船舶推進(jìn)裝置及包括該裝置的船舶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種船舶推進(jìn)裝置,基于本發(fā)明實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置,具有相反方向旋轉(zhuǎn)的前螺旋槳和后螺旋槳,提供用于推進(jìn)船體的推力,其包括:動(dòng)力部,提供用于旋轉(zhuǎn)后螺旋槳的動(dòng)力;主軸,將動(dòng)力部提供的動(dòng)力傳遞給后螺旋槳;中空軸,沿主軸的長(zhǎng)度方向延伸,以使主軸通過(guò),并與前螺旋槳連接;驅(qū)動(dòng)馬達(dá),包括與中空軸的外周面連接的轉(zhuǎn)子和支承于船體的定子,且向主軸的反方向旋轉(zhuǎn)中空軸;以及電力供給部,向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供給電力。
【專利說(shuō)明】船舶推進(jìn)裝置及包括該裝置的船舶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶推進(jìn)裝置及包括該裝置的船舶。
【背景技術(shù)】
[0002]雙重反轉(zhuǎn)螺旋槳是將來(lái)自前螺旋槳的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能回收至與前螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)的后螺旋槳,并轉(zhuǎn)化為推力,由此獲得高螺旋槳效率的推進(jìn)裝置(以下稱為“雙重反轉(zhuǎn)式推進(jìn)裝置”)。
[0003]現(xiàn)有的雙重反轉(zhuǎn)式推進(jìn)裝置是在配置于同軸上的主軸和中空軸上分別連接后螺旋槳及前螺旋槳,主軸和中空軸通過(guò)行星齒輪裝置相反方向旋轉(zhuǎn)。
[0004]為了有效使用這種雙重反轉(zhuǎn)式推進(jìn)裝置,需要巨大的行星齒輪裝置,但是在復(fù)雜形狀的船體的船尾凸起部,確保巨大的行星齒輪裝置的設(shè)置空間是非常困難的事情。
[0005]另外,當(dāng)行星齒輪裝置出現(xiàn)故障時(shí),存在因其裝置本身中斷運(yùn)轉(zhuǎn),螺旋槳無(wú)法旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致無(wú)法產(chǎn)生推力的問(wèn)題。
[0006]一方面,為了確保行星齒輪裝置的設(shè)置空間,可前進(jìn)配置行星齒輪裝置。這種情況下,根據(jù)行星齒輪裝置前進(jìn),需要相應(yīng)地增加中空軸的長(zhǎng)度。但是,存在若加長(zhǎng)中空軸的長(zhǎng)度,則增加用于減少中空軸與主軸之間的摩擦的潤(rùn)滑區(qū)域的問(wèn)題,軸系內(nèi)部設(shè)置軸承來(lái)執(zhí)行的排列操作變得非常困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種船舶推進(jìn)裝置,即使前螺旋槳及后螺旋槳中任意一個(gè)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn),另一個(gè)也可運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0009]另外,本發(fā)明的實(shí)施例提供一種縮短中空軸長(zhǎng)度的船舶推進(jìn)裝置。
[0010](二)技術(shù)方案
[0011]根據(jù)本發(fā)明一形態(tài),提供一種船舶推進(jìn)裝置,具有相反方向旋轉(zhuǎn)的前螺旋槳及后螺旋槳,提供用于推進(jìn)船體的推力,其特征在于,包括:動(dòng)力部,提供用于旋轉(zhuǎn)所述后螺旋槳的動(dòng)力;主軸,將所述動(dòng)力部提供的動(dòng)力傳遞給所述后螺旋槳;中空軸,沿所述主軸的長(zhǎng)度方向延伸,以使所述主軸通過(guò),并與所述前螺旋槳連接;驅(qū)動(dòng)馬達(dá),包括與所述中空軸的外周面連接的轉(zhuǎn)子和支承于所述船體的定子,且向所述主軸的反方向旋轉(zhuǎn)所述中空軸;以及電力供給部,向所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供給電力。
[0012]所述船舶推進(jìn)裝置,還可包括控制部,所述控制部控制由所述電力供給部向所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供給的電流的頻率,以控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可配置于所述船體的船尾凸起部?jī)?nèi)側(cè)。
[0014]所述主軸和所述中空軸之間可具有潤(rùn)滑劑或軸承。
[0015]可在貫穿所述后螺旋槳并向后方露出的所述主軸的端部連接螺旋槳帽。
[0016]所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可以是超導(dǎo)電機(jī)。[0017]所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子可包括:超導(dǎo)線圈和冷卻室,所述冷卻室容納用于冷卻所述超導(dǎo)線圈的冷卻劑。
