本发明专利技术涉及一种螺旋桨驱动布置(1)，其包括螺旋桨轴、螺旋桨轮毂(20)、行星齿轮(30)和外轴(40)，该外轴与螺旋桨轴同轴布置并径向布置在螺旋桨轴的外侧，外轴(40)连接到螺旋桨叶片(22、24)，螺旋桨轴在其一端连接到推进单元并在其第二端固定到螺旋桨轮毂，螺旋桨轴固定到行星齿轮构件(32)中的一者，行星齿轮构件(34、36)中的另一者通过施加在螺旋桨轴上的驱动扭矩来驱动外轴。螺旋桨驱动布置(1)还包括桨距控制构件(52)，其在第一状态下将第三行星齿轮构件(36；34)旋转地固定到第二行星齿轮构件(34；32)，使得螺旋桨轴和外轴以相同的转速旋转，并在第二状态下将第三行星齿轮构件接合到壳体(60)，使得第三行星齿轮构件相对于壳体旋转地固定。本发明专利技术还涉及一种船舶(100)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种螺旋桨驱动布置。本专利技术还涉及一种包括螺旋桨驱动布置的船舶。本专利技术可以应用于海洋船舶，诸如帆船。
技术介绍
1、海洋船舶可以包括具有螺旋桨轮毂的螺旋桨驱动布置，该螺旋桨轮毂包括一个或多个螺旋桨叶片。螺旋桨叶片的桨距角可以是可调整的。
2、例如，已知为帆船配备包括上述螺旋桨轮毂的螺旋桨驱动布置。螺旋桨驱动布置可以由诸如电动马达的马达驱动，该马达通过使用电能存储系统提供电力。例如，能量存储系统可以是电池，诸如锂离子电池。
3、在帆船航行期间，可以对能量存储系统进行电力再生，即，电动马达也可以用作发电机。为此，可以调整一个或多个螺旋桨叶片的桨距角以优化电力再生，例如用于提高能量效率。
4、另外或替代地，当螺旋桨驱动布置生成推进力时调整桨距角也可能是有利的。
5、鉴于上述情况，努力开发一种可靠、稳健、紧凑、高效和/或具有成本效益的螺旋桨驱动布置，该螺旋桨驱动布置具有可调螺旋桨叶片桨距角。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种改进的螺旋桨驱动布置，其至少减轻了现有技术的一个缺点或者至少提供了一种合适的替代方案。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的船舶，诸如帆船，其至少减轻了现有技术的一个缺点或者至少提供了一种合适的替代方案。
2、根据本专利技术的第一方面，该目的通过根据权利要求1的螺旋桨驱动布置来实现。
3、因此，提供了一种螺旋桨驱动布置，其包括：
4、-螺旋桨轴，
<
p>5、-螺旋桨轮毂，该螺旋桨轮毂包括一个或多个螺旋桨叶片，其中该一个或多个螺旋桨叶片的桨距角是可变的，6、-行星齿轮，该行星齿轮包括驱动地连接的第一行星齿轮构件、第二行星齿轮构件和第三行星齿轮构件，以及
7、-外轴，该外轴与该螺旋桨轴同轴布置并径向布置在该螺旋桨轴的外侧，
8、其中该外轴驱动地连接到该一个或多个螺旋桨叶片以改变该桨距角，
9、其中该螺旋桨轴在其一端被配置为驱动地连接到推进单元，并且在其第二端驱动地固定到该螺旋桨轮毂，
10、并且其中该螺旋桨轴驱动地固定到该行星齿轮构件中的一者，并且其中该行星齿轮构件中的另一者被布置成通过施加在该螺旋桨轴上的驱动扭矩来驱动该外轴，并且
11、-该螺旋桨驱动布置还包括用于改变该一个或多个螺旋桨叶片的桨距角的桨距控制构件，
12、其中该桨距控制构件被布置成在第一状态下将该第三行星齿轮构件旋转地固定到该第二行星齿轮构件，使得该螺旋桨轴和该外轴被布置成以相同的转速旋转，并且在第二状态下将该第三行星齿轮构件接合到壳体，使得该第三行星齿轮构件相对于该壳体旋转地固定。
13、通过提供如本文所公开的螺旋桨驱动布置，实现了改进的螺旋桨驱动布置。例如，本专利技术是基于如下认识：可以通过使用桨距控制构件和通过驱动地连接到一个或多个螺旋桨叶片以改变桨距角的仅一个行星齿轮来有效地控制桨距角。由此，实现了紧凑配置，这意味着例如降低了添加另外的齿轮以实现螺旋桨驱动布置的功能的需要。这还意味着更可靠和稳健的配置，因为螺旋桨驱动布置的桨距角功能需要很少部件。
14、通过如本文所公开的桨距控制构件来控制桨距角意味着改变或调整一个或多个螺旋桨叶片的桨距角，并且还将一个或多个螺旋桨叶片保持在固定的桨距角。每个螺旋桨叶片的桨距角相对于相应螺旋桨叶片的相应桨距角旋转轴线进行调整。每个螺旋桨叶片的桨距角旋转轴线优选地沿着螺旋桨轴的径向方向延伸。
15、当螺旋桨轴与外轴以相同的转速旋转时，一个或多个螺旋桨叶片的桨距角是固定的。另外，当第三行星齿轮构件相对于壳体旋转地固定时，在螺旋桨轴也旋转时调整一个或多个螺旋桨叶片的桨距角。
