JP5101210B2 - Ship propulsion device - Google Patents

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Description

本発明は、特に、氷などの漂流物のある海域を航行する船舶に適用して好適な船舶の推進装置に関する。   The present invention relates to a marine vessel propulsion apparatus that is particularly suitable for use in a marine vessel that navigates a sea area with drifting objects such as ice.

船舶において、プロペラには船舶の進行に伴い様々な種類の力が作用する。このプロペラに働く力により、船舶の推進装置に不具合が発生することが知られている。
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。
In a ship, various kinds of forces act on the propeller as the ship advances. It is known that a problem occurs in the propulsion device of the ship due to the force acting on the propeller.
For example, it is known that the propeller shaft is deformed by a force acting on the propeller, and a problem such as seizure occurs with the stern tube bearing.

このような推進装置における不具合の発生を防止するため、様々な防止技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−137334号公報
Various prevention techniques have been proposed in order to prevent the occurrence of such problems in the propulsion device (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-137334 A

しかしながら、上述の技術では、船舶の運航状態に基づいて推進装置の不具合発生を防止することはできるが、外部環境により発生する推進装置の不具合を防止することは困難であった。   However, with the above-described technology, it is possible to prevent the occurrence of a failure of the propulsion device based on the operational state of the ship, but it is difficult to prevent the failure of the propulsion device caused by the external environment.

具体的には、氷のある海域を航行する船舶では、氷と推進器、特にプロペラとが接触してプロペラが破損する場合がある。上述の技術では、このようなプロペラ等の破損による不具合発生を防止することは難しいという問題があった。
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。
Specifically, in a ship navigating in a sea area with ice, the propeller may be damaged due to contact between ice and a propeller, particularly a propeller. The above-described technique has a problem that it is difficult to prevent the occurrence of problems due to such damage to the propeller and the like.
Furthermore, there is a problem that it takes a lot of time to repair or replace a damaged propeller or the like.

一方で、推進器が破損して使用が困難になった場合に備えて、予備の推進器を船舶に設けられている。しかしながら、推進器が破損していない場合、つまり船舶にとっては通常の運行状態には、過剰な推進器が船舶に設けられていることになり、航行に必要なコストが大きくなるという問題があった。   On the other hand, a spare propulsion device is provided in a ship in case the propulsion device is broken and difficult to use. However, if the propulsion unit is not damaged, that is, in the normal operation state for the ship, there is a problem that an excessive propulsion unit is provided in the ship, and the cost required for navigation increases. .

さらに、氷とプロペラ等との接触によるプロペラ損傷を避けるため、プロペラの強度を高める対策が行われる場合もある。例えば、プロペラを構成する部材の厚さを増してプロペラの強度を高めたり、より強度の高い材料を用いてプロペラを製造することによりプロペラの強度を高めたりしている。
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。
Furthermore, in order to avoid propeller damage due to contact between ice and a propeller or the like, measures to increase the strength of the propeller may be taken. For example, the thickness of the members constituting the propeller is increased to increase the propeller strength, or the propeller is manufactured using a material having higher strength to increase the propeller strength.
However, even if such measures are taken, propeller damage due to contact between ice and propellers is insufficient, and propeller damage has not been suppressed to such an extent that it will not hinder ship navigation. There was a problem.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、氷等の漂流物との接触によるプロペラの損傷を防止することができる船舶の推進装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a marine vessel propulsion apparatus that can prevent propeller damage due to contact with drifting objects such as ice.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
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、前記制御部は、前記検出部によって所定の閾値を超える検出値の発生回数が所定の回数を越えた場合に、前記主機の回転数を低下させ、前記主機の回転数を低下させた後に、前記閾値を超える前記検出値が発生していない場合には、前記検出値が前記閾値を超えない程度に前記主機の回転数を上昇させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The marine vessel propulsion device of the present invention includes a main machine that generates a rotational driving force, a propeller that is driven to rotate by the main machine, a detection unit that detects contact between the propeller and a drifting object, and a detection result of the detection unit. And a control unit that controls at least the number of rotations of the main engine, and the control unit is configured to perform the detection when the number of occurrences of a detected value exceeding a predetermined threshold by the detection unit exceeds a predetermined number. If the detected value that exceeds the threshold value does not occur after the rotational speed of the main machine is reduced and the rotational speed of the main machine is reduced, the rotation of the main machine is such that the detected value does not exceed the threshold value. characterized Rukoto increase the number.

本発明によれば、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、制御部により主機の回転数、つまりプロペラの回転数が制御されるため、上述の接触によりプロペラに働く荷重の大きさが制御され、プロペラの破損が防止される。
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。
According to the present invention, when the detection unit detects contact between the propeller and the drifting object, for example, ice, the control unit controls the rotation speed of the main engine, that is, the rotation speed of the propeller. The magnitude of the working load is controlled, and the propeller is prevented from being damaged.
For example, when the contact between the propeller and the drifting object is detected, the rotational speed of the main engine is lowered by the control unit, and the rotational speed of the propeller is lowered. Then, the load which acts on a propeller by contact with a drifting object becomes small, and it can prevent damage to a propeller.

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、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、前記制御部は、前記検出部によって所定の閾値を超える検出値の発生回数が所定の回数を越えた場合に、前記プロペラの前記ピッチ角を小さくし、前記プロペラの前記ピッチ角を小さくした後に、前記閾値を超える前記検出値が発生していない場合には、前記検出値が前記閾値を超えない程度に前記ピッチ角を大きくすることを特徴とする。 A marine vessel propulsion device according to the present invention includes a main machine that generates a rotational driving force, a propeller that is rotationally driven by the main machine and has propeller blades that can change a pitch angle, and a detection that detects contact between the propeller and a drifting object. And a control unit that controls at least the pitch angle of the propeller based on a detection result of the detection unit, and the control unit generates the number of occurrences of a detected value that exceeds a predetermined threshold by the detection unit. If the detected value exceeding the threshold value does not occur after the pitch angle of the propeller is decreased and the pitch angle of the propeller is decreased after the predetermined number of times is exceeded, the detected value The pitch angle is increased to the extent that does not exceed the threshold .

