一种船用主推进系统及船舶的制作方法

1.本实用新型涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船用主推进系统及船舶。


背景技术：

2.自航式沉管运输安装一体船具有较好的安装能力、沉放精度，集沉管浮运、定位、沉放和安装等于一体，能够较好地实现沉管和浮头的浮运安装。现有的一体船往往具有较大的体积，其对船体相关结构提出了较为复杂的设计要求。为了满足自航式沉管运输安装一体船的需求，往往需要另外的驱动系统来驱动作业机构，导致船舶的整体推进系统的结构复杂，主机的功率利用率较低。
3.因此，亟需一种船用主推进系统及船舶，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种船用主推进系统及船舶，结构紧凑，可靠性较高，功率能够得到有效分配，充分发挥主机的全部功率，有效减少船舶装机总功率，保证船舶运行平稳可靠。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种船用主推进系统，包括：
7.主机；
8.齿轮箱，所述主机的输出端连接于所述齿轮箱的输入端，所述齿轮箱具有两个增速输出端和一个减速输出端；
9.两个轴带发电机，两个所述轴带发电机分别与两个所述增速输出端一一对应连接；
10.螺旋桨，所述螺旋桨连接于所述减速输出端。
11.作为一种船用主推进系统的优选方案，还包括：
12.中间轴，所述中间轴的一端连接于所述减速输出端；
13.螺旋桨轴，所述螺旋桨轴的一端与所述中间轴的另一端连接，所述螺旋桨轴的另一端与所述螺旋桨连接。
14.作为一种船用主推进系统的优选方案，还包括：
15.水润滑轴承组，所述水润滑轴承组套设于所述螺旋桨轴，所述水润滑轴承组的一端具有进液口；
16.冷却液单元，所述冷却液单元的出液口连通于所述进液口。
17.作为一种船用主推进系统的优选方案，所述水润滑轴承组包括第一水润滑轴承和第二水润滑轴承，所述第一水润滑轴承套设于所述螺旋桨轴的一端，所述第二水润滑轴承套设于所述螺旋桨轴的另一端，所述第一水润滑轴承与所述第二水润滑轴承内均设有润滑槽，两个所述润滑槽连通。
18.作为一种船用主推进系统的优选方案，所述水润滑轴承组还包括：
19.水润滑密封，所述水润滑密封设置于所述第一水润滑轴承和所述螺旋桨轴之间，所述进液口设置于所述水润滑密封，所述进液口与所述第一水润滑轴承的润滑槽连通。
20.作为一种船用主推进系统的优选方案，所述第一水润滑轴承和所述第二水润滑轴承均设置有泥沙过滤装置。
21.作为一种船用主推进系统的优选方案，所述螺旋桨上安装有导流管，所述导流管用于将水流定向供给所述螺旋桨。
22.作为一种船用主推进系统的优选方案，所述螺旋桨为可调螺距螺旋桨。
23.作为一种船用主推进系统的优选方案，还包括：
24.液压调距装置，连接于所述螺旋桨的桨毂，用于调节所述螺旋桨的螺距。
25.一种船舶，包括上述任一技术方案所述的船用主推进系统，所述船用主推进系统冗余设置。
26.本实用新型的有益效果为：
27.本实用新型提供一种船用主推进系统及船舶，船用主推进系统包括主机、齿轮箱、两个轴带发电机和螺旋桨。主机驱动齿轮箱工作，从而驱动与齿轮箱的三个输出端连接的两个轴带发电机和螺旋桨工作。且当只需螺旋桨工作时，轴带发电机可以不工作，由螺旋桨全部吸收主机负荷；当无需螺旋桨工作时，两个轴带发电机同时或分别吸收主机的全部负荷。在上述结构下，该船用主推进系统结构紧凑，可靠性较高，通过功率的有效分配均能发挥主机的全部功率，减少船舶装机总功率，实现船舶的主机高效运用。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
29.图1是本实用新型实施例提供的船用主推进系统的结构示意图。
30.图中：
31.1、主机；2、齿轮箱；3、轴带发电机；4、螺旋桨；41、导流管；5、中间轴；51、中间轴承；6、螺旋桨轴；7、水润滑轴承组；71、第一水润滑轴承；72、第二水润滑轴承；73、水润滑密封；8、冷却液单元；9、液压调距装置；10、主机高弹性联轴器；11、轴发高弹性联轴器。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
36.如图1所示，本实施例提供一种船用主推进系统，该船用主推进系统包括主机1、齿轮箱2、两个轴带发电机3和螺旋桨4。主机1的输出端连接于齿轮箱2的输入端，齿轮箱2具有两个增速输出端和一个减速输出端，两个轴带发电机3分别与齿轮箱2的两个增速输出端一一对应连接，螺旋桨4通过螺旋桨轴系连接于齿轮箱2的减速输出端。主机1驱动齿轮箱2工作，从而驱动与齿轮箱2的三个输出端连接的两个轴带发电机3和螺旋桨4工作。且当只需螺旋桨4工作时，轴带发电机3可以不工作，由螺旋桨4全部吸收主机1负荷；当无需螺旋桨4工作时，两个轴带发电机3同时或分别吸收主机1的全部负荷。在上述结构下，该船用主推进系统结构紧凑，可靠性较高，通过功率的有效分配均能发挥主机1的全部功率，减少船舶装机总功率，实现船舶的主机1高效运用。本实施例中，主机1为不可逆转的中速机。
