[发明专利]电动船舶对转桨推进装置

说明书

技术领域

本发明涉及机动船舶动力装置，是在申请发明专利“船舶对转桨推进装置”基础上以电动机(直流或交流)作为主机直接带动传动比3∶1～40∶1的齿轮箱再与高效、节能的对转桨共同组合的可实现无碳零排放(或减少碳排放)符合国家能源和环保政策的并适用各种类型与功率的世界最先进的船舶动力推进装置。

本发明的对转桨技术是结合中国船舶现状的创新和发展，它使用对转桨能回收一个螺旋桨损失的旋转能量，经过多年来在同一条船相同功率及工况条件下安装传统推进装置及对转桨推进装置，经过几条不同类型船舶的对比试验、实船航行，大量数据证明对转桨船具有显著节能、提高推进效率和航速的优点。

本装置通过机舱内电动机(直流或交流)与高弹性联轴节相连再带动齿轮箱，由于电动机本身具有正、倒车及变频调速功能，故齿轮箱内省略了常规的正、倒车液压离合器，仅有降速及动力分流两大功能，甚至有些船舶电动机不需降速只经过动力分流机构直接与两对转桨匹配。加上箱内零件全部对称布置，电动机将动力一直线经过高弹性联轴节和齿轮箱传递到两对转桨，因此整个动力装置结构更简单、紧凑、运转平稳、噪声低，还具有自动调整适应和过载保护能力。

电动机的电源可以是船用发电机组或磁力发电，有些船也可以在铅酸电池基础上发展到磷酸铁锂电池、镍氢电池或其他电池、超级电容、太阳能、风能或其他可再生清洁能源，实现最优化用电模式。

整个艉轴系统采用水润滑，符合生态保护要求，也可用油润滑(采用环保润滑油)。

电动对转桨推进装置节能值可达12～15％，提高航速与推进效率10～12％，是现代船舶推进升级换代最环保最理想的方案。

背景技术

传统推进装置是由机舱内的发动机连接具有正、倒车及变速功能的齿轮箱，通过中间轴、艉轴带动单螺旋桨，不具备节能效应，此外齿轮箱噪声、振动大、齿轮传递功率损失大、轴承负荷大、结构复杂、制造成本高，不具备自动适应能力等。

本发明前申请的发明专利“船舶对转桨推进装置”对上述传统推进装置作了重大的创新；其对转齿轮箱直接取代传统齿轮箱达到大量节能……等众多创新特色，但它是用在发动机为内燃机的船舶。本发明是在传统技术及07发明专利的历史背景下产生的。采用直流(或交流)电动机为主机的船舶推进装置。

发明内容

本发明与传统推进装置的最大区别在于使用了不增加任何额外功率消耗下同时具备降速和动力分流二大功能的齿轮箱，通过直流(或交流)永磁无刷变频调速电机经高弹性联轴节直接带动该齿轮箱，再通过艉轴(水润滑或环保油润滑)直接与对转桨相连。甚至有些船舶电动机不需降速只经过动力分流机构直接与两对转桨匹配。齿轮箱内零件全部对称布置，电动机将动力一直线经过高弹性联轴节和齿轮箱传递到两对转桨，因此整个动力装置结构更简单、紧凑、轴承负荷小、运转平稳、噪声低，并具有自动调整适应和过载保护能力。适应性、安全性、可靠性、实用性、环保性更强。可实现无碳零排放(或减少碳排放)符合国家能源与环保政策。

本发明电动船舶对转桨推进装置包括固定在机舱内与电动机输出轴通过高弹性联轴节相连的齿轮箱，固定在船艉部与齿轮箱两相反方向旋转输出轴通过两同心艉轴(采用水润滑或环保油润滑)与两对转螺旋桨连接。

附图说明

下面结合附图详细描述本发明的实施例，以便更清楚地了解本发明的目的、特点和优点。

图1是传统座舱机推进装置示意图；

图2是07发明专利“船舶对转桨推进装置”示意图；

图3是本发明电动船舶对转桨推进装置一实施例的侧视结构示意图；

图4是本发明电动船舶对转桨推进装置齿轮箱1号方案侧视结构示意图；

图5是本发明电动船舶对转桨推进装置齿轮箱2号方案侧视结构示意图；

图6是本发明电动船舶对转桨推进装置齿轮箱3号方案侧视结构示意图；

图7是本发明电动船舶对转桨推进装置齿轮箱4号方案侧视结构示意图；

图8是本发明船艉系统油润滑侧视结构示意图；

图9是本发明船艉系统水润滑侧视结构示意图；

图10是图3所示结构另一俯视图；

具体实施方式

为了方便和清楚起见所有附图中相同符号表示相同的部件和结构。参看图1，传统的座舱机推进装置包括：固定在机舱内的发动机9A，一端与发动机飞轮连接的变速齿轮箱8A，一端与变速齿轮箱出口法兰螺栓连接的中间传动轴5A(其中包括隔舱填料函7A和中间轴承6A)一与中间传动轴后端连接的艉轴管3A和艉轴4A，一安装在艉轴4A伸出人字架2A外的螺旋桨1A。