JPH10509930A

JPH10509930A - Ship propelled by two-stroke low-speed internal combustion

Info

Publication number: JPH10509930A
Application number: JP8518079A
Authority: JP
Inventors: クリステンセン，ヘンリク・ヴィラズ・ホウマーンド
Original assignee: MAN B&W Diesel AS
Current assignee: MAN B&W Diesel AS
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 1998-09-29
Anticipated expiration: 2015-11-21
Also published as: KR100351528B1; WO1996016866A1; JP3382252B2; KR980700211A

Abstract

(57)【要約】船舶（１）のエンジンルームは、船舶の船首から大きく離れた位置に配置されて、幾つかの貨物用の船倉（３）がエンジンルームの船尾方向に配置される。該船舶は、背が高く且つ幅の狭い船楼（６）を備えている。主エンジン（８）は少なくとも40ｍの長さのトランスミッションのシャフト（９）を通じてプロペラ（７）と接続されている。長さの長いシャフト、低速度の主エンジン及び背が高く且つ細い船楼を組み合わせる結果、シャフト（９）の軸方向共振振動により、船楼に直ちに好ましくない振動が生ずる虞れがある。トランスミッションのシャフトの船尾端付近に取り付けられた液圧作動式の減衰装置（１０）がその軸方向振動を許容可能な低いレベルまで減衰する。 (57) [Summary] The engine room of the ship (1) is located far away from the bow of the ship, and several cargo holds (3) are arranged in the stern direction of the engine room. The ship comprises a tall and narrow superstructure (6). The main engine (8) is connected to the propeller (7) through a transmission shaft (9) at least 40m long. As a result of the combination of a long shaft, a low-speed main engine and a tall and narrow superstructure, axial resonance vibrations of the shaft (9) can immediately cause unwanted vibrations in the superstructure. A hydraulically actuated damping device (10) mounted near the aft end of the transmission shaft damps its axial vibration to an acceptably low level.

Description

【発明の詳細な説明】２行程、低速内燃機関により推進される船舶本発明は、エンジンのクランクシャフトと、該クランクシャフトと船舶のプロペラとを相互に接続するトランスミッションのシャフトと、シャフトシステム（軸系統）内の軸方向振動を減衰させるべくシャフトの一部分に作用するダンパ（減衰）装置とから成る軸系統を有し、該減衰装置が、液圧シリンダ内に配置されたピストンを有し、液圧チャンバがピストンのそれぞれの側部にて軸方向に配置され、ピストンとシリンダとが相対的に軸方向に動く結果、液圧流体が絞った流路を介して２つの液圧チャンバの間を流れるようにした、２行程、低速内燃機関により推進される船舶に関する。スイス国特許第398,179号には、クランクシャフトの前端に取り付けられた減衰装置を備える上記の船舶が記載されている。ピストンを有するこのシャフト部分は、クランクシャフトの前端にボルト止めされたシャフト部分によって構成され、液圧シリンダは、前端の主軸受にてエンジンフレームにボルト止めされている。この公知の減衰装置によれば、その振動がクランクシャフトに対して機械的な損傷を生じさせないような程度までクランクシャフト内の軸方向振動を減衰させる。英国特許第863,752号には、同様な型式の減衰装置を備える内燃機関が記載されており、この場合、上記のスイス国特許におけると同様に、ピストンは、エンジンの前端にてシャフト部分に取り付けられ、液圧シリンダは、エンジンのオイルパンにボルト止めされている。日本国の特公平第6−147259号には、上記型式の減衰装置が記載されており、この場合、ピストンは、クランクシャフトに固定され、液圧シリンダは、エンジンフレームに固定されている。日本国の特公平第6−147270号には、減衰装置が記載され、この場合、ピストンは、エンジンフレームに固定されたディスクにより構成され、該ディスクは、クランクシャフトに固定された２つのカラー（液圧シリンダの端部壁として機能する）の間に配置されている。ドイツ国特許第1,675,554号には、液圧シリンダがエンジンの前端にてエンジンフレームに締結され、シリンダ内に軸支されたピストンがエンジンのクランクシャフトの前端に締結された、船舶用エンジンが記載されている。このピストンは、後方への軸方向力（クランクシャフトの軸方向への固有周波数を増大させる力）を発生させる液圧ピストンにより作動される。軸系統の軸方向の振動状況に影響を及ぼす公知の液圧ピストンシリンダ装置の共通の特徴としては、これらの装置がエンジンに前端にてクランクシャフトの伸長部に取り付けられること、また、これらの装置がクランクシャフト自体の振動の問題点を解消し得ることである。船体自体の適当な位置に振動補償装置を取り付けることにより、船舶の船体における振動の問題点を解決することも更に公知である。かかる振動補償装置は、エンジンの回転数と同期化して回転されて、周期的に変化する力を発生させ、その力が船舶の推進系統から発生される船体の振動を減衰させるようにした、回転する質量体を１つ、又は２つ以上備えることが公知である。デンマークの会社である、ＦＬＳマスキンファブリック（Maskinfabrik）は、例えば、軸系統内の軸方向振動と逆位相にて周期的に変化する軸方向力を発生させるべく、軸系統内でスラスト軸受に並んで取り付けられる振動補償装置を販売している。この形態による船体の振動の減衰方法の不利益な点の一つは、振動補償装置が比較的、複雑な構造であり、特に、エンジンと同期化して制御することが難しく、また、船体及び（スラスト軸受の台板のような）関係する構造体がスラスト軸受及び補償装置の双方からの応力（相当に大きいことが多い）により局部的な影響を受けることである。従来の船舶において、その船体は、典型的に、甲板、船楼等（これらは、通常、好ましくない船体の振動の影響を受けない）のような、船の長手方向に細長い構成要素から成っている。過去25年に亙って、従来の商船の設計は、著しく変化しており、特に、船楼の外観は著しく異なっている。これは、特に、乗組員の数を少なくすることが常に要求され、その結果、船楼における必要スペースが少なくなっているためである。今日では、その節約されたスペースが貨物のために利用されるようにするため、船楼の長さは短くなっている。これと同時に、エンジンルームは、可能な限り、船尾方向に移動しており、その結果、トランスミッションのシャフトの長さが短くなり、これに伴いシャフトが振動するときの固有周波数が高くなる。本発明の目的は、船体の設計、貨物の分配、及び積み込み、荷揚げ時における貨物の取り扱いを考慮して、エンジンルームが船舶の更に船首方向に位置している場合であっても、軸系統の軸方向振動に起因して船楼の内外で生ずる船体の振動を簡単で且つ経済的な方法で軽減し、又は防止することである。