[0018]所述船舶推進(jìn)裝置還可包括冷卻劑供給部,所述冷卻劑供給部向所述冷卻室供給冷卻劑的冷卻劑供給部。
[0019]所述冷卻劑供給部可包括殼體和連接管路,所述殼體包括可使所述主軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)的第一殼體和第二殼體,所述第二殼體固定設(shè)置于所述船體,且與所述第一殼體可旋轉(zhuǎn)地連接,與所述第一殼體一同限制容納冷卻劑的冷卻劑容納部,所述連接管路連接所述冷卻劑容納部和所述冷卻室,且與所述第一殼體連接。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài),提供一種船舶,其包括船體,以及設(shè)置在所述船體的所述船舶推進(jìn)裝置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一形態(tài),提供一種船舶推進(jìn)裝置,其包括:前螺旋槳,配置于船體的船尾凸起部外側(cè);后螺旋槳,配置于所述前螺旋槳的后方;動(dòng)力部,提供用于旋轉(zhuǎn)所述后螺旋槳的動(dòng)力;主軸,將所述動(dòng)力部提供的動(dòng)力傳遞給所述后螺旋槳;驅(qū)動(dòng)馬達(dá),配置于所述船體的船尾凸起部?jī)?nèi)側(cè),向所述后螺旋槳反方向旋轉(zhuǎn)所述前螺旋槳;以及中空軸,其沿所述主軸的長(zhǎng)度方向延伸,以使所述主軸通過(guò),并將所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力傳遞給所述前螺旋槳。
[0022]所述船尾凸起部可包括容納所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的容納部。
[0023](三)有益效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,通過(guò)分開(kāi)設(shè)置向提供給中空軸動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供給電力的電力供給部和向主軸提供動(dòng)力的動(dòng)力部,由此電力供給部或動(dòng)力部中任意一個(gè)出現(xiàn)故障的情況下,可使用另一個(gè)產(chǎn)生推力。
[0025]另外,用于旋轉(zhuǎn)中空軸的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)配置于船尾凸起部?jī)?nèi)側(cè),從而縮短中空軸的長(zhǎng)度,減少中空軸和主軸之間的潤(rùn)滑區(qū)域,在中空軸和主軸之間設(shè)置軸承執(zhí)行的排列操作變得容易。
[0026]另外,電力供給部可根據(jù)設(shè)置空間,調(diào)整配置發(fā)電機(jī)或蓄電池等的大小及數(shù)量,以提聞空間利用率。
[0027]另外,船尾凸起部配置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的情況下,無(wú)須在船體的另一部分確保用于配置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的額外空間,因此提高空間利用率。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的設(shè)置有船舶推進(jìn)裝置的船舶的側(cè)視圖。
[0029]圖2是示意表示本發(fā)明一實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置的局部的剖視圖。
[0030]圖3是示意表示本發(fā)明另一實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置的局部的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面,參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,參考附圖進(jìn)行說(shuō)明時(shí),相同或?qū)?yīng)的構(gòu)成要件提供相同或?qū)?yīng)的附圖標(biāo)記,并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0032]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的設(shè)置有船舶推進(jìn)裝置的船舶的側(cè)視圖,圖2是示意表示本發(fā)明一實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置的局部剖視圖。作為參考,在圖1及圖2中,右側(cè)表示前方,左側(cè)表不后方。
[0033]參考圖1及圖2,本實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置100,其提供用于推進(jìn)船舶I的推力,運(yùn)轉(zhuǎn)前螺旋槳101及后螺旋槳102向相反方向旋轉(zhuǎn)。這種船舶推進(jìn)裝置100包括動(dòng)力部110、主軸120、中空軸130、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140以及電力供給部150。
