專利名稱：具有安裝于平坦船底之下的驅(qū)動(dòng)螺旋槳的船只驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船只驅(qū)動(dòng)裝置，它具有一個(gè)最好大致在或者在驅(qū)動(dòng)裝置區(qū)域內(nèi)安裝于平坦船底之下的驅(qū)動(dòng)螺旋槳，該螺旋槳可以縮到船底平面之后而進(jìn)入一個(gè)豎井中，該豎井在螺旋槳收入其中時(shí)可由一個(gè)板狀蓋封閉在船底平面內(nèi)。
從狹義上講本發(fā)明涉及一種具有舵槳(Ruder-propeller)的船只驅(qū)動(dòng)裝置，這種裝置安裝于普通的船上，該船在淺水中也能航行。這種船具有一個(gè)至少部分平坦的底部，一個(gè)豎直的傳動(dòng)軸水密封地穿過(guò)平坦的底部而將裝于船內(nèi)的電機(jī)同位于上述船底之下且在船之外的螺旋槳相連接。螺旋槳在繞其水平軸旋轉(zhuǎn)時(shí)推進(jìn)船只。為形成一個(gè)舵槳，要使螺旋槳不僅可以繞其水平軸旋轉(zhuǎn)，而且還可以繞傳動(dòng)軸的縱軸擺動(dòng)，以便借助繞該縱軸的擺動(dòng)能夠改變或重新確定船只的航向。
當(dāng)螺旋槳在船底之下時(shí)，船只也能夠在淺水中航行的可能就受到了限制。因此為解決這種問(wèn)題其螺旋槳是可以收入合并于船(輪)廓之內(nèi)的一個(gè)豎井中的。如果船在相當(dāng)淺的水中航行，螺旋槳就要更向上地收入豎井中，以到達(dá)船底所處的平面之后，那么該船就不再能夠借助上述螺旋槳來(lái)航行導(dǎo)向，而是借助其它的裝置在一個(gè)水域中航行，否則它就不能到達(dá)該水域，因?yàn)樗钐　?br> 上述問(wèn)題迄今僅是船航行的一個(gè)難題。船只應(yīng)當(dāng)能夠駛?cè)敕浅\的水域并在其中能夠臨時(shí)移動(dòng)，例如以便于在離岸盡可能小的距離上裝貨或卸貨。
本發(fā)明涉及問(wèn)題完全另外的一個(gè)方面。它要設(shè)計(jì)一種船只，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的前提是，用盡可能低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置水下部分的修理。對(duì)于目前已有的船只，當(dāng)人們想修理驅(qū)動(dòng)裝置中位于船體以外的部分時(shí)，必須將船拖到陸地上，或船塢上。這樣，在不需要完全拆卸驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，會(huì)因此而增加修理費(fèi)用。而借助本發(fā)明則改變了這種情況，當(dāng)對(duì)相當(dāng)大的部件進(jìn)行修理，特別是只作較小的修善時(shí)，可不必將船拖到陸地上、船塢中，或者船在水中時(shí)拆下其驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的主題是，使得豎井在螺旋槳向上收入其中時(shí)能夠相對(duì)于船周圍的水而密閉、能夠從豎井中抽出水以及由此而形成維修人員可以進(jìn)入的無(wú)水腔室。
從本發(fā)明任務(wù)發(fā)出，首先對(duì)本發(fā)明作概括性定義，其特殊定義將由權(quán)利要求給出。概括定義中的發(fā)明對(duì)于后面定義的發(fā)明來(lái)說(shuō)在其整體上是完成發(fā)明任務(wù)的前提，但其自身也包括了多個(gè)問(wèn)題的解決方案，其中特別包括螺旋槳在其非使用位置的保護(hù)配置。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，其中

圖1表示收入一個(gè)豎井中而處于非使用位置的螺旋槳;
圖2表示螺旋槳在使用位置的圖1的裝置;
圖3表示在圖1螺旋槳位置的圖1、2裝置的放大圖;
圖4表示圖3×單元的放大圖。
能量產(chǎn)生部分，即電機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置等安裝在由船只的外殼1封閉的船內(nèi)腔2中。由于它可以是任意適用的類型，故在此沒(méi)有示出。豎直的傳動(dòng)軸3在船內(nèi)從能量產(chǎn)生部分通到船外安裝的螺旋槳4上，螺旋槳4可繞其水平旋轉(zhuǎn)軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)以推進(jìn)船只。具有豎直縱軸線6的傳動(dòng)軸3與具有水平旋轉(zhuǎn)軸線5的螺旋槳軸以公知方式通過(guò)一個(gè)(未示出的)錐齒輪傳動(dòng)裝置而相互動(dòng)力嚙合。螺旋槳4是一個(gè)舵槳(Ruderpropeller)，借助它可以確定船只的推進(jìn)方向，該螺旋槳為什么可以繞傳動(dòng)軸線6擺動(dòng)360°也是公知的，因此其(轉(zhuǎn)動(dòng))方式?jīng)]有示出。舵槳4由一個(gè)噴管7包圍著。在船只的支承結(jié)構(gòu)中與傳動(dòng)軸3的縱軸6同心地安裝有一個(gè)豎井8，豎井8是一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的圓筒。在豎井8中舵槳4連同包圍它的噴管7可以豎直移動(dòng)。因此，傳動(dòng)軸3可以縱向調(diào)整或縱向移動(dòng)。在其一個(gè)端位，舵槳4連同噴管7完全在豎井8之中而位于由船只外殼1的平坦底部所確定的平面之后，在該位置(根據(jù)圖1)舵槳4處于其非工作位置。在其另一個(gè)端位舵槳4和噴管7位于由上述外殼1的平坦底部所確定的平面之下。在該位置(根據(jù)圖2)，舵槳4位于其工作位置，在此位置，借助舵槳4可以推進(jìn)船只并確定其推進(jìn)方向。
