船舶推进系统的制作方法
【专利摘要】船舶推进系统(1)，包括具有螺旋浆叶片(3)和螺旋浆轴(5)的螺旋浆装置(2)，螺旋浆叶片(3)连接至容纳液压缸装置的轮毂(6)，液压缸装置包括由活塞(9)分隔的第一压力室(7)和第二压力室(8)，螺旋浆轴(5)包括阀门装置(10)，其被提供来自液压动力单元(11)的流体并且具有连接至止回阀(15、16)的阀门流体通道(17、18、19、20)，止回阀分别用于控制经过第一导管(13)流至或流出第一压力室(7)和经过第二导管(14)流至或流出第二压力室(8)的流体，其特征在于，阀门装置(10)包括布置在阀门壳体(12)中的至少一个止回阀(15、16)，阀门壳体(12)安装在螺旋浆轴(5)的外表面上并与螺旋浆轴(5)一起旋转。
【专利说明】船舶推进系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船舶推进系统，包括螺旋浆装置，所述螺旋浆装置具有至少一个可调整的螺旋浆叶片和螺旋浆轴，所述螺旋浆叶片连接至容纳液压缸装置的轮毂，液压缸装置包括由活塞分隔的第一压力室和第二压力室，所述活塞连接至并操作用于至少一个可调整的螺旋浆叶片的调整装置，所述螺旋浆轴位于所述轮毂与转矩传递单元之间，其中所述螺旋浆轴包括阀门装置，所述阀门装置被提供来自液压动力单元的流体并且具有连接至若干止回阀的若干个阀门流体通道，所述止回阀用于控制经过第一导管流至或流出第一压力室和经过第二导管流至或流出第二压力室的流体。
【背景技术】
[0002]上述类型的船舶推进系统众所周知地用于调整调距螺旋浆的螺旋浆叶片。已知在齿轮箱的输入轴侧布置有油分配装置，其包括一介固定的油分配环和一个阀门箱，外部液压动力单元将伺服油供应至两个液压入口端，所述液压入口端连接至封闭所述阀门箱的所述固定的油分配环。通常若干止回阀安装在阀门箱中，用于保持螺旋浆轮毂的两个伺服油箱中的油压，以在不需要活塞发生改变时将活塞锁定。所述活塞连接至并操作用于螺旋浆叶片的调整装置。韩国专利申请20120003058公开来这种类型的油分配装置。这种船舶推进系统的缺点在于:难以接触到需要定期保养和维修的止回阀，因为止回阀位于由所述固定的油分配环以及壳体封闭的所述阀门箱中。关于这种油分配装置的另一个缺点在于，固定的油分配环与旋转的阀门箱之间的旋转运动会引起这些元件之间的某些泄露。此外，不利的是，油分配装置位于所述齿轮箱和发动机之间，由于该区域的空间非常狭窄从而难以接触到以进行保养和维修。
【发明内容】
[0003]本发明之目的在于提供一种船舶推进系统，其去除或者明显减少上述缺点。
[0004]为实现本发明之目的，本发明对前述类型的船舶推进系统进行改进，本发明的船舶推进系统的特征在于，所述阀门装置包括布置在阀门壳体中的至少一个止回阀，所述阀门壳体安装在螺旋浆轴的外表面上并且与所述螺旋浆轴一起旋转。
[0005]由于所述阀门壳体位于开向发动机室的环境的螺旋浆轴的外表面上，所以可以非常容易地接触到止回阀。不需要用于阀门壳体的覆盖或环绕的油分配环，因此，不用拆除就可以进行快速的保养和维修，从而使得缩短停工期并减少成本。此外，由于不存在相对旋转运动，在该装置中也不会出现由这种运动引起的泄露。
[0006]优选地，从液压动力单元经由若干位于螺旋浆轴内部的中央流体通道给阀门装置提供流体。这确保可以获得非常紧凑的设计。
[0007]此外，优选地，止回阀布置在至少两个阀门壳体中，所述阀门壳体分布在螺旋浆轴的圆周上。用这种方式，所需要的流体量经由几个止回阀被引导，这意味着可以减少单个止回阀的尺寸，此外，在阀门壳体中的单个止回阀失效的情况下，其它止回阀仍能够为液压缸装置中的压力室提供足够的流体，用于使调整螺旋浆叶片的活塞运动。