本発明によれば、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。
According to the present invention, when the detection unit detects contact between the propeller and the drifting object, for example, ice, the control unit controls the pitch angle of the propeller blade, that is, the blade angle. Controls the magnitude of the force acting on the propeller.
For example, when the contact between the propeller and the drifting object is detected, the pitch angle of the propeller blade is reduced by the control unit. That is, the contact angle between the propeller blade and the drifting object changes, and the force acting on the propeller is reduced. Therefore, it is possible to prevent the propeller from being damaged due to the contact with the drifting object.
Further, the propeller blade comes into contact with the drifting object at an angle that is not easily damaged, and it is possible to prevent the propeller from being damaged by the contact of the drifting object.

上記発明においては、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が望ましい。   In the above invention, it is desirable that a propeller shaft for transmitting rotational driving force from the main engine to the propeller is provided, and the detection unit detects a torque acting on the propeller shaft by contact between the propeller and the drifting object. .

本発明によれば、検出部はプロペラ軸に働くトルクを検出することで、プロペラと氷(漂流物)とが接触した際に、プロペラに働く荷重により生じるトルク(以下、アイストルクと表記する。)を検出することができる。検出部は、船舶の外部に配置されたプロペラ自身に働く荷重を直接検出する方法と比較して、船舶の内部に配置された検出部によりプロペラ軸を介してアイストルクを検出するため、検出部を容易に配置することができ、アイストルクを容易に検出することができる。   According to the present invention, the detection unit detects the torque acting on the propeller shaft, so that the torque generated by the load acting on the propeller (hereinafter referred to as ice torque) when the propeller and ice (floating material) come into contact with each other. ) Can be detected. The detection unit detects the ice torque via the propeller shaft by the detection unit arranged inside the ship as compared with the method of directly detecting the load acting on the propeller itself arranged outside the ship. The ice torque can be easily detected.

上記発明においては、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が望ましい。   In the above invention, it is desirable that the detection unit detects a torque acting on the propeller by contact between the propeller and the drifting object.

本発明によれば、検出部はプロペラに働くトルクを検出することで、プロペラと氷(漂流物)とが接触した際にプロペラに働く力であるアイストルクを直接検出することができる。検出部は、プロペラに働く荷重を直接検出するため、船舶の内部に配置されたプロペラ軸を介してアイストルクを検出する方法と比較して、プロペラに働く荷重の検出精度が高くなる。さらに、プロペラ軸を介してアイストルクを検出する方法では、プロペラの回転軸線を中心とする周方向に働く荷重のみしか検出できないのに対して、プロペラに働く荷重を直接検出するため、プロペラ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。   According to the present invention, the detection unit detects the torque acting on the propeller, thereby directly detecting the ice torque that is the force acting on the propeller when the propeller and ice (floating material) come into contact with each other. Since the detection unit directly detects the load acting on the propeller, the detection accuracy of the load acting on the propeller is higher than the method of detecting the ice torque via the propeller shaft arranged inside the ship. Furthermore, in the method of detecting the ice torque via the propeller shaft, only the load acting in the circumferential direction around the rotation axis of the propeller can be detected, whereas the load acting on the propeller is directly detected and thus the propeller works. A load that acts in a direction other than the circumferential direction, that is, a load that is not reflected in the torque can also be detected, and the propeller can be more reliably prevented from being damaged.

上記発明においては、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が望ましい。   In the above invention, it is desirable that a recording unit for recording a detection result of the detection unit is provided.

本発明によれば、検出部の検出結果を記録することで、プロペラと漂流物の接触回数などの履歴を知ることができる。このような履歴を解析することにより、プロペラに蓄積された疲労を推定することができ、プロペラが破損する前に交換や、修理を施すことができる。   According to the present invention, it is possible to know a history such as the number of contact between the propeller and the drifting object by recording the detection result of the detection unit. By analyzing such a history, fatigue accumulated in the propeller can be estimated, and replacement or repair can be performed before the propeller breaks.

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、制御部により主機の回転数、つまりプロペラの回転数が制御されるため、上述の接触によりプロペラに働く荷重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。
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。
According to the marine vessel propulsion apparatus of the present invention, when the detection unit detects contact between the propeller and the drifting object, for example, ice, the control unit controls the rotation speed of the main engine, that is, the rotation speed of the propeller. The magnitude of the load acting on the propeller is controlled by this contact, and the propeller can be prevented from being damaged.
According to the marine vessel propulsion apparatus of the present invention, when the detection unit detects contact between the propeller and the drifting object, for example, ice, the control unit controls the pitch angle of the propeller blade, that is, the blade angle. The magnitude of the force acting on the propeller is controlled by contact with the drifting object, and the propeller can be prevented from being damaged.

〔第1の実施形態〕
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。
[First Embodiment]
A boat propulsion device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the outline of a marine vessel propulsion apparatus according to the present embodiment.

本実施形態では、本発明の船舶の推進装置1を、漂流物である氷のある海域を航行する船舶である耐氷型船舶や、砕氷型船舶などの推進装置に適用して説明する。なお、漂流物は上述のように氷に限定されるものでなく、その他のプロペラに接触する可能性のあるものも漂流物に含まれ、特に限定するものではない。
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。
In the present embodiment, the marine vessel propulsion device 1 of the present invention is described by applying it to a propulsion device such as an ice-resistant marine vessel or an ice-breaking marine vessel that navigates a sea area where ice is drifting. The drifting object is not limited to ice as described above, and the drifting object includes anything that may come into contact with other propellers, and is not particularly limited.
The ship S is provided with a propulsion device (ship propulsion device) 1 that generates propulsive force, and a rudder 2 and a steering gear 3 that control the navigation direction.