上記事情に鑑みて、発明による船舶（コンテナ船のような船舶）は、エンジンルームの船尾方向に配置された幾つかの貨物用船倉を有しており、また、船舶の上甲板から突き出た背の高い船楼を備えている。また、トランスミッションのシャフトの長さが40ｍ以上あり、減衰装置が作用するシャフト部分は、エンジンから相当に離れた距離の位置にてトランスミッションのシャフト内に配置される。また、ピストン、又は液圧シリンダは、船舶の船体に確実に接続されている。このように、減衰装置は、船舶の船体に確実に接続された固定部分と、トランスミッションのシャフト部分の軸方向への動きに従動する可動部分とを備えている。上記の減衰装置の配置位置は、液圧で作動する減衰装置はクランクシャフト、特に、その前端に配置しなければならないことを教示する、十分に確立された従来技術とは異なるものである。この液圧作動式の簡単な減衰装置は、トランスミッションのシャフトにおける軸方向振動をより無害な程度まで減衰させる。また、この船楼の振動は、複雑で且つかなりコストのかかる公知の振動補償装置（回転する質量体を備えるもの）を使用する必要がない程度にまで減衰させることが可能である。積み込み及び荷揚げ時に、同一の船舶に何台かのクレーンが使用されるとき、幾つかの貨物用船倉がクレーンで直ちにアクセス可能なエンジンルームの船尾方向位置にあるようにすることが有利である。船尾が極めて細い場合、即ち、船体が高速度にて適宜に低い推進抵抗力を得られるようにブロック係数を小さくしたとき、船首方向に位置するエンジンルームは、船体により容易に組み込むことが可能である。展望及び船舶の航行に鑑みて、船楼は、最も背の高い甲板積み貨物よりもより高くなければならないため、特に、上甲板の上に互いに７つ、又は８つのコンテナが積み重ねられるコンテナ船の場合、船楼の高さは極めて高くなる。船楼の高さが高いことと、その長さが短いこととが相俟って、船体の長手方向への振動に起因して、好ましくない振動が生ずる可能性がある。船楼の船尾方向に幾つかの貨物ホールドを配置すること（船に積み込むときに有利である）の結果、トランスミッションのシャフトの長さが長くなり、また、関係する質量も増大して、剛性が比較的小さくなる。このため、軸方向振動のその固有周波数は、主として、シャフトの長さによって決まる（オルガンのパイプの固有周波数がパイプの長さにのみ依存するのと全く同じことである）。このため、プロペラの影響を無視すれば、軸方向振動の固有周波数は、シャフトの長さと逆比例して、長さ40ｍのシャフトの場合、その固有周波数は、15Ｈｚ以下となる。低速度、２行程の舶用クロスヘッドエンジンは、典型的に、公称速度が約２回転／秒であり、軸方向振動を励起させる最も大きい原因となるものは、プロペラ、より具体的には、その調和振動（その振動程度は、プロペラの羽根の数に対応する）である。２回転／秒にて回転する６枚羽根のプロペラの場合、主たる励起周波数は、12Ｈｚとなる。これは、シャフトの自然周波数（自然振動数）に近く、又は、この周波数に等しく、このため、船体に相当量の振動が伝達される可能性がある。これを防止するため、これらの振動は、減衰装置の可動部分をエンジンから相当に離れた距離の位置にてトランスミッションのシャフトに取り付ける一方、減衰装置の固定部分は、船の船体に取り付け、軸方向振動の結果、ピストンとシリンダとが相対的に動き、その結果、チャンバ間にて液圧液体が圧送されるようにする。その可動部分がトランスミッションのシャフトの軸方向振動に自然に関与するため、この減衰装置は、エンジンの回転数と調和させるように制御する必要がない。このプロペラは、シャフトの自由端（軸方向振動が最大となる箇所である）に位置決めされる一方、振動は、エンジンの後端に設けられたスラスト軸受にて最小となる。ピストンとシリンダとの相対的な動作を可能な限り最大にするため、この減衰装置は、最も船尾側の自立構造ジャーナル軸受にて適宜にトランスミッションのシャフトに対する最も船尾側のジャーナル軸受の１つに取り付けることができる。このトランスミッションのシャフトは、減衰装置の一部を構成する、半径方向に突出するカラーを少なくとも１つ備えることが好ましい。このカラーは、例えば、ピストンを構成するようにしてもよい。この設計は構造的に簡単であり、シャフトの長手方向軸線に対して同軸状に作用する減衰力を発生させる。しかし、トランスミッションのシャフトに並べて１つ、又は２つ以上のピストンを配置し且つコンソールを介して該シャフトと接続する場合には、必ずしもこの減衰力は生じない。このトランスミッションのシャフトは、シリンダの端部壁を形成する、軸方向に突き出たカラーを２つ備えるように形成することもでき、また、その２つのカラーの間に配置されたピストンを船の船体と確実に接続することができる。以下に、極く概略図で図示した添付図面に関して、一例としての実施の形態に関して、本発明を詳細に説明する。添付図面において、図１は、船の側面図、図２は、図１の船のトランスミッションの部材に取り付けられた減衰装置を示す図である。コンテナ船１は、横隔壁と、内部の底部、すなわちはタンクの頂板とにより、周知の方法にて複数の船倉３に仕切られた船体２を備えている。これらの船倉３は、ハッチカバー４により閉じられて、このハッチカバーの上には、破線５で示した高さまでコンテナを甲板積み貨物として積み重ねることができる。図示した実施の形態において、コンテナは、７つの層まで積み重ねて、全高さが20ｍ以上となる。このことは、その船舶の船楼６の高さは、25乃至30ｍなければならないことを意味する。約32ｍの船の典型的な幅、及び８ｍの船楼において、９つの床があり、その合計面積は、約2300ｍ²となる（現在の12乃至14名の乗組員では利用し切れない程の面積である）。このため、この船楼は、長さが僅か６ｍにしか過ぎないが、それでも広いスペースが得られる。背が高く且つ幅の狭い船楼は、長手方向振動に対する自然周波数が低い。この船楼６は、その船尾方向に幾つかの船倉に対するスペースを提供し得るように配置されており、船楼に邪魔されずにコンテナクレーンによって幾つかの船倉内の積み荷の積み降ろしをすることができる。図示した実施の形態において、船尾には、40フィートコンテナ用の船倉が５つある。船体内のスペースを適正に利用し得るようにするため、エンジンルームは、船楼６の下方、即ち、船舶のプロペラ７から離れた距離の位置に配置されている。内燃機関８は、トランスミッションりシャフト９を介して定ピッチプロペラに接続されている。このトランスミッションのシャフトは、１つ、又は２つ以上の中間シャフトと、プロペラを支承するプロペラシャフとから成っている。この船首方向の中間シャフトは、通常、エンジンの後端に設けられたスラスト軸受を介して、クランクシャフトと接続されている。このため、トランスミッションのシャフトの全体は、スラスト軸受にて、軸方向に実質的に締結されている。このエンジンは、典型的に、全負荷時における公称速度が70乃至160ｒｐｍの範囲内、典型的に、110ｒｐｍ以下の大型の２行程クロスヘッドエンジンである。図示した実施の形態において、このトランスミッションのシャフトは、長さが約60ｍであり、そのエンジンの出力は、94ｒｐｍの公称速度にて約50,000ｋＷである。このトランスミッションのシャフトは、シャフトの通路９′を貫通してエンジンルームから伸長し、さらに船尾を貫通してプロペラ７まで更に伸長している。このシャフト９は、従来の方法にて、シャフトの長さに沿って配分された多数のジャーナル軸受により支持されている。このプロペラの羽根の数は、その直径、及び水に伝達される出力に対応させてある。例えば、４枚乃至８枚の羽根を設けることができる。羽根が６枚以上で且つ速度が94ｒｐｍ以上のとき、トランスミッションのシャフトにおける軸方向振動に対する主たる励起周波数は、9.4Ｈｚとなり、この周波数は、長さが60ｍのシャフトの場合、シャフトの軸方向振動の固有周波数に略等しい。これらの軸方向振動は、スラスト軸受を通じて、船舶の船体に伝達される。この船体において、振動は、船体、又は船楼内の横板パネル、又は船楼の全体を長手方向に望ましくない方法で振動させる。これを防止するためには、軸方向振動は、全体として符号１０で示した減衰装置により減衰されて、この減衰装置は、図２に図示するように、トランスミッションのシャフトのジャーナル軸受の１つ（好ましくは、最船尾方向の自立構造ジャーナル軸受１１）の側部に取り付けることができる。