[實用新型]一種使用吊艙式電動螺旋槳的船舶外掛推進裝置

有效

• 申請號: 202022377951.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN213292676U
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳維加
• 申請（專利權）人: 陳維加
• 主分類號: B63H5/125
• 分類號: B63H5/125;B63H21/17
• 代理公司: 蘇州科仁專利代理事務所(特殊普通合伙) 32301
• 代理人: 周斌

本實用新型公開了一種使用吊艙式電動螺旋槳的船舶外掛推進裝置，包括固定至船舶尾部的船尾連接架，其特征在于還包括航行浮體和航行浮體連接架，航行浮體下部安裝有吊艙式電動螺旋槳，航行浮體內設有連接驅動吊艙式電動螺旋槳運轉的驅動器及同吊艙式電動螺旋槳及其驅動器均電連接的電池；航行浮體連接架通過可拆式連接機構同船尾連接架剛性連接，而航行浮體通過鉸鏈式連接機構連接至航行浮體連接架上可相對航行浮體連接架上下擺動，還包括設于船舶上同驅動器通過有線或無線方式通信控制的控制器。本實用新型用以解決燃油機動船舶的污染問題和內置電池的電動船舶的續航問題，且操控性能更好，推進效率高，與船舶連接可靠性也更好。

技術領域

本實用新型涉及一種使用吊艙式電動螺旋槳的船舶外掛推進裝置。

背景技術

隨著社會的高速發展，燃油（柴油或汽油）機動車船數量極速增加，在改善人們的生活同時，也帶來了空氣的嚴重污染。近幾年，國家為減少空氣污染采取了各種措施，特別大力推動了對新能源汽車的扶持政策。因此，在短短幾年內，從電池、電機、控制系統、整車技術都在快速發展，電動車比例也在迅速增加。相對汽車而言，船舶的單位馬力排污量遠比汽車更為嚴重。根據江蘇省環境檢測中心2014年12月公布的《江蘇省船舶大氣污染物研究報告》，對我國水運情況及船舶污染做了非常詳細的調查。與世界船舶相比，我國船舶發動機缺陷明顯，低端柴油機大量應用，因此與國際水平存在很大差距。在船用柴油機大氣污染方面，我國的排放遠遠高于歐美發達國家的水平。隨著我國經濟的進一步發展，船舶污染也會越來越嚴重，因此如何控制和減少船舶的尾氣排放，已迫在眉睫。

當然出于對污染的控制，目前能想到的比較好的方法即采用內置電池的電動船（電池和電驅動設備直接安裝于船體的船舶）來替代燃油機動船，但考慮到商用船舶單次行駛時間較長的連續續航問題以及電池成本昂貴的問題，如果采用內置電池則無法適用于商用船舶的應用環境，其缺陷主要表現在以下幾個方面：

1、商用長距離運輸往往要24小時運行，但這類電動船單次充電續航里程通常較短；即便個別船舶采用超大容量的電池，依舊無法滿足長途航行需求，且超大容量電池反而帶來更換不便、價格昂貴以及充電耗時長的問題，無法保證船舶的使用周期和效率；

2、考慮船舶本身卸貨修整的時間，其實際航行時間不足1/3，所以電動船的電池充電次數少，利用率極低，甚至幾十年都達不到電池循環壽命，船東無法收回電池投入成本；

3、對于這類電動船的充電，大電流充電樁距離遠，充電線纜重，損耗大；

4、這類電動船的船體大，充電時間長，以現有碼頭和港口的泊位數量，無法提供足夠的可充電泊位（500噸船為例，1km河岸只能設立不足20個充電泊位）；

5、新船首次投資成本太高，內河航運的低成本結構無法承受；

6、單船電量大，安全要求等級遠高于汽車，且大規格電池由于直接安裝在船體上，一旦發生危險后果不堪設想。

此外，如果對于現行各類船體均進行電動改造或者直接采用電動船替代現行船只，顯然是非常不現實的事情，因船舶規格不一，無法實現批量生產、改造和認證，處理難度大，而且會造成大量的現行船舶的船體的廢棄，大量的資源被浪費。

吊艙式電動螺旋槳是目前技術較成熟的一種船舶推進工具，它的構成主要包含吊艙本體、驅動電機、行星齒輪減速機構、螺旋槳及水平轉動機構，驅動電機和行星齒輪減速機構均設置在吊艙本體內部，驅動電機的轉子軸經行星齒輪減速機構共軸心連接輸出軸，輸出軸再固定螺旋槳。而吊艙本體上部通過轉向軸同水平轉動機構相連，借助水平轉動機構，這種吊艙式電動螺旋槳可以在360°內水平轉動以實現矢量推進 。與常規的電動螺旋槳相比，其最大的特點是驅動電機與螺旋槳共軸心布置，螺旋槳推力集中，推進效率高，并且驅動電機是同螺旋槳一樣浸入水面下方的，可以直接利用水冷，無需額外增設冷卻機構。

雖然吊艙式電動螺旋槳為使用它的船舶帶來極大的操控便利性和靈活性，但直接將其安裝至船舶上卻依舊存在上述續航問題。