本実施形態の推進装置1には、図1に示すように、回転駆動力を発生させる主機4と、発生された回転駆動力をプロペラ6に伝達するプロペラ軸5と、回転駆動されることにより推進力を発生するプロペラ6と、プロペラ軸5におけるトルクを検出するトルク検出部(検出部)7と、トルク検出部7の検出結果に基づいて主機4を制御する回転指示部(制御部)8と、が設けられている。   As shown in FIG. 1, the propulsion device 1 of the present embodiment is driven to rotate by a main machine 4 that generates a rotational driving force, a propeller shaft 5 that transmits the generated rotational driving force to a propeller 6, and the like. A propeller 6 that generates a propulsive force, a torque detector (detector) 7 that detects torque in the propeller shaft 5, and a rotation instruction unit (controller) 8 that controls the main engine 4 based on the detection result of the torque detector 7. And are provided.

主機4は、船舶Sの内部に配置され、プロペラ6を回転駆動させる回転駆動力を発生させるものである。主機4には、回転駆動力をプロペラ6に伝達するプロペラ軸5が取り付けられている。さらに、主機4には、主機4の回転数を制御する回転指示部8から出力される制御信号が入力されている。
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。
The main engine 4 is disposed inside the ship S and generates a rotational driving force that rotationally drives the propeller 6. A propeller shaft 5 that transmits a rotational driving force to the propeller 6 is attached to the main machine 4. Further, a control signal output from the rotation instruction unit 8 that controls the rotation speed of the main machine 4 is input to the main machine 4.
In addition, as the main machine 4, well-known things, such as a diesel engine, can be used, and it does not specifically limit.

プロペラ軸5は、主機4とプロペラ6との間に配置され、主機4で発生された回転駆動力を船舶Sの外部に配置されたプロペラ6に伝達するものである。プロペラ軸5には、プロペラ軸5介してプロペラ6に作用するアイストルクを検出するトルク検出部7が設けられている。   The propeller shaft 5 is disposed between the main engine 4 and the propeller 6 and transmits the rotational driving force generated by the main engine 4 to the propeller 6 disposed outside the ship S. The propeller shaft 5 is provided with a torque detector 7 that detects ice torque acting on the propeller 6 via the propeller shaft 5.

プロペラ6は、プロペラ軸5を介して主機4から伝達された回転駆動力により回転駆動されるものであって、船舶Sを推進する推進力を発生させるものである。なお、プロペラ6としては、プロペラ翼のピッチ角が固定されたプロペラや、ピッチ角が変更可能なプロペラ等、公知のプロペラを用いることができ、特に限定するものではない。   The propeller 6 is rotationally driven by the rotational driving force transmitted from the main engine 4 via the propeller shaft 5 and generates a propulsive force for propelling the ship S. The propeller 6 may be a known propeller such as a propeller in which the pitch angle of the propeller blades is fixed or a propeller capable of changing the pitch angle, and is not particularly limited.

トルク検出部7は、プロペラ軸5を介してプロペラ6に働くアイストルクを検出するものである。トルク検出部7は、船舶Sの内部におけるプロペラ軸5に取り付けられ、トルク検出部7の検出信号、つまりトルク検出部7により検出されたトルクの値に係る信号は、回転指示部8に入力されている。
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。
The torque detector 7 detects ice torque acting on the propeller 6 via the propeller shaft 5. The torque detection unit 7 is attached to the propeller shaft 5 inside the ship S, and a detection signal of the torque detection unit 7, that is, a signal related to the value of the torque detected by the torque detection unit 7 is input to the rotation instruction unit 8. ing.
In addition, as the torque detection part 7, the apparatus etc. which detect a well-known torque can be used, It does not specifically limit.

回転指示部8は、トルク検出部7の検出信号に基づいて、主機4の回転数を制御するものである。回転指示部8には、トルク検出部7から検出信号が入力されているとともに主機4から回転数に係る信号が入力され、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ている。
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。
The rotation instruction unit 8 controls the rotation speed of the main machine 4 based on the detection signal of the torque detection unit 7. The rotation instruction unit 8 receives a detection signal from the torque detection unit 7 and a signal related to the rotation speed from the main machine 4, and the rotation instruction unit 8 sends a control signal for controlling the rotation speed to the main machine 4. Output.
The method for controlling the rotation speed of the main machine 4 by the rotation instruction unit 8 will be described in detail below.

次に、上記の構成からなる推進装置1におけるプロペラ6の保護について説明する。
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Nで割って無次元化した値を示している。
Next, protection of the propeller 6 in the propulsion device 1 having the above configuration will be described.
FIG. 2 is a graph for explaining a change in torque detected by the torque detector of FIG. FIG. 3 is a graph for explaining a change in the number of rotations of the propeller in FIG.
The vertical axis in FIG. 2 indicates the value obtained by dividing the propeller torque T by the ice torque threshold value TH, and the vertical axis in FIG. 3 indicates the propeller rotational speed N and the propeller rotational speed N in the non-ice sea area. A value obtained by dividing by 0 and making it dimensionless is shown.

船舶Sが航行している際、回転指示部8は図1に示すように、トルク検出部7の検出信号および主機4の回転数に係る信号に基づいて、主機4の回転数を制御している。
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。
When the ship S is sailing, the rotation instructing unit 8 controls the number of revolutions of the main unit 4 based on the detection signal of the torque detection unit 7 and the signal related to the number of revolutions of the main unit 4 as shown in FIG. Yes.
For example, as shown on the left side of FIG. 2 and FIG. 3 (between about 0 minute and about 4 minutes), when the ship S is normally navigating, the rotation instruction unit 8 has a propeller torque value of about 0. .5, and the main engine 4 is controlled so that the rotation speed of the propeller 6 is about 1.

