用于控制船舶的表面驱动装置的方法制造方法及图纸

在用于一船舶（１００）的一表面驱动装置中，其在不同的依赖于速度的行驶范围内运行，在至少一个行驶范围内自动地在一封闭的控制回路中在检测预定的调节参数的情况下进行平衡角度的调节，并且在至少另一行驶范围内受控制地在检测预定的控制参数下自动地以为该行驶范围规定的方式进行平衡角度（τ）的调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1所述的用以控制船舶的表面驱动装置的方法。
技术介绍
在快速马达驱动的船舶中，其设有一表面驱动装置，螺旋桨轴可绕一与来自马达或传动装置的驱动轴的铰接点向所有的方向转动。马达和传动装置位于船体中。在螺旋桨 轴在一个垂直的平行于船舶的纵轴线设置的平面内转动时改变螺旋桨的浸水深度并从而 改变驱动能量转换成推力。螺旋桨轴在垂直平面内的转动称为平衡，转动的尺度称为平衡 角度。在较高的速度和只部分地浸水的螺旋桨时，表面驱动装置达到其最好的效率。最好的 平衡角度因此取决于船舶的速度，并且在传统的船舶中以相应的不准确性手工实施。此外， 手工的平衡还增加船驾驶员除其其他的任务外的负担，这同样增加平衡角度的最好的调节 的困难。在现有技术中描述一种用于表面驱动装置的自动的平衡控制，其自动地根据相应 的行驶范围调节平衡角度。行驶范围通过船舶在不同的速度时在水中占有的位置确定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种对于相应的行驶范围用于优化地自动调节船舶的表 面驱动装置的平衡角度的方法。通过权利要求1的特征达到该目的。船舶的表面驱动装置包括至少一个驱动单元，在所述驱动单元中包括螺旋桨的螺 旋桨轴在一万向轴套中导向。万向轴套在铰接点中可转动地固定在船舶的尾部并且螺旋桨 轴在铰接点铰链连接于驱动轴。驱动轴或直接地由一在船舶的船体的内部设置的马达驱 动，或连接于一在马达后面连接的传动装置的输出轴。万向轴套并从而螺旋桨轴在一平行 于船舶的纵轴线的垂直平面内的转动被称为平衡，其中由一上平衡限和一下平衡限限定平 衡角度作为转动的尺度。利用平衡运动调节螺旋桨的浸水深度。利用万向轴套在水平平面 内的转动，控制船舶的行驶方向，其中用于该转动的尺度是控制角度，其在一左边的最大的 控制角度和一右边的最大的控制角度之间运动。为了在两平面内实施转动运动，由一平衡 促动器和一控制促动器操纵万向轴套。其中它们又由一电子控制装置来控制。表面驱动装 置在至少两个不同的行驶范围内操作，使得在至少一个行驶范围内自动地在一封闭的控制 回路中在检测预定的调节参数的情况下调节平衡角度的调节。在至少另一行驶范围内在检 测预定的控制参数的情况下自动地以一为该行驶范围规定的方式控制平衡角度。平衡角度 的自动的改变以下称为自动的平衡，按照行驶范围不同的方式和方法称为平衡方式。自动的平衡的优点特别是对每个情况的最好的平衡角度的调节，从而按照要求能 够利用最好的推力或有利的效率行驶以及减轻船驾驶员的负担。由诸从属权利要求得出本专利技术的有利的实施形式。在一可能的实施形式中，通过一转速上限和一转速下限或一关于船舶的速度限与其成正比关系的速度限确定各行驶范围。各转速极限或各速度限在电子控制装置中编程序。在各行驶范围的变换时在方法的有利的方案中涉及的平衡方式自动地转到相应 的转速极限或速度限。在方案中从在电子控制装置中存放的数值表格或特性曲线取出根据转速或速度 调节的平衡角度，其中内插中间值。另一方案用于至少一个行驶范围是转速或速度的检测， 借此在电子控制装置中借助于一在那里存储的函数算出相应的平衡角度。此外，在手工的数据输入上例如在一操纵台上新输入的和所要求的转速只被认为 是一这样的转速，当其超出一滞后范围时，该滞后范围根据操作引起的转速波动确定。在本专利技术的实施形式中驱动装置的全部转速，只要不出现转差，就相互成正比关 系。在一传动链中使用一分级传动装置的特别情况下，能够利用传动级的识别算出与马达 转速成正比的驱动转速或螺旋桨转速。在本专利技术的特别的实施形式中，在至少一个行驶范围内在一加速行驶时向一较快 的行驶范围的过渡并从而控制方式的变换在一较高的转速极限或速度限时如同在当较快 的行驶范围重新转入较慢速的行驶范围时的减速一样。由螺旋桨轴的转速或与其处于正比 的马达转速算出或借助于测量装置检测速度，其在方法中作为一重要的参数，其中测量装 置例如能够是一超声波传感器、一雷达系统、一全制动测管或一卫生支持的和/或无线电 支持的导航或位置的识别系统。