專(zhuān)利名稱(chēng)：可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有輪轂的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器，該輪轂帶有以能改變的螺距固定在其上的推進(jìn)器葉片或反推器葉片和用于改變?nèi)~片的螺距的調(diào)整裝置。本發(fā)明還涉及一種具有這種可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器的吊艙驅(qū)動(dòng)器以及一種具有這種可調(diào)節(jié)的反推器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
漂浮或潛水的裝置、例如船只或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以承受顯著不同的運(yùn)行條件。這些顯著不同的運(yùn)行條件例如可以是船只在冰面行駛和自由行駛中的不同的推進(jìn)力-和速度要求。對(duì)于冰面行駛而言，在速度(或前進(jìn)程度)較低時(shí)需要相對(duì)較大的推進(jìn)力，并且對(duì)于自由行駛而言，在速度(或前進(jìn)程度)較高時(shí)需要相對(duì)較小的推進(jìn)力。但是例如也可以通過(guò)顯著不同的裝載-或負(fù)荷狀態(tài)或應(yīng)用情況(例如船只的巡邏行駛和行軍行駛)導(dǎo)致顯著不同的運(yùn)行條件。另一個(gè)實(shí)例在于在帆船中將推進(jìn)器從啟航狀態(tài)(無(wú)負(fù)荷地)轉(zhuǎn)換到推進(jìn)狀態(tài)。因此例如船只在冰上運(yùn)行時(shí)，通常需要驅(qū)動(dòng)裝置的總功率用于推進(jìn)。裝置的功率在此通過(guò)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的乘積來(lái)確定。為了在冰面行駛中可以提供最大功率用于克服通過(guò)冰產(chǎn)生的阻力，這樣來(lái)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，即達(dá)到最大功率。對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言，這通常出現(xiàn)在最大轉(zhuǎn)速時(shí)(無(wú)去磁運(yùn)行)。這意味著，根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速最大時(shí)在水中較小的前進(jìn)程度來(lái)設(shè)計(jì)或調(diào)節(jié)推進(jìn)器。對(duì)于自由行駛、即對(duì)于在開(kāi)放的海洋上或開(kāi)放的湖泊上行駛而言，則特別在應(yīng)用永磁激勵(lì)電動(dòng)機(jī)的情況下幾乎沒(méi)有可能提高轉(zhuǎn)速。由此也在自由行駛時(shí)僅僅可實(shí)現(xiàn)較低的速度。DE1013571 IAl公開(kāi)了用于解決該問(wèn)題的一種傳動(dòng)系，其用于破冰的或行駛在冰道中的船只的軸設(shè)備，其中，設(shè)有內(nèi)燃機(jī)，以及附加地設(shè)有發(fā)電機(jī)的、連接在內(nèi)燃機(jī)的從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)子，而在內(nèi)燃機(jī)的從動(dòng)軸上連接有在傳動(dòng)側(cè)上作用于推進(jìn)器軸的減速傳動(dòng)裝置。在冰面上行駛時(shí)，因此一方面使推進(jìn)器螺距倒轉(zhuǎn)，并且另一方面減小了發(fā)電機(jī)的電負(fù)載。通過(guò)該措施可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到一個(gè)規(guī)定的值以下。由DE19834736A1公開(kāi)了一種吊艙驅(qū)動(dòng)器，其中，對(duì)于無(wú)冰的導(dǎo)航時(shí)間段來(lái)說(shuō)，環(huán)繞吊艙驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器安裝了推進(jìn)器外殼，在對(duì)于有冰條件下的導(dǎo)航中，推進(jìn)器外殼被去除。推進(jìn)器的功率消耗在帶外殼運(yùn)行期間和無(wú)外殼運(yùn)行期間保持恒定。為此，推進(jìn)器的葉片螺距在自由行駛(即在帶外殼運(yùn)行)時(shí)增大，并且在冰面行駛(即在無(wú)外殼運(yùn)行)時(shí)減小。在吊艙驅(qū)動(dòng)器中用于調(diào)節(jié)推進(jìn)器葉片的螺距的調(diào)節(jié)裝置通常包括-例如在W02005/021374A1中公開(kāi)的-液壓驅(qū)動(dòng)-和調(diào)整裝置。然而該裝置需要將推進(jìn)器軸設(shè)計(jì)為空心軸并且將液壓油導(dǎo)入布置在空心軸的空心腔中的、朝向液壓調(diào)節(jié)輪轂的控制-和驅(qū)動(dòng)管路中。然而因此特別是當(dāng)在吊艙殼體中安裝用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器軸的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，并且在應(yīng)用兩個(gè)推進(jìn)器時(shí)，在吊艙驅(qū)動(dòng)器中沒(méi)有空間。同時(shí)在吊艙殼體中也存在油泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，給出一種可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器，其具有少量的技術(shù)方面的投入和少量的空間需求以及在將其保持在一個(gè)裝置上的部件中、例如在吊艙殼體中沒(méi)有泄漏的危險(xiǎn)，通過(guò)改變?nèi)~片的螺距可適應(yīng)于不同的運(yùn)行條件。該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的一種可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器來(lái)實(shí)現(xiàn)?？烧{(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求2至10的主題。