16、行星齿轮的第一、第二和第三行星齿轮构件中的每一者是中心齿轮、承载多个行星齿轮轮的行星齿轮架和环形齿轮中的相应一者。因此，例如，几种不同的组合对于实现如本文所公开的可变桨距角功能是可行的。更具体地，已经认识到六种不同的输入/输出配置(即，具有与螺旋桨轴和外轴的不同连接的六种不同组合)是可行的。例如，如果螺旋桨轴驱动地固定到中心齿轮，则行星齿轮架或环形齿轮可以被布置成通过施加在螺旋桨轴上的驱动扭矩来驱动外轴。另外，通过改变行星齿轮构件中的哪两个构件应当在第一状态下彼此旋转地固定，对于每个输入/输出配置可能总共有三种组合。这导致总共有十八种可能的组合。
17、任选地，第一行星齿轮构件驱动地固定到螺旋桨轴。仍然任选地，中心齿轮驱动地固定到螺旋桨轴。
18、任选地，第一行星齿轮构件是行星齿轮的中心齿轮。这意味着简化配置，其中最靠近行星齿轮的旋转轴线的中心齿轮可以驱动地固定到螺旋桨轴。
19、仍然任选地，第二行星齿轮构件是行星齿轮的承载多个行星齿轮轮的行星齿轮架。行星齿轮轮旋转地布置在行星齿轮架上并且驱动地连接中心齿轮和环形齿轮。这也意味着简化配置。例如，行星齿轮架可以驱动地固定到外轴。
20、仍然任选地，第三行星齿轮构件是行星齿轮的环形齿轮。
21、任选地，第三行星齿轮构件是行星齿轮的承载多个行星齿轮轮的行星齿轮架。行星齿轮轮旋转地布置在行星齿轮架上并且驱动地连接中心齿轮和环形齿轮。
22、仍然任选地，第二行星齿轮构件是行星齿轮的中心齿轮。
23、仍然任选地，第一行星齿轮构件是行星齿轮的环形齿轮。环形齿轮可以驱动地固定到外轴。
24、任选地，桨距控制构件是离合器构件。例如，离合器构件可以是摩擦离合器构件或牙嵌式离合器构件。
25、任选地，该离合器构件可沿与该螺旋桨轴的旋转轴线的方向相对应的任意方向在该第一状态与该第二状态之间移动。因此，离合器构件可以沿着螺旋桨轴的旋转轴线前后移动。如在垂直于螺旋桨轴的旋转轴线的平面中所见，离合器构件可以包围螺旋桨轴，例如，与螺旋桨轴同轴。
26、任选地，外轴被布置成相对于螺旋桨轴旋转一整圈或多于一整圈。由此，一个或多个螺旋桨叶片的桨距角可以被设定为任何角度，即，相对于相应螺旋桨叶片的桨距角旋转轴线为0至360度的角度。
27、任选地，该螺旋桨驱动布置还包括用于测量该外轴的转速的第一传感器和/或用于测量该螺旋桨轴的转速的第二传感器。由此，可以以可靠和预测的方式控制桨距角。仍然任选地，该螺旋桨驱动布置还包括控制单元，该控制单元被布置成从该第一传感器和该第二传感器接收指示该螺旋桨轴和该外轴的转速的信号，其中该控制单元被配置为基于从该传感器接收的信号来输出指示当前桨距角的信号。该控制单元可以被配置为每次记录外轴和螺旋桨轴的相对转速时更新指示当前桨距角的值。更新的值可以存储在与该控制单元相关联的存储器中。因而，当前桨距角始终为用户所知。
28、任选地，该螺旋桨驱动布置还包括锥齿轮布置，该锥齿轮布置将外轴与一个或多个螺旋桨叶片驱动地连接。
29、任选地，该螺旋桨驱动布置包括仅一个行星齿轮。这意味着紧凑配置。
30、根据本发本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种螺旋桨驱动布置(1)，其包括：
2.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第一行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的中心齿轮(32)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第二行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的行星齿轮齿轮架(34)，所述行星齿轮齿轮架承载多个行星齿轮轮(342)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第三行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的环形齿轮(36)。
5.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第三行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的行星齿轮架(34)，所述行星齿轮架承载多个行星齿轮轮(342)。
6.根据权利要求5所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第二行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的中心齿轮(32)。
