[實用新型]船的驅(qū)動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520369416.0
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN204802062U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托爾本·克里夫斯
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種船的具有兩個驅(qū)動系的驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

經(jīng)由大洋運輸貨物除了受經(jīng)濟方面影響之外主要還受到運輸成本的影響。為了降低運輸成本，例如總是使用更大的船，該船必須補償與較小的船相比的更長的停泊時間，并且配備所謂的“綠色解決方案”以提高效率。在經(jīng)濟趨勢衰退的情況下，有效地改裝船的余地很小。此外，為了降低運輸成本，愈發(fā)廣泛地存在所謂的“減速航行”、即以節(jié)約燃料為目的而以降低的速度來針對性地行駛。例如在從歐洲到亞洲的航線上，當不裝載或僅裝載少量的昂貴貨物時，限制集裝箱貨船的速度。然而，當船不是設(shè)計用于這些運行點時，此時其燃料消耗率提高，因為驅(qū)動機器不在其最佳的工作范圍中運行。因此在具有兩個驅(qū)動系的船中，這兩個主驅(qū)動機構(gòu)沒有利用其部分優(yōu)點。這種浪費由于性能下降也不能夠或僅不能夠充分地作為電能回饋到船舶電網(wǎng)中。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供船的具有兩個驅(qū)動系的改進的驅(qū)動系統(tǒng)。

船的根據(jù)本實用新型的驅(qū)動系統(tǒng)包括兩個驅(qū)動系。在此，每個驅(qū)動系包括螺旋槳軸、用于驅(qū)動螺旋槳軸的構(gòu)造成內(nèi)燃機的主驅(qū)動器和構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)電機的副驅(qū)動器，副驅(qū)動器選擇性地能作為螺旋槳軸的驅(qū)動器運行或者能發(fā)電機式地受到螺旋槳軸驅(qū)動地運行。副驅(qū)動器設(shè)計和連接成，通過發(fā)電機式地運行第一副驅(qū)動器，以用于從由主驅(qū)動器直接驅(qū)動的第一螺旋槳軸的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能，并且第二副驅(qū)動器作為第二螺旋槳軸的由第一副驅(qū)動器驅(qū)動的驅(qū)動器來運行，使得兩個螺旋槳軸能僅借助由剛好一個主驅(qū)動器所做的功來驅(qū)動。

因此，船的根據(jù)本實用新型的具有兩個驅(qū)動系的驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)了，通過以下方式借助于由僅一個主驅(qū)動器產(chǎn)生的功率驅(qū)動這兩個螺旋槳軸，即使第一螺旋槳軸直接由主驅(qū)動器驅(qū)動并且第二螺旋槳軸借助電能驅(qū)動，該電能借助副驅(qū)動器由第一螺旋槳軸的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生并且用于驅(qū)動第二螺旋槳軸。由此，這兩個螺旋槳軸能夠在速度較小時通過僅一個主驅(qū)動器驅(qū)動，由此在相應(yīng)地設(shè)計驅(qū)動系統(tǒng)時，與利用這兩個主驅(qū)動器運行相比，改進了驅(qū)動系統(tǒng)在低速度時的效率并且能夠降低燃料消耗率。此外，這也降低維護需求并且降低維護驅(qū)動系統(tǒng)的維護成本，因為與在不適宜的運行點中的運行相比，主驅(qū)動器的磨損在其以適宜的運行點運行時降低，并且一個主驅(qū)動器至少暫時地完全沒有負載。最后，通過船利用這兩個主驅(qū)動器中的僅一個的可驅(qū)動性也提高了驅(qū)動系統(tǒng)的冗余并且進而提高船的運行安全性。

本實用新型的一個設(shè)計方案提出，設(shè)置至少一個用于從主驅(qū)動器的排氣獲取電能的能量獲取設(shè)備。

在根據(jù)本實用新型的驅(qū)動系統(tǒng)中，從主驅(qū)動器的排氣中獲取電能是尤其有利的，因為在低速時利用僅一個主驅(qū)動器驅(qū)動船不僅改進了驅(qū)動系統(tǒng)的效率，而且基于用于驅(qū)動船的主驅(qū)動器的較高轉(zhuǎn)速而提高了在低速時可從排氣獲取的能量。

優(yōu)選地，在此，由至少一個能量獲取設(shè)備從排氣獲取的能量能夠輸入到船的船舶電網(wǎng)中。

由此，從排氣獲取的能量能夠有利地用于船舶電網(wǎng)的供電。

本實用新型的另一設(shè)計方案提出，每個驅(qū)動系具有與副驅(qū)動器相對應(yīng)的變頻器，借助于該變頻器能夠改變輸送給副驅(qū)動器的并由副驅(qū)動器產(chǎn)生的交流電壓的頻率，并且每個副驅(qū)動器通過變頻器能夠作為驅(qū)動其它副驅(qū)動器的發(fā)電機來運行。

本實用新型的該設(shè)計方案實現(xiàn)了經(jīng)由變頻器耦合副驅(qū)動器，以便將螺旋槳軸的旋轉(zhuǎn)能量用于電驅(qū)動各個其他的螺旋槳軸。

當驅(qū)動系統(tǒng)除了變頻器之外具有至少一個用于從主驅(qū)動器的排氣獲取電能的能量獲取設(shè)備時，由至少一個能量獲取設(shè)備從排氣獲取的能量優(yōu)選地能夠輸送給至少一個變頻器，以用于驅(qū)動與變頻器相對應(yīng)的副驅(qū)動器。

由此，從排氣中獲取的能量有利地也能用于驅(qū)動螺旋槳軸。

具有與副驅(qū)動器相對應(yīng)的變頻器的驅(qū)動系統(tǒng)的另一設(shè)計方案提出，電能從船的船舶電網(wǎng)中經(jīng)由與副驅(qū)動器相對應(yīng)的變頻器能夠輸送給每個副驅(qū)動器。

這實現(xiàn)了，使用來自船舶電網(wǎng)的能量以用于驅(qū)動船，并且進而擴大了以下可行性，即將驅(qū)動器功率分級地分配到不同的部件上并且進一步優(yōu)化了效率。特別地，來自船舶電網(wǎng)的能量能夠有利地用于產(chǎn)生驅(qū)動器功率，該驅(qū)動器功率僅比只由一個主驅(qū)動器能產(chǎn)生的功率大相對很小的附加功率，因為附加功率此時能夠從船舶電網(wǎng)提取，而不必使用第二主驅(qū)動器，這降低了驅(qū)動系統(tǒng)的效率并且相對于應(yīng)用僅一個主驅(qū)動器提高了燃料消耗率。

此外優(yōu)選的是，至少一個主驅(qū)動器以用于驅(qū)動這兩個螺旋槳軸的額定功率來設(shè)計，即額定功率僅僅由主驅(qū)動器產(chǎn)生并且由在主驅(qū)動器至少接近最小燃料消耗率時從其排氣獲取的電能來產(chǎn)生。