ジャーナル軸受から突出するシャフト部分１２の上にて、該シャフトには、半径方向に突出する環状カラーの形態のピストン１３が設けられている。該環状カラーは、該ピストンがシャフトに関して軸方向に変位し得ないように、シャフトにボルト止め、又はクランプ止めし、或いは、例えば、溶接のようなその他の任意の方法にてシャフトに固定することができる。該ピストンは、シャフトに関して周方向に回転可能に取り付けることが可能である。該ピストン１３は、ジャーナル軸受の側面にボルト止めされた液圧シリンダ１４内に受け入れられて、ピストンのそれぞれの側部に液圧チャンバ１５、１６を提供する。該ピストンは、周知の方法にて、液圧シリンダの内径よりも小さい外径を有し、ピストンとシリンダの内側面との間で２つのチャンバ１５、１６の間の絞り通路を提供することができるが、該ピストンは、シリンダ内に略密封可能に取り付け、ピストンが変位したとき、チャンバ内の液体が接続穴１７、１８から成る円形の通路を通って押し出され、各チャンバ及び絞り手段１９に流入するようにすることが好ましい。該絞り手段は、板部分の積み重ね体（その部分は、個々に幾つかの狭小な流路２１との境を設定する）を保持する外側ハウジング２０を備える設計とすることができ、該板部分の各々は、その通路を通る液体の流れがその液体の粘度によって遅くなるように適宜に低い高さに設定してある。シリンダ１４を貫通するトランスミッションのシャフトの通路は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製の共に回転する密封リング（シリンダの内側部に形成された凹所に受け入れられる）により、図示しない通常の方法によって密封される。これらのシールは、少量の液体が常にチャンバ１５、１６から排出されて、これにより、減衰により伝達された熱が除去されるように形成される。これらのチャンバには、図示しない供給管（少なくとも１つのチャンバに開口する）により常に液体で充填されている。エンジンが作動したとき、チャンバ１５、１６の間には周期的に変化する圧力差が生じ、その最大値は、シャフトにおける変化する軸方向への力の最大値とピストン１３の面積との比によって決まる。１つのチャンバ内の圧力低下は、他方のチャンバ内の対応する圧力上昇によって大部分相殺されるから、チャンバへの供給圧力は、減衰装置内の空気の吸入を防止し得るようチャンバ間の圧力差の1／2以上、より高圧でなければならない。シャフトの直径が780ｍｍで、ピストンの外径が1000ｍｍの場合、供給圧力は、典型的に、５バールとなる。減衰の必要程度が大きい場合、同一のトランスミッションのシャフトには、関係するシリンダを備える幾つかのピストンを使用することができる。シリンダをジャーナル軸受の側部に取り付ける一つの代替例として、シリンダを船体２に直接、接続することができるが、このためには、シリンダに対し別個の台板が必要とされる。液圧液体は、例えば、油、水又は有機液体とすることができる。背が高く且つ幅の狭い船楼、及び長いトランスミッションのシャフトは、甲板積み貨物として大形で背の高い貨物を輸送する船舶のようなその他の型式の船にても有意義である。上記の実施の形態において、シリンダは、減衰装置の固定部分を構成し、ピストンは、シャフトと共に可動である部分を構成する。別の実施の形態において、ピストンは、半径方向内方に突出するカラーとして、シリンダの円筒状壁に固定され、該シャフト部分は、軸方向に分離し且つ液圧シリンダの端部壁を形成するカラーを２つ備えている。この場合、ピストンは、船体と接続した固定部分内に組み込まれ、端部壁は可動部分である。Detailed Description of the Invention Ship Propelled by a Two-Stroke, Low-Speed Internal Combustion Engine The present invention relates to a crankshaft of an engine, a shaft of a transmission interconnecting the crankshaft and a propeller of the ship, and a shaft system (shaft). A damper device acting on a portion of the shaft to dampen axial vibrations in the system, the damper device having a piston disposed in a hydraulic cylinder, A pressure chamber is disposed axially on each side of the piston, and the piston and cylinder move axially relative to each other, resulting in hydraulic fluid flowing between the two hydraulic chambers through a constricted flow path. The invention relates to a two-stroke, low-speed internal combustion engine propelled by a marine vessel. Swiss patent 398,179 describes such a ship with a damping device mounted at the front end of a crankshaft. This shaft part with the piston is constituted by a shaft part bolted to the front end of the crankshaft, and the hydraulic cylinder is bolted to the engine frame by a main bearing at the front end. According to this known damping device, axial vibrations in the crankshaft are damped to such an extent that the vibrations do not cause mechanical damage to the crankshaft. GB 863,752 describes an internal combustion engine with a damper of a similar type, in which, as in the above-mentioned Swiss patent, the piston is mounted on the shaft section at the front end of the engine. The hydraulic cylinder is bolted to an oil pan of the engine. Japanese Patent Publication No. 6-147259 describes a damping device of the above type, in which a piston is fixed to a crankshaft and a hydraulic cylinder is fixed to an engine frame. Japanese Patent Publication No. 6-147270 discloses a damping device, in which a piston is constituted by a disk fixed to an engine frame, and the disk includes two collars (fixed to a crankshaft). (Which serves as the end wall of the hydraulic cylinder). German Patent