推进单元和包括该推进单元的船舶制造技术

公开了一种用于推进船舶的推进单元。所述推进单元包括：主体，所述主体被配置为布置在船舶的龙骨处并且包括枢轴点；翅片，所述翅片相对于主体可移动地布置；以及致动器组件，所述致动器组件用于产生翅片相对于主体的升沉运动。所述致动器组件包括至少一个致动器。所述翅片连接到枢轴点，使得翅片被布置为当至少一个致动器产生翅片的升沉运动时围绕枢轴点枢转，从而产生翅片的俯仰运动。从而产生翅片的俯仰运动。从而产生翅片的俯仰运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】推进单元和包括该推进单元的船舶
[0001]本公开涉及用于船舶的推进系统领域。本公开涉及一种用于船舶的推进单元和包括该推进单元的船舶。

技术介绍

[0002]用于船舶的推进系统领域涉及将船舶的原动机的能量输出转换为前进运动。取决于船舶类型和船舶提供的服务，燃料成本可能占船只总运营成本的多达50％至60％。螺旋桨是当今船舶上主要使用的推进装置。现代螺旋桨可实现的最大敞水效率约为70％。对于商业航运，希望提高推进系统的效率，以避免浪费由原动机提供的能量。

技术实现思路

[0003]因此，需要一种推进系统，其减轻、缓解或解决现存的缺点并提供更有效的船舶推进。
[0004]公开了一种用于推进船舶的推进单元。所述推进单元包括：主体，所述主体被配置为布置在船舶的龙骨处并且包括枢轴点；翅片，所述翅片相对于主体可移动地布置；以及致动器组件，所述致动器组件用于产生翅片相对于主体和/或龙骨的升沉运动。所述致动器组件包括至少一个致动器。所述翅片连接到枢轴点，使得翅片被布置为当至少一个致动器产生翅片的升沉运动时围绕枢轴点枢转，从而产生翅片的俯仰运动。
[0005]本公开的一个优点是翅片产生的流体动力阻力小于常见的推进系统(诸如由在水中移动的轴系驱动的螺旋桨)产生的流体动力阻力。所述推进单元的致动器提供了用于产生翅片的运动的驱动机构，所述驱动机构简单高效并且减少了推进单元的能量损失和维护要求。所述翅片的运动还可以通过致动器来控制，使得翅片的流体动力特性可以适于提高翅片的效率。此外，所述推进系统的主体为包括所述推进单元的船舶提供方向稳定性。因此，提高了推进单元的效率。
[0006]公开了一种船舶，其包括如本文所公开的用于推进船舶的推进单元。主体布置到船舶的龙骨。翅片被配置为相对于船舶的龙骨进行俯仰运动和/或升沉运动。
[0007]本公开的一个优点是与常见的推进系统(诸如由在水中移动的轴系驱动的螺旋桨)相比，所述船舶的推进系统提高了效率并降低了维护要求。因此，可以减少船舶的燃料消耗和由于船舶维护而导致的停机时间，这降低了船舶的运营成本和排放。此外，所述推进系统的主体为包括所述推进单元的船舶提供方向稳定性。
附图说明
[0008]通过以下参考附图对本公开的示例性实施方案进行的详细描述，本领域技术人员将易于明白本公开的以上以及其他特征和优点，在附图中：
[0009]图1A示出了根据本公开的包括单个致动器的推进单元的示例性透视图，
[0010]图1B示出了根据本公开的包括所述单个致动器的推进单元的示例性侧视图，
[0011]图2A至图2D示出了根据本公开的包括第一致动器和第二致动器的推进单元的示
例性总体设计和运动模式，
[0012]图3示出了根据本公开的用于将翅片连接到第一致动器和第二致动器的示例性连接，
[0013]图4示出了根据本公开的推进单元的示例性主体，
[0014]图5是示出根据本公开的当第一致动器和第二致动器在相移的情况下操作时推进系统的翅片的运动模式的示例性曲线图，
[0015]图6示出了根据本公开的用于可旋转地布置到船舶的示例性推进单元，
[0016]图7示出了根据本公开的包括示例性推进单元的示例性船舶的外部透视图，
[0017]图8示出了根据本公开的包括示例性推进单元的示例性船舶的内部透视图，