具有這種可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器的吊艙驅(qū)動(dòng)器是權(quán)利要求11至14的主題，并且具有這種可調(diào)節(jié)的反推器(Verstellrepeller)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是權(quán)利要求15的主題。本發(fā)明在此由該認(rèn)識(shí)出發(fā)，即通常無(wú)需對(duì)葉片的螺距進(jìn)行全面調(diào)整，這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，特別在電推進(jìn)驅(qū)動(dòng)器或發(fā)電機(jī)中，必須通過(guò)推進(jìn)器來(lái)反映的是僅僅數(shù)量上受限的多個(gè)不同的運(yùn)行點(diǎn)，通常甚至是僅僅恰好兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)(例如一個(gè)用于冰面行駛的運(yùn)行點(diǎn)和一個(gè)用于自由行駛的運(yùn)行點(diǎn)或一個(gè)用于高裝載或負(fù)荷狀態(tài)的運(yùn)行點(diǎn)或一個(gè)用于低裝載或負(fù)荷狀態(tài)的運(yùn)行點(diǎn))。如果僅需覆蓋數(shù)量上受限的多個(gè)運(yùn)行點(diǎn)，特別是也在推進(jìn)器或反推器上無(wú)負(fù)載的情況下可以在運(yùn)行點(diǎn)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，可以簡(jiǎn)單地保持用于調(diào)整葉片的螺距的這種結(jié)構(gòu)性措施。在推進(jìn)情況下的速度然后可以在一個(gè)寬泛的范圍中也可以通過(guò)改變用于推進(jìn)器軸的、特別是電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)應(yīng)用僅僅一個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)使得葉片運(yùn)動(dòng)、特別是使得葉片在推進(jìn)器上無(wú)負(fù)載的情況下運(yùn)動(dòng)、以及應(yīng)用可電操縱的鎖定裝置就可以相對(duì)較小且緊湊地構(gòu)成該調(diào)整裝置。此外，通過(guò)應(yīng)用鎖定裝置僅需激活電驅(qū)動(dòng)裝置以用于調(diào)整葉片螺距。因此可以將功率并因此將電驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸以及其電能需要保持為相對(duì)較小。由此可能的是，將調(diào)整裝置布置在輪轂中，從而對(duì)此在保持可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的部件、例如吊艙殼體的內(nèi)部無(wú)需占用空間。甚至可能的是，調(diào)整裝置所需的少量電能借助于能量傳輸裝置電感地由保持住可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的部件(例如吊艙殼體)的內(nèi)部空間傳遞給輪轂中的調(diào)整裝置。根據(jù)一個(gè)特別緊湊的、節(jié)省空間并且同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，電驅(qū)動(dòng)裝置具有第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)，該第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)具有環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子，環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子與可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸；和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成葉片圍繞其縱軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，根據(jù)一個(gè)結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上能運(yùn)動(dòng)的軛。第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)然后可以例如通過(guò)運(yùn)動(dòng)螺紋在推進(jìn)器或反推器的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上使得該軛運(yùn)動(dòng)，并且因此(例如通過(guò)滑塊或適合的導(dǎo)桿)促使葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？商鎿Q地，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以包括能?chē)@旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的軛。如果環(huán)形電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子抗扭地與軛相連接，則通過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)可以促使軛進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并因此(例如通過(guò)滑塊或適合的導(dǎo)桿)促使葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在鎖定方面也可以由此實(shí)現(xiàn)特別高的緊湊性并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，即鎖定裝置包括能在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上運(yùn)動(dòng)的銷(xiāo)釘，并且第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子具有用于容納銷(xiāo)釘?shù)拈_(kāi)口。