No. 1,675,554 describes a marine engine in which a hydraulic cylinder is fastened to the engine frame at the front end of the engine, and a piston pivotally supported in the cylinder is fastened to the front end of the crankshaft of the engine. ing. The piston is actuated by a hydraulic piston that generates a rearward axial force (a force that increases the natural frequency of the crankshaft in the axial direction). A common feature of known hydraulic piston-cylinder devices that influence the axial vibration situation of the shaft system is that they are mounted on the engine at the front end at the extension of the crankshaft, Can solve the problem of vibration of the crankshaft itself. It is further known to solve the problem of vibration in the hull of a ship by mounting a vibration compensator at a suitable position on the hull itself. Such a vibration compensating device is rotated in synchronization with the engine speed to generate a periodically changing force, and the force attenuates the vibration of the hull generated from the propulsion system of the ship. It is known that one or more mass bodies are provided. FLS Maskinfabrik, a Danish company, for example, has been lined up with thrust bearings in the shaft system to generate an axial force that varies periodically in phase with the axial vibration in the shaft system. We sell vibration compensation devices that can be attached. One of the disadvantages of this method of damping the vibration of the hull is that the vibration compensator has a relatively complicated structure, and it is particularly difficult to control the vibration compensator in synchronization with the engine. Related structures (such as the thrust bearing bed) are locally affected by stress (often quite large) from both the thrust bearing and the compensator. In conventional ships, the hull typically consists of longitudinally elongated components of the ship, such as decks, superstructures, etc., which are usually not susceptible to undesirable hull vibrations. I have. Over the past 25 years, the design of conventional merchant ships has changed significantly, and in particular, the appearance of the superstructure has changed significantly. This is, in particular, due to the constant need to reduce the number of crew members, which in turn requires less space in the superstructure. Nowadays, superstructures are being shortened so that the saved space can be used for cargo. At the same time, the engine room is moving as far as possible in the stern direction, so that the length of the shaft of the transmission is shortened, and accordingly, the natural frequency when the shaft vibrates is increased. It is an object of the present invention to take into account the design of the hull, the distribution and loading of cargo, and the handling of cargo during unloading, even if the engine room is located further in the bow direction of the ship. It is a simple and economical way to reduce or prevent hull vibrations occurring inside and outside the superstructure due to axial vibrations. In view of the above circumstances, a ship (a ship such as a container ship) according to the present invention has several cargo holds arranged in the stern direction of the engine room, and has a back protruding from the upper deck of the ship. It has a tall tower. Also, the length of the shaft of the transmission is 40 m or more, and the shaft portion on which the damping device operates is disposed in the shaft of the transmission at a position considerably away from the engine. In addition, the piston