ここで、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の回転を妨げる力(荷重)がプロペラ6に働く。すると、主機4がプロペラ6を回転させるトルク、つまりプロペラトルクが上述の妨げる力により増加する。この増加したトルクはアイストルクITと呼ばれ、アイストルクITの値の大きさは、プロペラ6と接触した氷の大きさや、プロペラ6の回転速度や、プロペラ6における氷と接触した位置などにより変化する。   Here, when the ship S navigates the sea area with ice, the ice that is the drifting object and the propeller 6 come into contact with each other, and a force (load) that prevents the propeller 6 from rotating acts on the propeller 6. Then, the torque that causes the main machine 4 to rotate the propeller 6, that is, the propeller torque increases due to the above-described blocking force. This increased torque is called ice torque IT, and the value of the ice torque IT changes depending on the size of the ice in contact with the propeller 6, the rotational speed of the propeller 6, the position of the propeller 6 in contact with the ice, etc. To do.

回転指示部8は、入力されるアイストルクITの値および回数を監視しており、所定の閾値THを超えるアイストルクITの発生回数が所定の回数を越えた場合に、主機4の回転数を低下させる制御信号を主機4に出力する。   The rotation instructing unit 8 monitors the value and the number of times of ice torque IT input, and when the number of occurrences of ice torque IT exceeding a predetermined threshold value TH exceeds a predetermined number, the rotation number of the main machine 4 is set. A control signal to be lowered is output to the main unit 4.

上述の所定の閾値THは、例えば、船級協会が規定するアイストルクMの値に基づいて定められている。ここで言う、船級協会が規定するアイストルクMとは、以下の式により求められるトルクのことである。
M=mD
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。
The predetermined threshold value TH is determined based on, for example, the value of ice torque M defined by the classification society. Here, the ice torque M defined by the classification society is a torque obtained by the following equation.
M = mD 2
Here, M is an ice torque (t · m (N · m)) prescribed by the classification society, and D is a propeller diameter (m). m is a coefficient, which is 2.15 for ice class IAS, 1.60 for ice class IA, 1.33 for ice class IB, and 1.22 for ice class IC.
The value of the coefficient m described above is a value when the unit for displaying ice torque is (t · m), and when the unit for displaying ice torque is (N · m), A value multiplied by about 10,000 (9806.7) is used.

本実施形態では、アイストルクMの値を上述の所定の閾値THとして定めた場合に適用して説明する。
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。
In the present embodiment, description will be made by applying the case where the value of the ice torque M is set as the predetermined threshold value TH.
On the other hand, the predetermined number of times described above is a number determined within a range in which the propeller 6 is not damaged even if the ice torque IT exceeding the predetermined threshold value TH works on the propeller 6. For example, the number of times within a range in which the propeller 6 is not fatigued by the ice torque IT can be exemplified.
Note that the predetermined threshold value TH and the predetermined number of times are not limited to the above-described method, and may be determined by other methods, and are not particularly limited.

回転指示部8の制御信号が入力された主機4は、制御信号に基づいて回転数を約1から約0.8に低下させ、図3における約5分以後に示すように、プロペラ6の回転数を低下させる。
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。
The main engine 4 to which the control signal of the rotation instructing unit 8 is inputted reduces the rotational speed from about 1 to about 0.8 based on the control signal, and the rotation of the propeller 6 is performed as shown after about 5 minutes in FIG. Reduce the number.
Then, as shown after about 5 minutes in FIG. 2, the value of the propeller torque decreases to a value of about 0.3. At the same time, since the rotation speed of the propeller 6 at the time of contact between the ice and the propeller 6 decreases, the value of the generated ice torque IT also decreases, and the generation of the ice torque IT exceeding about 1 is suppressed.

上記の構成によれば、トルク検出部7によりプロペラ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、つまりプロペラ6の回転数が制御されるため、上述の接触によりプロペラ6に働く荷重の大きさが制御され、プロペラ6の破損が防止される。
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。
According to the above configuration, when the contact between the propeller 6 and the ice is detected by the torque detection unit 7, the rotation instruction unit 8 controls the rotation speed of the main machine 4, that is, the rotation speed of the propeller 6, and thus the above-described configuration. The magnitude of the load acting on the propeller 6 is controlled by the contact, and the propeller 6 is prevented from being damaged.
For example, when contact between the propeller 6 and ice is detected, the rotation instruction unit 8 decreases the rotation speed of the main machine 4 and decreases the rotation speed of the propeller 6. Then, the load which acts on the propeller 6 by contact with ice becomes small, and damage to the propeller 6 can be prevented.

トルク検出部7はプロペラ軸5に働くトルクを検出することで、プロペラ6と氷とが接触した際に、プロペラ6に働く荷重により生じるアイストルクを検出することができる。トルク検出部7は、船舶Sの外部に配置されたプロペラ6自身に働く荷重を直接検出する方法と比較して、船舶Sの内部に配置されたトルク検出部7により、プロペラ軸5を介してアイストルクを検出するため、トルク検出部7を容易に配置することができ、アイストルクを容易に検出することができる。   The torque detector 7 can detect the ice torque generated by the load acting on the propeller 6 when the propeller 6 and the ice come into contact with each other by detecting the torque acting on the propeller shaft 5. Compared with the method of directly detecting the load acting on the propeller 6 itself arranged outside the ship S, the torque detection unit 7 is connected via the propeller shaft 5 by the torque detection unit 7 arranged inside the ship S. Since the ice torque is detected, the torque detector 7 can be easily arranged, and the ice torque can be easily detected.