[0018]图9示出了根据本公开的包括经由固定枢轴点布置到翅片的第一致动器和第二致动器的示例性推进单元，
[0019]图10示出了根据本公开的包括经由固定枢轴点布置到翅片的第一致动器和第二致动器的示例性推进单元，并且
[0020]图11是示出使用不同攻角曲线(profile)的推进系统的翅片的运动模式的示例性曲线图。
具体实施方式
[0021]下文描述各种示例性实施方案和细节，在相关时参考了附图。应注意，附图可能按比例或可能不按比例进行绘制，并且在所有附图中，具有相似结构或功能的元件由相同的附图标记表示。还应注意，附图仅意图促进对实施方案的描述。它们无意作为本公开的详尽描述或作为对本公开的范围的限制。另外，示出的实施方案不必具有所示的所有方面或优点。结合特定实施方案描述的方面或优点不必限于所述实施方案，并且可在任何其他实施方案中实践，即使未如此示出或未如此明确地描述也是如此。
[0022]为了清楚起见，附图是示意性和简化的，并且它们仅示出了有助于理解本公开的细节，而省略了其他细节。自始至终，相同的附图标记用于相同或对应的部分。
[0023]公开了一种用于推进船舶的推进单元。推进单元包括：主体，所述主体被配置为布置在船舶的龙骨处并且包括枢轴点(诸如第一枢轴点)；翅片，所述翅片相对于主体可移动地布置；以及致动器组件，所述致动器组件用于产生翅片相对于主体的升沉运动。升沉运动在本文中可以指翅片的往复运动，诸如当推进单元布置在船舶上时翅片相对于主体的线性竖直向上/向下运动。所述致动器组件包括至少一个致动器。所述翅片连接到枢轴点，使得翅片被布置为当至少一个致动器产生翅片的升沉运动时围绕枢轴点枢转，从而产生翅片的俯仰运动。本文中翅片的俯仰运动是指翅片围绕其横向轴线的旋转，诸如围绕从翅片的第一尖端延伸到翅片的第二尖端(诸如从翅片的左舷侧尖端延伸到翅片的右舷侧尖端)的轴线。翅片的升沉运动和/或俯仰运动产生用于推进船舶的推力。
[0024]至少一个致动器可以是线性致动器。致动器可以是液压、电动或机械致动器。在一个或多个示例推进单元中，致动器可以是柱塞式致动器。推进单元可以包括至少一个致动杆。致动器组件可以经由至少一个致动杆连接到翅片。致动器组件可被配置为以振荡模式操作，从而产生翅片的振荡升沉和俯仰运动。
[0025]在推进单元的一个或多个示例实施方案中，枢轴点可以固定地布置到主体。推进
单元可以包括操纵杆臂。操纵杆臂可以附接到枢轴点，使得操纵杆臂可以围绕枢轴点枢转。翅片可以经由操纵杆臂附接到枢轴点。由于翅片可以附接到可枢转地附接到枢轴点的操纵杆臂，所以翅片可以围绕枢轴点枢转。
[0026]在推进单元的一个或多个示例实施方案中，翅片可以可枢转地布置到操纵杆臂。推进单元还可以包括俯仰杆，所述俯仰杆被配置为当致动器产生翅片的升沉运动时改变翅片的俯仰。俯仰杆的第一端可以在距翅片附接到操纵杆臂的枢轴点一定距离处可枢转地布置到翅片。推进单元可包括曲柄(诸如双臂曲柄)，所述曲柄具有第一臂和第二臂并且分别在距第一臂和第二臂的端部一定距离处可枢转地布置到推进单元的主体。俯仰杆的第二端可以可枢转地布置在曲柄的第一端上，并且致动器可以可枢转地布置到曲柄的第二端。在致动器进行往复运动时，曲柄可以围绕枢轴点旋转，从而改变曲柄的第二臂的位置，进而改变俯仰杆的第二端的位置。这会导致俯仰杆的第一端改变相对于将翅片连接到操纵杆臂的枢轴点的位置，从而导致翅片改变相对于操纵杆臂的俯仰角。曲柄还可包括第一接触表面和第二接触表面，所述第一接触表面和第二接触表面彼此面对并且被配置为分别接触操纵杆臂的上侧和下侧，以产生翅片的升沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于推进船舶的推进单元(1)，所述推进单元(1)包括：
