包括推进单元的船舶制造技术

一种包括推进单元(10)的船舶，该推进单元具有螺旋桨(14)，其中推进单元设置成被枢转至第一部署定向和第二缩回定向之间的任何定向，其中在第一定向中螺旋桨在推力方向上提供推力以移动船舶，且在第二定向中绕枢转轴线(17)枢转，其中枢转轴线接近位于螺旋桨附近或螺旋桨处的螺旋桨轴承，使得在第二定向中，推进单元基本与船舶的船壳(2)齐平，其中通过适于允许推进单元在第一定向和第二定向之间枢转的方式提供用于给推进单元提供推力的能量。本发明专利技术进一步涉及这种船舶的使用，其特别地适用于深水和浅水的组合运行。

A ship comprising propulsion units

A propulsion unit (10) of the ship, the propulsion unit has a propeller (14), the propulsion unit is arranged to be pivoted to the first deployment of directional and second directional retract any of the first to provide thrust propeller in the thrust direction to move the ship in them, and in the second orientation around. The axis of rotation (17) pivot, the pivot axis near the propeller propeller or rotor bearing is located nearby, made in the second orientation, promote the basic unit and the ship hull (2) by Qi Ping, which is adapted to allow push into unit pivot between the first and second directional directional manner for propulsion unit provide thrust energy. The invention further relates to the use of such a ship, which is particularly suitable for combined operation of deep water and shallow water.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括推进单元的船舶
本专利技术涉及安装在水运船舶船壳的浸没部分上的推进单元，该推进单元包括枢转地安装于船壳的螺旋桨喷管、旋转地设置在喷管内部的螺旋桨、用于驱动螺旋桨的驱动装置以及用于控制螺旋桨喷管的定向的部署机构。本专利技术进一步涉及包括这种推进单元的船舶。
技术介绍
水运船舶通常既运行在浅水中又运行在深水中，例如海洋、近海水域以及河流。当船舶运行在相对较深的水域中时，最常使用螺旋桨来提供推力，以使船舶能够移动。螺旋桨的尺寸与获得的推力相关，且可能需要大型螺旋桨来提供必要的推力。采用大型螺旋桨可能导致螺旋桨在船壳的最低点以下延伸，使螺旋桨处于船舶的最下点。因此，螺旋桨确定船舶的吃水，使得螺旋桨易受撞击。当船舶运行在足够水深中时这通常不是问题，但是当船舶临近陆地或跨过浅水区域运行时，可能产生最小化船舶的吃水的需求。在这点上，US5397255公开了一种安装在可伸缩杆上的螺旋桨。其他现有解决方案包含通过折叠螺旋桨来改变螺旋桨的直径，如在US4565531中公开的那样。上述解决方案具有多种缺点，特别是在螺旋桨直径被制造的较大以提供更多推力的情况下。可伸缩螺旋桨将需要沉重的附接件从而吸收来自螺旋桨的力并且确保螺旋桨在使用过程中保持在原位。因此，用于水运船舶的改进的推进单元将是有利的。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种用于水运船舶的推进单元，其允许推进单元的螺旋桨移动，以减少船舶的吃水。