or the hydraulic cylinder is securely connected to the hull of the ship. As described above, the damping device includes the fixed portion securely connected to the hull of the ship, and the movable portion that follows the axial movement of the shaft portion of the transmission. The location of the damping device described above differs from the well-established prior art which teaches that hydraulically actuated damping devices must be located at the crankshaft, in particular at its front end. This simple hydraulically actuated damping device dampens axial vibrations in the transmission shaft to a less harmful extent. Also, the vibration of the superstructure can be damped to the extent that it is not necessary to use complex and rather costly known vibration compensators (with rotating masses). When several cranes are used on the same vessel during loading and unloading, it is advantageous to have some cargo holds in the aft position of the engine room, which is readily accessible by cranes. When the stern is extremely thin, that is, when the block coefficient is reduced so that the hull can appropriately obtain low propulsion resistance at high speeds, the engine room located in the bow direction can be easily incorporated into the hull. is there. In view of the outlook and the navigation of the ship, the superstructure must be taller than the tallest deck cargo, especially for container ships where seven or eight containers are stacked on top of each other. In this case, the height of the superstructure is extremely high. The high height of the superstructure, combined with its short length, can cause unwanted vibrations due to longitudinal vibrations of the hull. Placing several cargo holds in the stern direction of the superstructure (advantageous when loading on a ship) results in a longer transmission shaft and a greater associated mass and rigidity. Relatively small. Thus, its natural frequency of axial vibration is determined primarily by the length of the shaft (just as the natural frequency of a pipe in an organ depends only on the length of the pipe). Therefore, if the influence of the propeller is neglected, the natural frequency of the axial vibration is inversely proportional to the length of the shaft, and in the case of a shaft having a length of 40 m, the natural frequency is 15 Hz or less. Low speed, two-stroke marine crosshead engines typically have a nominal speed of about 2 revolutions per second, and the largest contributor to exciting axial vibration is the propeller, and more specifically, its propeller. Harmonic vibration (the degree of vibration corresponds to the number of blades of the propeller). In the case of a six-blade propeller rotating at 2 revolutions / second, the main excitation frequency is 12 Hz. This is close to or equal to the natural frequency (natural frequency) of the shaft, so that a significant amount of vibration can be transmitted to the hull. To prevent this, these vibrations are applied by attaching the moving part of the damping device to the transmission shaft at a considerable distance from the engine, while the fixed part of the damping device is mounted on the ship's hull, As a result of the vibration, the piston and the cylinder move relative to each other, causing hydraulic fluid to be pumped between the chambers. This damping device does not need to be controlled to match the engine speed, since its moving parts naturally contribute to the axial vibration of the transmission shaft. The propeller is positioned at the free end of the shaft (where the axial vibration