NO312659B1 - Fremdriftsanordning for skip, omfattende en fremdriftsmaskin og direkte drevet propellaksel - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremdriftsanordning for skip, bestående av en fremdriftsmaskin og en propellaksel som er direkte forbundet med denne og som er utstyrt med en propell og hvis skyv blir opptatt av et trykklager, samt en hjelpefremdriftsanordning som består av en elektrisk maskin som etter valg blir drevet som generator eller som motor og som via en kopling er forbundet med en gearoverføring, og et tannhjul i gearet som omslutter propellakselen og er forbundet med denne via en fleksibel kopling, hvorved det mellom gearet og fremdriftsmaskinen på et parti av propellakselen er anordnet en innkoplingsbar kopling for overføring av propellskyv, ifølge innledningen i det selvstendige krav.

Fremdriftsanordninger for skip med bare én fremdriftsmaskin kan ved forstyrrelser ved denne eller sogar når denne faller ut bli til en betydelig risiko for skipets sikkerhet. I verste fall fører dette til manglende manøv-rerbarhet for skipet og mulig totalhavari. Særlig hos skip som transporterer gods som er farlig eller miljøskadelig har derfor permanent manøvreringsdyktighet hos skipet også i nødssituasjoner høyeste prioritet.

Som enkleste løsning fremstår innbygging av en hjelpefremdriftsanordning i propellakselen. Denne hjelpefrem-drif tsanordning består av en elektromotor som via et gear driver propellakselen respektivt propellen, hvorved propellakselen i dette tilfelle må frakoples fra den defekte fremdriftsmaskin ved hjelp av en skilleinnretning. På den annen side må imidlertid det lavere propellskyv hos denne hjelpe- eller nødfremdriftsanordning sammenlignet med normaldrift likevel innføres i skipsskroget.

En slik løsning fremgår av prospektet til firmaet Lohmann & Stolterfoht "FLESALUS" (Flexibles Sicherheits-Antriebssystem fiir Schiffe) RDE 75153 av 12.93. I denne konstruksjon foretar en pneumatisk innkoplingsbar tannkopling fraskillelsen av den ikke viste fremdriftsmaskin fra den likeledes ikke viste propell. Samtidig er denne tannkopling også trykklager for overføringen av propellskyvet. En ulempe ved denne løsning er at tannkoplingen oppviser klaring og det foreligger fare for at opptredende svingninger er vanskelige å beherske. Det er også en ulempe at for tannkoplingen i forbindelse med trykklageret er det nødvendig med et eget fundament for å kunne lede kreftene inn i skipsskroget.

Fra CH 173 968 er det kjent et kombinert fremdrifts-anlegg for skip hvor f.eks. en stempelmotor og en turbin kan koples til propellakselen. For å unngå skade på f rem-drif tsaggregatet ved plutselig stillstand av propellakselen er det mellom gearet og propellen anordnet en sikkerhets-kopling som ved overskridelse av et forutbestemt dreiemoment skiller maskinanlegget fullstendig fra propellakselen.

Formålet med oppfinnelsen er å frembringe en skipsfremdriftsanordning med en fremdriftsmaskin og direkte drevet propellaksel samt hjelpefremdriftsanordning for hjelpe- eller nøddrift, hvis mindre propellskyv uten klaring for komponentene i skilleinnretningen kan innføres i skipsskroget og det for dette ikke er nødvendig med et separat fundament.

Dette formål blir løst med de trekk som er angitt i karakteristikken i det selvstendige krav, og er kjennetegnet ved at en kobling som er ordnet på et separat parti av propellakselen er klaringsfri og forbundet med et klaringsfritt hjelpetrykklager, som er aktiverbart ved hjelpe- eller nøddrift av skipet, hvorved det tilsvarende reduserte propellskyv innføres i skipsskroget via et hjelpetrykklager til et trykklager som er anordnet i fremdriftsmaskinen. Fordelaktige utførelsesformer fremgår av de uselvstendige krav.

Kjernen i oppfinnelsen er sammenkoplingen av en i og for seg kjent kopling uten klaring (se L&S Mitteilung 84, IX/82) med et hjelpetrykklager uten klaring, som er aktiverbart véd hjelpe- eller nøddrift av skipet. Ved hjelp av dette hjelpetrykklager blir propellens mindre skyvkraft overført til et trykklager som er anordnet i fremdriftsmaskinen. Fortrinnsvis er koplingen utformet som en i og for seg kjent hydraulisk virkende, konisk boltkopling. Denne spesielle utforming av hjelpetrykklageret garanterer at komponentene i koplingen holdes utenfor innvirkning av propellskyvet, slik at det sikres en posisjonering av alle deler uten klaring.

