混合动力装置及搭载它的船舶的制作方法_2

文档序号:9756510阅读:来源:国知局
涡轮的热膨胀移动点在基础部的上表面沿轴向且向离合器装置的相反侧移动,吸收热膨胀。
[0031]由于可利用具有可挠性的板材等非常简单地形成可挠性支承部,因此,可减少混合动力装置的建设成本,且可获得较高的可靠性。
[0032]而且,由于可挠性支承部沿涡轮的轴向挠曲,因此,通过可挠性支承部挠曲,涡轮的轴向的校直就不会有产生误差之虞,可提高校直精度。
[0033]本发明的第二方式是一种搭载有上述某个混合动力装置的船舶。
[0034]采用这种船舶,由于混合动力装置中的涡轮的热膨胀所产生的应力不会影响到离合器装置,因此,在涡轮与离合器装置之间也可不设置挠曲接头。
[0035]由此,混合动力装置的轴向尺寸被缩短,故船体内部的空间占有率较小即可。因此,船体内的布置性变得良好,可提高设计的自由度。
[0036]而且,由于可减少成本上为高价的挠曲接头的数量,因此,可使混合动力装置的价格便宜,进而可使船体的价格便宜。
[0037]发明的效果
[0038]如上所述,若采用本发明的混合动力装置,则可减少挠曲接头的数量而不会使涡轮的热膨胀所产生的应力影响到离合器装置,可小型化和减少建设成本,可提高校直精度。
[0039]另外,若采用搭载了本发明的混合动力装置的船舶,则由于不会使涡轮的热膨胀所产生的应力影响到离合器装置,因此,可减少设在涡轮与离合器装置之间的挠曲接头,缩短混合循环发电装置的轴向尺寸,提高船体内的布置性及设计的自由度,并可使船体价格便宜。
【附图说明】
[0040]图1是应用了本发明的混合动力装置的船舶的发电系统的大致结构图。
[0041 ]图2是表示本发明第I实施方式的混合发电装置的侧视图。
[0042]图3是表示本发明第I实施方式的混合发电装置的俯视图。
[0043]图4是表示基础部和移动台架的立体图。
[0044]图5是表示本发明第2实施方式的混合发电装置的侧视图。
[0045]图6是表示蒸气涡轮和可挠性支承部的侧视图。
[0046]图7是表示蒸气涡轮和可挠性支承部的俯视图。
[0047]图8是表示本发明第3实施方式的混合发电装置的侧视图。
[0048]图9是表示本发明第4实施方式的混合发电装置的侧视图。
[0049]图10是表示键与键槽的第I实施例的俯视图。
[0050]图11是表示键与键槽的第2实施例的俯视图。
[0051 ]图12是表示本发明第5实施方式的混合发电装置的侧视图。
[0052]图13是表示本发明第5实施方式的混合发电装置的俯视图。
[0053]图14是表示以往技术的混合发电装置的侧视图。
[0054]符号说明
[0055]I基础部
[0056]2动力涡轮
[0057]3蒸气涡轮
[0058]4、5、6输出轴
[0059]7离合器装置
[0060]8、9挠曲接头
[0061]11热膨胀起点
[0062]14发电机
[0063]15热膨胀移动点
[0064]17、25、26移动台架
[0065]20键槽
[0066]21键
[0067]21a倒角
[0068]21b圆弧倒角
[0069]21c旋转中心
[0070]23可挠性支承部
[0071]30、40、50、60、70混合动力发电装置(混合动力装置)
[0072]A、B相对移动构造
[0073]L涡轮的轴向
【具体实施方式】
[0074]下面,参照说明书附图,来说明本发明的混合动力装置的多个实施方式。
[0075][第I实施方式]
[0076]图1是将本发明的混合动力装置用作为发电装置的船舶的发电系统的大致结构图。
