低速主推进系统以及船舶的制作方法

1.本实用新型涉及船舶技术领域，尤其涉及一种低速主推进系统以及船舶。


背景技术：

2.船舶的运行是靠船用主推进提供来实现的，船用主推进系统将柴油机产生的动力通过螺旋桨转变成船舶行进的推力，以克服船舶在水中航行的阻力，推动船的航行。螺旋桨分为定距和变距螺旋桨两大类，变距螺旋桨中的螺距是可以调节的，通过螺旋桨变距机构，使用液压驱动来调节螺距，能最充分地利用柴油机的有效功率。
3.船用柴油机包括高速船用柴油机、中速船用柴油机和低速船用柴油机，一般高速船用柴油机通过齿轮箱驱动螺旋桨，主要用于游艇、公务艇、休闲渔船以及小型运输船等；中速船用柴油机通过齿轮箱驱动螺旋桨，主要用于渔船、货船等，低速船用柴油机直接驱动螺旋桨，由于其功率大、效率高、寿命长等优点，主要用于远洋货船和邮轮等。对于中、高速船用柴油机可以在齿轮箱上连接发电机，进而可以供给船舶电源，节省能源，提高能源的利用率，而低速船用柴油机由于直接驱动螺旋桨，而船舶的供电往往需要重新购买发电机进行维持，若直接采用齿轮箱连接并驱动，会出现齿轮箱未发挥对应作用的情况，造成浪费。并且由于低速船用柴油机功率较大，没有将柴油机的机械能用于发电，仅使其驱动螺旋桨运动也会造成能源的浪费。
4.因此，现有的低速主推进系统存在以下缺陷和不足：
5.1.现有低速主推进系统因资源浪费的问题，而采用另设发电机的情况，成本增加；
6.2.现有的低速柴油机功率较大，若仅用于驱动螺旋桨，会造成资源浪费。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种低速主推进系统以及船舶，能够提高资源利用率，节约能源，降低成本，其结构紧凑，可靠性高。
8.本实用新型的另一个目的在于提供一种船舶，能够提高资源利用率，节约能源，降低成本。
9.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
10.低速主推进系统，包括：
11.主机；
12.中间轴，一端连接于上述主机的输出端，上述中间轴被配置为能够被上述主机驱动；
13.螺旋桨组件，连接于上述中间轴的另一端，上述螺旋桨组件被配置为能够随上述中间轴的转动而转动；
14.抱轴式轴带发电机，设置于上述中间轴上，上述抱轴式轴带发电机被配置为能够被上述主机直接驱动。
15.可选地，上述抱轴式轴带发电机通过胀套联轴器设置于上述中间轴上。
16.可选地，上述中间轴包括转子部和非转子部，上述抱轴式轴带发电机设置于上述转子部上。
17.可选地，上述螺旋桨组件包括：
18.螺旋桨轴，一端连接于上述中间轴的另一端，上述螺旋桨轴能通过上述中间轴被上述主机驱动；
19.螺旋桨，连接于上述螺旋桨轴的另一端，上述螺旋桨能随上述螺旋桨轴的转动而转动。
20.可选地，上述螺旋桨组件还包括整体式艉管轴承，上述整体式艉管轴承连接于上述螺旋桨轴的外周，上述整体式艉管轴承用于支撑上述螺旋桨轴。
21.可选地，上述整体式艉管轴承上设有泥沙过滤装置。
22.可选地，上述螺旋桨为可调螺距螺旋桨。
23.可选地，上述螺旋桨组件还包括液压调距装置，上述液压调距装置连接于上述螺旋桨的桨毂，上述液压调距装置用于调节上述螺旋桨的螺距。
24.可选地，上述低速主推进系统还包括中间轴承，上述中间轴承设置于上述中间轴上，上述中间轴承用于支撑上述中间轴。
25.一种船舶，包括上述的低速主推进系统。
26.本实用新型的有益效果：
27.本实用新型提供了一种低速主推进系统，通过在中间轴上直接设置抱轴式轴带发电机，实现了低速主推进系统的发电作用，使得在主机工作状态下，主机可直接驱动螺旋桨组件运动，也能驱动抱轴式轴带发电机进行发电以供应全船的用电；主机直接驱动螺旋桨并且取消了齿轮箱以及与齿轮箱结构配套的高弹性联轴器等结构，避免了资源浪费的现象发生，节约了能源，降低成本，结构简单且紧凑，提高空间利用率，可靠性高，减少了船舶装机总功率。
28.本实用新型还提供了一种船舶，包括上述低速主推进系统，能够提高资源利用率，节约能源，降低成本。
附图说明
29.图1是本实用新型具体实施方式提供的低速主推进系统的结构示意图；
30.图2是本实用新型具体实施方式提供的螺旋桨组件的结构示意图。
31.图中：
32.10、主机；
33.20、中间轴；21、转子部；22、非转子部；
34.30、螺旋桨组件；31、螺旋桨轴；32、螺旋桨；33、整体式艉管轴承；331、前轴承；332、后轴承；34、液压调距装置；
35.40、抱轴式轴带发电机；50、中间轴承；60、联轴器。
具体实施方式
36.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。
37.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。
38.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。
39.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。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。
40.本实施例提供了一种低速主推进系统，用于作为船舶的动力系统和电力系统；如图1所示，该低速主推进系统包括主机10、中间轴20、螺旋桨组件30以及抱轴式轴带发电机40，中间轴20的一端连接于主机10的输出端，中间轴20能够被主机10驱动；螺旋桨组件30连接于中间轴20的另一端，螺旋桨组件30能够随中间轴20的转动而转动；抱轴式轴带发电机40设置于中间轴20上，抱轴式轴带发电机40能够被主机10直接驱动。
