專利名稱：具有水平推進裝置的拖船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有水平推進裝置的拖船。
在本發(fā)明中，所謂“水平推進裝置”是指這樣一種推進裝置，即其水平推進方向能作360°的改變。這樣的水平推進裝置本身是已知的，例如在噴口中安裝的螺旋槳。
就牽引力和操作靈活性而言，對拖船是有特殊要求的。例如，希望拖船不僅能在向前的方向上產(chǎn)生牽引力，而且在向后的方向上、甚至在橫向也能生產(chǎn)牽引力，雖然在橫向產(chǎn)生的牽引力比在縱向產(chǎn)生的牽引力要小。
例如從《小型船舶》雜志刊登的一篇題為“Schottel拖船”的文章(1976年12月，Vol.99，No.1204，第95頁)中已經(jīng)得知，為了使拖船操作靈活，在拖船上裝配有水平推進裝置。這樣的拖船也被稱之為“牽引式拖船”，它們裝有兩臺沿橫向并列布置、并且從該拖船的縱向上看位于中心位置上的水平推進裝置。但這樣的拖船還是有一些缺點，例如，如果這兩臺推進裝置中有一個損壞，就不可能繼續(xù)使用這艘拖船。
總之，考慮到上文所述及的方面，本發(fā)明的目的是提供這樣一種拖船，即該拖船會比迄今所知的拖船運行得更好。
具體地說，本發(fā)明的目的是提供這樣一種拖船，即該拖船不易損壞，或至少在推進裝置之一損壞的情況下該拖船仍能完好地使用。本發(fā)明的進一步的目的是提供一種行進時較經(jīng)濟的拖船，具體地說就是在拖船行進時不必使用全部的推進裝置。
本發(fā)明的進一步的目的是提供一種拖船，它不用增加吃水深度就可以產(chǎn)生比迄今為止已知的“牽引式”拖船更大的動力。在已知的“牽引式”拖船中，通過使用兩臺牽引力更大的推進裝置來增加動力，而這樣做的結(jié)果是推進裝置的尺寸同樣也要增加，這對船的吃水深度也有不利的影響。
另一個問題關(guān)系到安裝在拖船甲板上的滅火裝置，這種滅火裝置用于撲滅海岸上或者在其它船舶甲板上的火。為了滿足這種特殊的需求(Fifi 1)，拖船要有兩臺由推進引擎驅(qū)動的滅火抽水機。在使用這兩臺滅火抽水機的時候，這些引擎要開足馬力運轉(zhuǎn)。因此推進裝置要在沒有干擾的情況下全力產(chǎn)生牽引力，這當然是不理想的。另一方面，在傳統(tǒng)的拖船中，不可能通過切斷推進裝置與相應(yīng)的引擎的聯(lián)系而完全關(guān)閉推進裝置，這是因為推進裝置必須對由滅火用水施加在船上的力生產(chǎn)一個反作用力，以能夠使船保持定位或使船沿所要求的方向移動。每一推進裝置所需的動力最好是無級別地設(shè)定在一個寬的范圍內(nèi)，在每一種情況下相關(guān)的引擎都開足馬力運轉(zhuǎn)，為此目的在每一個推進裝置與相關(guān)的引擎之間都應(yīng)有一個滑動聯(lián)結(jié)裝置?？紤]到上面提到的動力需求，這樣的聯(lián)結(jié)相當昂貴。
本發(fā)明進一步的目的同樣是為了解決這個問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的拖船裝有三臺水平推進裝置，從上方看，這三臺水平推進裝置各自的中心分別位于一個等腰三角形的三個頂點上。
這樣，就有可能以一種更好的方式產(chǎn)生一個分布于整個拖船上的更大的牽引力。與已知的“牽引式”拖船相比較，通過使用較小的推進裝置能得到較大的牽引力，其結(jié)果是本發(fā)明所述的拖船的吃水深度減小。實際上，本發(fā)明的三臺水平推進裝置的購買成本大約與總動力相同的兩臺水平推進裝置的購買成本一樣。