此外，根據(jù)一個(gè)在結(jié)構(gòu)方面特別簡(jiǎn)單并且節(jié)省空間的設(shè)計(jì)方案，鎖定裝置包括第二環(huán)形電動(dòng)機(jī)，用于電操縱，該環(huán)形電動(dòng)機(jī)具有環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子，該環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子與可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸；和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成銷(xiāo)釘在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)可替換的在結(jié)構(gòu)方面非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，電驅(qū)動(dòng)裝置可以具有至少一個(gè)帶有轉(zhuǎn)子和定子的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)子的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成葉片圍繞其縱軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鎖定裝置然后可以具有在可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的周向方向上能旋轉(zhuǎn)的墊片，該墊片用于相對(duì)于在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上的運(yùn)動(dòng)來(lái)固定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)?；谡{(diào)整裝置的少量能量需求，調(diào)整裝置有利地包括用于電感地將電能從推進(jìn)器或反推器的外部(例如從保持住可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器的部件的、例如吊艙殼體的內(nèi)部空間)傳輸至調(diào)整裝置的能量傳輸裝置。能量傳輸裝置例如可以以相對(duì)于可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸的發(fā)電機(jī)的形式來(lái)設(shè)計(jì)，其定子部分布置在部件的、例如吊艙殼體的內(nèi)部空間中，并且當(dāng)為調(diào)整裝置供給的轉(zhuǎn)子部分隨輪轂一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，該定子部分被加載電流以用于持續(xù)的葉片調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)特別少量的電能消耗，調(diào)整裝置優(yōu)選地這樣設(shè)計(jì)，即在葉片通過(guò)電驅(qū)動(dòng)裝置在最大程度上無(wú)負(fù)載地(即驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)不輸出功率或沒(méi)有功率消耗)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鎖定裝置不起作用，并且在通過(guò)鎖定裝置將葉片螺距鎖定時(shí)使電驅(qū)動(dòng)裝置不起作用。前述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器可以基本上應(yīng)用于各種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這些驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于漂浮或潛水的裝置，例如用于傳統(tǒng)的軸設(shè)備和橫向推進(jìn)設(shè)備。特別有利的應(yīng)用是一種利用從啟航狀態(tài)到推進(jìn)狀態(tài)的(無(wú)負(fù)載的)轉(zhuǎn)換的帆船的應(yīng)用。然而在此隨處存在的優(yōu)選應(yīng)用情況在于，在此處，推進(jìn)器軸或反推器軸和布置在其上的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器支撐在吊艙形的殼體中，并且因此，將液壓調(diào)整裝置用于推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器葉片是存在問(wèn)題的。這主要針對(duì)用于漂浮的裝置的吊艙驅(qū)動(dòng)器和在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的吊艙中的情況。根據(jù)本發(fā)明的、用于驅(qū)動(dòng)漂浮裝置的吊艙驅(qū)動(dòng)器則包括水下殼體，具有能旋轉(zhuǎn)支撐在該水下殼體中的推進(jìn)器軸，和可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器，該可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器布置在推進(jìn)器軸的一個(gè)端部上。根據(jù)一個(gè)特別有利的設(shè)計(jì)方案，吊艙驅(qū)動(dòng)器具有布置在殼體中的、用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器軸的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)在此優(yōu)選地設(shè)計(jì)為永磁激勵(lì)電動(dòng)機(jī)。此外，吊艙驅(qū)動(dòng)器如上述那樣也可以具有布置在推進(jìn)器軸的另一個(gè)端部上的另一個(gè)可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器。兩個(gè)推進(jìn)器此外也可以在同一方向上也或者是在相反方向上旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備包括吊艙殼體，具有能旋轉(zhuǎn)地支撐在該吊艙殼體中的反推器軸，和前述的可調(diào)節(jié)的反推器，該可調(diào)節(jié)的反推器布置在反推器軸的一個(gè)端部上。


