本發(fā)明涉及耙吸式挖泥船的主動力裝置。

背景技術(shù)：

船舶的動力裝置是決定船舶布置、營運成本的關(guān)鍵因素。對大型耙吸式挖泥船而言，使用大功率的設(shè)備較多，而且耙吸式挖泥船在滿載／輕載航行、挖泥裝艙、艏吹/艏噴等不同工況時，主要設(shè)備在耗能方面上有很大的區(qū)別，因此動力裝置的合理與否對耙吸式挖泥船的施工效率及經(jīng)濟性影響尤為明顯。

現(xiàn)代大型耙吸式挖泥船的動力裝置一般包括二套主推進(jìn)螺旋槳、兩臺疏浚發(fā)電機、兩臺艙內(nèi)泥泵、兩臺高壓沖水泵等。當(dāng)前，國內(nèi)所建造的大型耙吸式挖泥船主動力裝置均采用“一拖三”的驅(qū)動模式，即每臺主機飛輪端經(jīng)一個變速齒輪箱驅(qū)動螺旋槳、軸帶發(fā)電機之外，還在主機的自由端通過減速齒輪箱直接驅(qū)動泥泵。這種動力裝置方式雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、初始投資小等優(yōu)點，但泥泵的合泵/脫泵轉(zhuǎn)速較高，對主機負(fù)載沖擊較大，甚至還會對船舶電網(wǎng)帶來沖擊，且泥泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)只能通過改變主機的轉(zhuǎn)速來完成，泥泵轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍較窄。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有耙吸式挖泥船動力裝置上的不足，提供一種耙吸式挖泥船主動力裝置，以滿足滿載／輕載航行、挖泥裝艙、艏吹/艏噴三種不同工況下各大功率設(shè)備的功率分配需求，使機艙布局科學(xué)合理、緊湊，降低燃料成本和維護成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案采用一號主機、二號主機、疏浚變頻電站，所述一號主機選用重油為燃料的機型，其飛輪端通過一號主推進(jìn)齒輪箱分別連接一號軸帶發(fā)電機和一號可調(diào)螺距槳，一號主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；所述二號主機選用重油為燃料的機型，其飛輪端通過二號主推進(jìn)齒輪箱分別連接二號軸帶發(fā)電機和二號可調(diào)螺距槳，二號主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；上述兩臺軸帶發(fā)電機組成一個疏浚變頻電站，由功率管理系統(tǒng)（PMS系統(tǒng)）對每臺軸帶發(fā)電機的功率、電壓、電流、頻率進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于通過主配電系統(tǒng)分別向一號泥泵變頻電動機、二號泥泵變頻電動機、一號高壓沖水泵變頻電動機、二號高壓沖水泵變頻電動機、一號側(cè)推變頻電動機、二號側(cè)推變頻電動機和其它設(shè)備供電。

本發(fā)明還設(shè)置一臺輔柴油發(fā)電機組，作為航行工況下主發(fā)電機的備用，也可用于在作業(yè)工況下當(dāng)兩套軸帶發(fā)電機功率不足時，滿足全船除泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推器之外其他設(shè)備的用電需要，或在停泊時滿足全船用電。

本發(fā)明的優(yōu)點在于采用疏浚變頻電站通過集中的功率管理系統(tǒng)向泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推、液壓系統(tǒng)等主要疏浚設(shè)備供電，特別是泥泵可實現(xiàn)大范圍的無極調(diào)速，可適應(yīng)挖泥裝艙、艏吹艏噴的不同作業(yè)工況下的功率需求，提高了耙吸式挖泥船對工程的適應(yīng)能力，同時主機在各種作業(yè)工況下均可定速、平穩(wěn)運行，減少柴油機組的數(shù)量，改善船員的工作環(huán)境和生活環(huán)境，提高船舶的經(jīng)濟性，有效降低船舶的營運成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種耙吸式挖泥船主動力裝置的原理示意圖。