如果需要在該拖船上安裝一個具有兩臺滅火抽水機的滅火裝置，這兩臺滅火抽水機由三臺引擎中的兩臺引擎驅(qū)動，則按照本發(fā)明，在兩臺滅火抽水機之一與相關(guān)的引擎之間安裝一個滑動聯(lián)結(jié)裝置就足夠了。在使用滅火裝置時，第二引擎的推進裝置可完全關(guān)掉，船可完全靠使用第一引擎的推進裝置(用滑動聯(lián)結(jié))和第三引擎的推進裝置來控制，第三引擎不與滅火抽水機連接，因此它可自由地使用(沒有滑動聯(lián)結(jié))。
在一種更簡單的方案中，船包括一個滅火裝置，該滅火裝置具有一個由三臺引擎之一、最好是由第三引擎來驅(qū)動的滅火抽水機，這樣就完全沒有必要使用滑動聯(lián)結(jié)了。在使用該滅火裝置的時候，那個引擎的推進裝置可完全關(guān)閉，船完全靠使用另外兩臺推進裝置來控制。
以下將通過參照附圖對本發(fā)明的拖船的最佳實施例的÷描述來說明本發(fā)明的這些方案及其它方案的特征和優(yōu)點。


圖1是一個本發(fā)明的拖船的頂部平面示意圖，它圖示出了三個推進裝置的位置；圖2是沿圖1中II-II線截取的示意性的縱向橫截面；圖3是沿圖1中III-III線截取的示意性的橫向橫截面。
圖1示意性地示出了從頂部看的拖船1的輪廓。在下文中，假定拖船1在卸載狀態(tài)時飄浮在水上，“水平的”和“垂直的”的意思都是相對于水面而言的。
從側(cè)向看，拖船1基本上對稱于沿著拖船1的縱向延伸的對稱軸2的垂直主平面。該拖船1具有一個位于對稱軸2的主平面上的前端點3和一個同樣位于對稱軸2的主平面上的后端點4。前端點3與后端點4之間的水平距離標示為拖船1的長度L。在下文中，水平距離長度是相對于從后端點4進行測量而言的。
用標號5標示圖中的垂直平面，該平面垂直于對稱軸2的主平面且與前后端點3、4之間的連線M垂直相交于該連線M的正中點處。垂直線M將作為拖船1的中心線M，垂面5將作為拖船1的橫向中央平面。下文中，水平距離寬度將是相對于從對稱軸2的主平面進行測量而言的。
拖船1的船體處于橫向中央平面5后面的部分為船尾6，拖船1的船體處于橫向中央平面5前面的部分為船頭7，用圓圈8表示的水平位置是設(shè)置在船尾6上的一個拖曳點，即一個用于固定纜繩的點，也就是通過這個點來將纜繩或類似物導(dǎo)引到纜繩絞盤上。該拖船可具有若干個拖曳點，例如，可在船頭7上設(shè)置一個拖曳點。如果拖船1在船尾6上有幾個拖曳點，則拖曳點8是指最后的拖曳點，也就是，其所處位置使其距后端點4的距離長度L8為最小。
拖船1包括三個水平推進裝置10、20和30，它們的水平推進方向可相對于各自的垂直軸線11、21和31作360°的變化。每一推進裝置由一臺獨立的引擎驅(qū)動(為簡化起見，圖中未示出)。這種水平推進裝置本身是已知的，例如呈螺旋槳形式，在一個噴口中安裝有一個螺旋槳，或叫所謂的Voith Schneider裝置。由于這種水平推進裝置的結(jié)構(gòu)和性能不構(gòu)成本發(fā)明的主題，而且，技術(shù)人員也不必為了理解本發(fā)明而必須具有這方面的知識，因此就不對它們作進一步的描述了。
從水平方向看，這三個水平推進裝置10、20和30按一個等腰三角形來布置，它們相對于對稱軸2的主平面對稱布置。最好是兩臺水平推進裝置10和20位于橫向中央平面5的一側(cè)，而第三水平推進裝置30位于橫向中央平面5的另一側(cè)。
在圖示的最佳實施例中，第一水平推進裝置10和第二水平推進裝置20位于船頭7的下方，它們在對稱軸2的主平面的兩側(cè)對稱地布置。這意思是指，第一水平推進裝置10的轉(zhuǎn)動對稱垂直軸線11距后端點4的距離長度L10等于第二水平推進裝置20的轉(zhuǎn)動對稱垂直軸線21距后端點4的距離長度L20，而且這兩個距離長度大于0.5L，而第一水平推進裝置10的轉(zhuǎn)動對稱垂直軸線11距對稱軸2的主平面的寬度距離B10等于(但位置相反)第二水平推進裝置20的轉(zhuǎn)動對稱垂直軸線21距對稱軸2的主平面的寬度距離B20。至于距離長度L10和L20，它們最好小于0.8L，更好的是小于0.65L。如果拖曳點被設(shè)置在船頭7，則其距離長度最好大于或等于L10和L20。
第三水平推進裝置30的轉(zhuǎn)動對稱垂直軸線31位于對稱軸2的主平面上，該第三水平推進裝置30的距離長度L30小于0.5L，最好是大于或等于0.15L。最好，L30小于或者等于0.4L，小于或者等于0.25L更好。最好是L30大于或等于L8。
三個水平推進裝置10、20和30可全部安裝在拖船1的船底9的下方。但如圖2和圖3中的虛線所示，也可以將水平推進裝置10、20和30部分地凹進拖船1的船底9中，這樣拖船1沒有太大的吃水深度。這種作法特別用于位于拖船1中心的第三水平推進裝置30，這是因為從橫截面上看，拖船1的底部9一般或多或少地成V形，因此事實上第三水平推進裝置30的最低點決定了拖船1的吃水深度。
傳統(tǒng)的具有水平推進裝置的拖船只有這樣兩臺水平推進裝置，即，它們類似于本發(fā)明所述的第一和第二水平推進裝置10和20。雖然附加的第三水平推進裝置30是位于對稱軸2的主平面中，但它所處的位置距拖船后端點4的距離長度與第一、第二水平推進裝置10和20是不同的，這可實現(xiàn)下列優(yōu)點。
如果推進裝置之一被損壞(這指的是在傳統(tǒng)的拖船中)，那么，該拖船將損失50％的牽引能力，而在本發(fā)明的這艘拖船上，在這種情況下只損失約33％的牽引能力。
在傳統(tǒng)的“牽引式”拖船中，每個推進裝置所處的位置距拖船后端點4的距離長度是相等的。其結(jié)果是當這艘船沿垂直于縱向的方向被橫向牽引移動、并且在這個方向上施加了推力或拉力時，相當大的一部分動力被損失掉，這損失可達約25％，這取決于所安裝的推進裝置的類型。在那種螺旋槳安裝在拖船尾部的傳統(tǒng)的拖船中，這種損失甚至可達70％。由于第三推進裝置30距拖船后端點4的距離長度與另外兩個推進裝置距拖船后端點4的距離長度不同，因此在橫向上的操作靈活性得到改善，在垂直于縱向的橫向上產(chǎn)生的最大推力或拉力顯著增加。
由于第三水平推進裝置30位于對稱軸2的主平面上，所以僅利用一個推進裝置、也就是第三推進裝置30就可以以一種簡單的方式沿直線行進，這使得例如當拖船1在無載荷的狀態(tài)下行進時能夠節(jié)省燃料并減少磨損。
在吃水深度相同的情況下，本發(fā)明所述的三個推進裝置聯(lián)合起來能產(chǎn)生比由兩個推進裝置產(chǎn)生的牽引力更大的牽引力。按照本發(fā)明，當單獨選擇出的三臺推進裝置中的一個推進裝置比傳統(tǒng)的“牽引式”拖船中的單個推進裝置小時，甚至也有可能得到更大的總的牽引力，而拖船的吃水深度同樣減小。
本技術(shù)領(lǐng)域的任何一個技術(shù)人員都會理解到，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對上述實施例進行變化和改型是可能的。例如，在制造傳統(tǒng)的“牽引式拖船”期間，可能為后面的第三推進裝置保留空位，具有為這樣的結(jié)合而設(shè)計的拖船結(jié)構(gòu)。
也可以將若干推進裝置中的一個推進裝置(例如第三推進裝置)或者幾個推進裝置可伸縮地安裝，這能夠使不用的推進裝置縮進船底，因此能減小行進時的阻力，這意味著節(jié)約燃料。
在主要按照所謂的“推/拉”系統(tǒng)來操作的拖船中，可以顛倒這些推進裝置的位置，也就是說，可以在前面安裝一個推進裝置，在后面安裝兩個推進裝置。
權(quán)利要求
