用于海上运输工具的二进二或二进一混合动力装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于海上运输工具的混合动力装置，该混合动力装置具有两个混合原动机，一个电动马达和一个内燃机，该混合动力装置将动力例如扭矩分配至单个推进器或两个推进器，例如具有螺旋桨的穿水式驱动器。所述原动机可以单独地或结合地施加动力，但是在所有情况下都维持基本最佳的推进效率。所述原动机的动力输出与一个动力传输装置例如齿轮箱连通，该动力传输装置可以将所述动力输出合并以驱动单个推进器，或者可以具有驱动两个推进器的动力分流实施方案。此外，在其他实施方案中可以利用多个混合动力装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于海上运输工具的二进二或二进一混合动力装置
技术介绍
1.
本专利技术总体涉及船舶动力系统，且更具体而言涉及一种用于将动力从混合原动机传输至海上运输工具上的一个或多个推进装置的装置。2.相关技术讨论鉴于众多的环境问题，目前正使用能够以电力代替仅仅依靠内燃机提供动力的混合电动-内燃运输工具以减少污染，主要是以减少废气排放和噪音的形式减少污染，并且提高总体燃料效率。因此，这种混合动力运输工具正在变得越来越受欢迎。至今，这种趋势的最盛行的商业化实例已出现于汽车工业中。已有人努力将电力和混合驱动技术用在海上运输工具中。然而,仅在最大的海上船只中用常规的混合电动-内燃系统实施了最盛行的船舶实例，但是这些海上运输工具都没有包括如下的动力装置，该动力装置允许受控地应用电动马达和内燃机中的任一个或两者，而不显著地影响推进效率。因为当前的船舶动力系统未能提供解决噪音、空气污染、低燃料效率以及可靠性问题的方案，所以希望一种能够以减少噪音和废气排放的形式产生更少的环境污染的绿色解决方案，并且实现辅助原动机在速度和秘密行动方面的优点，而不牺牲提高的推进效率和燃料效率。于是需要一种用于海上运输工具的灵活的且有效率的混合动力装置，该混合动力装置允许使用者在某些情况下仅仅依靠电动马达，允许使用者在另一些情况下仅仅依靠内燃机，或者允许在再一些情况下依靠两个原动机，而不影响速度和推动效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于将来自两个混合动力源的动力传输至至少一个或多个推进装置的装置，所述至少一个或多个推进装置诸如穿水式螺旋桨驱动器(surface propellerdrive)、常规螺旋桨设施、喷水式推进器、舷外挂机、吊舱驱动器等。根据本专利技术的一个方面，一种用于海上运输工具的推进系统，包括具有与动力传输装置连通的第一动力传输元件的电动马达，由此第一扭矩被传输至所述动力传输装置的第一输入。此外，所述系统包括具有与所述动力传输装置连通的第二动力传输元件的内燃机，由此第二扭矩被传输至所述动力传输装置的第二输入。还提供了至少一个具有动力输入元件的推进器，其中施加至所述动力输入元件的扭矩产生推进力以移动海上舰艇。所述动力传输装置还包括至少一个输出和一个动力传输组件，所述至少一个输出与所述至少一个推进器的动力输入元件连通，所述动力传输组件被配置使得:1)当在任何给定的时间施加所述第一扭矩或所述第二扭矩时，存在与所述至少一个推进器的动力输入元件连通的所述输出的基本相应的扭矩；以及2)当施加至所述第一输入的所述第一扭矩和施加至所述第二输入的所述第二扭矩每分钟转数基本相同时，出现与所述至少一个推进器的动力输入元件连通的所述输出的每分钟基本相应的转数。在本实施方案的另一方面中，推进器推力器被配置成当以满功率运行时，以每分钟基本相同的转数将所述第一扭矩施加至所述第一输入和将所述第二扭矩施加至所述第二输入，得到最佳效率。根据本实施方案的另一个方面，RPM均衡装置被配置以控制来自所述电动马达的所述第一动力传输元件的动力传输和来自所述内燃机的所述第二动力传输元件的动力传输，使得所述第一输入和第二输入以每分钟基本相同的转数旋转。