具體實施方式：

本發(fā)明的耙吸式挖泥船主動力裝置，它包括一號主機101、二號主機201，一號主機選用重油為燃料的機型，其飛輪端通過一號主推進(jìn)齒輪箱102分別連接一號軸帶發(fā)電機104和一號可調(diào)螺距槳103，一號主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；所述二號主機選用重油為燃料的機型，其飛輪端通過二號主推進(jìn)齒輪箱202分別連接二號軸帶發(fā)電機204和二號可調(diào)螺距槳203，二號主推進(jìn)齒輪箱輸出端帶離合器；上述兩臺軸帶發(fā)電機組成一個疏浚變頻電站，由功率管理系統(tǒng)（PMS系統(tǒng)）對每臺軸帶發(fā)電機的功率、電壓、電流、頻率等進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于通過一號主配電系統(tǒng)110分別向一號泥泵變頻電動機107、一號高壓沖水泵變頻電動機106、一號側(cè)推變頻電動機105和其它設(shè)備供電；二號主配電系統(tǒng)210分別向二號泥泵變頻電動機207、二號高壓沖水泵變頻電動機206、二號側(cè)推變頻電動機205和其它設(shè)備供電。

本發(fā)明還設(shè)置一臺輔柴油發(fā)電機組，作為航行工況下主發(fā)電機的備用，也可用于在作業(yè)工況下當(dāng)兩套軸帶發(fā)電機功率不足時，滿足全船除泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推之外其他設(shè)備的用電需要，或在停泊時滿足全船用電。

在本發(fā)明中的一號泥泵109由一號泥泵變頻電動機經(jīng)一號泥泵減速齒輪箱108驅(qū)動。

在本發(fā)明中的二號泥泵209由二號泥泵變頻電動機經(jīng)二號泥泵減速齒輪箱208驅(qū)動。

在本發(fā)明中，所述一號主推進(jìn)齒輪箱和二號主推進(jìn)齒輪箱為雙輸出且?guī)щx合器的齒輪箱。

本發(fā)明的耙吸式挖泥船動力裝置在不同工況下的工作原理如下(以幾種典型工況為例)：

a、一號泥泵和二號泥泵同時處于挖泥狀態(tài)，一號主機和二號主機工作，一號可調(diào)螺距槳和二號可調(diào)螺距槳工作，一號軸帶發(fā)電機和二號軸帶發(fā)電機工作，分別驅(qū)動一號泥泵變頻電動機經(jīng)一號泥泵減速齒輪箱帶動一號泥泵工作、二號泥泵變頻電動機經(jīng)二號泥泵減速齒輪箱帶動二號泥泵工作、一號高壓沖水泵變頻電動機帶動一號高壓沖水泵工作、二號高壓沖水泵變頻電動機帶動二號高壓沖水泵工作、一號側(cè)推變頻電動機帶動一號側(cè)推工作和二號側(cè)推變頻電動機帶動二號側(cè)推工作；

b、一號泥泵和二號泥泵串聯(lián)艏吹/艏噴狀態(tài)下，一號主機和二號主機工作，一號可調(diào)螺距槳和二號可調(diào)螺距槳工作，一號軸帶發(fā)電機和二號軸帶發(fā)電機工作，分別驅(qū)動一號泥泵變頻電動機、二號泥泵變頻電動機、一號高壓沖水泵變頻電動機、二號高壓沖水泵變頻電動機、一號側(cè)推變頻電動機和二號側(cè)推變頻電動機；

c、一號泥泵或二號泥泵中的其中一臺泥泵處于挖泥狀態(tài)下，一號主機和二號主機工作，一號可調(diào)螺距槳和二號可調(diào)螺距槳工作，一號軸帶發(fā)電機或二號軸帶發(fā)電機工作，驅(qū)動一號高壓沖水泵變頻電動機或二號高壓沖水泵變頻電動機，一號泥泵變頻電動機或二號泥泵變頻電動機，一號側(cè)推變頻電動機或二號側(cè)推變頻電動機；

d、輕載/重載航行時，一號主機和二號主機工作，主機的主要功率用于驅(qū)動可調(diào)螺距槳，泥泵、高壓沖水泵、側(cè)推、液壓系統(tǒng)等疏浚設(shè)備均不工作。

本發(fā)明的耙吸式挖泥船動力裝置是根據(jù)全船主要設(shè)備在不同施工作業(yè)工況的功率分配情況，采用兩臺可使用重油的主機分別驅(qū)動可調(diào)螺距螺旋槳和軸帶發(fā)電機的驅(qū)動形式，利用疏浚變頻電站和功率管理系統(tǒng)，減少了柴油機的數(shù)量，有利于機艙布置，降低了燃料成本和維護成本。