專利名稱：用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架和裝有這種支架的船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架，并且涉及一種裝有這種支架的船舶。
背景技術(shù)：
當(dāng)前有多種類型的船舶，這些船舶在推進器的和轉(zhuǎn)向裝置的相互布置方面彼此不同，該推進器和轉(zhuǎn)向裝置通常定位在船舶的后部部分中，該后部部分稱作艉構(gòu)架。在圖1A-1D中示意地示出當(dāng)前存在的四種類型的船舶，在這些船舶中，豎向線標(biāo)識艉構(gòu)架的站點，在該站點處，推進軸從船體內(nèi)通到船體外。在這樣的圖中所示的推進器是一些實例。在圖IA中所示的現(xiàn)有技術(shù)的第一實例包括常規(guī)推進器，具有被浸沒的螺旋槳； 以及轉(zhuǎn)向裝置，布置在螺旋槳后方。在這樣一個實施例中，控制轉(zhuǎn)向裝置的運動的元件在船體內(nèi)，并因此由船體本身保護，免于在倒退(reversing)期間的意外碰撞。圖IB表示與圖IA的以上實施例相似的實施例，然而，在該實施例中，螺旋槳和轉(zhuǎn)向裝置僅被部分地浸沒。這兩個首先描述的實施例具有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與布置在螺旋槳后方的推進器分離，并且鑒于這種分離，這些實施例存在著如下缺陷要求很長的船體，以便能夠支承在螺旋槳下游的轉(zhuǎn)向裝置。為了避免這種缺陷和減小艉構(gòu)架區(qū)域的尺寸，當(dāng)前在市場上有轉(zhuǎn)向推進器，在這些轉(zhuǎn)向推進器中，船舶的轉(zhuǎn)向裝置與推進器集成。這種轉(zhuǎn)向推進器的最常見實例是所謂的 “外驅(qū)動”，這種“外驅(qū)動”的例子在圖ID中示出。在“外驅(qū)動”的情況下，傳動裝置由固定到艉構(gòu)架上的箱組成，從而保證不透水密封，其中，將運動傳遞到一個螺旋槳，或者傳遞到一對同軸并且相對地轉(zhuǎn)動的螺旋槳。由于球形體的、或者還有萬向節(jié)的存在，電氣、液壓或電氣-液壓活塞將轉(zhuǎn)向的可能性賦予船舶。轉(zhuǎn)向推進器的另一個例子是鉸接傳動裝置的轉(zhuǎn)向推進器，這些鉸接傳動裝置的一個例子在圖IC中示出。這樣的鉸接推進器一般由本體組成，該本體像圓筒或截頭錐體那樣成形，繞傳動軸延伸，該傳動軸從艉構(gòu)架延伸，并且相對于該艉構(gòu)架，由于球節(jié)或萬向節(jié)的存在，它可以采取不同的角度。這種運動由一般是液壓的多個活塞控制，這些活塞一側(cè)固定地連接到船體上，并且另一側(cè)連接到傳動裝置的本體上。能夠轉(zhuǎn)向的類型的推進器的安裝通過制成單個的、集成的推進器-轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，毫無疑問具有省卻分立的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點，該單個集成推進器-轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，相對于圖IA和IB的實施例，在艉構(gòu)架區(qū)域中占據(jù)的空間較少，在圖IA和IB中，推進器和轉(zhuǎn)向裝置是分離的。然而，這樣的轉(zhuǎn)向推進器也存在著某些缺陷。如可以估計出的那樣，多種功能的組合-使多個系統(tǒng)集成在單個元件中，盡管它減小了所占據(jù)的空間，但需要較復(fù)雜的設(shè)計和較高的制造成本。除這組缺陷之外，可能有轉(zhuǎn)向推進器的安全性和可靠性問題，在該轉(zhuǎn)向推進器中， 實際上，允許進行轉(zhuǎn)向操作的執(zhí)行器安裝在船舶外，因而會遭受到較大侵蝕。這個方面迫使這些船舶經(jīng)受頻繁的維修，因此船舶的操作可用性(操作可用性是用于商業(yè)用途的重要參數(shù))較低。執(zhí)行器的位置，也使它們在港口中在航行期間或在停泊調(diào)度期間，更容易遭受與外來物體的意外碰撞。此外，執(zhí)行器會被負(fù)載撞擊，負(fù)載并非總是可預(yù)測的，在尺寸設(shè)計期間可以加以考
^^ ο典型例子是由于與水的撞擊，這時船舶由于不利的天氣-水運條件，在波浪上搖擺，即完全從水中出來又迅速回到水中。完全清楚的是，液壓活塞(該液壓活塞用來在航行期間調(diào)整鉸接推進器)的損壞不僅對于船體，而且也并且特別是對于其乘客，具有致命影響。除在連結(jié)點處在船體中的敞開泄漏的可能性之外，在損壞的情況下，絕對清楚的是，如此損壞的船舶同時沒有推進器，并且沒有定向的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是制成一種裝置，該裝置能夠按極為簡單、成本有效并且特別起作用的方式，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。