專利名稱：包括電機/發(fā)電機和內(nèi)燃機的用于水中的船舶的推進裝置和包括這樣的推進裝置的船舶的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)專利的權(quán)利要求1的前序的推進裝置。
背景技術(shù)：
船舶用于不同的目的，諸如運輸個人和運輸貨物。由于不同的原因(例如環(huán)境方 面、操作經(jīng)濟以及關于可替代的燃料的靈活性)，需要靈活地推進船舶。在EP 1 250 256 Bl中顯示了一種已知的方法，其中所謂的柴油電動操作被用于 操作船舶。這意味著在船舶的外殼的內(nèi)部或外部內(nèi)燃機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電流的發(fā)電機，該電流用 于操作與推進器連接地放置的電機。然而，已知的系統(tǒng)(諸如例如在上述的專利文件中顯示的一種系統(tǒng))包括使得這 些系統(tǒng)昂貴和復雜的幾個部件。在上述的系統(tǒng)中，效率也是相對低的，這是因為損失發(fā)生在 內(nèi)燃機中、在發(fā)電機中以及在電機中。因此，需要較高的靈活性和較高的效率的推進系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種推進裝置，所述推進裝置滿足上述需要。這將通過根據(jù) 獨立權(quán)利要求所述的推進裝置來實現(xiàn)。所要求保護的推進裝置是要用于推進水中的船舶，且包括連接單元；電機/發(fā)電機，連接至所述船舶的電力系統(tǒng)并包括容納在所述連接單元中的定子 和轉(zhuǎn)子；和推進器，具有安裝在推進器軸上的至少兩個葉片，所述推進器軸被放置成與所述 連接單元相關聯(lián)或相連接且可旋轉(zhuǎn)地連接至所述轉(zhuǎn)子；由此，所述推進裝置是要設置成所述連接單元的一側(cè)面向遠離所述推進器的方向 且抵靠面向水的所述船舶的尾部的一側(cè)，其特征在于，軸從所述內(nèi)燃機延伸通過所述船舶的尾部且還通過所述連接單元至 推進器軸，以操作所述推進器，并且所述軸還從所述內(nèi)燃機連接至所述電機/發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子。上文說明的裝置將通過內(nèi)燃機或電機、可替代地在需要高功率時的特定時期內(nèi)燃 機和電機的組合能夠進行推進。這將導致較高的靈活性，這是因為操作者可以依賴于可利 用的燃料/電力的量來選擇動力源，并且可以減小內(nèi)燃機的尺寸，這是因為如果由于一些 原因期望較高的功率，電機可以用作對內(nèi)燃機的補充。此外，電機/發(fā)電機放置在船舶的外殼的外側(cè)上，使得靠近連接單元的周邊設置 的定子將被周圍的水圍繞。由此，周圍的水用作電機/發(fā)電機的有效的冷卻劑，其非常有利 于確保電機/發(fā)電機的可靠的操作和高的效率。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的另外的優(yōu)點是，在推進器被內(nèi)燃機操作且由此轉(zhuǎn)子也被內(nèi)燃 機操作時，發(fā)電機將產(chǎn)生電流，該電流可以被直接用在與之相連接的電流消耗功能元件，或 儲存在適合的儲存裝置以用在之后的場合中。在本發(fā)明的實施方式中，電機/發(fā)電機配置成用作電機，用于與所述內(nèi)燃機一起 旋轉(zhuǎn)所述推進器，以獲得至所述推進器的最大功率供給。本發(fā)明的這一實施方式導致了在 船舶的電池包含充足的電力時的時期使用最大推進功率。因為沒有在發(fā)電機中發(fā)生從內(nèi)燃 機的旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換，所以利用來自內(nèi)燃機的軸對推進器直接提供動力還導致高的效率。在推進裝置的另一實施方式中，推進裝置配置成用作發(fā)電機，用于在所述內(nèi)燃機 通過所述軸旋轉(zhuǎn)所述推進器和所述轉(zhuǎn)子時產(chǎn)生至所述船舶的電池和所述電力系統(tǒng)的電流。 電機/發(fā)電機在這一實施方式中用作發(fā)電機，這意味著通常與內(nèi)燃機相連接放置的且由內(nèi) 燃機操作的發(fā)電機可以被消除，由此因為減小了部件的數(shù)量，簡化了安裝和維護。在推進裝置的另一實施方式中，所述軸具有分離離合器，使得通過配置用作電機 的所述電機/發(fā)電機來實現(xiàn)所述推進，且不受所述內(nèi)燃機的影響。分離離合器便于僅用電 機進行推進并且使得僅用電機進行推進效率更高，這是因為軸和連接至軸的部件中的大多 數(shù)不需要被電機旋轉(zhuǎn)。