図4は、図1のトルク検出部により検出されたトルクの別の変化を説明するグラフである。図5は、図1のプロペラ回転数の別の変化を説明するグラフである。
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。
FIG. 4 is a graph for explaining another change in the torque detected by the torque detector of FIG. FIG. 5 is a graph for explaining another change in the propeller rotational speed of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotation instruction unit 8 reduces the rotation speed of the main machine 4 when the ice torque IT exceeding the predetermined threshold value TH is detected a predetermined number of times. The number may be maintained, and as shown in FIGS. 4 and 5, when the ice torque IT exceeding the predetermined threshold TH is not generated after the rotational speed of the main machine 4 is reduced, the main machine 4 A control signal may be output that increases or returns the original rotational speed, and is not particularly limited.
In this case, the range of increase in the rotational speed of the main machine 4 is preferably such that the value of the ice torque IT does not exceed the predetermined threshold value TH.
By doing in this way, the fall of the navigation speed of the ship S can be suppressed to the minimum, and damage to the propeller 6 can be prevented.

なお、上述のようにアイストルクITの値に基づいて主機4の回転数を制御してもよいし、さらに、アイストルクITおよび船舶Sの周囲の気象情報に基づいて、船舶Sの航路を決定または変更してもよく、特に限定するものではない。
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。
As described above, the rotation speed of the main engine 4 may be controlled based on the value of the ice torque IT, and the route of the ship S is determined based on the ice torque IT and weather information around the ship S. Or you may change and it does not specifically limit.
By doing in this way, the contact with the propeller 6 and ice can be avoided, and damage to the propeller 6 can be prevented more reliably.

〔第1の実施形態の変形例〕
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。
[Modification of First Embodiment]
Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the marine vessel propulsion apparatus according to this modification is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in that a recording unit is provided. Therefore, in this modification, only the periphery of the recording unit will be described with reference to FIG. 6, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the outline of the marine vessel propulsion apparatus according to this modification.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本変形例の推進装置101には、図6に示すように、回転駆動力を発生させる主機4と、発生された回転駆動力をプロペラ6に伝達するプロペラ軸5と、回転駆動されることにより推進力を発生するプロペラ6と、プロペラ軸5におけるトルクを検出するトルク検出部7と、トルク検出部7の検出結果に基づいて主機4を制御する回転指示部8と、トルク検出部7の検出結果を記録する記録部109と、が設けられている。   As shown in FIG. 6, the propulsion device 101 according to the present modification includes a main machine 4 that generates a rotational driving force, a propeller shaft 5 that transmits the generated rotational driving force to the propeller 6, and is driven to rotate. Propeller 6 that generates a propulsive force, torque detector 7 that detects torque in propeller shaft 5, rotation instruction unit 8 that controls main machine 4 based on the detection result of torque detector 7, and detection of torque detector 7 And a recording unit 109 for recording the results.

記録部109は、トルク検出部7の検出結果、例えばプロペラトルクの時系列データを記録するものである。
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。
The recording unit 109 records the detection result of the torque detection unit 7, for example, time-series data of the propeller torque.
A detection signal is input from the torque detection unit 7 to the recording unit 109. That is, the torque detection unit 7 outputs a detection signal to the rotation instruction unit 8 and the recording unit 109.

なお、記録部109は、上述のように、プロペラトルクの時系列データを記録してもよいし、アイストルクITの値や、アイストルクITの発生回数などの情報を抽出して記録してもよく、特に限定するものではない。   As described above, the recording unit 109 may record the time series data of the propeller torque, or may extract and record information such as the value of the ice torque IT and the number of occurrences of the ice torque IT. Well, not particularly limited.

次に、上記の構成からなる推進装置101におけるプロペラ6の保護について説明する。なお、回転指示部8による主機4の回転数の制御方法は第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。   Next, protection of the propeller 6 in the propulsion device 101 configured as described above will be described. In addition, since the control method of the rotation speed of the main machine 4 by the rotation instruction | indication part 8 is the same as that of 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.

記録部109には、上述のように、トルク検出部7から検出信号が入力され、プロペラトルクの時系列データが記録される。
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。
As described above, the recording unit 109 receives the detection signal from the torque detection unit 7 and records time series data of the propeller torque.
Thereafter, the time series data of the propeller torque recorded in the recording unit 109 is analyzed to determine how many times the stress exceeding the fatigue strength of the propeller blade of the propeller 6 has acted on the propeller blade. Based on the obtained result, the replacement time of the propeller 6 is determined.

なお、上述の記録部109の記録されたデータの分析は、記録部109により常時行われてもよいし、所定の間隔を空けて行われてもよく、特に限定するものではない。   The analysis of the data recorded in the recording unit 109 described above may be always performed by the recording unit 109 or may be performed at a predetermined interval, and is not particularly limited.

上記の構成によれば、トルク検出部7の検出結果を記録部109に記録することで、プロペラ6と氷の接触回数などの履歴を知ることができる。このような履歴を解析することにより、プロペラ6に蓄積された疲労を推定することができ、プロペラ6が破損する前に交換や、修理を施すことができる。   According to the above configuration, by recording the detection result of the torque detection unit 7 in the recording unit 109, it is possible to know a history such as the number of contact between the propeller 6 and ice. By analyzing such a history, the fatigue accumulated in the propeller 6 can be estimated, and replacement or repair can be performed before the propeller 6 is damaged.

〔第2の実施形態〕
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。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the marine vessel propulsion device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration for reducing ice torque is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration relating to ice torque reduction will be described using FIG. 7, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the outline of the marine vessel propulsion apparatus according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態の推進装置201には、図7に示すように、回転駆動力を発生させる主機4と、発生された回転駆動力をプロペラ206に伝達するプロペラ軸5と、回転駆動されることにより推進力を発生するプロペラ206と、プロペラ206におけるプロペラ翼216の翼角を変更する翼角変更部(制御部)209と、プロペラ軸5におけるトルクを検出するトルク検出部7と、トルク検出部7の検出結果に基づいて主機4およびプロペラ206を制御する指示部(制御部)208と、が設けられている。   As shown in FIG. 7, the propulsion device 201 of the present embodiment includes a main machine 4 that generates a rotational driving force, a propeller shaft 5 that transmits the generated rotational driving force to a propeller 206, and is driven to rotate. Propeller 206 that generates propulsive force, blade angle changing unit (control unit) 209 that changes the blade angle of the propeller blade 216 in the propeller 206, torque detecting unit 7 that detects torque in the propeller shaft 5, and torque detecting unit 7 And an instruction unit (control unit) 208 for controlling the main machine 4 and the propeller 206 based on the detection result of the above.