[0008]原则上，阀门壳体可以通过任何合适的装置固定至螺旋浆轴，例如通过焊接、胶粘或者任何机械锁定装置。但是，优选地，至少一个阀门壳体通过可拆卸的固定方式来固定至螺旋浆轴，诸如通过螺栓连接。通过用螺栓连接来安装布置有一个或多个止回阀的阀门壳体，在需要时(例如维修)将会很容易拆卸阀门壳体。
[0009]在一个实施方式中，至少一个阀门壳体配置成封闭螺旋浆轴的套管或环。这种套管或环过盈配合至螺旋浆轴。用这种方式，一个或多个阀门壳体可以整体地形成单个套管。该套管可以分成两个部分或者更多部分，以便于绕螺旋浆轴进行装配。
[0010]在另一个实施方式中，阀门装置包括封闭内管装置的至少一部分的外管，所述内管装置配置用于轴向运动并包括第一管道部分、中间实心部分和第二管道部分，其中内管装置被配置用于引导流体穿过若干止回阀而流入液压缸装置或从液压缸装置流出，第一管道部分和第二管道部分均具有径向流体通道，所述径向流体通道分别连接至第一中间流体室和第二中间流体室，并且设置在外管的一部分与内管装置的一部分之间，其中，中间流体室彼此分隔并且经由阀门流体通道而连接至若干止回阀。用这种方式，阀门装置可以变得非常紧凑，因为来自液压动力单元的流体可以经由若干位于螺旋浆轴内部的中央流体通道而被供应。第一和第二中间流体室可分别包括第一凹口和第二凹口，所述凹口设置在外管内部或者设置在内管装置的一部分的圆周上。
[0011]优选地，密封装置设置在每个中间流体室的两端，用于允许内管装置与外管之间的轴向运动。当内管装置相对外管而轴向运动时，这将有效地使中间流体室彼此密封。该密封装置优选地也适于外管与内管装置之间的旋转运动。
[0012]此外，优选地，内管装置的第一端连接至活塞而第二端连接至指示活塞位置的装置。因此，在液压缸装置中的活塞的轴向运动将使内管装置移动与活塞相同的距离，并且当连接至指示活塞位置的装置时，能够读出螺旋浆叶片的位置。原则上，用于指示活塞位置的装置可以用任何方式构建，只要能够读出活塞的位置即可。但是，优选地，所述装置包括环绕螺旋浆轴的环，并且经由杆穿过螺旋浆轴中的纵向孔而连接至内管装置。优选地，所述环与反馈装置相互作用，所述反馈装置用于螺旋浆叶片位置的在线控制和调整。
[0013]优选地，每个中间流体室的轴向延伸长度应该至少等于活塞行程的长度，以保证这些中间流体室在活塞的最大和最小位置时位于外管内。
[0014]原则上，该流体可以是任何流体，只要适于船舶推进系统中部件的液压操作即可。不过，该流体优选地为油。
[0015]为船舶推进系统提供动力的发动机可以是两冲程的内燃机，例如大型低速十字头涡轮增压发动机，或者可以是四冲程的内燃机。该发动机可以直接连接至螺旋浆轴或者经由齿轮连接至螺旋浆轴。在介绍中所提及的转矩传递单元优选地为齿轮，或者当螺旋浆直接连接至发动机时该转矩传递单元是发动机本身。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]在本说明书随后的详细部分中，将参考附图中所示的示例性实施方式更详细地解释本发明，附图中:
[0017]图1示出根据本发明的示例性实施方式的船舶推进系统；以及