Løsningen ifølge oppfinnelsen har den fordel at dreiemoment- og skyvoverføringen er entydig adskilt fra hverandre, hvorved i begge tilfeller den absolutte mangel på klaring er første krav på grunn av de store dreiemoment- og skyvsvingninger ved den vanlige drift med totaktsmotorer. Som ytterligere fordel med løsningen ifølge oppfinnelsen skal nevnes at koplingen ikke krever noe separat fundament. Dette har i sin tur som følge at de to trykklagre, dvs. lageret i fremdriftsmaskinen og hjelpetrykklageret som er forbundet med koplingen, ikke kan påvirke hverandre gjen-sidig .

En utførelsesform av hjelpetrykklageret ifølge oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et langsgående snitt gjennom en halvpart

av en skipsfremdriftsanordning ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen A-A i fig. 1. Fig. 1 viser et langsgående snitt gjennom halvparten av et delområde utformet ifølge oppfinnelsen av en skipsfremdriftsanordning. Fremdriftsmaskinen, som her ikke er vist, vanligvis en langsomtgående dieselmotor, er via en flens 1 på driftssiden og en kopling 2, som er uten klaring og som vil bli nærmere forklart og som er integrert med et hjelpetrykklager 3, forbundet med en propellmellomaksel 4.

Propellmellomakselens 4 forbindelse med den egentlige propellaksel inklusivt propellen som er festet på denne er ikke vist her. Vesentlig er bare at det her dreier seg om en såkalt direkte drift hvor innstillingen av det ønskede propellomløpstall foregår via en regulering av fremdriftsmaskinens omløpstall. Anordning av et gear mellom frem-drif tsmaskinen og propellen er her ikke nødvendig. For at skipet også dersom fremdriftsmaskinen faller ut fortsatt skal være manøvrerbart er det anordnet en hjelpefremdriftsanordning. Denne består av en maskin 42 som etter valg drives som motor eller generator og som via en kopling 4 3 er forbundet med gearet 5. I denne utførelsesform er gearet 5 utformet som et inngangsgear, og det store tannhjul 6 er festet til en hylse 7 som omslutter propellmellomakselen 4. Gearets 5 forbindelse med propellmellomakselen4foregår gjennom en høyelastisk kopling 8, som ved hjelp av en ringformet flens 9 er forbundet med propellmellomakselen 4. For festing av den koplingsbare kopling 2 og hjelpetrykklageret 3 er det mellom propellmellomakselen 4 og flensen 1 på

drivsiden anordnet en trykkaksel 10.

Den koplingsbare, klaringsfrie kopling 2 er på kjent måte utformet som boltkopling. Den består av en ytre ringflens 11, en indre ringflens 12, en motholdsflensring 13 og en konisk bolt 14. En ringholdeflens 15 overtar holdingen og føringen for de koniske bolter 14, hvorved de koniske bolter 14 ved hjelp av spesielle holdemuttre 16 er forspent mot ringholdeflensen 15. Sluttstillingen for den åpne til-stand av boltkoplingen 2 blir fastlagt ved hjelp av en bolt 18 som er utformet med en stopper 17. Enkelthetene ved visningen av den hydrauliske forskyvning av de koniske bolter 14 er utelatt her på grunn av at de ikke er vesent-lige for oppfinnelsen. Dreiemomentoverføringen fra den innskjøvne boltkopling 2 til trykkakselen 10 respektivt propellmellomakselen 4 foregår via en i tverrsnitt U-formet flens 19, som via en skrueforbindelse 20 er forbundet med trykkakselen 10.

