反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置，該反鏟挖泥船的首部設置有首部定位樁，反鏟挖泥船的機艙兩舷各設置有一尾部定位樁，且尾部定位樁及其樁井與舵槳在同一軸線上，所述動力系統(tǒng)配置包括布置在機艙中部的三臺柴油機，其中一臺柴油機與發(fā)電機組相連，另外兩臺柴油機柴油機連接一液壓泵站；反鏟挖泥船的舵槳連接一舵槳液壓馬達，反鏟挖泥船的鋼樁系統(tǒng)連接一鋼樁系統(tǒng)液壓馬達，所述舵槳液壓馬達、鋼樁系統(tǒng)液壓馬達均與液壓泵站連接。本實用新型通過配置的功率管理系統(tǒng)，驅動大功率的耗能設備所需的柴油機數(shù)量減少到三臺，從而使全船的動力系統(tǒng)配置得到優(yōu)化，布置更加緊湊，降低了燃料成本和維護成本，柴油機利用率也得到了提高。
【專利說明】反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種動力系統(tǒng)配置方式，具體來說涉及一種反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置。
【背景技術】
[0002]一種非自航的反鏟挖泥船，其需要使用大功率耗能設備比較多，一般情況下包括兩套螺旋槳推進系統(tǒng)、一套反鏟挖掘機設備、一套首樁系統(tǒng)、兩套尾樁系統(tǒng)、一套發(fā)電系統(tǒng)等等，往往采用一臺柴油機驅動一臺耗能設備的動力配置方式，來滿足各耗能設備的動力需求。此方案操作簡單獨立性強，需要開啟哪臺設備就直接開啟相對應的柴油機即可。但是其缺點在于:
[0003]一是需要占用大量的船體內部空間，機艙內的布置和相應的油水通風排氣等系統(tǒng)變得更為復雜；
[0004]二是各種柴油機需要頻繁啟動，且只能使用輕柴油，燃料成本提高了 ；
[0005]三是柴油機種類和數(shù)量較多，所需的備品備件增加，提高了船舶的維護成本；
[0006]四是在各工況下使用的柴油機種類和數(shù)量不同，頻率也有所差異，造成部分柴油機長時間閑置，利用率很低。
[0007]船舶動力的不同配置，將會直接影響到船舶成本、營運、原動機利用率等關鍵因素。對于本反鏟挖泥船而言，由于其所使用的耗能設備較多，并且在不同的工況下各設備的耗能情況又有所不同，甚至有很大的差異，比如船舶短途移位采用全回轉舵槳推進，挖泥工況下則需要依靠鋼樁來移動，所以動力配置方式的選擇對其影響就更為明顯。
實用新型內容
[0008]針對上述問題，本實用新型提供一種反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置，以解決現(xiàn)有技術中反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置不合理的問題。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0010]反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置，該反鏟挖泥船的首部設置有首部定位樁，反鏟挖泥船的機艙兩舷各設置有一尾部定位樁，且尾部定位樁及其樁井與舵槳在同一軸線上，其特征在于，所述動力系統(tǒng)配置包括布置在機艙中部的三臺柴油機，其中一臺柴油機與發(fā)電機組相連，另外兩臺柴油機柴油機連接一液壓泵站；反鏟挖泥船的舵槳連接一舵槳液壓馬達，反鏟挖泥船的鋼樁系統(tǒng)連接一鋼樁系統(tǒng)液壓馬達，所述舵槳液壓馬達、鋼樁系統(tǒng)液壓馬達均與液壓泵站連接。
[0011]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述舵槳液壓馬達、鋼樁系統(tǒng)液壓馬達均為低速徑向柱塞式液壓馬達。
[0012]本實用新型的兩臺柴油機同時驅動一液壓泵站，進而驅動各種的液壓泵，最終通過液壓油來達到驅動各液壓設備的目的，如各種定位和移樁絞車、鋼樁油缸、舵槳液壓馬達等。由于反鏟挖掘機比較特殊，一般都是獨立系統(tǒng)，由其內部的柴油機和液壓系統(tǒng)提供自身動力，因此不采用外部液壓動力驅動。
[0013]由于本船為非自航船，僅設一臺主發(fā)電機組來滿足全船用電即可。
[0014]本實用新型通過配置的功率管理系統(tǒng)，驅動大功率的耗能設備所需的柴油機數(shù)量減少到三臺，從而使全船的動力系統(tǒng)配置得到優(yōu)化，布置更加緊湊，降低了燃料成本和維護成本，柴油機利用率也得到了提高。
[0015]本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為反鏟挖泥船主甲板上俯視圖。
[0017]圖2為反鏟挖泥船的側視圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本實用新型。
[0019]參見圖1和2，一種反鏟挖泥船，其首部設置有首部定位樁，反鏟挖泥船的機艙兩舷各設置有一尾部定位樁100，且尾部定位樁及其樁井與舵槳200在同一軸線上。因此，機艙內部兩側沒有足夠的空間來布置柴油機，因此無法使用柴油機通過軸系來直接驅動舵槳的方式。