プロペラ206は、指示部208の制御信号に基づいて、プロペラ翼216のピッチ角、言い換えると翼角が変更される可変ピッチプロペラである。プロペラ206は、プロペラ軸5を介して主機4から伝達された回転駆動力により回転駆動されるものであって、船舶Sを推進する推進力を発生させる点では、第1の実施形態におけるプロペラ6と同様の働きをするものである。   The propeller 206 is a variable pitch propeller in which the pitch angle of the propeller blade 216, in other words, the blade angle is changed based on the control signal of the instruction unit 208. The propeller 206 is rotationally driven by the rotational driving force transmitted from the main engine 4 via the propeller shaft 5 and generates the propulsive force for propelling the ship S. The propeller 6 in the first embodiment is used. It works in the same way.

翼角変更部209は、指示部208の制御信号に基づいてプロペラ206のプロペラ翼216の翼角を変更するものである。翼角変更部209は、船舶S内のプロペラ軸5に設けられている。翼角変更部209には、指示部208から翼角の変更を制御する制御信号が入力されている一方、翼角変更部209から指示部208には、現在のプロペラ翼216の翼角の値が出力されている。
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。
The blade angle changing unit 209 changes the blade angle of the propeller blade 216 of the propeller 206 based on the control signal of the instruction unit 208. The blade angle changing unit 209 is provided on the propeller shaft 5 in the ship S. The blade angle changing unit 209 receives a control signal for controlling the change of the blade angle from the instruction unit 208, while the blade angle changing unit 209 receives the value of the blade angle of the current propeller blade 216 from the instruction unit 208. Is output.
In addition, as a structure of the blade angle | corner change part 209, a well-known structure can be used and it does not specifically limit.

指示部208は、トルク検出部7の検出信号に基づいて、主機4の回転数制御、および、プロペラ翼216の翼角制御を行うものである。
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。
The instruction unit 208 performs the rotational speed control of the main engine 4 and the blade angle control of the propeller blade 216 based on the detection signal of the torque detection unit 7.
The instruction unit 208 receives a detection signal from the torque detection unit 7, receives a signal related to the rotational speed from the main engine 4, and further receives a signal related to the blade angle of the propeller blade 216 from the blade angle changing unit 209. Yes. On the other hand, the rotation instruction unit 8 outputs a control signal for controlling the rotational speed to the main engine 4 and outputs a control signal for controlling the blade angle of the propeller blade 216 to the blade angle changing unit 209.
A method for controlling the blade angle of the propeller blade 216 by the instruction unit 208 will be described in detail below.

なお、指示部208は、上述のように主機4の回転数制御およびプロペラ翼216の翼角制御の両者を同時に行ってもよいし、少なくとも一時的にプロペラ翼216の翼角制御のみを行ってもよいし、第1の実施形態のように主機4の回転数制御のみを行ってもよく、特に限定するものではない。   The instruction unit 208 may simultaneously perform both the rotational speed control of the main engine 4 and the blade angle control of the propeller blade 216 as described above, or at least temporarily perform only the blade angle control of the propeller blade 216. Alternatively, only the rotational speed control of the main machine 4 may be performed as in the first embodiment, and there is no particular limitation.

次に、上記の構成からなる推進装置201におけるプロペラ206の保護について説明する。なお、指示部208による主機4の回転数の制御方法は第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。   Next, protection of the propeller 206 in the propulsion device 201 configured as described above will be described. Note that the method for controlling the rotational speed of the main unit 4 by the instruction unit 208 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

指示部208は、主機4に対して回転数を低下させる制御信号を出力する際、同時にプロペラ翼216の翼角を小さくする制御信号を翼角変更部209に出力する。入力された制御信号に基づいて、翼角変更部209はプロペラ206のプロペラ翼216の翼角を小さくする。
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。
When the instruction unit 208 outputs a control signal for reducing the rotational speed to the main engine 4, it simultaneously outputs a control signal for reducing the blade angle of the propeller blade 216 to the blade angle changing unit 209. Based on the input control signal, the blade angle changing unit 209 decreases the blade angle of the propeller blade 216 of the propeller 206.
As the blade angle decreases, the position of the propeller blade 216 in contact with ice changes, and the value of the ice torque IT acting on the propeller 206 decreases due to contact with ice.

なお、第1の実施形態の場合と同様に、指示部208は、プロペラ翼216の翼角を小さくした場合、その後翼角が小さい状態を維持しても良いし、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、プロペラ翼216の翼角を大きく、または元の翼角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。   As in the case of the first embodiment, when the blade angle of the propeller blade 216 is reduced, the instruction unit 208 may maintain a small blade angle thereafter, or ice that exceeds a predetermined threshold value TH. When the torque IT is not generated, a control signal for returning the blade angle of the propeller blade 216 to a larger value or returning to the original blade angle may be output, and is not particularly limited.

上記の構成によれば、トルク検出部7によりプロペラ206と氷との接触が検出されると、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、つまり翼角が制御されるため、プロペラ206と氷との接触によりプロペラ206に働く力、つまりアイストルクITの大きさが制御される。
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。
According to the above configuration, when the contact between the propeller 206 and ice is detected by the torque detection unit 7, the pitch angle of the propeller blade 216, that is, the blade angle is controlled by the blade angle changing unit 209 and the instruction unit 208. The force acting on the propeller 206, that is, the magnitude of the ice torque IT is controlled by the contact between the propeller 206 and ice.
When contact between the propeller 206 and the ice is detected, the pitch angle of the propeller blade 216 is reduced by the blade angle changing unit 209 and the instruction unit 208. That is, the contact angle between the propeller blade 216 and ice changes, and the ice torque IT acting on the propeller 206 is reduced. Therefore, damage to the propeller 206 due to contact with ice can be prevented.
Furthermore, the propeller blade 216 comes into contact with ice at an angle that is not easily damaged, and the propeller 206 can be prevented from being damaged.