Ifølge oppfinnelsen er et klaringsfritt hjelpetrykklager 3 integrert med den i og for seg kjente boltkopling 2. Lageret oppviser følgende elementer. Via en skrueforbindelse 21 er den på drivsiden av den ikke viste frem-driftsmaskins flens 1 forbundet med en ringformet flens 22, som i sin tur via en skrueforbindelse 23 er forbundet med den ovennevnte boltkoplings 2 ytre ringflens 11. Hjelpe-trykklagerets~3 ringflens 22 er ved hjelp av et lager 24 opplagret på trykkakselen 10. På denne ringflens 22 kan det på innersiden presses et trykkbånd 25 uten klaring. Den aksiale forskyvningsmulighet foregår via en konisk åpning både på trykkakselen 10 og i boringen i trykkbåndet 25. Den aksiale posisjonering av trykkbåndet 25 foregår via en kontramutter 35, som er anordnet på et gjengeparti av trykkakselen 10. På den annen side blir trykkbåndet 25 holdt på plass ved hjelp av en awinklet flens 26 som ved hjelp av et lager 27 er opplagret på trykkakselen 10. Mellom den sistnevnte flens 26 og trykkbåndet 25 på den ene side og mellom trykkbåndet 25 og ringflensen 22 på den annen side er det anordnet hver sin ringformet skive 28, som begge er utstyrt med trykksteiner. Den awinklete flens 26 er ved hjelp av skruer 3 0 forbundet med ringflensen 22. Denne skrueforbindelse er sikret ved hjelp av en mutter 31, hvorved det mellom mutteren 31 og ringflensen 22 er anordnet en forspenningsring 32. Denne forspenningsring 32 samvirker med en kontramutter 33. Kontramutter en 33 kan ved hjelp av en ikke vist stillemekanisme løses og forspennes. - En mulig utførelsesform er vist som detalj i fig. 2. Smøring av de ovennevnte lagre 24, 27 foregår på den måte at det ved utskjøvet boltkopling 2 og stillestående flens 1 tilføres smøremiddel gjennom en i flensen 1 radial kanal 36, en i trykkakselen 10 sentral boring 3 7 og derfra avgrenete, radiale kanaler 38, 39 til lagrene 24, 27. I flensen 1 er det dessuten anordnet en ytterligere radial kanal 40, som munner ut i mellomrommet 41 mellom flensen 1 og trykkakselen 10. Inn i dette mellomrom 41 pumpes det ved atskillelse av hjelpetrykklageret 3 et fluid for å under-støtte skillingen.

Claims (10)

1. Fremdriftsanordning for skip, bestående av en fremdriftsmaskin og en propellaksel (4) som er direkte forbundet med denne og som er utstyrt med en propell og hvis skyv blir opptatt av et trykklager, samt en hjelpefremdriftsanordning som består av en elektrisk maskin (42) som etter valg blir drevet som generator eller som motor og som via en kopling (43) er forbundet med en gearoverføring (5), og et tannhjul (6) i gearet omslutter propellakselen (4) og er forbundet med denne via en fleksibel kopling (8), hvorved det mellom gearet og frem-drif tsmaskinen på et parti av propellakselen er anordnet en innkoplingsbar kopling (2) for overføring av propellskyv,karakterisert vedat koblingen (2) som er ordnet på et separat parti (10) av propellakselen er klaringsfri og forbundet med et klaringsfritt hjelpetrykklager (3), som er aktiverbart ved hjelpe- eller nøddrift av skipet, hvorved det tilsvarende reduserte propellskyv inn-føres i skipsskroget via hjelpetrykklageret (3) til et trykklager som er anordnet i fremdriftsmaskinen.

2. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat ved normal drift er fremdriftsmaskinens flens (1) på drivsiden forbundet via en skrueforbindel.se (21) med en ringformet flens (22) , som i sin tur via en skrueforbindelse (23) er forbundet med en i og for seg kjent dreiemomentoverførende kopling (2).

3. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat ved bevegelse av skipet forover er det for overføring av det reduserte propellskyv til trykkakselen (10), som er anordnet mellom propellakselen (4) og flensen (1) på drivsiden, anordnet et trykkbånd (25), som samvirker med den ringformede flens (22) via en ringformet skive (2 9) som er utstyrt med for-overtrykksteiner.

4. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 1 og 2,karakterisert vedat ved bakoverbevegelse av skipet er det for overføring av det reduserte propellskyv til trykkakselen (10) som er anordnet mellom propellakselen (4) og_flensen (1) på drivsiden anordnet et trykkbånd (25) , som samvirker med en awinklet holdeflens (26) via en ringskive (2 8) som er utstyrt med bakovertrykk-steiner, hvorved holdeflensen (2 6) er forbundet med den ringskivef ormede flens (22) via en skruef orbindelse (3 0) .

5. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 3 eller 4,karakterisert vedat trykkbåndet (2 5) er posisjonerbart ved hjelp av en kontramutter (35) .

6. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 4,karakterisert vedat skrueforbindelsen (30) er sikret ved hjelp av en mutter (31) som via en aksialforspenning (32) og en med denne samvirkende kontramutter (33) er forbundet med den ringskiveformede flens (22) .

7. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 3 eller 4,karakterisert vedat smøring av trykkakselens (10) lagre foregår gjennom en i den stillestående flens (1) anordnet, radial kanal (3 6), som står i forbindelse med en kanal (37) som går gjennom trykkakselen (10) og ligger i midt aksen, hvorved den sentrale kanal (37) er utstyrt med radiale avgreninger (38, 39) til lagrene (24, 27) .

8. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 7,karakterisert vedat trykkakselens (10) lager (24), som vender mot flensen (1) er utformet som sentrerende lager.

9. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 7,karakterisert vedat det i den stillestående flens (1) er anordnet en radial kanal (40) som munner ut i mellomrommet mellom trykkakselen (10) og flensen (1) .

10. Fremdriftsanordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat gearet (5) er utformet som et gear med ett eller to gear.