在本实施方案的另一个方面，自动模式选择元件被配置以控制来自所述电动马达和所述内燃机的动力的施加，使得能够单独地或结合地利用任一动力源。在本实施方案的另一方面中，所述电动马达被配置成在动力输出的范围内运行，所述动力输出的范围包括引起所述第一输入的每分钟转数与所述第二输入的每分钟转数基本相同的一个动力输出，由此所述电动马达可以是一个加速器。根据本实施方案的另一个方面，所述动力传输装置是齿轮箱，该齿轮箱还包括一个相对于海上运输工具的船尾板固定的齿轮箱壳体。所述齿轮箱还包括动力传输组件，该动力传输组件包括安装在所述齿轮箱壳体内部的齿轮系，所述齿轮系接受来自所述第一输入和所述第二输入的动力，且将进入两个动力传输装置的动力基本平分。根据另一个实施方案，一种推进海上船只的方法，包括:运行原动机，其中一个原动机是电动马达且一个原动机是内燃机。所述方法进一步包括将由任一个或两个原动机产生的动力接受进入安装在齿轮箱内的齿轮系，以及将所述动力输出为任一个或者两个动力分量。接下来，所述方法包括将所述一个或两个动力分量接受进入相应的一个或两个离合器组件，以及将所述一个或两个动力分量选择性地传输通过所述离合器组件，并且传输至可操作地连接至所述离合器组件的相应的一个或两个推进器，从而推进海上运输工具。能够使用电动马达作为唯一的原动机，允许船和其他海上运输工具在码头或者靠近码头、或其他系泊位置时减少来自废气排放的污染并且减少噪音，如航道法规可能要求的那样。还应注意，在一些行政辖区内，对船和其他水运工具提出并实施防空转的规则和条例。一些行政辖区正在为其行政辖区内的航道的一些部分提议和实施禁止使用内燃机的规则和条例，或规定内燃机的最大马力额定值。此外海上运输工具，特别是涉及军事调遣的那些海上运输工具可能需要尽可能安静地行驶以避开侦查。能够在所谓的秘密行动模式只使用电动马达给所述海上运输工具提供动力，可以帮助避免被敌军侦察到，因此可保住生命和设备。当穿过航道的无航迹标定部分时，也可以要求海上运输工具以更低的速度运行以避免产生航迹。重要地，电动马达不只是比内燃机更安静和更清洁，而且在更低的速度行驶时它们比内燃机有更高的燃料效率。或者，能够使用所述内燃机作为唯一的原动机，允许在所述电动马达发生故障或电能损耗完例如当电池放完电时使用替代的燃料源和替代的原动机。这种多余备份允许所述运输工具更可靠，从而即使任何一个原动机或与其相关联的燃料损耗完之后也能继续航行。此外，当变换电动马达时通过产生电能，所述内燃机可以给放完电的电池再充电。最终，能够使用两个原动机 内燃机和电动马达 可以允许提闻最闻速度，该最高速度对于军用海上舰艇、政府机构海上运输工具等进行追击和逃避是特别重要的。此外，使用两个原动机可以允许滑行的海上舰艇在达到滑行条件时克服高阻力峰值，该高阻力峰值均不能被所述电动马达或所述内燃机单独克服。结合下面的描述和附图将会更好的认识和理解本专利技术的这些以及其他方面和目的。然而，应理解的是，虽然指出本专利技术的优选实施方案，但是下面的描述仅是以示例的方式给出，而不是作为限制。在本专利技术的范围内可以进行许多变体和改型，而不偏离其精神，且本专利技术包括所有这些改型。【附图说明】在附图中示出了本专利技术的优选示例性实施方案，其中所有的附图中相同的标号代表相同的部分，且在附图中:图1是示出了根据一个优选实施方案的混合动力装置的海上运输工具的尾部剖面部分的侧视图；图2是示出了根据包括两个推进器(即，穿水式驱动器)的优选实施方案的混合动力装置的海上运输工具的尾部剖面部分的俯视图；图3是根据包括两个推进器(即，螺旋桨)的优选实施方案的混合动力装置的等距示意图；图3A是根据包括两个推进器(S卩，螺旋桨)和一个控制系统的优选实施方案的混合动力装置的等距示意图；图4是图2和3的混合动力装置的齿轮箱的齿轮系的示意图；图5是图1的混合动力装置的齿轮箱的齿轮系的示意图；图6是结合了两个混合动力装置的海上船只的后视示意图，其中每个齿轮箱驱动两个推进器(即，反向旋转的螺旋桨对);图7是示出了对于多个马达