7.根据权利要求6所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第一行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的环形齿轮(36)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述桨距控制构件是离合器构件(52)。
9.根据权利要求8所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述离合器构件(52)能够沿与所述螺旋桨轴(10)的旋转轴线(A)的方向相对应的任何方向(A)在所述第一状态与所述第二状态之间移动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述外轴(40)被布置成相对于所述螺旋桨轴(10)旋转一整圈或多于一整圈。
11.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其还包括用于测量所述外轴(40)的转速的第一传感器(72)和/或用于测量所述螺旋桨轴(10)的转速的第二传感器(74)。
12.根据权利要求11所述的螺旋桨驱动布置(1)，其还包括控制单元(76)，所述控制单元被布置成从所述第一传感器和所述第二传感器(72、74)接收指示所述螺旋桨轴和所述外轴(40)的转速的信号，其中所述控制单元被配置为基于从所述传感器接收的信号来输出指示当前桨距角的信号。
13.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其还包括锥齿轮布置(44)，所述锥齿轮布置将所述外轴(40)与所述一个或多个螺旋桨叶片(22、24)驱动地连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述螺旋桨驱动布置(1)仅包括一个行星齿轮(30)。
15.一种船舶(100)，诸如帆船，其包括根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)。
...
【技术特征摘要】
1.一种螺旋桨驱动布置(1)，其包括：
2.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第一行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的中心齿轮(32)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第二行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的行星齿轮齿轮架(34)，所述行星齿轮齿轮架承载多个行星齿轮轮(342)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第三行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的环形齿轮(36)。
5.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第三行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的行星齿轮架(34)，所述行星齿轮架承载多个行星齿轮轮(342)。
6.根据权利要求5所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第二行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的中心齿轮(32)。
7.根据权利要求6所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述第一行星齿轮构件是所述行星齿轮(30)的环形齿轮(36)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述桨距控制构件是离合器构件(52)。
9.根据权利要求8所述的螺旋桨驱动布置(1)，其中所述离合器构件(52)能够沿与所述螺旋桨轴(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·卡尔森，
申请(专利权)人：沃尔沃遍达公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。