[0018]图2示出根据本发明的示例性实施方式的船舶推进系统的一部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]图1示出用于在调距螺旋浆2上调整螺旋浆叶片3的船舶推进系统I。主发动机(未示出)，优选地为内燃机，连接至齿轮4，所述齿轮4连接至螺旋浆轴5。可调整的螺旋浆叶片3联接至容纳液压缸装置的轮毂6，所述液压缸装置包括由活塞9分隔的第一压力室
7和第二压力室8，所述活塞9连接至并操作用于可调整的螺旋浆叶片3的调整装置。所述螺旋浆轴5位于所述轮毂6与齿轮4之间并包括阀门装置10，所述阀门装置10被提供从液压动力单元11穿过螺旋浆轴5的流体。阀门壳体12和止回阀15、16(参见图2)通过螺栓连接(未示出)安装在螺旋浆轴5的圆周上，所述止回阀15、16用于控制通过第一导管13流入或流出第一压力室7和通过第二导管14流入或流出第二压力室8的流体，其中，所述第一导管13布置在螺旋浆轴5内的中心，所述第二导管14包括第一导管13与螺旋浆轴5的中空部分之间的空间。因此，所述阀门壳体12以及止回阀15、16与螺旋浆轴5 —起旋转。
[0020]图2示出所述船舶推进系统的一部分的剖视图，可以看到，阀门装置10具有若干阀门流体通道，包括位于螺旋浆轴内并连接至止回阀15、16的第一阀门流体通道17、第二阀门流体通道18、第三阀门流体通道19和第四阀门流体通道20，所述止回阀15、16用于控制穿过第一导管13和第二导管14的流体以使活塞9运动，从而使螺旋浆叶片3 (参见图1)运动。
[0021]阀门装置10包括外管21，所述外管21布置在螺旋浆轴5的内部并封闭内管装置的一部分，所述内管装置配置成相对于外管21进行轴向运动和旋转运动，并且所述内管装置包括第一管道部分22、中间实心部分23和第二管道部分24。内管装置配置成引导流体通过止回阀16流至第一压力室7或从第一压力室7流出(参见图1)。该第一管道部分22具有第一径向流体通道26，而第二管道部分24具有第二径向流体通道25，所述第一径向流体通道26和第二径向流体通道25分别连接至设置在外管21中的第一凹口 27和第二凹口28处。所述凹口 27、28设置在外管21的内部且彼此分隔，并经由阀门流体通道17、18连接至止回阀15。密封和调整装置29设置在每个凹口 27、28的两端，用于允许内管装置与外管21之间的轴向运动。
[0022]当螺旋浆叶片3需要进行一些调整时，在液压动力单元11 (参见图1)上的定向阀将流体引导至包括第一管道部分22的第一中央流体通道中，以便所述流体流经第一径向流体通道26、第一凹口 27、第一阀门流体通道17、止回阀16、第二阀门流体通道18、第二凹口 28、第二径向流体通道25、第二管道部分24、第一导管13，然后进入第一压力室7 (参见图1)，从而使活塞9轴向地朝向齿轮4运动，由此，通过调整装置来调整螺旋浆叶片3的活塞。活塞9的运动将迫使一定量的流体(相当于活塞运动的量)从第二压力室8流出，流经第二导管14、第三阀门流体通道19、止回阀15、第四阀门流体通道20，并流经第二中央流体通道30然后回到液压动力单元11的箱中，其中所述第二中央流体通道30包括外管21的外圆周与螺旋浆轴5的中空部分之间的空间。
[0023]权利要求书中所用的“包括” 一词并不排除其它元件或步骤。在未特别限定数量时，权利要求书中所描述的部件不排除多个。
[0024]权利要求书中所用的参考标号不应理解成限制本发明的范围。
[0025]虽然出于说明目的对本发明进行了详细的描述，但是应理解，这些细节仅仅出于说明目的，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以进行变形。
【权利要求】
