一种船用可调桨节能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种船用可调桨节能装置，包括测量装置、螺旋桨转速及螺距调节仪、模式切换仪、监控设备；测量装置安装于船舶的可调桨尾轴；螺旋桨转速及螺距调节仪、监控设备安装于船舶的集控室内；模式切换仪安装于船舶的驾驶台；模式切换仪包括节能模式、正常运行模式；正常运行模式根据船舶运行状态在满足节能运行条件下能够切换到节能模式；测量装置、螺旋桨转速及螺距调节仪、模式切换仪、监控设备的通信接口分别与船舶的控制台相接。本实用新型专利技术不但能实现对螺距和转速进行自动匹配，以达到任意指定航速下油耗最低的目的，还能保证舰船预定到港时间、减轻驾驶员的工作负荷，有效控制成本控制，节能减排，实现保护环境的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种船用可调桨节能装置


[0001]本技术涉及可调距螺旋桨领域，具体地，涉及一种船用可调桨节能装置。

技术介绍

[0002]近年来针对船舶主推进系统节能的研究越发普遍，但大部分科研人员主要围绕着高效发动机、高效螺旋桨的研发，以及最佳营运航速的分析选择，且都取得了相当可喜的成果，但同时也有相应的一些限制。比如新型的先进设备仅适用于新造船舶的配备，选择最佳营运航速涉及十分繁琐的计算和水池试验，不便于所有操作人员掌握。因而探讨一种便于实船应用，且面向所有新老船舶的节能装置，同时起到节能降耗的效果。
[0003]另外，可调距螺旋桨相对于传统的定距桨而言，极大的提高了舰船机动性能，有效延长了发动机的维护周期和使用寿命，其恒转速模式更利于驱动轴带发电机等辅助负载，有着更好的航行条件适应性和经济性。但由于其结构、控制等相对复杂，如果不够熟悉其工作原理，出现操作使用不当时，就不能很好的发挥出其优良特性，有些情况甚至还会适得其反，造成运营成本的增加。另一方面现有的可调桨厂家所选用或研发的控制系统皆以螺距控和转速控制作为出发点，无法保证舰船在不同船况(压载、污底等)、海况(风、浪、流等)下船、机、桨匹配达到最优。
[0004]当前主流的可调桨控制模式分为恒转速运行和变速变桨操纵两种。恒转速时主机保持最大转速，通过改变螺旋桨的螺距角获得不同的船速。经研究发现在低功率区域即低航速时，恒转速模式的油耗呈现倍数级的增长。若从节能的角度来看，低航速或者低功率输出时应选用变速变桨模式运营。因而以航速控制为导向，探讨一种能够实现舰船定速巡航功能的节能装置，显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种船用可调桨节能装置，通过该节能装置的自适应功能对螺距和转速进行自动匹配，以达到任意指定航速下油耗最低的目的，不仅能保证舰船预定到港时间、减轻驾驶员的工作负荷，还能够有效控制成本控制，节能减排，实现保护环境的目的。
[0006]根据本技术提供的一种船用可调桨节能装置，包括测量装置、螺旋桨转速及螺距调节仪、模式切换仪、监控设备；
[0007]所述测量装置安装于船舶的可调桨尾轴；
[0008]所述螺旋桨转速及螺距调节仪、监控设备安装于船舶的集控室内；
[0009]所述模式切换仪安装于船舶的驾驶台；
[0010]所述模式切换仪包括节能模式、正常运行模式；
[0011]所述正常运行模式根据船舶运行状态在满足节能运行条件下能够切换到节能模式；
[0012]所述测量装置实时测量船舶运行参数；
[0013]所述螺旋桨转速及螺距调节仪根据所述模式切换仪的切换状态调节螺旋桨及螺距；
[0014]所述监控设备根据所述螺旋桨转速及螺距调节仪的调节进行实时监控柴油机的运行；
[0015]所述测量装置、螺旋桨转速及螺距调节仪、模式切换仪、监控设备的通信接口分别与船舶的控制台相接。
[0016]进一步地，所述测量装置包括螺旋桨转速及螺距测量仪、轴功率计、船舶对地对水航速测量仪、风速风向测量仪。
[0017]进一步地，所述模式切换仪设有航速设定器；所述螺旋桨转速及螺距调节仪根据航速设定器设定的航速匹配对应的螺旋桨转速和螺距。
[0018]进一步地，所述节能模式设有巡航模式、恒功率模式；
[0019]所述巡航模式适用于海况良好时，通过设定船舶的航速，保证到港时间及降低整个航段的油耗；特别地，还能避免人工通过控制发动机转速和螺距方式，时时调整以获得预定航速带来的极大工作量。
