专利名称：具有水平推进装置的拖船的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有水平推进装置的拖船。
在本发明中，所谓“水平推进装置”是指这样一种推进装置，即其水平推进方向能作360°的改变。这样的水平推进装置本身是已知的，例如在喷口中安装的螺旋桨。
就牵引力和操作灵活性而言，对拖船是有特殊要求的。例如，希望拖船不仅能在向前的方向上产生牵引力，而且在向后的方向上、甚至在横向也能生产牵引力，虽然在横向产生的牵引力比在纵向产生的牵引力要小。
例如从《小型船舶》杂志刊登的一篇题为“Schottel拖船”的文章(1976年12月，Vol.99，No.1204，第95页)中已经得知，为了使拖船操作灵活，在拖船上装配有水平推进装置。这样的拖船也被称之为“牵引式拖船”，它们装有两台沿横向并列布置、并且从该拖船的纵向上看位于中心位置上的水平推进装置。但这样的拖船还是有一些缺点，例如，如果这两台推进装置中有一个损坏，就不可能继续使用这艘拖船。
总之，考虑到上文所述及的方面，本发明的目的是提供这样一种拖船，即该拖船会比迄今所知的拖船运行得更好。
具体地说，本发明的目的是提供这样一种拖船，即该拖船不易损坏，或至少在推进装置之一损坏的情况下该拖船仍能完好地使用。本发明的进一步的目的是提供一种行进时较经济的拖船，具体地说就是在拖船行进时不必使用全部的推进装置。
本发明的进一步的目的是提供一种拖船，它不用增加吃水深度就可以产生比迄今为止已知的“牵引式”拖船更大的动力。在已知的“牵引式”拖船中，通过使用两台牵引力更大的推进装置来增加动力，而这样做的结果是推进装置的尺寸同样也要增加，这对船的吃水深度也有不利的影响。
另一个问题关系到安装在拖船甲板上的灭火装置，这种灭火装置用于扑灭海岸上或者在其它船舶甲板上的火。为了满足这种特殊的需求(Fifi 1)，拖船要有两台由推进引擎驱动的灭火抽水机。在使用这两台灭火抽水机的时候，这些引擎要开足马力运转。因此推进装置要在没有干扰的情况下全力产生牵引力，这当然是不理想的。另一方面，在传统的拖船中，不可能通过切断推进装置与相应的引擎的联系而完全关闭推进装置，这是因为推进装置必须对由灭火用水施加在船上的力生产一个反作用力，以能够使船保持定位或使船沿所要求的方向移动。每一推进装置所需的动力最好是无级别地设定在一个宽的范围内，在每一种情况下相关的引擎都开足马力运转，为此目的在每一个推进装置与相关的引擎之间都应有一个滑动联结装置。考虑到上面提到的动力需求，这样的联结相当昂贵。
本发明进一步的目的同样是为了解决这个问题。
为了实现上述目的，本发明所述的拖船装有三台水平推进装置，从上方看，这三台水平推进装置各自的中心分别位于一个等腰三角形的三个顶点上。
这样，就有可能以一种更好的方式产生一个分布于整个拖船上的更大的牵引力。与已知的“牵引式”拖船相比较，通过使用较小的推进装置能得到较大的牵引力，其结果是本发明所述的拖船的吃水深度减小。实际上，本发明的三台水平推进装置的购买成本大约与总动力相同的两台水平推进装置的购买成本一样。
如果需要在该拖船上安装一个具有两台灭火抽水机的灭火装置，这两台灭火抽水机由三台引擎中的两台引擎驱动，则按照本发明，在两台灭火抽水机之一与相关的引擎之间安装一个滑动联结装置就足够了。在使用灭火装置时，第二引擎的推进装置可完全关掉，船可完全靠使用第一引擎的推进装置(用滑动联结)和第三引擎的推进装置来控制，第三引擎不与灭火抽水机连接，因此它可自由地使用(没有滑动联结)。
在一种更简单的方案中，船包括一个灭火装置，该灭火装置具有一个由三台引擎之一、最好是由第三引擎来驱动的灭火抽水机，这样就完全没有必要使用滑动联结了。在使用该灭火装置的时候，那个引擎的推进装置可完全关闭，船完全靠使用另外两台推进装置来控制。
以下将通过参照附图对本发明的拖船的最佳实施例的÷描述来说明本发明的这些方案及其它方案的特征和优点。
图1是一个本发明的拖船的顶部平面示意图，它图示出了三个推进装置的位置；图2是沿图1中II-II线截取的示意性的纵向横截面；图3是沿图1中III-III线截取的示意性的横向横截面。
图1示意性地示出了从顶部看的拖船1的轮廓。在下文中，假定拖船1在卸载状态时飘浮在水上，“水平的”和“垂直的”的意思都是相对于水面而言的。