1.一种船舶推进系统(I)，包括螺旋浆装置(2)，所述螺旋浆装置(2)具有至少一个可调整的螺旋浆叶片(3)和螺旋浆轴(5)，所述螺旋浆叶片(3)连接至容纳液压缸装置的轮毂(6)，所述液压缸装置包括由活塞(9)分隔的第一压力室(7)和第二压力室(8)，所述活塞(9)连接至并操作用于所述至少一个可调整的螺旋浆叶片(3)的调整装置，所述螺旋浆轴(5)位于所述轮毂(6)与转矩传递单元(4)之间，其中所述螺旋浆轴(5)包括阀门装置(10)，所述阀门装置(10)被提供来自液压动力单元(11)的流体并且具有连接至若干止回阀(15、16)的若干个阀门流体通道(17、18、19、20)，所述止回阀(15、16)用于控制经过第一导管(13)流至或流出第一压力室(7)和经过第二导管(14)流至或流出第二压力室(8)的流体， 其特征在于，所述阀门装置(10)包括布置在阀门壳体(12)中的至少一个止回阀(15、16)，所述阀门壳体(12)安装在所述螺旋浆轴(5)的外表面上并与所述螺旋浆轴(5) —起旋转。
2.如权利要求1所述的船舶推进系统，其特征在于，从液压动力单元(11)经由若干位于所述螺旋浆轴(5)中的中央流体通道(20、30)给所述阀门装置(10)提供流体。
3.如权利要求1或2所述的船舶推进系统，其特征在于，至少两个止回阀(15、16)布置在至少两个分开的阀门壳体(12)中，所述阀门壳体(12)分布在所述螺旋浆轴(5)的圆周上。
4.如上述权利要求中任一项所述的船舶推进系统，其特征在于，至少一个阀门壳体(12)通过可拆卸的固定方式安装在所述螺旋浆轴(5)上。
5.如权利要求1或2所述的船舶推进系统，其特征在于，所述阀门壳体(12)配置成为封闭所述螺旋浆轴(5)的套管。
6.如上述权利要求中任一项所述的船舶推进系统，其特征在于，所述阀门装置(10)包括封闭内管装置的至少一部分的外管(21)，所述内管装置用于进行轴向运动并包括第一管道部分(22)、中间实心部分(23)和第二管道部分(24)，其中所述内管装置用于引导流体通过所述若干止回阀(16)流至所述液压缸装置(7、8、9)或从所述液压缸装置(7、8、9)流出，所述第一管道部分(22)和所述第二管道部分(24)均具有径向流体通道(25、26)，所述径向流体通道(25、26)分别连接至第一中间流体室(27)和第二中间流体室(28)，并且所述径向流体通道(25、26)设置在所述外管(21)的一部分与所述内管装置的一部分之间，第一中间流体室(27)和第二中间流体室(28)彼此分隔并且经由所述阀门流体通道(17、18)而连接至所述若干止回阀(16)。
7.如权利要求6所述的船舶推进系统，其特征在于，密封装置(29)设置在每个中间流体室(27、28)的两端，用于允许所述内管装置与所述外管(21)之间的轴向运动。
8.如权利要求6或7所述的船舶推进系统，其特征在于，所述内管装置(22、23、24)的第一端连接至所述活塞(9)，第二端连接至指示所述活塞(9)位置的装置。
9.如权利要求6-8中任一项所述的船舶推进系统，其特征在于，所述第一中间流体室(27)和所述第二中间流体室(28)的轴向延伸长度至少等于所述活塞(9)的行程的长度。
【文档编号】B63H3/02GK104229110SQ201410195966
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年6月6日
【发明者】K.普洛格, A.弗莱明佩德森, K.博森, M.沃尔达尔 申请人:曼柴油机涡轮机欧洲股份公司曼柴油机涡轮机德国分公司