[0020]因此，該反鏟挖泥船只能將柴油機布置在機艙中部以避開定位樁樁井。在本實用新型中，機艙中部布置有三臺柴油機。其中一臺柴油機與發(fā)電機組相連，由于本船為非自航船，僅設一臺主發(fā)電機組來滿足全船用電即可。
[0021]由于柴油機和舵槳軸線相距太遠，實際測量會達到3米以上，那么采用推進柴油機輸出端連接橫向偏心齒輪箱來驅動舵槳軸系和液壓分動箱，可能也并不是一個好的選擇，因為那樣會使得齒輪箱的尺寸非常之大，從而所占空間更大，同時齒輪箱的雙輸出軸也使得齒輪箱結構變得更為復雜。另外，若舵槳采用電機驅動，發(fā)電機組新的配置將會大出現(xiàn)有配置(主發(fā)電機組功率200kW)很多，因此需要在主甲板上提供更大的空間來布置發(fā)電機組。同時，由于本船非自航，舵槳僅作為短途移位使用，也就是說舵槳的使用系數(shù)是相當?shù)偷?，全船其他設備用電負荷不到200kW，那么多出來的主發(fā)功率將在非短途移位工況上造成負荷過低，是一種極大的浪費。綜上所述，舵槳采用電機驅動也不是一個好的選擇，主要是設備投資和空間占據(jù)大，而且經濟很差。所以，舵槳最好的驅動方式可能就是液壓驅動了。
[0022]由于該反鏟挖泥船的三套鋼樁系統(tǒng)在工作時需要的功率為920kW，大小基本與舵槳的輸入功率相同。由于船舶的短途移位工況與鋼樁提升工況不會同時使用，那么采用的液壓泵站所提供的動力正好在移位時供液壓馬達驅動舵槳，或在工作時用來提升鋼樁，提高了推進系統(tǒng)的冗余和功率分配的靈活性。
[0023]所以，在本實用新型中，另外兩臺柴油機柴油機連接一液壓泵站；反鏟挖泥船的舵槳連接一舵槳液壓馬達，反鏟挖泥船的鋼樁系統(tǒng)連接一鋼樁系統(tǒng)液壓馬達，舵槳液壓馬達、鋼樁系統(tǒng)液壓馬達均與液壓泵站連接。
[0024]液壓馬達又稱為油馬達，習慣上是指輸出旋轉運動的，將液壓泵提供的液壓能轉變成機械能的能量轉換裝置。從能量轉換的觀點看，液壓泵和液壓馬達是可逆工作的液壓原件，想任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達工況；反之，當液壓馬達的主軸由外力驅動旋轉時，也可變成液壓泵工況。因為他們具有同樣的基本結構要素，密閉而又可以周期變化的容積和相應的配油機構。但同時由于液壓馬達和液壓泵的工作條件不同，對它們的性能要求也不一樣，所以同類型的液壓馬達和液壓泵之間，仍存在很多差別。
[0025]高速液壓馬達:額定轉速高于500rpm的馬達屬于高速液壓馬達,基本形式有齒輪式、葉片式和軸向柱塞式，主要特點是轉速高，轉動慣量小，便于啟動、制動、調速和換向。
[0026]低速液壓馬達:額定轉速低于500rpm的液壓馬達屬于低速液壓馬達，基本形式是徑向柱塞式，主要特點是排量大，體積大，轉速低，可以直接與工作機構連接，不需要減速裝置，使傳動機構大大簡化，低速液壓馬達的輸出扭矩較大，可以到幾千到幾萬Nm，因此又被稱為低速大扭矩液壓馬達。
[0027]該反鏟挖泥船的液壓馬達用低速徑向柱塞式液壓馬達，即星形馬達，數(shù)個(5個或7個)柱塞缸以輸出軸為中心，呈放射狀排列，作用于柱塞缸內活塞的液壓動力通過連桿傳送到與輸出軸為一體構造的偏心曲軸，從而形成扭矩來使輸出軸旋轉。在馬達的后部有與輸出軸同步旋轉的配流軸(上帶油槽)，按控制需求適量的向各個柱塞缸供油。在輸出軸的兩側配有大規(guī)格的軸承，對于施加給輸出軸的較大軸向負載也能夠發(fā)揮出充分的耐久性。此形式的馬達正好滿足舵槳運行的需要，適用于本船的推進。
[0028]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內。本實用新型要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1.反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置，該反鏟挖泥船的首部設置有首部定位樁，反鏟挖泥船的機艙兩舷各設置有一尾部定位樁，且尾部定位樁及其樁井與舵槳在同一軸線上，其特征在于，所述動力系統(tǒng)配置包括布置在機艙中部的三臺柴油機，其中一臺柴油機與發(fā)電機組相連，另外兩臺柴油機柴油機連接一液壓泵站；反鏟挖泥船的舵槳連接一舵槳液壓馬達，反鏟挖泥船的鋼樁系統(tǒng)連接一鋼樁系統(tǒng)液壓馬達，所述舵槳液壓馬達、鋼樁系統(tǒng)液壓馬達均與液壓泵站連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的反鏟挖泥船的動力系統(tǒng)配置，其特征在于，所述舵槳液壓馬達、鋼樁系統(tǒng)液壓馬達均為低速徑向柱塞式液壓馬達。
【文檔編號】B63H21/14GK203593154SQ201320607163
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】陳浩, 邵敏 申請人:上海航盛船舶設計有限公司, 上海漁盛漁船設計有限公司