马力值的RP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于海上运输工具的推进系统，包括：一个电动马达，所述电动马达具有与一个动力传输装置连通的第一动力传输元件，由此第一扭矩被传输至所述动力传输装置的第一输入；一个内燃机，所述内燃机具有与所述动力传输装置连通的第二动力传输元件，由此第二扭矩被传输至所述动力传输装置的第二输入；至少一个推进器，所述至少一个推进器具有一个动力输入元件，其中施加至所述动力输入元件的一个扭矩产生一个推进力以移动海上舰艇；所述动力传输装置还包括至少一个输出和一个动力传输组件，所述至少一个输出与所述至少一个推进器的动力输入元件连通，且所述动力传输组件被配置使得：1）当在任意给定的时间施加所述第一扭矩或所述第二扭矩时，存在与所述至少一个推进器的动力输入元件连通的输出的基本相应的扭矩；以及2）当施加至所述第一输入的所述第一扭矩和施加至所述第二输入的第二扭矩每分钟转数基本相同时，出现与所述至少一个推进器的动力输入元件连通的所述输出的每分钟基本相应的转数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.06 US 13/081,2821.一种用于海上运输工具的推进系统，包括: 一个电动马达，所述电动马达具有与一个动力传输装置连通的第一动力传输元件，由此第一扭矩被传输至所述动力传输装置的第一输入； 一个内燃机，所述内燃机具有与所述动力传输装置连通的第二动力传输元件，由此第二扭矩被传输至所述动力传输装置的第二输入； 至少一个推进器，所述至少一个推进器具有一个动力输入元件，其中施加至所述动力输入元件的一个扭矩产生一个推进力以移动海上舰艇； 所述动力传输装置还包括至少一个输出和一个动力传输组件，所述至少一个输出与所述至少一个推进器的动力输入元件连通，且所述动力传输组件被配置使得: 1)当在任意给定的时间施加所述第一扭矩或所述第二扭矩时，存在与所述至少一个推进器的动力输入元件连通的输出的基本相应的扭矩；以及 2)当施加至所述第一输入的所述第一扭矩和施加至所述第二输入的第二扭矩每分钟转数基本相同时，出现与所述至少一个推进器的动力输入元件连通的所述输出的每分钟基本相应的转数。2.根据权利要求1所述的推进系统，其中所述至少一个推进器是单个推进器，且所述至少一个动力传输装置具有单个输出。3.根据权利要求1所述的推进系统，其中所述至少一个推进器包括两个推进器，且所述至少一个动力传输装置具 有两个输出。4.根据权利要求1所述的推进系统，还包括一个推进器推力器，该推进器推力器被配置成当满功率运行时，以每分钟基本相同的转数将所述第一扭矩施加至所述第一输入和将所述第二扭矩施加至所述第二输入，得到最佳效率。5.根据权利要求4所述的推进系统，还包括一个推进器推力器，其中所述推力器被配置成当半功率运行时，将独立的扭矩施加至所述第一输入或所述第二输入，得到最佳效率。6.根据权利要求1所述的推进系统，还包括一个RPM均衡装置，该RPM均衡装置被配置用于控制来自所述电动马达的所述第一动力传输元件的动力传输和来自所述内燃机的所述第二动力传输元件的动力传输，使得所述第一输入和所述第二输入以每分钟基本相同的转数旋转。7.根据权利要求1所述的推进系统，还包括一个受使用者控制的速度调整元件，该速度调整元件被配置用于控制所述海上运输工具的速度。8.根据权利要求1所述的推进系统，还包括一个自动模式选择元件，该自动模式选择元件被配置用于控制来自所述电动马达和所述内燃机的动力的施加，使得任何一个动力源都可以被单独地或结合地使用。9.根据权利要求1所述的推进系统，其中所述内燃机被配置成在动力输出的一个范围内运行，动力输出的所述范围包括引起所述第二输入的每分钟转数比所述电动马达更快的一个动力输出，由此所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·罗拉，
申请(专利权)人：双环公司，
类型：
国别省市：