一种应急推进系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶推进系统领域，尤其是一种应急推进系统及方法。
【背景技术】
[0002]船舶是水路运输船主要工具，随着航运的快速发展，近十年船舶数量急剧增加。航行中船舶失去动力事故时有发生，船舶失去动力，航效也随之消失，船舶就会失控。如在大风浪中就有倾覆的危险；如在狭窄水道、礁区就有搁浅、触礁的危险；如在水上过往船只密集之处就有撞船的危险。船舶常规推进系统由主机、齿轮箱、弹性联轴节、轴和螺旋桨构成，任何一个设备发生故障，都可导致推进系统失效。如果船舶只配置单推进系统，船舶将马上失去动力。目前，单桨船有采用双机并车配置可实现对主机备用，但其他设备出现故障时，也会失去动力，且此类船的双机配置更多取决于多工况航行需要，并非从航行安全出发。更多的单桨船舶只设有一套推进系统，失去动力风险较大。
[0003]当前，降低船舶失去动力风险措施，主要有提高各设备的可靠性和加强修护保养，但并不能根本解决船舶失去动力的隐患。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种价格低廉、节省空间的应急推进系统及方法。
[0005]本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种应急推进系统，其特征在于:它包括船舶依据电力负荷而配置的发电机组、可脱排和合排的液压离合器、齿轮箱、在水中旋转产生推力的螺旋桨、以及连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴；所述的发电机组为船上已有配置，其转轴从发电机组尾端伸出，并留有接入所述液压离合器的端头；所述液压离合器的另一端与齿轮箱连接。
[0006]按上述系统，所述的连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴包括中间轴和尾轴，中间轴与所述的齿轮箱连接，中间轴与尾轴通过联轴器连接，尾轴通过尾轴管伸出船外与所述的螺旋桨连接，尾轴管固定于船体结构上。
[0007]按上述系统，它整体位于主推进系统侧边，并平行于经过船宽中点沿船长度方向的剖面，发电机组设置在机舱边侧、且发电机尾端指向船尾方向。
[0008]按上述系统，所述的液压离合器包括液压系统，液压系统包括液压泵，液压泵由所述的发电机组中的柴油机驱动，所述的液压泵的启动为手动控制。
[0009]按上述系统，所述的螺旋桨和齿轮箱的减速比，以所述的发电机组中的柴油机80%的额定功率及船体尾部线型配置。
[0010]利用上述应急推进系统实现的应急推进方法，其特征在于:
当发电机组发电时，离合器脱排，齿轮箱、桨轴和螺旋桨处于静止状态，不产生额外负荷；
当起动应急推进系统时，逐步切断船用电力负荷，再将发电机励磁变阻器的阻值放在最大位置上，断开输出开关而停止发电，使柴油机处于空载状态，最后离合器合排，通过齿轮箱减速、桨轴传动驱动螺旋桨。
[0011]本发明的有益效果为:利用船上已有配置的发电机组，将发电机转轴从发电机尾端伸出，通过离合器联接齿轮箱，配置合适的轴系和螺旋桨，在不影响发电机组发电的功能的前提下，组成简易的推进系统，当主推进系统失去动力时，该应急推进系统可实现应急推进作用，可确保船舶航行时不完全丧失动力，为航行安全提供有力保障，该系统结构简单，价格低廉、节省空间。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一实施例中发电机组俯视图。
[0013]图2是本发明一实施例的结构示意图。
[0014]图中:1.发电机组，2.柴油机，3.发电机，4.液压离合器，5.齿轮箱，6.中间轴，7.联轴器，8.尾轴，9.尾轴管，10.螺旋桨，11.转轴。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实例和附图对本发明做进一步说明。
[0016]本发明提供一种应急推进系统，如图2所示，包括船舶依据电力负荷而配置的发电机组1、可脱排和合排的液压离合器4、齿轮箱5、在水中旋转产生推力的螺旋桨10、以及连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴；所述的发电机组为船上已有配置，如图1所示，需要经过专业改造，其转轴11从发电机组尾端伸出，并留有接入所述液压离合器4的端头，转轴11强度除满足发电负荷要求外，还应满足驱动螺旋桨10负荷，转轴11处的发电机外壳出口应做好密封；所述液压离合器4的另一端与齿轮箱5连接。