从侧向看，拖船1基本上对称于沿着拖船1的纵向延伸的对称轴2的垂直主平面。该拖船1具有一个位于对称轴2的主平面上的前端点3和一个同样位于对称轴2的主平面上的后端点4。前端点3与后端点4之间的水平距离标示为拖船1的长度L。在下文中，水平距离长度是相对于从后端点4进行测量而言的。
用标号5标示图中的垂直平面，该平面垂直于对称轴2的主平面且与前后端点3、4之间的连线M垂直相交于该连线M的正中点处。垂直线M将作为拖船1的中心线M，垂面5将作为拖船1的横向中央平面。下文中，水平距离宽度将是相对于从对称轴2的主平面进行测量而言的。
拖船1的船体处于横向中央平面5后面的部分为船尾6，拖船1的船体处于横向中央平面5前面的部分为船头7，用圆圈8表示的水平位置是设置在船尾6上的一个拖曳点，即一个用于固定缆绳的点，也就是通过这个点来将缆绳或类似物导引到缆绳绞盘上。该拖船可具有若干个拖曳点，例如，可在船头7上设置一个拖曳点。如果拖船1在船尾6上有几个拖曳点，则拖曳点8是指最后的拖曳点，也就是，其所处位置使其距后端点4的距离长度L8为最小。
拖船1包括三个水平推进装置10、20和30，它们的水平推进方向可相对于各自的垂直轴线11、21和31作360°的变化。每一推进装置由一台独立的引擎驱动(为简化起见，图中未示出)。这种水平推进装置本身是已知的，例如呈螺旋桨形式，在一个喷口中安装有一个螺旋桨，或叫所谓的Voith Schneider装置。由于这种水平推进装置的结构和性能不构成本发明的主题，而且，技术人员也不必为了理解本发明而必须具有这方面的知识，因此就不对它们作进一步的描述了。
从水平方向看，这三个水平推进装置10、20和30按一个等腰三角形来布置，它们相对于对称轴2的主平面对称布置。最好是两台水平推进装置10和20位于横向中央平面5的一侧，而第三水平推进装置30位于横向中央平面5的另一侧。
在图示的最佳实施例中，第一水平推进装置10和第二水平推进装置20位于船头7的下方，它们在对称轴2的主平面的两侧对称地布置。这意思是指，第一水平推进装置10的转动对称垂直轴线11距后端点4的距离长度L10等于第二水平推进装置20的转动对称垂直轴线21距后端点4的距离长度L20，而且这两个距离长度大于0.5L，而第一水平推进装置10的转动对称垂直轴线11距对称轴2的主平面的宽度距离B10等于(但位置相反)第二水平推进装置20的转动对称垂直轴线21距对称轴2的主平面的宽度距离B20。至于距离长度L10和L20，它们最好小于0.8L，更好的是小于0.65L。如果拖曳点被设置在船头7，则其距离长度最好大于或等于L10和L20。
第三水平推进装置30的转动对称垂直轴线31位于对称轴2的主平面上，该第三水平推进装置30的距离长度L30小于0.5L，最好是大于或等于0.15L。最好，L30小于或者等于0.4L，小于或者等于0.25L更好。最好是L30大于或等于L8。
三个水平推进装置10、20和30可全部安装在拖船1的船底9的下方。但如图2和图3中的虚线所示，也可以将水平推进装置10、20和30部分地凹进拖船1的船底9中，这样拖船1没有太大的吃水深度。这种作法特别用于位于拖船1中心的第三水平推进装置30，这是因为从横截面上看，拖船1的底部9一般或多或少地成V形，因此事实上第三水平推进装置30的最低点决定了拖船1的吃水深度。
传统的具有水平推进装置的拖船只有这样两台水平推进装置，即，它们类似于本发明所述的第一和第二水平推进装置10和20。虽然附加的第三水平推进装置30是位于对称轴2的主平面中，但它所处的位置距拖船后端点4的距离长度与第一、第二水平推进装置10和20是不同的，这可实现下列优点。
如果推进装置之一被损坏(这指的是在传统的拖船中)，那么，该拖船将损失50％的牵引能力，而在本发明的这艘拖船上，在这种情况下只损失约33％的牵引能力。
在传统的“牵引式”拖船中，每个推进装置所处的位置距拖船后端点4的距离长度是相等的。其结果是当这艘船沿垂直于纵向的方向被横向牵引移动、并且在这个方向上施加了推力或拉力时，相当大的一部分动力被损失掉，这损失可达约25％，这取决于所安装的推进装置的类型。在那种螺旋桨安装在拖船尾部的传统的拖船中，这种损失甚至可达70％。由于第三推进装置30距拖船后端点4的距离长度与另外两个推进装置距拖船后端点4的距离长度不同，因此在横向上的操作灵活性得到改善，在垂直于纵向的横向上产生的最大推力或拉力显著增加。