在推進裝置的另一實施方式中，所述定子大體設置成平行于所述船舶的尾部的表 面，所述軸通過所述尾部和所述定子的中心。在推進裝置的另一實施方式中，所述推進器是表面切割型推進器(surface cutting propeller)和/或具有可調(diào)節(jié)葉片的推進器。表面切割型推進器和/或具有可調(diào) 節(jié)葉片的推進器在特定的情況下是非常高效率的和靈活的，這是因為它們可以適應于當前 的環(huán)境和使用，這使得它們適合于與根據(jù)本申請的推進裝置一起使用。在推進裝置的另一實施方式中，靠近所述連接單元的所述推進器軸的直徑大體對 應于所述連接單元的直徑。這一配置導致對于推進器的更加有利的水流動，這提高了推進 裝置的效率。在推進裝置的另一實施方式中，所述連接單元的直徑大體對應于在設計放置所述 連接單元的位置處的所述船舶的尾部的寬度。這一配置導致對于推進器的更加有利的水流 動，這進一步提高了推進裝置的效率。根據(jù)專利的權(quán)利要求中的限定的推進裝置可以用于不同類型的船舶。非常適合于 裝配有根據(jù)上文描述的推進裝置的船舶，是雙體船或三體船。推進裝置放置在所述外殼中 的每一外殼的尾部。


參考圖1在下文更加詳細地說明本發(fā)明，圖1顯示了沿著要求保護的推進裝置的 實施例的軸的縱向軸線的橫截面。
具體實施例方式本發(fā)明是要用于推進在水中的不同類型的船舶。推進裝置放置在船舶的外殼的尾 部上或如果外殼具有一個或多個臺階則放置在外殼的底部上的臺階的尾部上，用于在某些 情況下改善推進條件。外殼可以是單個外殼、雙體船的外殼或三體船的外殼，且設置有根據(jù)本發(fā)明的至少一個推進裝置。如果外殼是雙體船或三體船類型的，那么推進裝置優(yōu)選地放 置在每一外殼或臺階的尾部上。在圖1中顯示出根據(jù)本發(fā)明的推進裝置10的實施例。推進裝置10包括圓筒形的 連接單元11。在連接單元11中，電機/發(fā)電機的定子12布置成鄰近連接單元11的周邊的 內(nèi)側(cè)。定子12的直徑對應于連接單元11的直徑，使得定子12將設置成盡可能地靠近周圍 的水，用于從周圍水獲得最大冷卻。定子12的長度取決于電機/發(fā)電機的期望的功率，使 連接單元適應于選擇的長度，使得它對應于定子12的尺寸。推進器軸13與連接單元相連 接地設置，或推進器軸13與連接單元相關聯(lián)地設置。至少兩個推進器葉片設置成圍繞推進 器軸的周邊，用于在推進器在水中旋轉(zhuǎn)時推進船舶。推進器軸的后部21在這一實施例中配 置成球體的一部分，但是只要確保充足的水在推進器周圍流動，也可以具有其它形狀。在與連接單元的連接處或在與連接單元的相關聯(lián)處的推進器軸13的外直徑基本 上與連接單元的外直徑相同或略小于連接單元的外直徑，用于確保對于漂移至推進器和在 推進器周圍的水的有利的流動條件，這是重要的，以獲得充足的效率。推進器軸13的略窄 部分14向前延伸且延伸到連接單元11中。電機/發(fā)電機的轉(zhuǎn)子15放置在這一窄部分14 上，并與在連接單元11的周邊內(nèi)側(cè)的定子12對準。傾斜部分16從窄部分14的內(nèi)端抵靠 連接單元的外側(cè)向內(nèi)傾斜延伸并且向外傾斜延伸，其中傾斜部分16連接至來自未顯示的 內(nèi)燃機的驅(qū)動軸17或連接部分17，連接部分17在沿著驅(qū)動軸至內(nèi)燃機的合適的位置處 連接至驅(qū)動軸。軸承19被布置成圍繞驅(qū)動軸或連接部分17，用于操控驅(qū)動軸17或連接部 分17，且由此關于連接單元11操縱推進器軸。驅(qū)動軸或連接部分17延伸通過船舶的尾部 (未顯示)，船舶的尾部抵靠連接單元的前邊緣18，抵靠船舶的尾部連接單元被用適合的支 撐裝置(例如螺紋連接)連接，使得具有相連的定子12的連接單元11被保持在適合的位 置。推進裝置還裝配有放置在適合的位置上的未顯示的密封墊，用于防止水滲透到連接單 元中，防止水在用于驅(qū)動軸或連接部分17的軸襯處滲透到推進器軸和船舶中，以及防止水 滲透到未顯示的用于連接電機/發(fā)電機至船舶的電力系統(tǒng)以及控制電機/發(fā)電機的連接裝 置中。推進器葉片可以鉸接地安裝在推進器軸中，用于關于推進器軸鉸接葉片的裝置安 裝在推進器軸中。鉸接的葉片使得可以在一定時刻關于具體的操作條件優(yōu)化葉片的角度， 這可用于減少燃料消耗或進行加速或減速或反轉(zhuǎn)船舶的可能性。