專利名稱：一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶推進(jìn)的一種裝置，具體是一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的船舶推進(jìn)方法是利用柴油機(jī)驅(qū)動螺旋槳推動船舶前行，這種方法存在驅(qū)動效率低和船舶操縱靈活性差等方面的缺陷。吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)將推進(jìn)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)合并，螺旋槳由推進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)電機(jī)置于吊艙內(nèi)，推進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸和螺旋槳軸位于同一直線，制成一個獨(dú)立的推進(jìn)模塊，吊掛在船體底部。推進(jìn)模塊可以 360度全回轉(zhuǎn)，集推進(jìn)和操縱功能于一體，能操縱船舶的船向，能獲得該航向上的最大推力， 還能實(shí)現(xiàn)船舶的動力定位。由于吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)具有操縱性能好、推進(jìn)效率高、振動噪聲低、布置空間小等優(yōu)點(diǎn)，因此吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛。由于吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用，吊艙推進(jìn)器裝置技術(shù)成為了研究對象。經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN101633402A，記載了一種“雙導(dǎo)管吊艙推進(jìn)裝置”，該技術(shù)描述了一種海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的推進(jìn)裝置，可以實(shí)現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)。但該技術(shù)中主傳動機(jī)構(gòu)和兩個螺旋槳回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本高，不能用于理論研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。到目前為止，還沒有一種既可裝船實(shí)用，又適用于理論研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的吊艙推進(jìn)器裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置。該裝置將推進(jìn)電機(jī)和負(fù)載電機(jī)直接固定在電機(jī)托架上，直接與螺旋槳相連，取消了主傳動機(jī)構(gòu)，簡化了軸系，提高了推進(jìn)效率。采用負(fù)載電機(jī)代替實(shí)際負(fù)載，簡化了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。同時在不影響螺旋槳運(yùn)動機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)，提高了推進(jìn)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)、負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)、 吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑環(huán)單元、吊艙支架。其中，吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過一組直齒輪實(shí)現(xiàn)吊艙回轉(zhuǎn)， 推進(jìn)電機(jī)與負(fù)載電機(jī)安裝在吊艙支架上，推進(jìn)電機(jī)與負(fù)載電機(jī)兩者之間通過扭力傳感器相連，裝置中的各種動力線和信號線通過滑環(huán)單元弓I出。所述的推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)托架、電機(jī)加長芯軸、軸連接器、扭力傳感器、螺旋槳、前導(dǎo)流帽，其中交流伺服電動機(jī)固定在電機(jī)托架上，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸上，前導(dǎo)流帽固定螺旋槳，電機(jī)輸出軸連接軸連接器、軸連接器連接扭力傳感器。所述的負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)托架、電機(jī)加長芯軸、軸連接器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、螺旋槳、后導(dǎo)流帽、三相異步電動機(jī)，其中三相異步電動機(jī)固定在電機(jī)托架上，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸上，轉(zhuǎn)速傳感器連接在兩同軸電機(jī)軸上，后導(dǎo)流帽固定螺旋槳，電機(jī)輸出軸連接軸連接器、軸連接器連接扭力傳感器。所述的滑環(huán)單元包括 只碳電刷環(huán)，其中12只碳電刷環(huán)用于動力信號和供電信號線輸入，12只碳電刷環(huán)用于傳感器信號線輸出。所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、電位計(jì)、直齒輪I、直齒輪II、底座總成、 吊艙支架、下軸、上軸、推力軸承，其中步進(jìn)電機(jī)固定在底座總成上，直齒輪II固定在步進(jìn)電機(jī)上，直齒輪I固定在吊艙支架上，電位器通過聯(lián)軸器與上軸承連接，下軸承安裝在推力軸承上，推力軸承安裝在底座總成上。本發(fā)明是通過以下方式工作的，步進(jìn)電機(jī)帶動直齒輪II，直齒輪I與直齒輪II齒和，直齒輪I固定在吊艙支架上，直齒輪I轉(zhuǎn)動帶動吊艙支架轉(zhuǎn)動，電位計(jì)通過聯(lián)軸器與上軸相連，控制吊艙旋轉(zhuǎn)的角度。交流伺服電動機(jī)固定在電機(jī)托架上，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸上，前導(dǎo)流帽固定螺旋槳，可編程邏輯控制器通過變頻器控制交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而控制螺旋槳的轉(zhuǎn)動，電機(jī)輸出軸通過軸連接器與扭力傳感器連接。三相異步電動機(jī)固定在電機(jī)托架上，可編程邏輯控制器通過變頻器控制三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸上，轉(zhuǎn)速傳感器連接在兩同軸電機(jī)軸上，后導(dǎo)流帽固定螺旋槳，電機(jī)輸出軸通過軸連接器連接扭力傳感器。安裝在艙體中的推進(jìn)電機(jī)、負(fù)載電機(jī)、扭矩傳感器的電源線和數(shù)據(jù)信號線通過滑環(huán)單元弓I出。推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)作為真實(shí)的船舶電力主推進(jìn)系統(tǒng)，模擬船舶上的推進(jìn)環(huán)境；系統(tǒng)從兩同軸電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速傳感器得到轉(zhuǎn)速信號，送至可編程邏輯控制器經(jīng)運(yùn)算得到一個與真實(shí)的螺旋槳負(fù)荷相同的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，可編程邏輯控制器輸出給變頻器作為其轉(zhuǎn)矩給定信號， 由變頻器控制負(fù)載電機(jī)為推進(jìn)電機(jī)提供相應(yīng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使得推進(jìn)電機(jī)如同帶動水中的螺旋槳運(yùn)行一樣。