另一個目的是制成一種用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架，該貫通船體支架使得能夠制成一種緊湊船舶，該緊湊船舶使船體在艉構(gòu)架區(qū)域中具有較小尺寸，并且在該緊湊船舶中，將轉(zhuǎn)向裝置布置在船體與螺旋槳之間。另一個目的是制成一種用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架，該貫通船體支架使得能夠制成一種船舶，在該船舶中，用來控制轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)動的裝置布置成在船舶內(nèi)受到保護。另一個目的是制成一種傳動裝置，該傳動裝置與常規(guī)傳動裝置的推進效率相反， 具有較大推進效率。根據(jù)本發(fā)明的這些目的通過如下方式實現(xiàn)如分別在權(quán)利要求1和6中概述的那樣，制成一種用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架、和一種裝有這種支架的船舶。本發(fā)明的其它特性由從屬權(quán)利要求概述。


根據(jù)本發(fā)明的用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架的、和裝有這種支架的船舶的特性和優(yōu)點，參照示意附圖，由作為例子并且不是為了限制目的而給出的如下描述，將變得更為顯明，在這些附圖中圖1A-1D示出的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制成的船舶的示意圖2示出的是部分地在船舶的細(xì)節(jié)的截面中的示意側(cè)視圖，該船舶設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的貫通船體支架。圖3示出的是圖2的細(xì)節(jié)的示意后視圖；圖4示出的是部分地在圖2的細(xì)節(jié)的截面中的示意立體圖；圖5示出的是根據(jù)本發(fā)明的用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架的截面視圖；圖6示出的是在倒退運動時根據(jù)本發(fā)明的船舶的細(xì)節(jié)的示意側(cè)視圖；而圖7A和7B示出的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的船舶的細(xì)節(jié)。
具體實施例方式參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架用100表示，而裝有這種支架的船舶的船尾部分用10表示。如可以在圖4中或在圖2中看到的那樣，船舶10的推進單元包括齒輪箱20，該齒輪箱20稱作反向齒輪(reversing gear)，布置在船舶內(nèi)部，并且能夠致動至少一根，優(yōu)選地如圖所示兩根，同軸并且相對地轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸11、11'，這兩根驅(qū)動軸11、11'載有螺旋槳 21、21'。可選擇地，運動變換器單元也可以與齒輪箱分離，該齒輪箱將運動傳遞到相對地轉(zhuǎn)動并且同軸的軸上。這樣的軸11、11'穿過開口從船舶10內(nèi)側(cè)過渡到外側(cè)，該開口形成在艉構(gòu)架12中的壁上，其優(yōu)選是傾斜的，稱作斜坡。優(yōu)選地，螺旋槳21、21'通過有輻輪轂22、22'支承在相關(guān)軸上。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括至少一個轉(zhuǎn)向裝置14，該轉(zhuǎn)向裝置14頂部設(shè)有轉(zhuǎn)動銷13，該轉(zhuǎn)動銷 13的頂部連接到有關(guān)裝置16上，并且相對于中部不對準(zhǔn)，該有關(guān)裝置16用來以已知方式控制轉(zhuǎn)動。在圖5中的截面中可見、并且在圖4中部分地剖開的根據(jù)本發(fā)明的貫通船體支架 100，既支承驅(qū)動軸11、11'，又支承轉(zhuǎn)向裝置14的轉(zhuǎn)動銷13，允許轉(zhuǎn)向裝置14定位在極靠近船體并且極靠近螺旋槳21、21'的位置中。具體地說，轉(zhuǎn)向裝置14的支承使得轉(zhuǎn)向裝置 14相對于螺旋槳21、21'將定位在前面。這種布置使得能夠制成極為緊湊的艉構(gòu)架，其中，用于轉(zhuǎn)向裝置的長的支承尾部 (其否則定位在船尾處)已不再需要了。本發(fā)明的這種貫通船體支架100可以應(yīng)用在驅(qū)動軸11、11'的通過開口處，并且包括板部分101、和貫通船體管狀部分102，該板部分101能夠固定在船舶的船體外側(cè)，該貫通船體管狀部分102用于驅(qū)動軸11、11'的支承。在管狀部分102內(nèi)的驅(qū)動軸11、1Γ的密封和導(dǎo)向通過已知工具的使用而發(fā)生， 這些已知工具如在市場上所見的墊片和軸承。