包括減速齒輪單元的電驅動可伸縮轉動導管螺旋槳的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于船舶的驅動裝置(1)，其包括具有螺旋槳軸(101)并且具有豎直軸(11)的轉動導管螺旋槳(10)，所述豎直軸經(jīng)由斜齒輪單元(100)驅動所述螺旋槳軸并且所述豎直軸是可旋轉的且通過電驅動電機(12)來驅動；并且所述驅動裝置包括用于在所述船舶內的縮回位置與所述船舶外側的經(jīng)部署操作位置之間移動所述轉動導管螺旋槳(10)的起重裝置。在電驅動電機(12)和豎直軸(11)之間提供有減速齒輪單元(15)。
【專利說明】包括減速齒輪單元的電驅動可伸縮轉動導管螺旋槳

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于船舶的驅動裝置，其包括具有螺旋槳軸并且具有豎直軸的轉動導管螺旋槳，所述豎直軸經(jīng)由斜齒輪單元驅動所述螺旋槳軸并且所述豎直軸是可旋轉的且通過電驅動電機來驅動；并且所述驅動裝置包括用于在所述船舶內的縮回位置與所述船舶外側的經(jīng)部署操作位置之間移動所述轉動導管螺旋槳的起重裝置。

【背景技術】
[0002]上述類型的驅動裝置是已知的，由此轉動導管螺旋槳由于其圍繞豎直軸線的旋轉而向類似配備的船舶提供高機動性。除其中船體內的驅動電機以及轉動導管螺旋槳始終定位在船體外側的固定安裝之外，還使用了轉動導管螺旋槳的經(jīng)部署位置，其中所述轉動導管螺旋槳在未被使用時位于船體內并且在必要時(例如，在港口內或在海上操縱，例如在動態(tài)定位操作中)離開船舶的船體部署到船舶外側的位置處。
[0003]到目前為止，在具有轉動導管螺旋槳的上文提及的種類的一般驅動裝置中，或者將功率從水平定位的驅動電機傳遞到豎直軸上并且再次從所述豎直軸傳遞到基本上水平定位的螺旋槳軸上，這要求功率流的驅動方向以90度的增量變化兩次，因此在此背景下，我們可以稱其為所謂的Z驅動，或者驅動電機直接驅動豎直軸，使得在基本上水平定位的螺旋槳軸上僅需要90度的驅動方向的變化，因此在此情況下我們可以稱其為所謂的L驅動。
[0004]使用起重裝置的可部署轉動導管螺旋槳的驅動系統(tǒng)通常以L驅動的形式通過直接耦合到豎直軸上的電驅動電機來進行，或者以Z驅動的形式通過使用水上的齒輪單元與上游斷路離合器水平地耦合的柴油或電驅動電機來進行。確切地說，對于較大設備，總高度起到重要作用，因為在船的發(fā)動機室中的現(xiàn)有空間的總高度可能是非常有限的。由于轉動導管螺旋槳的所需縮回以及經(jīng)部署位置，在船舶上需要大致為驅動裝置的留在水下的部分的空間的兩倍的空間加上用于在水上的部分以及所需子結構、入口以及用于起重設備的單元的空間。不管作為L驅動還是Z驅動的驅動類型，驅動電機始終用作推進裝置的最高點中的一者并且大大影響空間要求或推進裝置的空間。如最近越來越需要，只要混合操作通過電以及柴油發(fā)動機利用并聯(lián)或替代的驅動來執(zhí)行，所需的空間的量就會增加，這是不希望的較高建造上的付出。
[0005]另外，到目前為止，電驅動電機的使用需要具有中等速度范圍以及高扭矩的驅動裝置，以便將速度范圍設計在與柴油發(fā)動機的速度范圍大致相同的范圍中。另一方面，與已經(jīng)提到的所需空間的缺點有關，此類具有高扭矩以及中等速度范圍的電動機非常重且具有較大體積空間。


