本發(fā)明涉及耙吸式挖泥船的主動(dòng)力裝置。

背景技術(shù)：

船舶的動(dòng)力裝置是決定船舶布置、營(yíng)運(yùn)成本的關(guān)鍵因素。對(duì)大型耙吸式挖泥船而言，使用大功率的設(shè)備較多，而且耙吸式挖泥船在滿載／輕載航行、挖泥裝艙、艏吹/艏噴等不同工況時(shí)，主要設(shè)備在耗能方面上有很大的區(qū)別，因此動(dòng)力裝置的合理與否對(duì)耙吸式挖泥船的施工效率及經(jīng)濟(jì)性影響尤為明顯。

現(xiàn)代大型耙吸式挖泥船的動(dòng)力裝置一般包括二套主推進(jìn)螺旋槳、兩臺(tái)疏浚發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)艙內(nèi)泥泵、兩臺(tái)高壓沖水泵等。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)所建造的大型耙吸式挖泥船主動(dòng)力裝置均采用“一拖三”的驅(qū)動(dòng)模式，即每臺(tái)主機(jī)飛輪端經(jīng)一個(gè)變速齒輪箱驅(qū)動(dòng)螺旋槳、軸帶發(fā)電機(jī)之外，還在主機(jī)的自由端通過(guò)減速齒輪箱直接驅(qū)動(dòng)泥泵。這種動(dòng)力裝置方式雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、初始投資小等優(yōu)點(diǎn)，但泥泵的合泵/脫泵轉(zhuǎn)速較高，對(duì)主機(jī)負(fù)載沖擊較大，甚至還會(huì)對(duì)船舶電網(wǎng)帶來(lái)沖擊，且泥泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)只能通過(guò)改變主機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)完成，泥泵轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍較窄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有耙吸式挖泥船動(dòng)力裝置上的不足，提供一種耙吸式挖泥船主動(dòng)力裝置，以滿足滿載／輕載航行、挖泥裝艙、艏吹/艏噴三種不同工況下各大功率設(shè)備的功率分配需求，使機(jī)艙布局科學(xué)合理、緊湊，降低燃料成本和維護(hù)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案采用一號(hào)主機(jī)、二號(hào)主機(jī)、疏浚變頻電站，所述一號(hào)主機(jī)選用重油為燃料的機(jī)型，其飛輪端通過(guò)一號(hào)主推進(jìn)齒輪箱分別連接一號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)和一號(hào)可調(diào)螺距槳，一號(hào)主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；所述二號(hào)主機(jī)選用重油為燃料的機(jī)型，其飛輪端通過(guò)二號(hào)主推進(jìn)齒輪箱分別連接二號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)和二號(hào)可調(diào)螺距槳，二號(hào)主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；上述兩臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)組成一個(gè)疏浚變頻電站，由功率管理系統(tǒng)（PMS系統(tǒng)）對(duì)每臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)的功率、電壓、電流、頻率進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于通過(guò)主配電系統(tǒng)分別向一號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)、二號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)、一號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)、二號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)、一號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)、二號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)和其它設(shè)備供電。

本發(fā)明還設(shè)置一臺(tái)輔柴油發(fā)電機(jī)組，作為航行工況下主發(fā)電機(jī)的備用，也可用于在作業(yè)工況下當(dāng)兩套軸帶發(fā)電機(jī)功率不足時(shí)，滿足全船除泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推器之外其他設(shè)備的用電需要，或在停泊時(shí)滿足全船用電。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用疏浚變頻電站通過(guò)集中的功率管理系統(tǒng)向泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推、液壓系統(tǒng)等主要疏浚設(shè)備供電，特別是泥泵可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)極調(diào)速，可適應(yīng)挖泥裝艙、艏吹艏噴的不同作業(yè)工況下的功率需求，提高了耙吸式挖泥船對(duì)工程的適應(yīng)能力，同時(shí)主機(jī)在各種作業(yè)工況下均可定速、平穩(wěn)運(yùn)行，減少柴油機(jī)組的數(shù)量，改善船員的工作環(huán)境和生活環(huán)境，提高船舶的經(jīng)濟(jì)性，有效降低船舶的營(yíng)運(yùn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種耙吸式挖泥船主動(dòng)力裝置的原理示意圖。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明的耙吸式挖泥船主動(dòng)力裝置，它包括一號(hào)主機(jī)101、二號(hào)主機(jī)201，一號(hào)主機(jī)選用重油為燃料的機(jī)型，其飛輪端通過(guò)一號(hào)主推進(jìn)齒輪箱102分別連接一號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)104和一號(hào)可調(diào)螺距槳103，一號(hào)主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；所述二號(hào)主機(jī)選用重油為燃料的機(jī)型，其飛輪端通過(guò)二號(hào)主推進(jìn)齒輪箱202分別連接二號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)204和二號(hào)可調(diào)螺距槳203，二號(hào)主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；上述兩臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)組成一個(gè)疏浚變頻電站，由功率管理系統(tǒng)（PMS系統(tǒng)）對(duì)每臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)的功率、電壓、電流、頻率等進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于通過(guò)一號(hào)主配電系統(tǒng)110分別向一號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)107、一號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)106、一號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)105和其它設(shè)備供電；二號(hào)主配電系統(tǒng)210分別向二號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)207、二號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)206、二號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)205和其它設(shè)備供電。