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向裝置14由于至少一個襯套103而由貫通船體支架100支承，該至少一個襯套103穿過板部分101，并因而穿入到船體內(nèi)，適于支承銷13，這些銷13按旋轉(zhuǎn)方式承載轉(zhuǎn)向裝置14。根據(jù)以上已經(jīng)描述的內(nèi)容，由于襯套103穿過板部分101，并且該板部分101布置在船體上，所以銷13的上端部15布置在船舶內(nèi)，該上端部15與轉(zhuǎn)向裝置14相對，并且連接到用來控制轉(zhuǎn)向裝置本身的轉(zhuǎn)動的裝置16上。有利地，在轉(zhuǎn)動中對轉(zhuǎn)向裝置14起作用的裝置16被布置在船體內(nèi)，因而不經(jīng)受侵蝕，而且被保護免于在航行期間或在停泊轉(zhuǎn)向期間遭受與外來物體的可能碰撞。在所示的實施例中，貫通船體支架100包括兩個襯套103，這兩個襯套103相對于管狀部分102對稱地布置在相對兩側(cè)上。在圖5中所示的實施例中，在后部處的板部分101包括套筒18，并且設(shè)有后部凸緣 17,該套筒18通到船體的開口中，該開口與管狀部分102相聯(lián)接，該凸緣17用于連結(jié)到齒輪箱20上。板部分101和管狀部分102可以是分離制成并且之后焊接在一起的元件，如圖5 所示，或者它們可以直接按一件制成。如較早引用的那樣，形成了至少一根驅(qū)動軸11、11'的過渡開口的船體的壁12優(yōu)選地相對于驅(qū)動軸11、11'本身傾斜，在向著船舶的船首的方向上從頂部指向底部，該驅(qū)動軸11、11'大體是水平的。在圖7A和7B中所示的現(xiàn)有技術(shù)相反預(yù)見到，形成用于驅(qū)動軸的通過開口的船體的壁大體是豎向的，并且與驅(qū)動軸相垂直。根據(jù)本發(fā)明，板部分101如圖5所示，也將適當(dāng)?shù)貎A斜，以附接到傾斜壁12上。艉構(gòu)架的壁12的這種傾斜-如圖6所示大約40° -45°，使得能夠在倒退條件下顯著地增大推進效率，并且允許減小船舶的后部部分的長度。實際上，由于稱作“斜坡”的這種傾斜表面12，在倒退期間，穿過螺旋槳21、21'的流動的全部可以向船首流動(而不是部分地射向艉構(gòu)架的豎向壁)，增大了推進效率。相反，在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖7A所示，撞擊實際豎向艉構(gòu)架的水流被反射，并且再次指向后面。因此，在這樣的已知實施例中，僅僅是未被船體干擾的流動部分(該流動部分在圖7B中示意地表示成通過在螺旋槳上的背景部分)提供可用于倒退的推力。相反，根據(jù)本發(fā)明的傾斜壁12使撞擊艉構(gòu)架12的流動部分偏斜，使它向下和朝向船首滑動，如圖6所示。因而，顯著地增大了倒退傳動的效率。如有必要，可以預(yù)見小尺寸的船尾板條50，以在倒退期間，保護螺旋槳21、21'免
于遭受與碼頭或其它船舶的意外碰撞。最后，優(yōu)選地預(yù)見到，設(shè)有外殼輸送器元件30，該外殼輸送器元件30在圖4中示出，它在后部處固定到船體上，并且被成形為包圍板部分101并向螺旋槳21、21'會聚，在該處，這種外殼30是敞開的。在底部處，外殼30包括通過孔，這些通過孔用于轉(zhuǎn)向裝置14的銷13。如可以在圖2和4中看到的那樣，船舶10也包括用于氣體的排出管31，這些氣體與冷卻系統(tǒng)的水相混合，該排出管31引入到外殼30內(nèi)，該外殼30如以上描述的那樣，向輪轂22、22'的輻條傳送馬達(dá)的燃燒氣體和冷卻系統(tǒng)的海水的混合物，這些輪轂22、22'承載螺旋槳21、21'。因而已經(jīng)看到，用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架、和裝有這種支架的船舶實現(xiàn)了上文概述的目的。
實際上，本發(fā)明的用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架使得可行的是，制成一種具有小尺寸船體的緊湊船舶，在該船舶中，轉(zhuǎn)向裝置布置在船體與螺旋槳之間，并且在該船舶中，用來控制轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)動的裝置布置成在船舶內(nèi)受到保護。如此設(shè)想的本發(fā)明的用于船舶的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架和裝有這種支架的船舶可經(jīng)歷多種修改和變更，全部這些修改和變更由同一發(fā)明概念覆蓋；此外，細(xì)節(jié)的全部可由技術(shù)等效元素替換。在實際中，使用的材料、以及尺寸可以是根據(jù)技術(shù)要求的任何種類。
權(quán)利要求