技术实现思路
因此，在本专利技术的第一方面中，旨在通过提供一种安装在水运船舶的船壳的浸没部分上的推进单元来获得上述目的和多种其他目的，该推进单元包括枢转地安装于船壳的螺旋桨喷管、可旋转地设置在喷管内部的螺旋桨、用于驱动螺旋桨的驱动装置以及用于控制螺旋桨喷管的定向的部署机构，其中螺旋桨喷管围绕与螺旋桨喷管相交的喷管枢转轴线在部署定向与缩回定向之间枢转，在部署定向中螺旋桨设置在适于提供使船舶移动的推力的基本竖直位置，在缩回定向中螺旋桨设置在倾斜的或基本水平的位置，以减少船舶的吃水。由此提供了一种改进的推进单元，特别是更有效的推进单元，其中可以利用相对较大的螺旋桨直径，而同时适应较低的水深。推进单元特别适用于既运行在深水也运行在浅水中的船舶。在正常运行期间，推进单元下翻。这允许比传统推进单元大得多的螺旋桨直径。螺旋桨和螺旋桨喷管可被转动，以减少船舶的吃水，且由于本专利技术的特点，因此螺旋桨和螺旋桨喷管的转动半径变得尽可能小，以帮助减小需要容纳推进单元的空间。进一步，喷管枢转轴线可以在垂直于螺旋桨的旋转轴线方向的方向上延伸。同样，喷管枢转轴线可以在基本横切于水运船舶航行方向的方向上延伸。在上述推进单元的一个实施方式中，喷管枢转轴线可以偏离螺旋桨的旋转轴线。相比于其中枢转轴线与螺旋桨的旋转轴线重合的推进单元，通过利用偏离，用于螺旋桨喷管的枢转轴线附接点可以设置成更靠近船舶的船壳。具有更靠近船壳的附接点使得推进单元和船壳之间更好地传递力。由此，支撑结构的尺寸可减小，这可以改进船壳的流体动力特性并且减少阻力。另外，当螺旋桨喷管处于缩回定向时，减小支撑结构的尺寸可以减少船舶的吃水。总之，偏离的旋转轴线能使用较大的螺旋桨，这可以是有利的。在另一个实施方式中，枢转轴线可以与螺旋桨的旋转轴线相交。另外，螺旋桨可以是轮圈驱动的，并且在该实施方式中，驱动装置可以是永磁电动机。利用永磁体的轮圈驱动的螺旋桨的原理先前已经在申请人的公布号为WO2010/13480A2的国际专利申请中公开。在一个实施方式中，固定永磁体可以设置在螺旋桨喷管中，且螺旋桨可以安装在设置有永磁体并且可旋转地设置在螺旋桨喷管中的螺旋桨外罩中。由此提供了用于螺旋桨外罩的轴承。进一步，提供轮圈驱动的螺旋桨的优点是相比于安装有传统的轴且中心驱动的螺旋桨来说优化了力矩的传递。当使用大型螺旋桨时，力矩的传递变得更重要。在这点上，已经示出的是在具有根据本专利技术的推进单元的船舶中，所需动力可降低大约20％，同时保持了船舶的推力。这大大节约了空间、材料使用、燃料消耗等。另外，其他优点包括降低噪音和振动，并且能主动补偿船舶的起伏。更进一步，螺旋桨喷管可以适于被附接于从船壳的浸没部分伸出的支撑结构。在另一个实施方式中，螺旋桨可以安装在由在螺旋桨喷管内部延伸的支撑结构支撑的可旋转的螺旋桨轴上，并且驱动装置可以是设置用于使螺旋桨轴旋转的电动机。此外，推进单元可以适于围绕基本垂直的方位轴线枢转地安装于船壳的浸没部分，从而提供方位推进器的功能。由此，来自推进单元的推力的方向可以指向不同于螺旋桨所提供方向的其他方向，这可用于增强船舶的转向。本专利技术进一步涉及一种水运船舶，例如海上补给船舶或移动式海上钻井单元，其包括一个或多个上述推进单元。本专利技术的不同方面可以各自与其他任何方面结合。本专利技术的这些方面和其他方面将通过参照下文中描述的实施方式的解释变得显而易见的。附图说明现在将参照附图更详细地描述根据本专利技术的船舶上的推进单元。附图示出本专利技术实施方式的例子，且不解释为限制落入所附权利要求组的范围内的其他可能的实施方式。图1示出安装在船舶上的两个推进单元；图2a和2b示出包括推进单元的船舶；图3a和3b示出推进单元的不同定向；图4a和4b表示根据本专利技术的一个实施方式的推进单元的推动轴线和枢转轴线之间的关系；图5a示出推进单元；并且图5b和5c各自示出沿线AA’和B截取的图5a的推进单元的横截面。