〔第2の実施形態の変形例〕
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。
[Modification of Second Embodiment]
Next, a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the marine vessel propulsion apparatus of the present modification is the same as that of the second embodiment, but differs from the second embodiment in that a recording unit is provided. Therefore, in this modification, only the periphery of the recording unit will be described with reference to FIG. 8, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an outline of a marine vessel propulsion apparatus according to this modification.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the modification of 1st Embodiment, and the component same as 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本変形例の推進装置301には、図8に示すように、回転駆動力を発生させる主機4と、発生された回転駆動力をプロペラ206に伝達するプロペラ軸5と、回転駆動されることにより推進力を発生するプロペラ206と、プロペラ206におけるプロペラ翼216の翼角を変更する翼角変更部209と、プロペラ軸5におけるトルクを検出するトルク検出部7と、トルク検出部7の検出結果に基づいて主機4およびプロペラ206を制御する指示部208と、トルク検出部7の検出結果を記録する記録部109と、が設けられている。   As shown in FIG. 8, the propulsion device 301 of the present modification includes a main machine 4 that generates a rotational driving force, a propeller shaft 5 that transmits the generated rotational driving force to the propeller 206, and is driven to rotate. The detection results of the propeller 206 that generates a propulsive force, the blade angle changing unit 209 that changes the blade angle of the propeller blade 216 in the propeller 206, the torque detection unit 7 that detects torque in the propeller shaft 5, and the torque detection unit 7 An instruction unit 208 that controls the main machine 4 and the propeller 206 based on this, and a recording unit 109 that records the detection result of the torque detection unit 7 are provided.

上記の構成からなる推進装置301におけるプロペラ206の保護は、指示部208における制御方法に関しては第2の実施形態と同様であり、記録部109に関しては第1の実施形態の変形例と同様であるので、その説明を省略する。   Protection of the propeller 206 in the propulsion device 301 configured as described above is the same as that in the second embodiment with respect to the control method in the instruction unit 208, and the same as in the modification of the first embodiment with respect to the recording unit 109. Therefore, the description is omitted.

〔第3の実施形態〕
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。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the marine vessel propulsion device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration for detecting ice torque is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration for detecting the ice torque will be described using FIG. 9, and the description of the other components and the like will be omitted.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the configuration of the marine vessel propulsion apparatus according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態の推進装置401には、図9に示すように、回転駆動力を発生させる主機4と、発生された回転駆動力をプロペラ6に伝達するプロペラ軸5と、回転駆動されることにより推進力を発生するプロペラ6と、プロペラ6におけるプロペラトルクを検出するトルク検出部(検出部)407と、トルク検出部(検出部)407の検出結果に基づいて主機4を制御する回転指示部8と、が設けられている。   As shown in FIG. 9, the propulsion device 401 of the present embodiment includes a main machine 4 that generates a rotational driving force, a propeller shaft 5 that transmits the generated rotational driving force to the propeller 6, and is driven to rotate. A propeller 6 that generates propulsive force, a torque detection unit (detection unit) 407 that detects propeller torque in the propeller 6, and a rotation instruction unit 8 that controls the main engine 4 based on the detection results of the torque detection unit (detection unit) 407. And are provided.

トルク検出部(検出部)407には、プロペラ6に設けられた歪みゲージなどから構成されたセンサ部408と、船舶Sの内部に配置された歪み計などから構成された計測部409と、が設けられている。   The torque detection unit (detection unit) 407 includes a sensor unit 408 configured from a strain gauge provided on the propeller 6 and a measurement unit 409 configured from a strain gauge disposed inside the ship S. Is provided.

センサ部408は、プロペラ6の歪みを検出するものであって、特に、氷との接触により生じるプロペラ6の歪みを検出するものである。センサ部408は、プロペラ6およびプロペラ軸5内に設けられた配線を介して計測部409と接続されている。
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。
The sensor unit 408 detects the distortion of the propeller 6 and particularly detects the distortion of the propeller 6 caused by contact with ice. The sensor unit 408 is connected to the measurement unit 409 via wiring provided in the propeller 6 and the propeller shaft 5.
The sensor unit 408 is not particularly limited as long as it can detect the distortion of the propeller 6 and can use a known one in addition to the above-described strain gauge.

計測部409は、センサ部408により検出されたプロペラ6の歪みに関する信号を、回転指示部8に入力する信号に変換するものである。つまり、計測部409には、センサ部408の検出信号が入力される一方、計測部409は、変換したプロペラトルクに関する信号を回転指示部8に出力するものである。   The measurement unit 409 converts a signal related to the distortion of the propeller 6 detected by the sensor unit 408 into a signal input to the rotation instruction unit 8. That is, the detection signal of the sensor unit 408 is input to the measurement unit 409, while the measurement unit 409 outputs a signal related to the converted propeller torque to the rotation instruction unit 8.

次に、上記の構成からなる推進装置401におけるプロペラ6の保護について説明する。なお、回転指示部8による主機4の回転数制御については、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。   Next, protection of the propeller 6 in the propulsion device 401 configured as described above will be described. Note that the rotation speed control of the main machine 4 by the rotation instruction unit 8 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

ここでは、トルク検出部(検出部)407によるアイストルクITの検出について説明する。
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。
Here, detection of the ice torque IT by the torque detection unit (detection unit) 407 will be described.
When the ship S navigates a sea area with ice, the ice that is a drifting object and the propeller 6 come into contact with each other, and the shape of the propeller 6 is distorted. The sensor unit 408 of the torque detection unit (detection unit) 407 detects this distortion, and a signal related to the distortion is input to the measurement unit 409.
The measurement unit 409 converts the signal input from the sensor unit 408 into a signal related to the propeller torque and outputs the signal to the rotation instruction unit 8. The rotation instructing unit 8 controls the rotation speed of the main machine 4 based on the input signal relating to the propeller torque.