[0034]動(dòng)力部110用于旋轉(zhuǎn)主軸120,可包括:柴油機(jī)、渦輪機(jī)或馬達(dá)等。動(dòng)力部110可配置于船體10內(nèi)。
[0035]主軸120將由動(dòng)力部110提供的動(dòng)力傳遞給后螺旋槳102。主軸120的前端與動(dòng)力部Iio連接,主軸120的后端與后螺旋槳102連接。此時(shí),如圖2所示,后螺旋槳102可包括:與主軸120連接的槳轂102a和在槳轂102a的外周面呈放射狀配置的多個(gè)槳葉102b。
[0036]主軸120通過(guò)多個(gè)軸承(未圖示)可旋轉(zhuǎn)地支承在船體10。主軸120從前方向后方延伸,部分向船體10的外部露出。
[0037]根據(jù)本實(shí)施例,主軸120通過(guò)中空軸130。此時(shí),中空軸130可旋轉(zhuǎn)地支承在主軸120。此時(shí),中空軸130和主軸120之間可以具有潤(rùn)滑劑(未圖示)或軸承(未圖示),由此可使主軸120相對(duì)于中空軸130順暢地旋轉(zhuǎn)。
[0038]中空軸130沿主軸120的長(zhǎng)度方向延伸。中空軸130的一部分露出船體10外部。向船體10外部露出的中空軸130的端部連接有前螺旋槳101。此時(shí),如圖2所示,前螺旋槳101可包括連接于中空軸130的外周面的槳轂IOla和在槳轂IOla的外周面呈放射狀配置多個(gè)槳葉101b。另外,雖未圖示,前螺旋槳101,但可無(wú)需槳轂,包括在中空軸130的外周面呈放射狀配置多個(gè)槳葉。
[0039]中空軸130根據(jù)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140可向主軸120的反方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140包括轉(zhuǎn)子141和定子143。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140中,轉(zhuǎn)子141連接于中空軸130的外周面,定子143支承于船體10。此時(shí),定子143設(shè)置于與船體10連接并被支承的馬達(dá)殼體145的內(nèi)側(cè)面。
[0040]這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140向支承固定于船體10的定子143供給電力時(shí),轉(zhuǎn)子141和定子143之間作用電磁力,使與轉(zhuǎn)子141連接的中空軸130旋轉(zhuǎn)。
[0041]驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140由電力供給部150供給電力來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。電力供給部150可包括發(fā)電機(jī)或蓄電池等。電力供給部150配置于船體10內(nèi)部。
[0042]根據(jù)這種實(shí)施例,向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140供給電力的電力供給部150與向主軸120供給動(dòng)力的動(dòng)力部110分開(kāi)設(shè)置,從而電力供給部150或動(dòng)力部110中任意一個(gè)出現(xiàn)故障的情況下,可使用另一個(gè)產(chǎn)生推力。
[0043]另外,電力供給部150根據(jù)設(shè)置空間,可調(diào)整配置發(fā)電機(jī)或蓄電池等的大小及數(shù)量,因此提高空間利用率。例如,電力供給部150的設(shè)置空間狹小的情況下,可將多個(gè)小容量的發(fā)電機(jī)或蓄電池配置在相應(yīng)空間?;蛘?,電力供給部150的設(shè)置空間充足的情況下,可將一個(gè)大容量的發(fā)電機(jī)或蓄電池配置在相應(yīng)空間。
[0044]本實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置100,還可包括控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140轉(zhuǎn)速的控制部160。例如,電力供給部150供給交流電流的情況下,控制部160控制由電力供給部150供給至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140的交流電流的頻率,以控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140的轉(zhuǎn)速。
[0045]根據(jù)本實(shí)施例,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140可配置于船體10的船尾凸起部(boss part) 13的內(nèi)偵U。船尾凸起部13是主軸120向外部凸出的部分,可鑄造形成。船尾凸起部13中可形成有容納驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140的容納部13a。
[0046]這樣,若用于旋轉(zhuǎn)中空軸130的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140配置于船尾凸起部13的內(nèi)偵彳,則中空軸130的長(zhǎng)度變短。由此,可減少中空軸130和主軸120之間的潤(rùn)滑區(qū)域,在中空軸130和主軸120之間設(shè)置軸承來(lái)執(zhí)行的排列操作變得容易。