is at a maximum), while the vibration is minimized by a thrust bearing provided at the rear end of the engine. In order to maximize the relative movement of the piston and the cylinder as much as possible, this damping device is suitably mounted on one of the most aft journal bearings on the transmission shaft at the most aft freestanding journal bearing. be able to. The shaft of this transmission preferably comprises at least one radially projecting collar which forms part of the damping device. This collar may, for example, constitute a piston. This design is structurally simple and produces a damping force acting coaxially with the longitudinal axis of the shaft. However, when one or more pistons are arranged side by side on the transmission shaft and connected to the shaft via a console, this damping force does not necessarily occur. The shaft of this transmission may be formed with two axially protruding collars forming the end walls of the cylinder, and the piston disposed between the two collars may be fitted with a hull of the ship. Can be securely connected. In the following, the invention will be described in detail with reference to exemplary embodiments, with reference to the attached drawings, which are shown in very schematic form. In the accompanying drawings, FIG. 1 is a side view of a ship, and FIG. 2 is a diagram showing a damping device attached to a transmission member of the ship of FIG. The container ship 1 has a hull 2 partitioned into a plurality of holds 3 by a well-known method by a horizontal bulkhead and an inner bottom, that is, a top plate of a tank. These holds 3 are closed by a hatch cover 4 on which containers can be stacked as deck cargo up to the height indicated by dashed lines 5. In the embodiment shown, the containers are stacked up to seven layers and have a total height of 20 m or more. This means that the height of the superstructure 6 of the ship must be 25 to 30 m. About 32m boat typical width, and the superstructure of 8m, there are nine floors, the total area is about 2300 m ² and comprising (enough not be utilized in the crew of the current 12 to 14 people Area). For this reason, this superstructure is only 6 m long, but still provides a large space. Tall and narrow superstructures have a low natural frequency for longitudinal vibration. This superstructure 6 is arranged so as to provide a space for several holds in the aft direction, and allows unloading and unloading of the cargo in some holds by a container crane without being obstructed by the superstructure. Can be. In the embodiment shown, at the stern there are five holds for a 40 foot container. In order to properly utilize the space in the hull, the engine room is disposed below the superstructure 6, that is, at a distance from the propeller 7 of the ship. The internal combustion engine 8 is connected to a constant pitch propeller via a transmission shaft 9. The shaft of this transmission consists of one or more intermediate shafts and a propeller shaft that supports the propeller. This intermediate shaft in the bow direction is usually connected to the crankshaft via a thrust bearing provided at the rear end of the engine. For this reason, the entire shaft of the transmission is substantially fastened in the axial direction by a thrust bearing. The engine is typically a large two-stroke crosshead engine with a nominal speed at full load in the range of 70 to 160 rpm, typically 110 rpm or less. In the illustrated embodiment, the shaft of the transmission is about 60 meters in length, and its engine output is about 50,000 