以下根據(jù)附圖中的實(shí)施例詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明以及本發(fā)明的根據(jù)從屬權(quán)利要求的特征的其它有利的設(shè)計(jì)方案。圖中示出圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器的吊艙驅(qū)動(dòng)器，圖2是圖1中的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器的調(diào)整裝置的細(xì)節(jié)圖，和
圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)節(jié)的反推器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
具體實(shí)施例方式圖1在簡(jiǎn)化且示意性的圖中示出了穿過(guò)吊艙驅(qū)動(dòng)器I的部分縱截面，吊艙驅(qū)動(dòng)器用作為用于漂浮或潛水的裝置、例如船只或近海平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置，并且為此圍繞軸線(xiàn)A能旋轉(zhuǎn)地固定在漂浮裝置的機(jī)身2上。這樣的吊艙驅(qū)動(dòng)器也經(jīng)常被稱(chēng)為槳推進(jìn)器、推力器或者被稱(chēng)為飛機(jī)吊艙-驅(qū)動(dòng)器，并且通常具有0. 5至30MW的驅(qū)動(dòng)功率。吊艙驅(qū)動(dòng)器I包括液力優(yōu)化設(shè)計(jì)的吊艙形的水下殼體3，該水下殼體借助于頸部4能旋轉(zhuǎn)地布置在漂浮或潛水的裝置的機(jī)身2上。推進(jìn)器軸5借助于軸承6能旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體3的內(nèi)部并且從殼體3中向外伸出。在推進(jìn)器軸5上，朝向兩個(gè)端部分別安裝有一個(gè)布置在殼體3外部的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器7。推進(jìn)器軸5由同樣布置在殼體3內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)。在該實(shí)施例中，兩個(gè)可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器7通過(guò)電動(dòng)機(jī)8在同一方向上驅(qū)動(dòng)。然而也可能有其它的實(shí)施方式。例如兩個(gè)推進(jìn)器7借助于布置在水下殼體3中的傳動(dòng)裝置也被在相反方向上驅(qū)動(dòng)。替代一個(gè)唯一的電動(dòng)機(jī)8,也可以存在兩個(gè)背對(duì)背布置在水下殼體3中的電動(dòng)機(jī)，它們分別通過(guò)一個(gè)推進(jìn)器軸僅僅驅(qū)動(dòng)兩個(gè)推進(jìn)器7中的唯一的一個(gè)。同樣的是，吊艙驅(qū)動(dòng)器可以具有僅僅一個(gè)唯一的推進(jìn)器。用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器軸5的電動(dòng)機(jī)也可以在殼體3的外部位于漂浮或潛水的裝置的內(nèi)部，并且通過(guò)傳動(dòng)裝置(例如冠狀齒輪-錐齒輪-傳動(dòng)裝置)和延伸通過(guò)頸部4的垂直軸與推進(jìn)器軸5耦合(所謂的L布置或Z布置)。推進(jìn)器軸5在兩個(gè)端部上分別具有一個(gè)推進(jìn)器輪轂9，該推進(jìn)器輪轂具有用于推進(jìn)器7的推進(jìn)器葉片11的螺距的調(diào)整裝置10。通過(guò)調(diào)整裝置10可在此示例性地針對(duì)漂浮裝置的恰好兩個(gè)不同的運(yùn)行點(diǎn)來(lái)調(diào)整推進(jìn)器葉片11的螺距(例如針對(duì)冰面行駛和針對(duì)自由行駛)。因此調(diào)整裝置11這樣設(shè)計(jì)，即該調(diào)整裝置僅僅允許恰好兩個(gè)不同的葉片螺距?，F(xiàn)在根據(jù)圖2詳細(xì)說(shuō)明調(diào)整裝置10的精確構(gòu)造。調(diào)整裝置10包括電驅(qū)動(dòng)裝置20，其用于使葉片11從用于冰面行駛的葉片螺距運(yùn)動(dòng)到用于自由行駛的葉片螺距中或反向運(yùn)動(dòng)；和用于將葉片11鎖定在各自葉片螺距中的、能電操縱的鎖定裝置40。每個(gè)推進(jìn)器葉片11在其支腳處具有調(diào)整盤(pán)25，其以未詳細(xì)示出的方式能這樣旋轉(zhuǎn)地支撐在輪轂9中，即推進(jìn)器葉片11能?chē)@其縱軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且因此推進(jìn)器葉片11的螺距能改變。電驅(qū)動(dòng)裝置20包括第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)21 (也經(jīng)常被稱(chēng)為“RM-Drive”)，該第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)具有環(huán)形定子22和借助于軸承37能旋轉(zhuǎn)地支撐在調(diào)整輪轂9的殼體26中的環(huán)形轉(zhuǎn)子23，該環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子與推進(jìn)器軸5或可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器7的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B同軸；和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)子23的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成推進(jìn)器葉片7圍繞其縱軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24包括軛27以及已經(jīng)說(shuō)明的調(diào)整盤(pán)25，該軛位于調(diào)整輪轂9的殼體26的內(nèi)部并且在推進(jìn)器軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上能在第一位置C和第二位置D之間運(yùn)動(dòng)。此外，軛27 (例如借助于滑軌)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B抗扭地支撐在殼體26中。