[0020]所述恒功率模式适用于在通过恶劣海况海域时，锁定主机负荷进行工作，船速相应变化；
[0021]所述恒功率模式在船舶驶出恶劣海况海域后切换所述巡航模式，降低整个航程主机燃油消耗总量。
[0022]进一步地，所述监控设备监控柴油机的转速、负荷输出及各项运行参数，保证柴油机运行在安全范围内。
[0023]进一步地，所述节能运行条件包括：在到港时间充沛的情况下低速航行；航行时避免人为干预，确保航速稳定；恶劣工况时保证主机输出功率恒定，避免主机输出负荷峰值；提高各种工况海况时螺旋桨螺距和转速的组合桨效。
[0024]与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：
[0025]1、本技术在海况良好时通过设定船舶的航速，不仅可保证准确的到港时间及整个航段的最低油耗，更能避免人工通过控制发动机转速和螺距方式，时时调整以获得预定航速带来的极大工作量。
[0026]2、本技术船用可调桨节能装置能够在船舶驶出应对不同海况时合理切换恒功率模式和巡航模式，从而降低了整个航程主机燃油消耗总量。
[0027]3、本技术船用可调桨节能装置在节能模式下整个螺旋桨转速和螺旋桨螺距在匹配过程是缓慢的，渐进的，避免突加、突卸螺旋桨转速及螺距造成柴油机超负荷运行。
[0028]4、本技术船用可调桨节能装置能够在新建造船时进行配置，也能对已运营船舶进行加装，实际应用适应性强。
附图说明
[0029]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0030]图1为本技术一种船用可调桨节能装置的结构示意图；
[0031]图2为本技术一种船用可调桨节能装置各部件安装于船体的位置示意图。
[0032]图中示出：
[0033]具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本技术的保护范围。
[0035]本技术提供了一种船用可调桨节能装置，节能装置100包括测量装置1、螺旋桨转速及螺距调节仪2、模式切换仪4、监控设备3；测量装置1安装于船舶可调桨尾轴，螺旋桨转速及螺距调节仪2与监控设备3安装于船舶的集控室内，模式切换仪4安装于船舶的驾驶台；测量装置1、螺旋桨转速及螺距调节仪2、模式切换仪4、监控设备3的通信接口分别与控制台相接。测量装置1实时测量船舶运行参数；螺旋桨转速及螺距调节仪2根据模式切换仪4的切换状态调节螺旋桨及螺距；监控设备3根据螺旋桨转速及螺距调节仪2的调节进行实时监控柴油机的运行。具体地，测量装置1包括实时测量螺旋桨转速和螺距的螺旋桨转速及螺距测量仪、测量轴功率的轴功率计、测量船舶对地航速和对水行数的船舶对地对水航速测量仪、测量风速和风向的风速风向测量仪。
[0036]其中模式切换仪4包括节能模式、正常运行模式；正常运行模式根据船舶运行状态在满足节能运行条件下能够切换到节能模式。具体的，节能运行条件包括：在到港时间充沛的情况下低速航行；航行时避免频繁的人为干预，确保航速稳定；恶劣工况时保证主机输出功率恒定，避免主机输出负荷峰值；各种工况海况时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用可调桨节能装置，其特征在于，包括测量装置(1)、螺旋桨转速及螺距调节仪(2)、模式切换仪(4)、监控设备(3)；所述测量装置(1)安装于船舶的可调桨尾轴；所述螺旋桨转速及螺距调节仪(2)、监控设备(3)安装于船舶的集控室内；所述模式切换仪(4)安装于船舶的驾驶台；所述模式切换仪(4)包括节能模式、正常运行模式；所述正常运行模式根据船舶运行状态在满足节能运行条件下能够切换到节能模式；所述测量装置(1)实时测量船舶运行参数；所述螺旋桨转速及螺距调节仪(2)根据所述模式切换仪(4)的切换状态调节螺旋桨及螺距；所述监控设备(3)根据所述螺旋桨转速及螺距调节仪(2)的调节进行实时监控柴油机的运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆胜军，时永军，王炳轩，
申请(专利权)人：天津中海油能源发展油田设施管理有限公司，
类型：新型
国别省市：