[0017]连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴包括中间轴6和尾轴8，中间轴6与所述的齿轮箱5连接，中间轴6与尾轴8通过联轴器7连接，尾轴8通过尾轴管9伸出船外与所述的螺旋桨10连接，尾轴管9固定于船体结构上。所述的尾轴管9将尾轴8固定于船体结构上，且起到密封作用，密封方式采用广泛使用的成熟技术。
[0018]本系统整体位于主推进系统侧边，并平行于经过船宽中点沿船长度方向的剖面，发电机组设置在机舱边侧、且发电机尾端指向船尾方向。所述的应急推进系统的螺旋桨布置于主推进系统的螺旋桨的前方(即与船体更为靠近)，在船长方向和船宽方向尽可能错开较大距离，但不能超出船体最大横剖面之外。
[0019]液压离合器包括液压系统，液压系统包括液压泵，液压泵由所述的发电机组中的柴油机驱动，所述的液压泵的启动为手动控制。
[0020]所述的螺旋桨和齿轮箱的减速比，以所述的发电机组中的柴油机80%的额定功率及船体尾部线型配置。
[0021]所述的发电机组I和齿轮箱5通过基座固定于船体结构上。
[0022]所述的发电机组以发电为主，在船舶正常航行时可照常发电，不增加发电负荷，当船舶主推进系统失去动力时，所述的发电机组的发电机停止发电，所述的发电机组的柴油机用作应急推进系统的动力源。利用上述应急推进系统实现的应急推进方法，当发电机组发电时，离合器脱排，齿轮箱、桨轴和螺旋桨处于静止状态，不产生额外负荷；当起动应急推进系统时，逐步切断船用电力负荷，再将发电机励磁变阻器的阻值放在最大位置上，断开输出开关而停止发电，使柴油机处于空载状态，最后离合器合排，通过齿轮箱减速、桨轴传动驱动螺旋桨。
[0023]以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种应急推进系统，其特征在于:它包括船舶依据电力负荷而配置的发电机组、可脱排和合排的液压离合器、齿轮箱、在水中旋转产生推力的螺旋桨、以及连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴；所述的发电机组为船上已有配置，其转轴从发电机组尾端伸出，并留有接入所述液压离合器的端头；所述液压离合器的另一端与齿轮箱连接。
2.根据权利要求1所述的应急推进系统，其特征在于:所述的连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴包括中间轴和尾轴，中间轴与所述的齿轮箱连接，中间轴与尾轴通过联轴器连接，尾轴通过尾轴管伸出船外与所述的螺旋桨连接，尾轴管固定于船体结构上。
3.根据权利要求1所述的应急推进系统，其特征在于:它整体位于主推进系统侧边，并平行于经过船宽中点沿船长度方向的剖面，发电机组设置在机舱边侧、且发电机尾端指向船尾方向。
4.根据权利要求1所述的应急推进系统，其特征在于:所述的液压离合器包括液压系统，液压系统包括液压泵，液压泵由所述的发电机组中的柴油机驱动，所述的液压泵的启动为手动控制。
5.根据权利要求4所述的应急推进系统，其特征在于:所述的螺旋桨和齿轮箱的减速比，以所述的发电机组中的柴油机80%的额定功率及船体尾部线型配置。
6.利用权利要求1所述的应急推进系统实现的应急推进方法，其特征在于: 当发电机组发电时，离合器脱排，齿轮箱、桨轴和螺旋桨处于静止状态，不产生额外负荷； 当起动应急推进系统时，逐步切断船用电力负荷，再将发电机励磁变阻器的阻值放在最大位置上，断开输出开关而停止发电，使柴油机处于空载状态，最后离合器合排，通过齿轮箱减速、桨轴传动驱动螺旋桨。
【专利摘要】本发明提供一种应急推进系统，包括船舶依据电力负荷而配置的发电机组、可脱排和合排的液压离合器、齿轮箱、在水中旋转产生推力的螺旋桨、以及连接齿轮箱和螺旋桨传递扭矩的轴；所述的发电机组为船上已有配置，其转轴从发电机组尾端伸出，并留有接入所述液压离合器的端头；所述液压离合器的另一端与齿轮箱连接。利用船上已有配置的发电机组，将发电机转轴从发电机尾端伸出，通过离合器联接齿轮箱，配置合适的轴系和螺旋桨，在不影响发电机组发电的功能的前提下，组成简易的推进系统，当主推进系统失去动力时，该应急推进系统可实现应急推进作用，可确保船舶航行时不完全丧失动力，为航行安全提供有力保障，该系统结构简单，价格低廉、节省空间。
【IPC分类】B63H23-02, B63H21-12
【公开号】CN104816812
【申请号】CN201510190207
【发明人】徐双喜, 吴卫国
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月21日