[0077]该发电系统200包括:船舶推进用的柴油发动机203;废气涡轮增压机205;动力涡轮(气体涡轮)2;蒸气涡轮3;以及作为废气热交换器的废气预热器211。废气涡轮增压机205包括:涡轮部205a ;压缩机部205b ;以及将它们之间连结起来的旋转轴205c。来自柴油发动机203的输出通过未图示的推进器轴而直接或间接地与螺旋推进器连接。
[0078]另外,柴油发动机203的各气缸的气缸部213的排气口,与作为废气集合管的排气总管215连接,排气总管215通过第I排气管LI与废气涡轮增压机205的涡轮部205a的入口侧连接,另外,排气总管215通过第2排气管L2(抽气通道)与动力涡轮2的入口侧连接,一部分废气在被供给到废气涡轮增压机205之前被抽气而供给到动力涡轮2。
[0079]另一方面,各气缸部213的进气口与进气总管217连接,进气总管217通过进气管Kl与废气涡轮增压机205的压缩机部205b连接。另外,进气管Kl上设置有空气冷却器(内部冷却器)219。
[0080]动力涡轮2利用废气而被旋转驱动,所述废气通过第2排气管L2而被从排气总管215抽气,另外,蒸气涡轮3通过被供给由废气预热器211生成的蒸气而被旋转驱动。
[0081 ]在废气预热器211中,被导入从废气涡轮增压机205的涡轮部205a的出口侧通过第3排气管L3而被排出的废气、以及从动力涡轮2的出口侧通过第4排气管L4而被排出的废气,在热交换部221中废气的热量与在供水管223中流动的水进行热交换而由水产生蒸气。
[0082]如此在废气预热器211生成的蒸气,通过第I蒸气管Jl而被导入蒸气涡轮3,另外,该蒸气涡轮3中做功后的蒸气由第2蒸气管J2排出并被导入未图示的冷凝器(复水器)。
[0083]动力涡轮2和蒸气涡轮3串联结合,且通过轴13来驱动发电机14。另外,动力涡轮2的输出轴4通过离合器装置7(SSS离合器)而与蒸气涡轮9的输出轴6连结。
[0084]并且,由动力涡轮2、蒸气涡轮3、离合器装置7、减速装置10和发电机14构成混合发电装置30(混合动力装置)。在该混合发电装置30中,将船舶推进用的柴油发动机203的废气(燃烧气体)的排气能量作为动力进行驱动,可高效地回收排气能量。
[0085]图2是表示本发明第I实施方式的混合发电装置30的侧视图,图3是图2的俯视图。该混合发电装置30与图14所示的以往的混合发电装置100相同,从设置于基础部I的上表面的动力涡轮2通过减速装置10而传递旋转的输出轴4、5与同样从设置于基础部I的上表面的蒸气涡轮3延伸出的输出轴6之间由离合器装置7连结,利用这二种涡轮2、3的合成输出来驱动发电机14。另外,在将蒸气涡轮3和发电机14之间连结起来的轴上,夹装有可吸收其轴向L上的伸缩的联轴器等。
[0086]动力涡轮2的转速是15000?25000rpm左右,另一方面,蒸气涡轮3的转速是6000?12000rpm左右,由于两涡轮2、3的转速有差异,因此,由减速装置10来对动力涡轮2的输出轴4的转速进行减速,使两涡轮2、3的转速一致(同步)。
[0087]在该混合发电装置30中,将例如发动机负荷为50%左右时由来自发动机排气的回收热量所生成的蒸气供给到蒸气涡轮3,从而使蒸气涡轮3开始旋转,蒸气涡轮3的内部温度上升到300°C左右。在发动机负荷上升且排气量增加的情况下,将发动机排气的一部分供给到动力涡轮2,从而使动力涡轮2开始旋转,动力涡轮2的内部温度上升到400°C?500°C左右。
[0088]对动力涡轮2和蒸气涡轮3的热膨胀量进行仔细计测后,结果判明,热膨胀量大的是蒸气涡轮3,其沿轴向L的热膨胀量为数毫米以上。动力涡轮2的沿轴向L的热膨胀量比较小,为蒸气涡轮3的1/2?1/5以下,因此,蒸气涡轮3的输出轴6的热膨胀量的吸收是重要的。
[0089]蒸气涡轮3的轴向L的一端作
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