kW at a nominal speed of 94 rpm. The transmission shaft extends from the engine room through a shaft passage 9 ′ and further extends through the stern to the propeller 7. The shaft 9 is supported in a conventional manner by a number of journal bearings distributed along the length of the shaft. The number of blades of the propeller corresponds to its diameter and the power transmitted to the water. For example, four to eight blades can be provided. When the number of blades is 6 or more and the speed is 94 rpm or more, the main excitation frequency for the axial vibration in the shaft of the transmission is 9.4 Hz, which is the frequency of the axial vibration of the shaft 60 m in length. It is almost equal to the natural frequency. These axial vibrations are transmitted to the hull of the ship through the thrust bearing. In this hull, the vibrations cause the hull, or the transom panels in the superstructure, or the entire superstructure to vibrate longitudinally in an undesirable manner. To prevent this, the axial vibrations are damped by a damping device, generally designated 10, which, as shown in FIG. 2, includes one of the journal bearings of the shaft of the transmission (see FIG. 2). Preferably, it can be mounted on the side of the free-standing journal bearing 11) in the most aft direction. Above the shaft portion 12 projecting from the journal bearing, the shaft is provided with a piston 13 in the form of a radially projecting annular collar. The annular collar is bolted or clamped to the shaft such that the piston cannot be displaced axially with respect to the shaft, or secured to the shaft in any other manner, for example, by welding. Can be. The piston can be mounted for rotation in a circumferential direction with respect to the shaft. The piston 13 is received in a hydraulic cylinder 14 bolted to the side of the journal bearing to provide hydraulic chambers 15, 16 on each side of the piston. The piston may have, in a known manner, an outer diameter smaller than the inner diameter of the hydraulic cylinder to provide a throttle passage between the two chambers 15, 16 between the piston and the inner surface of the cylinder. Preferably, the piston is mounted in a substantially sealable manner in the cylinder, so that when the piston is displaced, the liquid in the chamber is pushed out through a circular passage consisting of connection holes 17, 18, and into each chamber and throttling means 19. It is preferable to make it flow. The throttling means can be designed with an outer housing 20 holding a stack of plate parts, which individually demarcate several narrow channels 21; Each of the sections is set at a suitably low height such that the flow of liquid through the passage is slowed by the viscosity of the liquid. The passage of the transmission shaft through the cylinder 14 is formed by a co-rotating sealing ring made of, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene), which is received in a recess formed in the inner part of the cylinder. Sealed by the method. These seals are formed in such a way that a small amount of liquid is always drained from the chambers 15, 16, thereby removing the heat transferred by the damping. These chambers are always filled with liquid by a supply pipe (not shown) (opening to at least one chamber). When the engine is running, there is a periodically varying pressure difference between the chambers 15, 16, the maximum of which is determined by the ratio of the maximum value of the varying axial force on the shaft to the area of the piston 13. Decided. Since the