【發(fā)明內容】

[0006]因此，本發(fā)明的任務是提出上述類型的推進裝置，所述推進裝置避免了目前最先進的水平的缺點。
[0007]為了根據(jù)本發(fā)明解決手邊的任務，提出了具有所提出的專利權利要求1的特征的推進裝置。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)化設計以及進一步改進是相互依賴的權利要求的主題。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述提議在電驅動電機與豎直軸之間提供減速齒輪。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，此措施將使得有可能將具有中等速度范圍以及高扭矩的小得多且輕得多但快速運行的電動機，而非更加困難、更加昂貴且更加龐大的電動機，用作電驅動電機，通過指定的減速齒輪單元提供的所述電驅動電機的較高速度減速至用于具有同時的扭矩放大的豎直軸的驅動扭矩的合適的速度范圍。根據(jù)本發(fā)明的提議，減速齒輪單元，所述減速齒輪單元相對較好地執(zhí)行為水平的齒輪單元，確切地說執(zhí)行為具有豎直延伸的正齒輪軸線的正齒輪傳動裝置。以此方式，有可能定位電驅動電機以使其驅動軸軸向平行于豎直軸。[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的提議，電驅動電機定位在減速齒輪單元下方，使得來自減速齒輪的電動機的豎直定位的驅動軸的功率流在豎直軸上以90度重定向兩次，即，所述驅動是呈倒U形狀的形式的驅動。以此方式，電驅動電機不再定位為推進裝置的最極端點，而是另外可以布置成緊鄰豎直軸并且在減速齒輪單元下方，因此明顯降低了空間要求，這是由于本發(fā)明對較小且快速運行的電動機的利用，所述利用將進一步降低此要求。
[0012]此外，如果在豎直軸上存在到在水平面上方的齒輪單元上的連接，那么可以實施節(jié)省空間的混合驅動，所述齒輪單元在傳統(tǒng)的設計中形成經(jīng)過機械離合器到柴油發(fā)動機上的連接。在此情況下，根據(jù)本發(fā)明的到豎直電動機上的連接將經(jīng)過用作正齒輪系統(tǒng)的減速齒輪單元的后鏈輪來實施，除定位在水平面上方的齒輪單元外，所述正齒輪系統(tǒng)還安裝(例如)在控制齒輪板上。后鏈輪可能對采用內部環(huán)形齒輪形式或處于并聯(lián)配置的正齒輪傳動裝置的輪子發(fā)揮作用，因此可以容易地實現(xiàn)用于優(yōu)選的快速旋轉電動機的所需齒輪比減小。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的提議，電驅動電機以及減速齒輪單元借助于起重裝置與轉動導管螺旋槳一起移動。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一可能形式，電驅動電機定位成固定在船舶內側，而減速齒輪單元使用起重設備與轉動導管螺旋槳一起移動，并且離合器提供在驅動電機與減速齒輪單元之間，利用所述離合器，緊鄰移動到操作位置中的轉動導管螺旋槳的驅動電機可以向上與減速齒輪單元耦合。
[0015]只要根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的豎直軸是利用除所述電驅動電機之外的另一驅動電機可操作的，例如在具有內燃發(fā)動機的混合系統(tǒng)的背景下進行驅動，那么電驅動電機在未被使用時還可以操作為發(fā)電機以用于能量產(chǎn)生。