[0047]另外,船尾凸起部13配置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140的情況下,無(wú)需在船體10的另一部分確保配置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140的額外空間,因此可以提高空間利用率。
[0048]根據(jù)本實(shí)施例,可在貫穿后螺旋槳102并向后方露出的主軸120的后端部連接螺旋槳帽170。由此可防止與主軸120連接的后螺旋槳102從主軸120脫落。螺旋槳帽170可通過(guò)螺栓等連接部件與主軸120的后端連接或通過(guò)焊接與主軸120連接。
[0049]以下,參考圖2,對(duì)本實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置100的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說(shuō)明。由動(dòng)力部110提供的動(dòng)力通過(guò)主軸120傳遞給后螺旋槳102。這種情況下,后螺旋槳102與主軸120 —同旋轉(zhuǎn)。此時(shí),中空軸130通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)140向主軸120的反方向旋轉(zhuǎn),與中空軸130連接的前螺旋槳101向后螺旋槳102的反方向旋轉(zhuǎn)。
[0050]圖3是示意表示本發(fā)明另一實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置200的局部的剖視圖。參考圖3,另一實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置200在將超導(dǎo)電機(jī)用作驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240等方面與之前實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置100有差異。以下,參考圖3,說(shuō)明另一實(shí)施例,重點(diǎn)說(shuō)明與之前實(shí)施例的差異,對(duì)于同一構(gòu)成要件用之前實(shí)施例的說(shuō)明來(lái)代替。
[0051]根據(jù)另一實(shí)施例,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240是超導(dǎo)電機(jī)。這種驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240包括轉(zhuǎn)子241和定子243。此時(shí),轉(zhuǎn)子241可包括超導(dǎo)線圈241a和容納用于冷卻超導(dǎo)線圈241a的冷卻劑的冷卻室241b。接著,轉(zhuǎn)子241還可包括包圍超導(dǎo)線圈241a和冷卻室241b的隔熱材料241c。
[0052]轉(zhuǎn)子241連接于中空軸130,并與中空軸130 —同旋轉(zhuǎn)。此時(shí),定子243設(shè)置于與船體10連接來(lái)支承的馬達(dá)殼體245的內(nèi)側(cè)面。
[0053]這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240是超導(dǎo)電機(jī),轉(zhuǎn)子241的厚度可制作成比一般馬達(dá)的厚度薄,且大小比一般馬達(dá)小。由此,容易確保用于設(shè)置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240的空間,可以輕松地在如船尾凸起部13的狹小空間中配置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240。
[0054]另一實(shí)施例的船舶推進(jìn)裝置200,還可包括向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240的冷卻室241b供給冷卻劑的冷卻劑供給部270。冷卻劑供給部270可包括容納冷卻劑的殼體271和連接殼體271和冷卻室241b的連接管路272。
[0055]參考圖3,殼體271包括第一殼體276和第二殼體277,所述第一殼體使所述主軸120可旋轉(zhuǎn)地通過(guò),所述第二殼體與第一殼體276可旋轉(zhuǎn)地連接。這種第一殼體276和第二殼體277限制容納冷卻劑的冷卻劑容納部275。此時(shí),第二殼體276固定設(shè)置于船體10(參考圖1 ),在第一殼體276和第二殼體277的連接部位具有軸承279,可在第一殼體276和主軸120之間具有軸承(未圖示)。另外,第一殼體276和第二殼體277的連接部位可做密封處理。
[0056]殼體271的冷卻劑容納部275和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)240的冷卻室241b通過(guò)連接管路272相互連接。此時(shí),連接管路272與第一殼體276連接。這種連接管路272以與第一殼體276連接的狀態(tài),相互連接冷卻劑容納部275和冷卻室241b,從而使冷卻室241b、連接管路272以及第一殼體276 —同旋轉(zhuǎn)。