具体实施方式图1示出在船舶1的船尾部分中安装在船壳2的浸没部分上的两个推进单元。每个推进单元都包括枢转地安装的螺旋桨喷管13和设置在喷管内部的可旋转的螺旋桨14。部署机构15被设置为用于使螺旋桨喷管和螺旋桨在部署定向和缩回定向之间绕喷管枢转轴线17枢转。参照图2a和2b，在图2a中示出的部署定向中，螺旋桨设置在基本竖直的位置，适用于提供使船舶移动的推力，并且在图2b中示出的缩回定向中，螺旋桨设置在倾斜或基本水平的位置，以减少船舶的吃水D。推进单元进一步包括将在下文进一步描述的用于驱动螺旋桨的驱动装置16。如从图1中观察到的，推进单元10被示出为安装在从船壳2伸出的中心支撑结构30和侧面支撑结构31之间。然而，推进单元也可通过不背离本专利技术的范围的多种其他方式安装在船壳上。喷管突起131从螺旋桨喷管13伸出并且提供用于附接于支撑结构的附接点。本领域技术人员容易理解的是，螺旋桨喷管采用必要的轴承来安装，以提供枢转运动。被设置为使螺旋桨喷管移动的部署机构15在图4b中进一步详细地示出。示出的部署机构包括安装在喷管突起131上的枢转臂151，其也被连接至线性致动器，例如液压缸152。当液压缸的活塞153基于所关联的液压泵的运行而向前或向后移动时，活塞的运动被传递给枢转臂151，其促进螺旋桨喷管13和螺旋桨14的运动。螺旋桨喷管和螺旋桨绕与螺旋桨喷管相交的喷管枢转轴线17转动。如从图4a中观察到的，枢转轴线在垂直于螺旋桨的旋转轴线142的方向上延伸。因此，当螺旋桨在部署定向和缩回定向之间移动时，也可被表示为螺旋桨的推力方向的、螺旋桨142的旋转轴线的方向逐渐改变。取决于推进单元如何安装在船舶上，喷管的枢转轴线也可以在基本横切于水运船舶航行方向的方向上延伸。图2a和2b示出螺旋桨喷管从图2a中的部署定向至图2b中的缩回定向的运动如何使包括根据本专利技术的一个或多个推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推进单元(10)，其用于安装在水运船舶(1)的船壳(2)的浸没部分上，该推进单元包括：‑用于枢转地安装于船壳的螺旋桨喷管(13)；‑可旋转地安装在喷管(13)内部的螺旋桨(14)；‑用于驱动螺旋桨的驱动装置(16)；以及‑用于控制螺旋桨喷管的定向的部署机构(15)，其中螺旋桨喷管围绕与螺旋桨喷管相交的喷管枢转轴线(17)在部署定向与缩回定向之间枢转，在部署定向中螺旋桨设置在适于提供使船舶移动的推力的基本竖直位置，在缩回定向中螺旋桨设置在倾斜的或基本水平的位置，以减少船舶的吃水(D)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.22 EP 14181977.11.一种推进单元(10)，其用于安装在水运船舶(1)的船壳(2)的浸没部分上，该推进单元包括：-用于枢转地安装于船壳的螺旋桨喷管(13)；-可旋转地安装在喷管(13)内部的螺旋桨(14)；-用于驱动螺旋桨的驱动装置(16)；以及-用于控制螺旋桨喷管的定向的部署机构(15)，其中螺旋桨喷管围绕与螺旋桨喷管相交的喷管枢转轴线(17)在部署定向与缩回定向之间枢转，在部署定向中螺旋桨设置在适于提供使船舶移动的推力的基本竖直位置，在缩回定向中螺旋桨设置在倾斜的或基本水平的位置，以减少船舶的吃水(D)。2.根据权利要求1所述的推进单元(10)，其中喷管枢转轴线在垂直于螺旋桨的旋转轴线(142)方向的方向上延伸。3.根据权利要求1或2所述的推进单元(10)，其中喷管枢转轴线在基本横切于水运船舶航行方向的方向上延伸。4.根据前述权利要求中任一项所述的推进单元(10)，其中喷管枢转轴线偏离螺旋桨的旋转轴线。5.根据权利要求1-3中...

【专利技术属性】
技术研发人员：施泰纳尔·奥塞博，
申请(专利权)人：劳斯莱斯船舶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO