[發明專利]一種吊艙式全回轉船舶電力推進系統

有效

• 申請號: 201811655171.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109625223B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 張志平;王立松;李欣;俞啟軍;張士中;孫楊;張浩然;呂文君;殷慶濤
• 申請（專利權）人: 自然資源部第一海洋研究所
• 主分類號: B63H5/125
• 分類號: B63H5/125;B63H1/20
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 孫俊業

本發明公開了一種吊艙式全回轉船舶電力推進系統，包括至少一組由原動機及與原動機連接的發電機組所組成的發電單元，所述發電單元的電能輸出端通過線纜依次連接有變頻器、功率輸出控制系統，在功率輸出控制系統上連接一內部具有同步電動機的吊艙式推進器，在螺旋槳軸的端部設置有槳轂，沿槳轂的周向設置有至少兩片槳葉，所述槳轂上設置有用于驅動槳葉沿槳轂直徑方向向外伸出的伸縮機構，以及驅動該伸縮機構動作的動力機構。通過設于槳轂表面可沿槳轂直徑方向向外滑動的多個伸縮部件，能夠改變螺旋槳的直徑來改變螺旋槳的推進力，不但降低了電力成本，而且延長了電力推進系統整體的使用壽命，避免了空泡現象的發生。

技術領域

本發明涉及船舶設備技術領域，尤其涉及一種吊艙式全回轉船舶電力推進系統。

背景技術

吊艙式電力推進系統，全稱是“永磁電機吊艙式全回轉無舵槳電力推進系統”。它的推進電機不在船體中而是在水下，與螺旋槳做成一體，也沒有船舵。整個吊艙式推進器可以水平方向旋轉360°，就像現代軍用飛機發動機使用矢量噴口一樣，可以通過旋轉吊艙的方向來調整航行方向，不僅可以自如地前進、后退，還能夠完成“橫移”和“原地回轉”等各種“高難度動作”，極大地提高了船舶的操縱性和機動性。這種推進方式由于沒有任何機械傳動的能量損耗，所以能量轉換效率很高。此外，這種推進系統還有幾大好處，比如節省船艙空間、機動靈活性和可操控性強、能夠明顯降低船舶的振動噪聲等。取消了尾軸、尾側推器、舵機系統等，不需專門的冷卻系統，從而節省了艙容，簡化了安裝。空間配置靈活，可以在機艙整個空間內立體布置，既方便靈活，又充分利用了機艙艙容，為船體設計，尤其是船尾和集控室部分的設計提供了很大的靈活性。從消防和安全性方面考慮，還可以把發電機分成幾組(如全船共有6臺發電機的情況下，可以分成3臺1組)布置在不同的艙室中。根據需要決定并入電網的發電機臺數，使每臺機組都能工作在比較理想的負荷下，這樣不僅對柴油機的良好燃燒和使用重油有好處，而且可以減少維修保養工作和降低備件費用。吊艙式電力推進系統可以采用“雙機雙槳”的模式，在船尾下方，并列地裝著兩套吊艙式推進器。它的最大好處是船只操控起來很靈活，同時安全性也更好，如果其中一個螺旋槳壞了，還可以使用另一個進行工作。

CN 202320761 U公開了一種吊艙式船舶電力推進系統裝置，其包括駕控臺、機旁臺和船體控制裝置，所述駕控臺通過DP總線與機旁臺相連接，所述機旁臺與船體控制裝置相連接，所述機旁臺安裝在吊艙一側。CN 103387043 A公開了一種船舶電力推進系統，即本系統駕駛操作控制模塊由速度給定裝置、駕駛臺控制器通過現場總線提供調速控制模塊的調速控制裝置控制信號，并控制信息在顯示單元顯示；機艙操作控制模塊由機艙就地控制器通過現場總線提供調速控制模塊的調速控制裝置控制信號，并控制信息在指示單元顯示；調速控制模塊由調速控制裝置通過調速執行器控制磁力耦合器；動力推進模塊由轉向控制器、電動機、推進裝置和速度傳感器構成，電動機通過磁力耦合器連接推進裝置，速度傳感器檢測轉速并反饋至調速控制裝置。CN 107918378 A涉及一種船舶電力推進監控裝置及方法，裝置包括監測裝置和控制裝置，采集供電系統和電力推進系統設備的狀態并控制電力推進系統設備的運行，監測裝置由工業計算機和高級語言編寫的應用程序組成，控制裝置由安全控制裝置和主控制裝置兩部分組成；系統運行時，安全控制裝置采集供電系統和電力推進系統設備的重要保護信號來確定系統的保護功能，主控制裝置采集設備運行信號并依據控制邏輯控制系統的正常運行，監測裝置采集控制裝置的信號通過友好的界面顯示系統的數據、報警、報表和趨勢，通過界面回放功能幫助船員分析異常。

上述的吊艙式船舶電力推進系統，使電動機與推進裝置柔性連接，方便實現負載轉速、扭矩的調整，避免震動傳遞、噪音疊加，提高部件的使用壽命，降低系統維護成本，保證系統平穩運行。與常規舵槳結構的推進器相比，正是由于吊艙式電力推進系統諸多的優越性，吊艙式電力推進方式具有廣泛的應用前景，因此在船舶電力推進領域方面，已經處于主導地位，成為了船舶電力推進領域一個主要的研發方向，無論從技術上還是在市場方面，都成為了船舶推進的發展方向之一。