【具體實施方式】
[0016]使用表示示例的圖式在下文詳細描述本發(fā)明。此圖式以用于船舶的高度示意性表示驅動裝置I示出了唯一的圖片，其中在已知位置中的轉動導管螺旋槳10可以借助于起重裝置在沿箭頭H的方向上豎直地沿著其中心軸線M在定位在船舶船體中的殼體16中移動，以便或者進入圖式中示出的其中轉動導管螺旋槳10位于船體外側的操作位置中，或者在未被使用時，完全縮回到船體內的殼體6中。
[0017]轉動導管螺旋槳10的驅動以已經(jīng)知道的方式經(jīng)過沿著中心軸線M伸展的豎直軸11來執(zhí)行，所述豎直軸在其下部末端處承載錐齒輪，所述錐齒輪用作錐齒輪系統(tǒng)100的組件以驅動水平螺旋槳軸101并且因此最終螺旋槳102安裝在螺旋槳軸101的末端處。
[0018]在通往控制齒輪板13的管子14內引導豎直軸11，利用所述控制齒輪板，整個單元可以360度圍繞未詳細描述的中心軸線M回轉，因此可以借助于轉動導管螺旋槳10來操控船舶。
[0019]在控制齒輪板13上方并且在上文展現(xiàn)的實例的范圍內在驅動裝置的最高點處，存在采用具有正齒輪15a、15b的水平布置的正齒輪系統(tǒng)形式的減速齒輪單元15，所述正齒輪系統(tǒng)通過高度緊湊且快速運行的電驅動電機12來驅動。出于此目的，電驅動電機12是軸向平行于豎直軸120而延伸的驅動軸，所述豎直軸的中心軸線以A標識并且所述豎直軸驅動在半徑上更小的正齒輪15a，這轉而確保安裝在豎直軸11上的具有更大直徑的正齒輪15b的操作。到目前為止，在超速驅動中的電動機12的速度減速，即，減至適合用于轉動導管螺旋槳的豎直軸11處的速度，而同時驅動電機12的有效扭矩因此增加。
[0020]對于驅動裝置的特別小的占用面積而言決定性的是，利用電動機的豎直運行的驅動軸的此布置，功率流的水平地逐漸變窄的減速齒輪單元以及隨后再次豎直地運行的豎直軸11以倒U形狀的形式定位，并且電驅動電機12可以在到目前為止尚未用于此類可部署轉動導管螺旋槳中的空間中定位在控制齒輪板13下方以及在減速齒輪單元15下方。此外，作為使用減速齒輪單元15的結果，特別快速旋轉且因此較輕且較小的電驅動電機12可以用于進一步減小占用面積。
【權利要求】
1.一種用于船舶的驅動裝置(I)，其包括具有螺旋槳軸(101)并且具有豎直軸(11)的轉動導管螺旋槳(10)，所述豎直軸經(jīng)由斜齒輪單元(100)驅動所述螺旋槳軸(101)并且所述豎直軸是可旋轉的且通過電驅動電機(12)來驅動；并且所述驅動裝置包括用于在所述船舶內的縮回位置與所述船舶外側的經(jīng)部署操作位置之間移動所述轉動導管螺旋槳(10)的起重裝置，所述驅動裝置的特征為以下事實:減速齒輪單元(15)提供在所述電驅動電機(12)與所述豎直軸(11)之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的驅動裝置(I)，其特征為以下事實:所述減速齒輪單元(15)產(chǎn)生為具有豎直正齒輪軸線的正齒輪。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的驅動裝置(I)，其特征為以下事實:所述電驅動電機(12)驅動軸向平行于所述豎直軸(11)而裝配的驅動軸(120)。
4.根據(jù)權利要求3所述的驅動裝置(I)，其特征為以下事實:所述電動機(12)裝配在所述減速齒輪單元(15)下方。
5.根據(jù)權利要求1到4中的一項所述的驅動裝置(1)，其特征為以下事實:所述電動機(12)以及所述減速齒輪單元(15)可以借助于所述起重裝置與所述轉動導管螺旋槳(10) —起移動。
6.根據(jù)權利要求1到4中的一項所述的驅動裝置(1)，其特征為以下事實:所述電動機(12)以及所述減速齒輪單元(15)定位在所述船舶內側。
7.根據(jù)權利要求1到4中的一項所述的驅動裝置(I)，其特征為以下事實:所述電驅動電機(12)定位成固定在所述船舶內側，而所述減速齒輪單元(15)使用所述起重設備來與所述轉動導管螺旋槳(10) —起移動，并且離合器提供在所述電驅動電機(12)與所述減速齒輪單元(15)之間，利用所述離合器，緊鄰移動到操作位置中的所述轉動導管螺旋槳的所述電驅動電機(12)可以向上與所述減速齒輪單元(15)耦合。
8.根據(jù)權利要求1到7中的一項所述的驅動裝置(I)，其特征為以下事實:緊鄰所述電驅動電機(12)的所述豎直軸(11)可以利用另外的驅動電機進行驅動。
9.根據(jù)權利要求1到8中的一項所述的驅動裝置，其特征為以下事實:所述電驅動電機(12)可以操作為發(fā)電機。
【文檔編號】B63H25/42GK104411581SQ201380022902
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年4月11日 優(yōu)先權日:2012年5月2日
【發(fā)明者】邁克爾·格力登 申請人:施奧泰爾有限公司