37.优选地，齿轮箱2与两个所述轴带发电机3分别通过一个轴发高弹性联轴器11连接，齿轮箱2通过轴发高弹性联轴器11将扭矩转递给轴带发电机3；主机1与齿轮箱2通过主机高弹性联轴器10连接，主机1通过主机高弹性联轴器10将扭矩传递给齿轮箱2。
38.进一步地，该船用主推进系统还包括控制系统，控制系统包括控制器和信号接收器，齿轮箱2中设置有三个离合器，三个离合器分别控制两个增速输出端和减速输出端的开合，且三个离合器分别连接有控制器，控制器与信号接收器连接，信号接收器通过无线方式及手柄、旋钮和转换开关等操作终端通信，并接收手柄、旋钮及转换开关等操作终端发出的信号。该控制系统采用电或液遥控装置，还能够对主机1和螺旋桨4进行操作控制。在本实施例中，控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制主机1、齿轮箱2和螺旋桨4等实现其功能。
39.优选地，螺旋桨4为可调螺距螺旋桨4。可调螺距螺旋桨4在自由航行状态和拖曳航行状态下均能够充分发挥主机1功率，具有较好的反向、加速和制动性能。具体地，通过设置液压调距装置9调节螺旋桨4的螺距，液压调距装置9连接于螺旋桨4的桨毂。更具体地，液压调距装置9包括液压站和液压油路，在调节螺旋桨4螺距时，控制系统控制液压站将液压油由液压油路输入至螺旋桨轴系内的油管，并由其输送至螺旋桨的桨毂内部油缸，驱动螺旋桨叶在一定范围内转动，从而形成不同的正负螺距角，桨叶改变的螺距角反馈至控制系统，便于精准控制调节螺旋桨4的螺距。由于液压调距装置9为较为成熟的技术，因此，在此不再一一赘述。更为优选地，液压调距装置9包括两套独立的电动泵，其中一个电动泵组为主电
动泵，另一个为备用电动泵，设置泵启动器及其自动控制柜，设“手动-自动”选择开关，低压时能自动起动备用电动泵并报警，备用泵运行及主备自动切换报警信号送控制系统，只有当转至“手动”位时才能停泵。
40.更为优选地，螺旋桨4上安装有导流管41，该导流管41设计为高效型导流管41，提高螺旋桨4的推挤和效率。
41.进一步地，螺旋桨轴系包括中间轴5和螺旋桨轴6，中间轴5的一端连接于齿轮箱2的减速输出端，螺旋桨轴6的两端分别与中间轴5的另一端和螺旋桨4连接。具体地，中间轴5上套设有中间轴承51，中间轴承51用于支撑中间轴5。螺旋桨轴6外套设有水润滑轴承组7，水润滑轴承组7的一端具有进液口，进液口连通有冷却液单元8。冷却液单元8输送冷却液经由进液口进入水润滑轴承组7和螺旋桨轴6之间，对其进行冷却和润滑。可选地，冷却液单元8为电机泵。示例性地，冷却液单元8引入海水并将其输送至进液口，海水经过水润滑轴承组7后排出至外部环境。本实施例中，冷却液单元8冗余设置，每个冷却液单元8独立运行，当其中一套冷却液单元8出现故障时，控制系统能够随时切换其它的冷却液单元8，确保水润滑轴承组7的安全可靠。冷却液单元8冗余设置为两套。
42.优选地，冷却液单元8包括海水净化装置，避免造成堵塞。
43.优选地，冷却液单元8设置有断流和压差等报警装置，能够将断流和压差信号传递至控制系统。
44.具体地，水润滑轴承组7包括第一水润滑轴承71和第二水润滑轴承72，第一水润滑轴承71套设于螺旋桨轴6的一端，第二水润滑轴承72套设于螺旋桨4的另一端，第一水润滑轴承71与第二水润滑轴承72内均设置有润滑槽，两个润滑槽连通，其中，第一水润滑轴承71和螺旋将轴之间设置有水润滑密封73，进液口设置于水润滑密封73，进液口连通于第一水润滑轴承71的润滑槽。水润滑密封73用于密封第一水润滑轴承71和螺旋桨轴6，冷却液通过水润滑密封73上的进液口输入，避免其它液体或杂质进入水润滑轴承组7内，影响其工作性能或对其造成损坏。水润滑轴承组7不仅环保、无污染，且其使用成本较低，运用在船舶的螺旋桨轴系上可以直接引入海水，节省了材料。
45.优选地，第一水润滑轴承71和第二水润滑轴承72处均设置有泥沙过滤装置。进一步提高进入水润滑轴承组7内的冷却液的洁净度，避免造成堵塞或磨损。可选地，泥沙过滤装置可以是过滤网或内充有过滤填料的过滤器。
46.本实施例还提供一种船舶，该船舶包括上述的船用主推进系统，且船用主推进系统冗余设置。采用上述船用主推进系统，当船舶全速航行时，螺旋桨4吸收主机1负荷，轴带发电机3不工作，当船舶就地作业时，轴带发电机3吸收主机1全部负荷，供给侧推及全船电力使用，此时螺旋桨4不工作。通过功率的有效分配均能发挥主机1的全部功率，减少船舶装机总功率，实现船舶的主机1的高效运用。同时，通过船用主推进系统中的若干部件冗余设置，能够确保船舶的可靠性，加之船用主推进系统冗余设置，当其中一套船用主推进系统出现故障时，启动另一套船用主推进系统，进一步确保船舶的正常运行工作，提高船舶的可靠性。
47.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例
对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。