由于第三水平推进装置30位于对称轴2的主平面上，所以仅利用一个推进装置、也就是第三推进装置30就可以以一种简单的方式沿直线行进，这使得例如当拖船1在无载荷的状态下行进时能够节省燃料并减少磨损。
在吃水深度相同的情况下，本发明所述的三个推进装置联合起来能产生比由两个推进装置产生的牵引力更大的牵引力。按照本发明，当单独选择出的三台推进装置中的一个推进装置比传统的“牵引式”拖船中的单个推进装置小时，甚至也有可能得到更大的总的牵引力，而拖船的吃水深度同样减小。
本技术领域的任何一个技术人员都会理解到，在本发明的结构和权利要求的保护范围内，对上述实施例进行变化和改型是可能的。例如，在制造传统的“牵引式拖船”期间，可能为后面的第三推进装置保留空位，具有为这样的结合而设计的拖船结构。
也可以将若干推进装置中的一个推进装置(例如第三推进装置)或者几个推进装置可伸缩地安装，这能够使不用的推进装置缩进船底，因此能减小行进时的阻力，这意味着节约燃料。
在主要按照所谓的“推/拉”系统来操作的拖船中，可以颠倒这些推进装置的位置，也就是说，可以在前面安装一个推进装置，在后面安装两个推进装置。
权利要求
1.一种具有水平推进装置的拖船(1)，包括两个并置的水平推进装置(10，20)，其特征在于，拖船(1)具有一个第三水平推进装置(30)，该第三水平推进装置(30)的距离长度(L30)与所说两个并置的水平推进装置(10，20)的距离长度(L10，L20)不同。
2.根据权利要求1所述的拖船，其特征在于，第三水平推进装置(30)所处的位置位于拖船(1)的对称轴(2)的主平面上。
3.根据权利要求1或2所述的拖船，其特征在于，位于一侧的第三水平推进装置(30)和位于另一侧的两个并置的水平推进装置(10，20)分别安装在拖船的横向中央平面(5)的两侧。
4.根据权利要求3所述的拖船，其特征在于，第三水平推进装置(30)位于拖船(1)的横向中央平面(5)的后面，而所说的两个并置的水平推进装置(10，20)位于拖船(1)的横向中央平面(5)的前面。
5.根据权利要求4所述的拖船，其特征在于，第三水平推进装置(30)所处位置的距离长度(L30)分别大于或等于拖船(1)的拖曳点即最后的拖曳点(8)所处位置的距离长度(L8)。
6.根据前述权利要求之一所述的拖船，其特征在于，从该拖船的后端(4)计算，所说的两个并置的水平推进装置(10，20)所处位置的距离长度(L10，L20)满足0.5L≤L10＝L20≤0.65L，而第三水平推进装置(30)所处位置的距离长度(L30)满足0.15L≤L30≤0.25L，L是拖船的长度。
7.根据前述权利要求之一所述的拖船，其特征在于，每一推进装置(10，20，30)连接一个独立的驱动引擎，该拖船还包括一个具有一个与所述的三个驱动引擎之一相连接的灭火抽水机的灭火装置，所说的与灭火抽水机相连接的那个驱动引擎最好是与第三推进装置(30)相关联的驱动引擎。
8.根据权利要求1至6的任意一个权利要求所述的拖船，其特征在于，每一个推进装置(10，20，30)连接一个独立的驱动引擎，该拖船还包括一个具有两个与所述的三个驱动引擎中的两个驱动引擎相连接的灭火抽水机的灭火装置，所说的与灭火抽水机相连接的那两个驱动引擎最好是与所述的两个并置的推进装置(20，30)相关联的驱动引擎；并且在所说的驱动引擎与相关联的推进装置之间，至多有一台驱动引擎上安装有一滑动连接装置。
全文摘要
所描述的拖船(1)具有三个水平推进装置(10,20,30),其中的两个水平推进装置(10,20)对称于对称轴(2)的主平面而并列安置在船头(7)的下方,第三个水平推进装置(30)位于对称轴(2)的主平面上,它被安置在船尾(6)的下方,最好是安装在最后的拖曳点(8)的前面。
文档编号B63H5/08GK1203556SQ96198742
公开日1998年12月30日 申请日期1996年12月2日 优先权日1995年12月1日
发明者安东尼·马里厄斯·库仓 申请人:萨卡控股有限公司