1.一種具有水平推進裝置的拖船(1)，包括兩個并置的水平推進裝置(10，20)，其特征在于，拖船(1)具有一個第三水平推進裝置(30)，該第三水平推進裝置(30)的距離長度(L30)與所說兩個并置的水平推進裝置(10，20)的距離長度(L10，L20)不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖船，其特征在于，第三水平推進裝置(30)所處的位置位于拖船(1)的對稱軸(2)的主平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的拖船，其特征在于，位于一側(cè)的第三水平推進裝置(30)和位于另一側(cè)的兩個并置的水平推進裝置(10，20)分別安裝在拖船的橫向中央平面(5)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拖船，其特征在于，第三水平推進裝置(30)位于拖船(1)的橫向中央平面(5)的后面，而所說的兩個并置的水平推進裝置(10，20)位于拖船(1)的橫向中央平面(5)的前面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拖船，其特征在于，第三水平推進裝置(30)所處位置的距離長度(L30)分別大于或等于拖船(1)的拖曳點即最后的拖曳點(8)所處位置的距離長度(L8)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的拖船，其特征在于，從該拖船的后端(4)計算，所說的兩個并置的水平推進裝置(10，20)所處位置的距離長度(L10，L20)滿足0.5L≤L10＝L20≤0.65L，而第三水平推進裝置(30)所處位置的距離長度(L30)滿足0.15L≤L30≤0.25L，L是拖船的長度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的拖船，其特征在于，每一推進裝置(10，20，30)連接一個獨立的驅(qū)動引擎，該拖船還包括一個具有一個與所述的三個驅(qū)動引擎之一相連接的滅火抽水機的滅火裝置，所說的與滅火抽水機相連接的那個驅(qū)動引擎最好是與第三推進裝置(30)相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動引擎。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任意一個權(quán)利要求所述的拖船，其特征在于，每一個推進裝置(10，20，30)連接一個獨立的驅(qū)動引擎，該拖船還包括一個具有兩個與所述的三個驅(qū)動引擎中的兩個驅(qū)動引擎相連接的滅火抽水機的滅火裝置，所說的與滅火抽水機相連接的那兩個驅(qū)動引擎最好是與所述的兩個并置的推進裝置(20，30)相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動引擎；并且在所說的驅(qū)動引擎與相關(guān)聯(lián)的推進裝置之間，至多有一臺驅(qū)動引擎上安裝有一滑動連接裝置。
全文摘要
所描述的拖船(1)具有三個水平推進裝置(10,20,30),其中的兩個水平推進裝置(10,20)對稱于對稱軸(2)的主平面而并列安置在船頭(7)的下方,第三個水平推進裝置(30)位于對稱軸(2)的主平面上,它被安置在船尾(6)的下方,最好是安裝在最后的拖曳點(8)的前面。
文檔編號B63H5/08GK1203556SQ96198742
公開日1998年12月30日 申請日期1996年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月1日
發(fā)明者安東尼·馬里厄斯·庫倉 申請人:薩卡控股有限公司