環(huán)形的轉(zhuǎn)子23在其環(huán)形內(nèi)側(cè)上具有螺紋28，其這樣和軛27的外螺紋29嚙合，即轉(zhuǎn)子23圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致軛27在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上的運(yùn)動(dòng)。此外，取決于轉(zhuǎn)子23的旋轉(zhuǎn)方向，軛27在朝向于環(huán)形電動(dòng)機(jī)21的方向上或者在遠(yuǎn)離環(huán)形電動(dòng)機(jī)21的方向上運(yùn)動(dòng)。用于推進(jìn)器葉片的每個(gè)調(diào)整盤(pán)25具有掣子30，該掣子伸入到軛27中存在的、可能徑向延伸的導(dǎo)向部31 (例如具有滑塊)中。軛27在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上的運(yùn)動(dòng)因此導(dǎo)致調(diào)整盤(pán)25旋轉(zhuǎn)并且因此導(dǎo)致推進(jìn)器葉片11的螺距改變。通過(guò)在軛27和轉(zhuǎn)子23之間的間距H來(lái)為軛27的運(yùn)動(dòng)定義行程。如果軛27位于示出的、具有最大行程的第一位置C中，則調(diào)整盤(pán)25因此和推進(jìn)器葉片11位于第一位置中，其例如相應(yīng)于針對(duì)冰面行駛的位置。但是如果行程是零，即軛37在端側(cè)位于轉(zhuǎn)子23上并且位于第二位置D上，則調(diào)整盤(pán)25以及推進(jìn)器葉片11位于第二位置中，其例如相應(yīng)于針對(duì)自由行駛的位置。在軛27運(yùn)動(dòng)到第一或第二位置C或D上之后，軛27在該相應(yīng)的位置上通過(guò)鎖定裝置40反向于圍繞軸線(xiàn)B運(yùn)動(dòng)并且也在軸線(xiàn)B的方向上被鎖定。鎖定裝置40包括能在推進(jìn)器軸5的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上運(yùn)動(dòng)的銷(xiāo)釘41，和第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)子23中的、用于容納銷(xiāo)釘41的開(kāi)口或者說(shuō)孔42。為了電操縱地進(jìn)行鎖定，鎖定裝置40包括第二環(huán)形電動(dòng)機(jī)43和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)46，環(huán)形電動(dòng)機(jī)具有環(huán)形定子44和環(huán)形轉(zhuǎn)子45，該環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子與推進(jìn)器軸5或旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B同軸，而該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)子45的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成銷(xiāo)釘41在推進(jìn)器軸5的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上的運(yùn)動(dòng)。因此，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括(例如借助于滑軌)相對(duì)于軛27抗扭地支撐在軛27上的環(huán)形件47，在其上均勻分布地布置有銷(xiāo)釘41。環(huán)形轉(zhuǎn)子45在其環(huán)形內(nèi)側(cè)上具有螺紋48，該螺紋與環(huán)形件47的外螺紋49這樣嚙合，即轉(zhuǎn)子45圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了環(huán)形件47的運(yùn)動(dòng)并且進(jìn)而導(dǎo)致了銷(xiāo)釘41在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上的運(yùn)動(dòng)。此外，取決于轉(zhuǎn)子45的旋轉(zhuǎn)方向，環(huán)形件47和銷(xiāo)釘41在朝向于環(huán)形電動(dòng)機(jī)21的方向上或在遠(yuǎn)離環(huán)形電動(dòng)機(jī)21的方向上運(yùn)動(dòng)。借助于第二環(huán)形電動(dòng)機(jī)43，銷(xiāo)釘41因此可以在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B的方向上從圖2中示出的第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置中或反向運(yùn)動(dòng)，在第一位置上，銷(xiāo)釘位于孔42的外部，而在第二位置上，銷(xiāo)釘形狀配合地被孔42容納。通過(guò)這樣的形狀配合，軛27以及葉片以其各自的螺距被固定并且被鎖定。此外，調(diào)整裝置10這樣設(shè)計(jì)，即在葉片通過(guò)電驅(qū)動(dòng)裝置20運(yùn)動(dòng)時(shí)使鎖定裝置40不起作用，并且因此并不消耗電能，并且相反地在通過(guò)鎖定裝置40鎖定葉片螺距時(shí)，使電驅(qū)動(dòng)裝置20不起作用并且因此并不消耗電能。因此可以保持非常小的電能消耗。由此可能的是，將電能電感地傳輸至調(diào)整裝置10。吊艙驅(qū)動(dòng)器I在此包括未詳細(xì)示出的能量傳輸裝置，用于電感地將電能從吊艙殼體3的內(nèi)部空間中傳輸至調(diào)整裝置10。由此為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了多種可實(shí)施的可能性，例如可以對(duì)于用于能量傳輸?shù)沫h(huán)形電動(dòng)機(jī)21，43中的每一個(gè)分別存在一個(gè)線(xiàn)圈對(duì)(分別一個(gè)布置在調(diào)整輪轂9中的線(xiàn)圈和一個(gè)布置在吊艙殼體3的內(nèi)部空間中的線(xiàn)圈，其中后者利用交流電被激勵(lì))。當(dāng)環(huán)形電動(dòng)機(jī)21，43具有永磁激勵(lì)的轉(zhuǎn)子時(shí)，還可以進(jìn)一步減小環(huán)形電動(dòng)機(jī)21，43的能量需要和空間需要。