本發(fā)明還設(shè)置一臺(tái)輔柴油發(fā)電機(jī)組，作為航行工況下主發(fā)電機(jī)的備用，也可用于在作業(yè)工況下當(dāng)兩套軸帶發(fā)電機(jī)功率不足時(shí)，滿足全船除泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推之外其他設(shè)備的用電需要，或在停泊時(shí)滿足全船用電。

在本發(fā)明中的一號(hào)泥泵109由一號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)經(jīng)一號(hào)泥泵減速齒輪箱108驅(qū)動(dòng)。

在本發(fā)明中的二號(hào)泥泵209由二號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)經(jīng)二號(hào)泥泵減速齒輪箱208驅(qū)動(dòng)。

在本發(fā)明中，所述一號(hào)主推進(jìn)齒輪箱和二號(hào)主推進(jìn)齒輪箱為雙輸出且?guī)щx合器的齒輪箱。

本發(fā)明的耙吸式挖泥船動(dòng)力裝置在不同工況下的工作原理如下(以幾種典型工況為例)：

a、一號(hào)泥泵和二號(hào)泥泵同時(shí)處于挖泥狀態(tài)，一號(hào)主機(jī)和二號(hào)主機(jī)工作，一號(hào)可調(diào)螺距槳和二號(hào)可調(diào)螺距槳工作，一號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)和二號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)工作，分別驅(qū)動(dòng)一號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)經(jīng)一號(hào)泥泵減速齒輪箱帶動(dòng)一號(hào)泥泵工作、二號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)經(jīng)二號(hào)泥泵減速齒輪箱帶動(dòng)二號(hào)泥泵工作、一號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一號(hào)高壓沖水泵工作、二號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)二號(hào)高壓沖水泵工作、一號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一號(hào)側(cè)推工作和二號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)二號(hào)側(cè)推工作；

b、一號(hào)泥泵和二號(hào)泥泵串聯(lián)艏吹/艏噴狀態(tài)下，一號(hào)主機(jī)和二號(hào)主機(jī)工作，一號(hào)可調(diào)螺距槳和二號(hào)可調(diào)螺距槳工作，一號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)和二號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)工作，分別驅(qū)動(dòng)一號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)、二號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)、一號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)、二號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)、一號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)和二號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)；

c、一號(hào)泥泵或二號(hào)泥泵中的其中一臺(tái)泥泵處于挖泥狀態(tài)下，一號(hào)主機(jī)和二號(hào)主機(jī)工作，一號(hào)可調(diào)螺距槳和二號(hào)可調(diào)螺距槳工作，一號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)或二號(hào)軸帶發(fā)電機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)一號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)或二號(hào)高壓沖水泵變頻電動(dòng)機(jī)，一號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)或二號(hào)泥泵變頻電動(dòng)機(jī)，一號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)或二號(hào)側(cè)推變頻電動(dòng)機(jī)；

d、輕載/重載航行時(shí)，一號(hào)主機(jī)和二號(hào)主機(jī)工作，主機(jī)的主要功率用于驅(qū)動(dòng)可調(diào)螺距槳，泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推、液壓系統(tǒng)等疏浚設(shè)備均不工作。

本發(fā)明的耙吸式挖泥船動(dòng)力裝置是根據(jù)全船主要設(shè)備在不同施工作業(yè)工況的功率分配情況，采用兩臺(tái)可使用重油的主機(jī)分別驅(qū)動(dòng)可調(diào)螺距螺旋槳和軸帶發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式，利用疏浚變頻電站和功率管理系統(tǒng)，減少了柴油機(jī)的數(shù)量，有利于機(jī)艙布置，降低了燃料成本和維護(hù)成本。