[0057]本實(shí)施例的冷卻劑供給部270使冷卻劑容納部275的內(nèi)部壓力增加,可將貯存在冷卻劑容納部275的冷卻劑供給到冷卻室241b偵U。
[0058]另外,為了向冷卻劑供給部270的冷卻劑容納部275補(bǔ)充冷卻劑,可由外部向冷卻劑容納部275供給冷卻劑。
[0059]如上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明的主旨并不限于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在相同主旨范圍內(nèi),可通過(guò)對(duì)構(gòu)成要件的附加、修改、刪除、增加等容易地提出其它實(shí)施例,而這些屬于本發(fā)明的主旨范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶推進(jìn)裝置,具有相反方向旋轉(zhuǎn)的前螺旋槳及后螺旋槳,提供用于推進(jìn)船體的推力,其特征在于,包括: 動(dòng)力部,提供用于旋轉(zhuǎn)所述后螺旋槳的動(dòng)力; 主軸,將所述動(dòng)力部提供的動(dòng)力傳遞給所述后螺旋槳; 中空軸,沿所述主軸的長(zhǎng)度方向延伸,以使所述主軸通過(guò),并與所述前螺旋槳連接; 驅(qū)動(dòng)馬達(dá),包括與所述中空軸的外周面連接的轉(zhuǎn)子和支承于所述船體的定子,且向所述主軸的反方向旋轉(zhuǎn)所述中空軸;以及 電力供給部,向所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供給電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,還包括控制部,所述控制部控制由所述電力供給部向所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供給的電流的頻率,以控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)配置于所述船體的船尾凸起部?jī)?nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,所述主軸和所述中空軸之間具有潤(rùn)滑劑或軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,螺旋槳帽與主軸端部連接,所述主軸貫穿所述后螺旋槳并向后方露出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是超導(dǎo)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子包括超導(dǎo)線圈,以及容納用于冷卻所述超導(dǎo)線圈的冷卻劑的冷卻室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,還包括冷卻劑供給部,所述冷卻劑供給部向所述冷卻室供給冷卻劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,所述冷卻劑供給部包括殼體和連接管路, 所述殼體包括可使所述主軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)的第一殼體和第二殼體,所述第二殼體固定設(shè)置于所述船體,且與所述第一殼體可旋轉(zhuǎn)地連接,與所述第一殼體一同限制容納冷卻劑的冷卻劑容納部, 所述連接管路連接所述冷卻劑容納部和所述冷卻室,且與所述第一殼體連接。
10.一種船舶,其特征在于,包括船體,以及設(shè)置在所述船體的權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的船舶推進(jìn)裝置。
11.一種船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,包括: 前螺旋槳,配置于船體的船尾凸起部外側(cè); 后螺旋槳,配置于所述前螺旋槳的后方; 動(dòng)力部,提供用于旋轉(zhuǎn)所述后螺旋槳的動(dòng)力; 主軸,將所述動(dòng)力部提供的動(dòng)力傳遞給所述后螺旋槳; 驅(qū)動(dòng)馬達(dá),配置于所述船體的船尾凸起部?jī)?nèi)側(cè),將所述后螺旋槳向所述前螺旋槳的反方向旋轉(zhuǎn);以 及 中空軸,沿所述主軸的長(zhǎng)度方向延伸,以使所述主軸通過(guò),并將所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力傳遞給所述前螺旋槳。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的船舶推進(jìn)裝置,其特征在于,所述船尾凸起部包括容納所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的容納部。`
【文檔編號(hào)】B63H21/17GK103781701SQ201180070886
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】李泰九, 樸炯吉, 白光俊, 李東炫, 李振奭, 星野徹二 申請(qǐng)人:三星重工業(yè)有限公司