1.一種船舶(10)，包括轉(zhuǎn)向和推進單元，該轉(zhuǎn)向和推進單元包括在艉構(gòu)架(12)的開口中通過的至少一根驅(qū)動軸(11、11')，所述驅(qū)動軸用以將運動從發(fā)動機傳輸?shù)街辽僖粋€螺旋槳Ol、21')；至少一個轉(zhuǎn)向裝置(14)，在該轉(zhuǎn)向裝置的上部部分處設(shè)有至少一個轉(zhuǎn)動銷(13)；以及一個貫通船體支架(100)，該貫通船體支架能夠聯(lián)接到所述開口上，并且設(shè)有板部分(101)和貫通船體管狀部分(102)，該板部分能被固定在所述船舶(10)的所述船體(1 外面，該貫通船體管狀部分用來支承所述至少一根驅(qū)動軸(11、11')，其特征在于所述貫通船體支架(100)還包括至少一個襯套(103)，該至少一個襯套穿過所述板部分 (101)，以轉(zhuǎn)動地支承所述銷(13)，該銷承載所述轉(zhuǎn)向裝置(14)；并且設(shè)有所述至少一根驅(qū)動軸(11、11')的所述通過開口的所述船體的所述壁(12)在向著所述船舶(10)的船首的方向上從頂部向底部傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶(10)，其特征在于所述銷(13)的與所述轉(zhuǎn)向裝置(14) 相對的端部(1 連接到布置在所述船舶(10)內(nèi)的、用來控制所述轉(zhuǎn)向裝置(14)的轉(zhuǎn)動的裝置(16)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶(10)，其特征在于所述壁(12)傾斜約45°，所述貫通船體支架(100)的所述板部分(101)相等地傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶(10)，其特征在于它包括外殼元件(30)，該外殼元件 (30)在后部處固定到所述船體(1 上以包圍所述板(101)，并且成形為向所述螺旋槳01、 21')會聚，所述外殼(30)包括用于所述轉(zhuǎn)向裝置(14)的所述銷(13)的通過的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶(10)，其特征在于它包括用來排出氣體的管(31)，這些氣體與冷卻系統(tǒng)的水相混合，該管引入到所述外殼(30)中。
6.一種用于船舶(10)的轉(zhuǎn)向和推進的貫通船體支架(100)，該貫通船體支架能夠應(yīng)用在至少一根驅(qū)動軸(11、11')的通過開口處，該通過開口設(shè)置在艉構(gòu)架(12)中，所述貫通船體支架(100)包括板部分(101)和貫通船體管狀部分(102)，該板部分能被固定在所述船舶(10)的所述船體(1 外面，該貫通船體管狀部分用來支承所述至少一根驅(qū)動軸(11、 11')，所述貫通船體支架(100)的特征在于它還包括至少一個襯套(103)，該至少一個襯套(103)穿過所述板部分(101)，以轉(zhuǎn)動地支承所述銷(13)，該銷(13)承載轉(zhuǎn)向裝置(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貫通船體支架(100)，其特征在于所述銷(13)的與所述轉(zhuǎn)向裝置(14)相對的端部(1 連接到用來控制所述轉(zhuǎn)向裝置(14)的轉(zhuǎn)動的裝置(16)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貫通船體支架(100)，其特征在于它包括兩個襯套(103)， 這兩個襯套(10 相對于所述管狀部分(10 對稱地布置在相對兩側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貫通船體支架(100)，其特征在于所述板部分(101)在后部處包括在所述開口中通過的套筒(18)，該套筒設(shè)有凸緣(17)，該凸緣用來固定到齒輪箱 (20)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貫通船體支架(100)，其特征在于所述板部分(101)和所述管狀部分(10 彼此焊接。
全文摘要
一種船舶(10)，包括轉(zhuǎn)向和推進單元，該轉(zhuǎn)向和推進單元包括至少一根驅(qū)動軸(11、11′)，在艉構(gòu)架(12)的開口中通過，用來將運動從馬達(dá)傳遞到至少一個螺旋槳(21、21′)；至少一個轉(zhuǎn)向裝置(14)，在頂部處設(shè)有至少一個轉(zhuǎn)動銷(13)；及貫通船體支架(100)，能與開口相聯(lián)接，且裝有板部分(101)，其能被固定到船舶(10)的船體(12)外面、并帶有貫通船體管狀部分(102)，管狀部分用來支承至少一根驅(qū)動軸(11、11′)，其中，貫通船體支架(100)也包括至少一個襯套(103)，其穿過板部分(101)，以按旋轉(zhuǎn)方式支承銷(13)，該銷承載轉(zhuǎn)向裝置(14)，并且在船舶(10)中，形成至少一根驅(qū)動軸(11、11′)的通過開口的船體的壁(12)在向著船舶(10)的船首的方向上從頂部向底部傾斜。
文檔編號B63H25/52GK102498035SQ201080041224
公開日2012年6月13日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者F·布齊 申請人:Fb設(shè)計有限公司