pressure drop in one chamber is largely offset by a corresponding pressure rise in the other chamber, the supply pressure to the chamber will be such that the pressure difference between the chambers can be prevented so as to prevent the inhalation of air in the damping device The pressure must be higher than 1/2 of the pressure. With a shaft diameter of 780 mm and a piston outer diameter of 1000 mm, the supply pressure will typically be 5 bar. If the damping requirement is high, several pistons with associated cylinders can be used on the same transmission shaft. As an alternative to mounting the cylinder on the side of the journal bearing, the cylinder can be connected directly to the hull 2, but this requires a separate bedplate for the cylinder. The hydraulic liquid can be, for example, oil, water or an organic liquid. Tall and narrow superstructures and long transmission shafts are also meaningful for other types of ships, such as ships carrying large, tall cargo as deck cargo. In the above embodiment, the cylinder constitutes a fixed part of the damping device, and the piston constitutes a part which is movable with the shaft. In another embodiment, the piston is fixed to the cylindrical wall of the cylinder as a radially inwardly projecting collar, the shaft portion separating axially and forming the end wall of the hydraulic cylinder It has two collars. In this case, the piston is incorporated in a fixed part connected to the hull and the end wall is a movable part.

Claims

[Claims] 1. Engine crankshaft, and the crankshaft and ship propeller ( 7) and a shaft (9) of the transmission interconnecting the shaft and the shaft in the shaft system. A device (10) acting on a portion (12) of the shaft to dampen directional vibrations; A shaft system consisting of The damping device has a piston (13) disposed within a hydraulic cylinder (14). , Hydraulic chambers (15, 16) are arranged axially on each side of the piston. And the piston and the cylinder move relatively axially, resulting in hydraulic fluid Flows between the two hydraulic chambers through the narrowed flow paths (17, 18, 19). Like a container ship propelled by a two stroke, low speed internal combustion engine (8) To a good ship (1) Having several cargo holds (3) arranged at the stern of the engine room; With a tall superstructure (6) protruding from the upper deck of the ship, The length of the transmission shaft (9) is 40 m or more, and Where the shaft section (12) on which the arrangement acts is at a considerable distance from the engine Located in the shaft of the transmission at Either the piston or the hydraulic cylinder (14) is securely attached to the hull of the ship. A ship characterized by being connected. 2. 2. The ship according to claim 1, wherein the damping device includes a transmission system. Characterized in that it is arranged on one of the journal bearings in the most stern direction with respect to the shaft. Ship. 3. 3. The ship according to claim 2, wherein the damping device has a self-supporting structure in a rearmost direction. A ship mounted on an internal bearing (11). 4. The ship according to any one of claims 1 to 3, wherein the transmission The shaft (9) of the housing projects radially forming part of the damping device A ship comprising at least one collar. 5. 5. The ship according to claim 4, wherein the shaft of the transmission is a front shaft. Two radially projecting collars forming the end walls of the cylinder; That the piston disposed between the collars is securely connected to the hull of the ship. Characteristic ship.