41.本实施例的低速主推进系统通过在中间轴20上直接设置抱轴式轴带发电机40，实现了低速主推进系统的发电作用，使得在主机10工作状态下，主机10可直接驱动螺旋桨组件30运动，也能驱动抱轴式轴带发电机40进行发电以供应全船的用电，充分利用了主机10所产生的机械能，提高了资源利用率；主机10直接驱动螺旋桨32并且取消了齿轮箱以及与齿轮箱结构配套的高弹性联轴器等结构，减小了机械损耗的同时避免了传统方式下齿轮箱带来的维护成本，避免了资源浪费的现象发生，节约了能源，降低成本，结构简单且紧凑，提高空间利用率，可靠性高，减少了船舶装机总功率。在本实施例中，上述主机10为不可逆转的低速柴油机。
42.具体地，如图1所示，上述抱轴式轴带发电机40包括转子和定子，转子连接于中间轴20，定子套设于转子的外周，转子与定子间发生相对旋转可实现该抱轴式轴带发电机40的旋转。可选地，抱轴式轴带发电机40通过胀套联轴器设置于中间轴20上，即胀套联轴器设置于转子的内壁和中间轴20之间，用于将抱轴式轴带发电机40安装于中间轴20上，且在中间轴20的旋转下，中间轴20带动转子旋转，可以实现抱轴式轴带发电机40发电功能。
43.在另一个可选地实施例中，上述中间轴20包括相连的转子部21和非转子部22，抱轴式轴带发电机40设置于转子部21上。即转子部21穿设于抱轴式轴带发电机40中作为抱轴式轴带发电机40的转子，这样的设计将中间轴20和抱轴式轴带发电机40合为一体，节省了材料，提高了资源利用率。在本实施例中，非转子部22设有两个，两个非转子部22分别连接于转子部21的两侧。
44.在本实施例中，如图1所示，上述螺旋桨组件30包括螺旋桨轴31以及螺旋桨32，螺旋桨轴31的一端连接于中间轴20的另一端，可以实现主机10驱动中间轴20转动，进而带动螺旋桨轴31转动；螺旋桨32连接于螺旋桨轴31的另一端，螺旋桨32能随螺旋桨轴31的转动而转动。具体地，在本实施例中，螺旋桨轴31的一端通过联轴器60与中间轴20固定连接。上述结构可以实现主机10驱动中间轴20转动，带动螺旋桨轴31转动，进而带动螺旋桨32旋转工作。
45.可选地，在本实施例中，螺旋桨32为可调距螺旋桨，可调螺距螺旋桨在自由航行状态和拖曳航行状态下均能够充分发挥主机10功率，具有较好的反向、加速和制动性能。
46.进一步可选地，螺旋桨组件30还包括液压调距装置34，液压调距装置34连接于螺旋桨32的桨毂，液压调距装置34用于调节螺旋桨32的螺距，可调螺距螺旋桨32可在不同航行工况下充分利用主机10的功率和转速。具体地，液压调距装置34包括配油器，在调节螺旋桨32螺距时，配油器将液压油输入至螺旋桨轴31内，并由其输送至螺旋桨32的桨毂内部的油缸，进而可以驱动螺旋桨32叶在一定范围内转动，从而形成不同的螺距角，从而改变推力的大小和方向，以适应船舶的前进、后退、停止和变速等要求。可以理解的是，上述液压调距装置34为本领域较为成熟的技术，在此不再一一赘述。
47.进一步地，如图1所示，螺旋桨组件30还包括整体式艉管轴承33，整体式艉管轴承33连接于螺旋桨轴31的外周，整体式艉管轴承33用于支撑螺旋桨轴31。并且，该整体式艉管轴承33包括后轴承332与前轴承331，分别密封设置于螺旋桨轴31与中间轴20的连接处，以及螺旋桨轴31与螺旋桨32的连接处，使得螺旋桨组件30处于密封状态，实现了螺旋桨组件30内部的无其他杂物。
48.可选地，整体式艉管轴承33上设有泥沙过滤装置，该泥沙过滤装置具体设置于后轴承332处，有效地防止泥沙进入整体式艉管轴承33的内部，进一步提高艉管轴承分别与螺旋桨轴31以及螺旋桨32之间的洁净度，避免造成堵塞或磨损，进而提高了螺旋桨组件30的使用寿命。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。
49.可选地，低速主推进系统还包括中间轴承50，中间轴承50设置于中间轴20上，中间轴承50用于支撑中间轴20。由于该低速主推进系统是安装于船舶内，中间轴承50的底端也安装至船舶上，可以实现中间轴承50对中间轴20的支撑。优选地，中间轴承50可设有多个，可依据中间轴20的长度来进行适应性的调整，在此不作具体限定。在本实施例中，中间轴承50设有两个，两个中间轴承50分别设置于两个非转子部22上。
50.可选地，中间轴承50选用大比压调心中间轴承，可以调节轴间的高度差及平行度，使其更为平稳。
51.在本实施例中，该低速主推进系统还包括控制组件，控制组件电连接于主机10、螺旋桨组件30以及抱轴式轴带发电机40，可以对主机10、螺旋桨组件30以及抱轴式轴带发电机40进行操控。具体地，控制组件包括控制器和信号接收器，控制器电连接于主机10、螺旋桨组件30以及抱轴式轴带发电机40，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10、抱轴式轴带发电机40和螺旋桨组件30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10、抱轴式轴带发电机40和螺旋桨组件30等实现其功能。
52.本实施例还提供一种船舶，该船舶包括上述的低速主推进系统。采用上述低速主推进系统，能够提高资源利用率，节约能源，降低成本。可选地，低速主推进系统中的若干部件还可以冗余设置，能够确保船舶的可靠性，同时船用主推进系统也进行冗余设置，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。
53.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。