在一有利的实施形式中，除了所述至少一个被控制的行驶范围和至少一个被调节 的行驶范围外设置一慢速行驶范围用于慢速行驶例如开始操纵。该慢速行驶范围从一通过 马达的空转转速产生的第一转速极限，一直延伸到一第二转速极限。在该行驶范围内自动 的平衡是未激活的，但这与一手工的工作方式不是意义相同的，因为虽然由船驾驶员可手 工任意改变平衡角度而在平衡促动器中没有电子控制装置干预，但在超过第二转速极限并 从而离开慢速行驶范围时由在背后运行的自动的平衡自动地激活用于第二行驶范围的自 动的控制方式。在另一实施形式中，表面驱动装置在四个行驶范围内运行，其中随着在慢速行驶 范围内转速的提高从第二转速极限起接着一第二行驶范围，从一第三转速极限起接着一第 三行驶范围并且从一第四转速极限起接着一第四行驶范围。在第二行驶范围和第三行驶范 围内受控制地实现自动的平衡。在第四行驶范围内自动地在一封闭的控制回路中调节平衡 角度，在该第四行驶范围内驱动装置达到一确定的最高的转速或船舶达到其最高的速度。在另一方案中，在一平衡上限与一平衡下限之间的平衡范围内改变平衡角度，该 平衡上限规定螺旋桨达到其最大最高的位置的、万向轴套的角度，其中平衡下限规定螺旋 桨占据其可达到的最低的位置的、万向轴套的角度。在其中间具有一确定的中间的位置，其 不必是各平衡限的数学的平均值。在本专利技术的另一实施形式中，在随着升高的转速或速度发生的从慢速行驶范围向 第二行驶范围的过渡时从平衡角度在前行的行驶范围内占有的任意位置自动地向平衡范 围的平衡下限调节平衡角度。此外在转速或速度降低时从第三行驶范围向第二行驶范围的过渡时同样发生平 衡角向平衡下限那边的调节。在从第二行驶范围到达第三行驶范围时在一方案中平衡角度从平衡下限进入确定的中间的位置。如果转速或速度下降并且第四行驶范围转入第三行驶范围，则在一方案中平衡角 度从由其在第四行驶范围内已调节的位置移到第三行驶范围的中间的位置。在一有利的实施形式中，特别在第三行驶范围内，在该行驶范围内船舶处于滑移 状态，有可能由船驾驶员在一在电子控制装置中预调的校正范围内从中间位置出发手工改 变平衡角度。借此一对外部的影响例如波浪的适应是可能的。自动的平衡控制在这种情况 下类似如在慢速行驶范围内在背后仍然是激活的并且在超过一第三转速极限时自动地变 换自动的平衡方式。如果在第三行驶范围内超过所说的校正范围，则在本专利技术的一有利的进一步构成 中自动的平衡控制切换到一第一备用工作方式并且仅仅能够手工调节平衡角度。可选地，自动的工作方式的结束通过船驾驶员是可能的，例如借助于一个平衡的 开关。在另一方案中，为了返回自动的平衡控制需要手工的复位，例如借助于一复位开关。在通过转速或船舶的速度的提高从第三行驶范围向第四行驶范围过渡时有利地 首先保持在第三行驶范围内调准的平衡角度。此外，在从第三范围向第四范围的过渡时在 一封闭的控制回路内自动地从平衡角度的控制向平衡角度的调节变换，在第四范围内船舶 达到其最高速度并且各马达满载运转。在这种情况下改变平衡角度，使达到一确定的最高 转速或最高的速度。在特别的实施形式中，在一船舶上设置至少两个驱动单元。在这种情况下每一驱 动单本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制船舶（１００）的表面驱动装置的方法，该表面驱动装置具有至少一个驱动单元（１４０），该驱动单元由一个引导螺旋桨轴（１０６）的万向轴套（１０５）和一个由电子控制装置（１３０）控制的平衡促动器（１８０）和控制促动器（１８１）组成，其中万向轴套（１０５）绕一个在船尾板（１０４）上安装的铰接点（１１１）竖直地在平衡范围（τ＿Ｇ）内能转动一个平衡角度（τ）并且水平地在一最大的控制角度（σ＿Ｌ）内能转动一个控制角度（σ），并且在铰接点（１１１）中螺旋桨轴（１０６）与一传动链（１２５）铰链连接，并且表面驱动装置在至少两个不同的行驶范围内运行；其特征在于，在一个自动的工作方式中，在至少一个被调节的行驶范围内在检测预定的调节参数的数值情况下自动地在一封闭的控制回路中调节平衡角度（τ）的调节，并且在至少一个被控制的行驶范围内在检测预定的控制参数的数值的情况下自动地以一为该行驶范围规定的工作方式控制平衡角度的调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A基耶奇，
申请(专利权)人：腓特烈斯港齿轮工厂股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]