通過一些示例性的實施例描述了本發(fā)明，但是由于本發(fā)明由隨附的權(quán)利要求來限 定，本發(fā)明不限于這些實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于水中的船舶的推進裝置(10)，所述推進裝置(10)包括連接單元(11)；電機/發(fā)電機，所述電機/發(fā)電機連接至所述船舶的電力系統(tǒng)并包括容納在所述連接 單元(11)中的定子(12)和轉(zhuǎn)子(15)；和推進器，所述推進器具有安裝在推進器軸(1 上的至少兩個葉片(20)，所述推進器軸 (13)被放置成與所述連接單元(11)相關聯(lián)或相連接且可旋轉(zhuǎn)地連接至所述轉(zhuǎn)子(15)；由此，所述推進裝置(10)設計成被設置使得面向遠離所述推進器(18)的方向的所述 連接單元(11)的一側(cè)抵靠面向水的所述船舶的尾部的一側(cè)，其特征在于，軸(17)從內(nèi)燃機延伸，通過所述船舶的尾部且還通過所述連接單元(11) 至推進器軸(13)，以操作所述推進器，并且所述軸(17)還從所述內(nèi)燃機連接至所述電機/ 發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進裝置，其中所述電機/發(fā)電機配置成用作電機，以與所述 內(nèi)燃機一起旋轉(zhuǎn)所述推進器，以獲得至所述推進器的最大功率供給。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進裝置，其中所述電機/發(fā)電機配置成用作發(fā)電機，以在所 述內(nèi)燃機通過所述軸(17)旋轉(zhuǎn)所述推進器和所述轉(zhuǎn)子(1 時產(chǎn)生至所述船舶的所述電力 系統(tǒng)和電池的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進裝置，其中所述軸具有分離離合器，使得通過配置用作 電機的所述電機/發(fā)電機能夠?qū)崿F(xiàn)推進，且不受所述內(nèi)燃機的影響。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的推進裝置，其中所述定子(1 大體設置成平行 于所述船舶的尾部的表面，所述軸(17)通過所述尾部和所述定子的中心。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的推進裝置，其中所述推進器是表面切割型推進器。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的推進裝置，其中所述推進器是具有可調(diào)節(jié)葉片的 推進器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的推進裝置，其中靠近所述連接單元(11)的所述 推進器軸(1 的直徑大體對應于所述連接單元的直徑。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的推進裝置，其中所述連接單元(11)的直徑大體 對應于在設計放置所述連接單元(11)的位置處的所述船舶的尾部的寬度。
10.一種船舶，所述船舶包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的至少一個推進裝置 (10)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的船舶，所述船舶是雙體船或三體船，推進裝置(10)放置在 外殼中的每一外殼的尾部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于水中的船舶的推進裝置(10)，所述推進裝置(10)包括連接單元(11)；電機/發(fā)電機，連接至所述船舶的電力系統(tǒng)并包括容納在連接單元(11)中的定子(12)和轉(zhuǎn)子(15)；和推進器，具有安裝在推進器軸(13)上的至少兩個葉片(20)，所述推進器軸(13)被放置成與所述連接單元(11)關聯(lián)且可旋轉(zhuǎn)地連接至所述轉(zhuǎn)子(15)；由此，所述推進裝置(10)設計成被設置，使得所述連接單元(11)的一側(cè)面向遠離所述推進器(18)的方向且抵靠面向所述水的所述船舶的尾部的一側(cè)。本發(fā)明的特征在于，軸(17)從所述內(nèi)燃機延伸通過所述船舶的尾部且還通過所述連接單元(11)至推進器軸(13)，以操作所述推進器，并且所述軸(17)還從所述內(nèi)燃機連接至所述電機/發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子(15)。
文檔編號B63H23/18GK102137789SQ200980134197
公開日2011年7月27日 申請日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者托爾布約·埃里克森 申請人:瑞典透平機集團有限公司