上記の構成によれば、トルク検出部(検出部)407はプロペラ6に働くトルクを検出することで、プロペラ6と氷とが接触した際にプロペラ6に働くトルクであるアイストルクITを直接検出することができる。トルク検出部(検出部)407は、プロペラ6の歪みを検出することによりプロペラ6に働く荷重を直接検出するため、船舶Sの内部に配置されたプロペラ軸5を介してアイストルクITを検出する方法と比較して、プロペラ6に働くアイストルクITの検出精度が高くなる。
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。
According to the above configuration, the torque detection unit (detection unit) 407 detects the torque acting on the propeller 6 to directly detect the ice torque IT that is the torque acting on the propeller 6 when the propeller 6 comes into contact with ice. can do. The torque detection unit (detection unit) 407 detects the ice torque IT via the propeller shaft 5 arranged inside the ship S in order to directly detect the load acting on the propeller 6 by detecting the distortion of the propeller 6. Compared with the method, the detection accuracy of the ice torque IT acting on the propeller 6 is increased.
Further, in the method of detecting the ice torque IT via the propeller shaft 5, only the load acting in the circumferential direction around the rotation axis of the propeller 6, that is, only the torque can be detected, whereas the load acting on the propeller 6 is directly detected. Therefore, it is possible to detect a load acting on the propeller 6 and acting in a direction other than the circumferential direction, that is, a load that is not reflected in the torque, and the propeller can be more reliably prevented from being damaged.

本発明の第1の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。It is a schematic diagram explaining the outline of the propulsion apparatus of the ship of the 1st Embodiment of this invention. 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。It is a graph explaining the change of the torque detected by the torque detection part of FIG. 図1のプロペラ回転数の変化を説明するグラフである。It is a graph explaining the change of the propeller rotation speed of FIG. 図1のトルク検出部により検出されたトルクの別の変化を説明するグラフである。It is a graph explaining another change of the torque detected by the torque detection part of FIG. 図1のプロペラ回転数の別の変化を説明するグラフである。It is a graph explaining another change of the propeller rotation speed of FIG. 本発明の第1の実施形態の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。It is a schematic diagram explaining the outline of the propulsion apparatus of the ship which concerns on the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の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。It is a schematic diagram explaining the outline of the propulsion apparatus of the ship which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の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。It is a schematic diagram explaining the outline of the propulsion apparatus of the ship which concerns on the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の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。It is a schematic diagram explaining the structure of the propulsion apparatus of the ship which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,101,201,301,401 推進装置(船舶の推進装置)
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
1, 101, 201, 301, 401 Propulsion device (ship propulsion device)
4 Main machine 5 Propeller shaft 6,206 Propeller 7,407 Torque detector (detector)
8 Rotation instruction part (control part)
109 Recording unit 208 Instruction unit (control unit)
209 Blade angle changing unit (control unit)
216 propeller wings

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、
前記制御部は、前記検出部によって所定の閾値を超える検出値の発生回数が所定の回数を越えた場合に、前記主機の回転数を低下させ、前記主機の回転数を低下させた後に、前記閾値を超える前記検出値が発生していない場合には、前記検出値が前記閾値を超えない程度に前記主機の回転数を上昇させることを特徴とする船舶の推進装置。
A main machine that generates rotational driving force;
A propeller driven to rotate by the main machine;
A detector for detecting contact between the propeller and the drifting object;
Based on the detection result of the detection unit, at least a control unit for controlling the rotational speed of the main machine,
Is provided,
When the number of occurrences of detection values exceeding a predetermined threshold by the detection unit exceeds a predetermined number of times, the control unit reduces the rotation speed of the main machine, and after reducing the rotation speed of the main machine, If the detected value exceeding the threshold has not occurred, propulsion devices for ships the detected value and said Rukoto increases the rotational speed of the main machine to the extent that does not exceed the threshold value.
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、
前記制御部は、前記検出部によって所定の閾値を超える検出値の発生回数が所定の回数を越えた場合に、前記プロペラの前記ピッチ角を小さくし、前記プロペラの前記ピッチ角を小さくした後に、前記閾値を超える前記検出値が発生していない場合には、前記検出値が前記閾値を超えない程度に前記ピッチ角を大きくすることを特徴とする船舶の推進装置。
A main machine that generates rotational driving force;
A propeller having a propeller blade that is rotationally driven by the main machine and capable of changing a pitch angle;
A detector for detecting contact between the propeller and the drifting object;
A control unit that controls at least the pitch angle of the propeller based on a detection result of the detection unit;
Is provided,
The control unit reduces the pitch angle of the propeller when the number of occurrences of detection values exceeding a predetermined threshold exceeds a predetermined number by the detection unit, and reduces the pitch angle of the propeller, When the detected value exceeding the threshold does not occur , the vessel propulsion device increases the pitch angle so that the detected value does not exceed the threshold .
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又は2記載の船舶の推進装置。
A propeller shaft for transmitting rotational driving force from the main machine to the propeller is provided;
3. The marine vessel propulsion device according to claim 1, wherein the detection unit detects a torque acting on the propeller shaft by contact between the propeller and the drifting object.
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又は2記載の船舶の推進装置。   3. The marine vessel propulsion device according to claim 1, wherein the detection unit detects a torque acting on the propeller by contact between the propeller and the drifting object. 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。   The marine vessel propulsion device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a recording unit that records a detection result of the detection unit.
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