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主体(2)，其被配置为布置在所述船舶的龙骨处并且包括枢轴点(5a)，
‑
翅片(3)，其相对于所述主体(2)可移动地布置，以及
‑
致动器组件(4)，其用于产生所述翅片(3)相对于所述主体(2)的升沉运动，所述致动器组件(4)包括至少一个致动器(4a、4b)，其中所述翅片(3)连接到所述枢轴点(5a)，使得所述翅片(3)被布置为当所述至少一个致动器(4a、4b)产生所述翅片(3)的所述升沉运动时围绕所述枢轴点(5a)枢转，从而产生所述翅片(3)的俯仰运动。2.根据权利要求1所述的推进单元(1)，其中所述至少一个致动器(4a、4b)是线性致动器。3.根据权利要求1或2所述的推进单元(1)，其中所述推进单元(1)包括至少一个致动杆(9、9a、9b)，所述致动器组件(4)经由所述至少一个致动杆(9、9a、9b)连接到所述翅片(3)。4.根据前述权利要求中任一项所述的推进单元(1)，其中所述致动器组件(4)被配置为以振荡模式操作，从而产生所述翅片的振荡升沉和俯仰运动。5.根据前述权利要求中任一项所述的推进单元(1)，其中所述枢轴点(5a)固定地布置到所述主体(2)。6.根据权利要求5所述的推进单元(1)，其中所述推进单元(1)包括操纵杆臂(7)，所述翅片(3)经由所述操纵杆臂(7)附接到所述枢轴点(5a)。7.根据权利要求1至4中任一项所述的推进单元(1)，其中所述致动器组件(4)包括第一致动器(4a)和第二致动器(4b)，其中所述枢轴点(5a)连接到所述第二致动器(4b)，使得所述枢轴点(5a)相对于所述主体(2)可移动地布置。8.根据权利要求7所述的推进单元(1)，其中所述第一致动器(4a)和所述第二致动器(4b)能够相对于彼此独立地操作，使得所述翅片(3)的所述升沉运动和所述俯仰运动之间的相位差是可变的。9.根据权利要求7或8所述的推进单元(1)，其中所述翅片(3)包括第一翅片部分(3a)、第二翅片部分(3b)、第一连杆(8a)、和第二连杆(8b)，其中所述第一翅片部分(3a)和所述第二翅片部分(3b)经由所述第一连杆(8a)和所述第二连杆(8b)连接，其中所述第一连杆(8a)和所述第二连杆(8b)平行布置并且与所述第一翅片部分和所述第二翅片部分(3a、3b)的前缘(10)相距相应的第一距离和第二距离。10.根据权利要求9所述的推进单元(1)，其中所述主体(2)包括第一贯通槽(13a)和第二贯通槽(13b)，用于允许所述第一连杆(8a)和所述第二连杆(8b)突出穿过所述主体(3)并且可滑动地布置在所述第一贯通槽(13a)和所述第二贯通槽(13b)内。11.根据权利要求9或10所述的推进单元(1)，其中所述第一连杆(8a)连接到所述第一致动器(4a)，并且所述第二连杆(8b)连接到所述第二致动器(4b)。12.根据权利要求11所述的推进单元(1)，其中所述第一连杆(8a)和所述第二连杆(8b)分别经由第一致动杆(9a)和第二致动杆(9b)连接到相应的第一致动器(4a)和第二致动器(4b)。13.根据权利要求12所述的推进单元(1)，其中所述第一致动杆(9a)和所述第二致动杆(9b)布置在所述主体(2)内部。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的推进单元(1)，其中所述致动器组件(4)包括第三致动器(4c)。15.根据权利要求14所述的推进单元(1)，其中所述第一致动器(4a)、所述第二致动器(4b)和所述第三致动器(4c)中的至少两个能够相关地操作，以可变地调整所述翅片(3)的所述俯仰角和/或所述升沉。16.根据从属于权利要求9至13中任一项时...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：马士基有限公司，
类型：发明
国别省市：