR＝3.0370ZS このことは、リング歯車18としてその内径寸法（PC
D）が太陽歯車16の3.037倍のものでよいことを意味して
おり、従来のタービンプラントと同規模またはそれ以下
の大きさで二重反転機構をもつ船舶が得られることにな
る。
以上詳述したように、本発明のタービン推進機関船舶
における二重反転プロペラ駆動装置によれば、次のよう
な効果ないし利点が得られる。
における二重反転プロペラ駆動装置によれば、次のよう
な効果ないし利点が得られる。
（１）従来の上記タービン推進機関に用いられている２
段減速装置に遊星歯車装置を組み込むことによって比較
的廉価な二重反転プロペラを採用することが可能とな
る。
段減速装置に遊星歯車装置を組み込むことによって比較
的廉価な二重反転プロペラを採用することが可能とな
る。
（２）二重反転プロペラ装置をタービンプラント船に採
用することによって推進効率の上昇が得られるととも
に、各種の運転も従来と全く同一の操作で可能となり、
高い信頼性が得られタービン推進プラントのメリットを
そのまま採用できる。
用することによって推進効率の上昇が得られるととも
に、各種の運転も従来と全く同一の操作で可能となり、
高い信頼性が得られタービン推進プラントのメリットを
そのまま採用できる。
（３）任意の回転数比の二重反転プロペラ装置が得ら
れ、タービンプラント採用船舶の効率改良・燃費低減が
はかれる。
れ、タービンプラント採用船舶の効率改良・燃費低減が
はかれる。
（４）従来のタービンプラントと同規模またはそれ以下
の大きさで、二重反転駆動装置をもつ船舶が得られる。
の大きさで、二重反転駆動装置をもつ船舶が得られる。
第1,2図は本発明の一実施例としてのタービン推進機関
船舶における二重反転プロペラ駆動装置を示すもので、
第１図はその模式的側面図、第２図は第１図のII−II矢
視断面図であり、第３図および第４図はいずれも従来の
二重反転プロペラ駆動装置の模式的側断面図である。 １…前方プロペラ、２…後方プロペラ、３…外軸、４…
内軸、９…内軸スラスト軸受、10…外軸スラスト軸受、
11…高圧タービン、12…高圧第１ピニオン、13…第１段
ホイール、14…低圧タービン、15…低圧第１ピニオン、
16…太陽歯車、17…遊星歯車、18…リング歯車、19…キ
ャリヤ、20…回転数拘束歯車。
船舶における二重反転プロペラ駆動装置を示すもので、
第１図はその模式的側面図、第２図は第１図のII−II矢
視断面図であり、第３図および第４図はいずれも従来の
二重反転プロペラ駆動装置の模式的側断面図である。 １…前方プロペラ、２…後方プロペラ、３…外軸、４…
内軸、９…内軸スラスト軸受、10…外軸スラスト軸受、
11…高圧タービン、12…高圧第１ピニオン、13…第１段
ホイール、14…低圧タービン、15…低圧第１ピニオン、
16…太陽歯車、17…遊星歯車、18…リング歯車、19…キ
ャリヤ、20…回転数拘束歯車。
Claims (1)
- 【請求項１】蒸気タービンを主機関とした二重反転プロ
ペラ式船舶において、前方プロペラを外端部にそなえた
中空状の外軸と、同外軸内に同芯的に配設されて後方プ
ロペラを外端部にそなえた内軸と、同内軸と上記外軸と
をそれぞれ回転可能に支持する内軸スラスト軸受と外軸
スラスト軸受と、太陽歯車と同太陽歯車の外側に配設さ
れる複数の遊星歯車と各遊星歯車を回転可能に支持する
キャリヤと上記各遊星歯車の外側に配設されるリング歯
車とで形成された遊星歯車装置とをそなえ、上記リング
歯車に上記外軸が取付けられかつ上記キャリヤに上記内
軸が取付けられるとともに、上記太陽歯車と一体に第１
段ホイールが設けられて、同第１段ホイールに上記主機
関を構成する高圧タービンおよび低圧タービンの回転が
それぞれピニオンを介して噛合可能に設けられ、上記リ
ング歯車の外周部に形成された歯形に噛合可能な回転数
拘束歯車が上記低圧タービンの回転軸に設けられている
ことを特徴とする、タービン推進機関船舶における二重
反転プロペラ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17216590A JP2691054B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | タービン推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17216590A JP2691054B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | タービン推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459495A JPH0459495A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2691054B2 true JP2691054B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15936780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17216590A Expired - Lifetime JP2691054B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | タービン推進機関船舶における二重反転プロペラ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691054B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160009040A (ko) * | 2013-05-17 | 2016-01-25 | 퍼킨스 엔진스 컴패니 리미티드 | 추진 시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07208537A (ja) * | 1994-01-20 | 1995-08-11 | Nippondenso Co Ltd | 液体封入式マウント装置 |
| JP5161652B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-03-13 | 三菱重工業株式会社 | 船舶の多軸推進装置 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17216590A patent/JP2691054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160009040A (ko) * | 2013-05-17 | 2016-01-25 | 퍼킨스 엔진스 컴패니 리미티드 | 추진 시스템 |
| KR102171501B1 (ko) * | 2013-05-17 | 2020-10-29 | 퍼킨스 엔진스 컴패니 리미티드 | 추진 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0459495A (ja) | 1992-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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