對(duì)于環(huán)形電動(dòng)機(jī)的盡可能小的電能需要而言，優(yōu)選地并不在推進(jìn)器負(fù)載的情況下進(jìn)行葉片螺距的改變，而是在無(wú)負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)中、即僅僅由從推進(jìn)器旁邊流過(guò)的水流驅(qū)動(dòng)。對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置20和鎖定裝置40而言，當(dāng)然也存在多種其它可能的實(shí)施方式。因此也可以代替環(huán)形電動(dòng)機(jī)使用以齒輪為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。此外，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以包括可圍繞推進(jìn)器軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的軛。如果環(huán)形電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與軛抗扭地連接，則通過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)可以促使軛進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并因此促使推進(jìn)器葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？商鎿Q地，電驅(qū)動(dòng)裝置也可以具有至少一個(gè)帶有轉(zhuǎn)子和定子的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將轉(zhuǎn)子的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成推進(jìn)器葉片圍繞其縱軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鎖定裝置然后可以具有在推進(jìn)器軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的周向方向上能旋轉(zhuǎn)的墊片，該墊片用于相對(duì)于在推進(jìn)器軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上的運(yùn)動(dòng)來(lái)固定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)。圖3簡(jiǎn)化地示出了具有塔形部54的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備50，在該塔形部上安裝有吊艙殼體51,在該吊艙殼體中能旋轉(zhuǎn)地支撐反推器軸52,并且驅(qū)動(dòng)了發(fā)電機(jī)。在反推器軸52的一個(gè)端部上布置有可調(diào)節(jié)的反推器53，其原理性的結(jié)構(gòu)與結(jié)合圖1和2闡明的、用于吊艙驅(qū)動(dòng)器的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器相同。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，具有輪轂(9)，所述輪轂帶有以能改變的螺距固定在其上的推進(jìn)器葉片或反推器葉片(11)和用于改變所述推進(jìn)器葉片或反推器葉片(11)的螺距的調(diào)整裝置(10)，其特征在于，所述調(diào)整裝置(10)布置在所述輪轂 (9)中并且這樣設(shè)計(jì)，即所述調(diào)整裝置僅僅允許數(shù)量上受限的多個(gè)不同的葉片螺距、優(yōu)選是僅僅恰好兩個(gè)葉片螺距，為此，所述調(diào)整裝置(10)包括-電驅(qū)動(dòng)裝置(20)，用于使所述葉片(11)從所述數(shù)量上受限的多個(gè)葉片螺距中的第一個(gè)葉片螺距運(yùn)動(dòng)到第二個(gè)葉片螺距，和-能電操縱的鎖定裝置(40)，用于將所述葉片(11)鎖定在所述數(shù)量上受限的多個(gè)不同的葉片螺距中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于， 所述電驅(qū)動(dòng)裝置(20 )具有第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)(21)，所述第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)具有環(huán)形定子(22 ) 和環(huán)形轉(zhuǎn)子(23)，所述環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子與所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器 (53)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(B)同軸；和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將所述轉(zhuǎn)子(22)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述葉片(11)圍繞其縱軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)包括在所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(B)的方向上能運(yùn)動(dòng)的軛(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)包括能?chē)@所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(B)旋轉(zhuǎn)的軛(27)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)， 其特征在于，所述鎖定裝置(40)包括能在所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(B)的方向上運(yùn)動(dòng)的銷(xiāo)釘(41)，并且所述第一環(huán)形電動(dòng)機(jī)(21)的所述轉(zhuǎn)子(23 )具有用于容納所述銷(xiāo)釘(41)的開(kāi)口( 42 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于，所述鎖定裝置(40)具有第二環(huán)形電動(dòng)機(jī)(43)，用于電操縱，所述環(huán)形電動(dòng)機(jī)具有環(huán)形定子 (44)和環(huán)形轉(zhuǎn)子(45)，所述環(huán)形定子和環(huán)形轉(zhuǎn)子與所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(B)同軸；和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(46)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將所述轉(zhuǎn)子(45) 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述銷(xiāo)釘(41)在所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(B)的方向上的運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于，所述電驅(qū)動(dòng)裝置具有至少一個(gè)帶有轉(zhuǎn)子和定子的直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將所述轉(zhuǎn)子的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述葉片圍繞其縱軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于，所述鎖定裝置具有在所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的周向方向上能旋轉(zhuǎn)的墊片，所述墊片用于相對(duì)于在所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上的運(yùn)動(dòng)來(lái)固定所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或所述直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)，其特征在于用于電感地將電能從所述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器或可調(diào)節(jié)的反推器的外部傳輸至所述調(diào)整裝置(10)的能量傳輸裝置。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)， 其特征在于，所述調(diào)整裝置(10)這樣設(shè)計(jì)，即在所述葉片(11)通過(guò)所述電驅(qū)動(dòng)裝置(20)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使所述鎖定裝置(40)不起作用，并且在通過(guò)所述鎖定裝置(40)將所述葉片螺距鎖定時(shí)使所述電驅(qū)動(dòng)裝置(20 )不起作用。
11.一種用于驅(qū)動(dòng)漂浮裝置的吊艙驅(qū)動(dòng)器(1)，所述吊艙驅(qū)動(dòng)器包括 -水下殼體(3 )，具有能旋轉(zhuǎn)地支撐在所述水下殼體中的推進(jìn)器軸(5 )，和 -根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)，所 述可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器布置在所述推進(jìn)器軸(5)的一個(gè)端部上。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吊艙驅(qū)動(dòng)器(1)，其特征在于布置在所述殼體(3)中的、用于驅(qū)動(dòng)所述推進(jìn)器軸(5)的電動(dòng)機(jī)(8)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吊艙驅(qū)動(dòng)器(1)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(8)設(shè)計(jì)為永磁激勵(lì)電動(dòng)機(jī)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吊艙驅(qū)動(dòng)器(1)，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的、布置在所述推進(jìn)器軸(5)的另一個(gè)端部上的另一個(gè)可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)。
15.一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(50),包括 -吊艙殼體(51)，具有能旋轉(zhuǎn)地支撐在所述吊艙殼體中的反推器軸(52)，和-根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)的反推器(53)，所述可調(diào)節(jié)的反推器布置在所述反推器軸(52)的一個(gè)端部上。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)節(jié)的推進(jìn)器(7)或可調(diào)節(jié)的反推器(53)中，調(diào)整裝置(10)布置在輪轂(9)中并且這樣設(shè)計(jì)，即調(diào)整裝置僅僅允許數(shù)量上受限的多個(gè)不同的葉片螺距、優(yōu)選是僅僅恰好兩個(gè)葉片螺距，為此，調(diào)整裝置(10)包括電驅(qū)動(dòng)裝置(20)，用于使葉片(11)從數(shù)量上受限的多個(gè)葉片螺距中的第一個(gè)葉片螺距運(yùn)動(dòng)到第二個(gè)葉片螺距；和能電操縱的鎖定裝置(40)，用于將葉片(11)鎖定在數(shù)量上受限的多個(gè)不同的葉片螺距中。
文檔編號(hào)B63H3/06GK103038130SQ201180037670
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者恩斯特-克里斯托弗·克拉克哈特, 克里斯蒂安·諾伯特·米勒, 迪克·施羅德 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司