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1，對具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。本裝置包括推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)、負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)、吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑環(huán)單元、吊艙支架。所述的推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括螺旋槳(11)、前導(dǎo)流帽(12)、電機(jī)加長芯軸(13)、電機(jī)安裝架(14)、扭力傳感器(17)、聯(lián)軸器(16)、交流伺服電機(jī)(15)。交流伺服電動機(jī)(15)固定在電機(jī)安裝架(14)上，螺旋槳(11)固定在電機(jī)加長芯軸(1 上，前導(dǎo)流帽(1 固定螺旋槳(11)，電機(jī)輸出軸通過軸連接器(16)連接扭力傳感器(17)。所述的負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)包括扭力傳感器(17)、聯(lián)軸器(18)、電機(jī)安裝架(19)、三相異步電動機(jī)(20)、螺旋槳(21)、后導(dǎo)流帽(22)、電機(jī)加長芯軸(23) 0三相異步電動機(jī)(20) 固定在電機(jī)安裝架(19)上，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸03)上，后導(dǎo)流帽02)固定螺旋槳01)，電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器(18)連接扭力傳感器(17)。所述的吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電位器(1)、聯(lián)軸器O)、上軸(3)、底座總成(6)、直齒輪I (7)、推力軸承(8)、吊艙支架(9)、下軸(10)、直齒輪II (M)、步進(jìn)電機(jī)05)。步進(jìn)電機(jī)0 固定在底座總成(6)上，直齒輪II (24)固定在步進(jìn)電機(jī)0 上，直齒輪I固定在吊艙支架(9)上，電位器(1)通過聯(lián)軸器O)與上軸( 連接，下軸(10)安裝在推力軸承 (8)上，推力軸承(8)安裝在底座總成(6)上。
所述的滑環(huán)單元包括刷環(huán)(4)、刷環(huán)座(5)。刷環(huán)(4)安裝在刷環(huán)座(5)上，刷環(huán)座(5)固定在底座總成(6)上。
權(quán)利要求
1.一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，包括推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)、負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)、吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑環(huán)單元、吊艙支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，推進(jìn)電機(jī)與負(fù)載電機(jī)在同一軸線上通過扭力傳感器連接，裝置中的各種動力線和信號線通過滑環(huán)單元引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，所述的推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)托架、電機(jī)加長芯軸、軸連接器、扭力傳感器、螺旋槳、前導(dǎo)流帽、交流伺服電動機(jī)、可編程邏輯控制器、變頻器，其中交流伺服電動機(jī)固定在電機(jī)托架上，交流伺服電動機(jī)連接變頻器，可編程邏輯控制器連接變頻器，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸上，前導(dǎo)流帽固定螺旋槳，電機(jī)輸出軸連接軸連接器、軸連接器連接扭力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，所述的負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)托架、電機(jī)加長芯軸、軸連接器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、螺旋槳、后導(dǎo)流帽、三相異步電動機(jī)、可編程邏輯控制器、變頻器，其中三相異步電動機(jī)固定在電機(jī)托架上，三相異步電動機(jī)連接變頻器，可編程邏輯控制器連接變頻器，螺旋槳固定在電機(jī)加長芯軸上，轉(zhuǎn)速傳感器連接電機(jī)加長芯軸，后導(dǎo)流帽固定螺旋槳，電機(jī)輸出軸連接軸連接器、軸連接器連接扭力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，所述的滑環(huán)單元包括 只碳電刷環(huán)，其中12只碳電刷環(huán)用于動力信號和供電信號線輸入，12只碳電刷環(huán)用于傳感器信號線輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、電位計(jì)、直齒輪I、直齒輪II、底座總成、吊艙支架，其中步進(jìn)電機(jī)固定在底座總成上，直齒輪I固定在步進(jìn)電機(jī)上，直齒輪II固定在吊艙支架上，電位計(jì)連接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器連接步進(jìn)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置，其特征在于，負(fù)載電機(jī)作為螺旋槳的負(fù)載，對推進(jìn)電機(jī)實(shí)行控制。
全文摘要
一種船舶對槳式吊艙推進(jìn)器裝置。本發(fā)明包括推進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)、負(fù)載電機(jī)機(jī)構(gòu)、吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑環(huán)單元、吊艙支架。其中，吊艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過一組直齒輪實(shí)現(xiàn)吊艙回轉(zhuǎn)，推進(jìn)電機(jī)與負(fù)載電機(jī)安裝在吊艙支架上，推進(jìn)電機(jī)與負(fù)載電機(jī)之間通過扭力傳感器相連，裝置中的各種動力線和信號線通過滑環(huán)單元引出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、軸系簡單，功能全面，既可裝船實(shí)用，又適用于理論研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
文檔編號B63H21/17GK102556315SQ20101059907
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者俞孟蕻, 孫紅洲, 張永林, 李彥, 楊奕飛, 王衛(wèi)東, 袁偉, 陳紅衛(wèi), 齊亮 申請人:俞孟蕻