豎井8的上端由一個(gè)蓋板9水密地密閉，并且自動(dòng)軸3水密地穿過(guò)蓋板9。
就這點(diǎn)而言它是一種傳統(tǒng)的裝置。本發(fā)明的特點(diǎn)是，借助一個(gè)機(jī)架11給舵槳4在下部噴管區(qū)域于噴管7上固定了一個(gè)剛性的平板10。平板10在噴管7上如此設(shè)置，當(dāng)舵槳4處于其非工作位置、即根據(jù)圖1收入豎井8內(nèi)時(shí)，平板10位于已經(jīng)多次提到的由船只的平坦底部所確定的平面內(nèi)。在這種結(jié)構(gòu)中，由平板10所構(gòu)成的豎井的下蓋可防止舵槳在收入狀態(tài)下被粗大的漂浮物所損壞，這種損壞的危險(xiǎn)在船只位于淺水中時(shí)肯定是存在的。
由于船只也要能夠以一定的速度在淺水中移動(dòng)，此時(shí)在蓋板10和豎井下部的邊緣之間的環(huán)形間隙中產(chǎn)生渦流是有害的，特別是該環(huán)形間隙由于可理解的原因而狹窄時(shí)更是如此，所以在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)中是上述環(huán)形間隙能夠封閉。為此，在豎井壁的下邊緣上安裝了一個(gè)環(huán)繞的條形密封件12，密封件12是一個(gè)由彈性材料制成并具有可變內(nèi)壓的中空成型件，其內(nèi)壓可以由在豎井之外但在船舷之內(nèi)的一個(gè)用于液動(dòng)或氣動(dòng)壓力介質(zhì)的泵13和儲(chǔ)能器14如此確定當(dāng)蓋板10正好位于船只外殼底部的平面內(nèi)(圖1.3)同時(shí)靠到密封件12上并適當(dāng)壓縮密封件12時(shí)，產(chǎn)生最佳的、即完全的密封。這樣，就可使豎井8連同位于蓋板或下豎井蓋10之下的螺旋槳4通過(guò)蓋板或下豎井蓋10與周圍的水流相互密閉，從而在該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較小的渦流。
如果達(dá)到了上述狀態(tài)，本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展是安裝排水和充氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有一個(gè)輸送泵15，用它排空由下蓋板10封閉的豎井8內(nèi)的水。由泵從豎井8中抽起的水向外排到船只周圍的水域中。同時(shí)，空氣經(jīng)由一個(gè)單向閥16進(jìn)入豎井8內(nèi)，進(jìn)氣量與由豎井中排出的水量相等。在下部的豎井端部區(qū)域具有一個(gè)液位控制開關(guān)17，它一方面指示豎井中水的完全排空，同時(shí)還關(guān)掉泵15。
在豎井上部的蓋板9中具有一個(gè)入口18，入口18以普通方式由一個(gè)入口蓋板19封閉。如果密封的豎井的水已經(jīng)完全排掉，那么取掉入口蓋板19，人就能夠進(jìn)入排干的豎井8中，對(duì)傳動(dòng)部分的水下部分進(jìn)行維護(hù)和檢修作業(yè)。
為了開動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎井可以以適當(dāng)?shù)?不必詳細(xì)描述的)方式重新充水，將豎井中的螺旋槳降下并移出豎井以使之到達(dá)圖2所示的工作位置。豎井的充水可以在螺旋槳移出豎井之前由可逆泵15完成，但也可以使用一個(gè)非可逆吸入泵，那么，豎井8的再充水則是以普通方式通過(guò)降下下豎井蓋10連同螺旋槳4和其噴管7而放開下部的豎井端部來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
原則上，豎井8和與其相配的部件、即特別是下蓋或板10采用任意結(jié)構(gòu)都不會(huì)影響本發(fā)明的效果。它可以是在相關(guān)領(lǐng)域通常使用的“井筒”或“容器”。還需指出，根據(jù)需要，密封件12應(yīng)設(shè)置在一個(gè)環(huán)形槽20內(nèi)，環(huán)形槽20圍住下部的豎井邊緣，并且其相對(duì)環(huán)繞豎井8的外殼1的底部而向上凹入的距離應(yīng)保證在最佳密封時(shí)，下豎井蓋10剛好位于底部平面內(nèi)。此外環(huán)形槽20相對(duì)豎井壁向外凹入的距離應(yīng)保證密封件12不能凸入豎井內(nèi)而與豎井壁相靠。
還應(yīng)指出，可以根據(jù)圖4(圖3中X表示的區(qū)域)所示，由一條自身封閉的環(huán)形軟管來(lái)構(gòu)成密封件12，以及形成容納該密封件12的環(huán)形槽20，環(huán)形槽20是一個(gè)向著板10開口的呈U形橫截面的槽，在該槽中，密封件12于其整個(gè)周圍上由一個(gè)壓板21在預(yù)應(yīng)力作用下被保持住，而在軟管軸向的定位則是靠底板22實(shí)現(xiàn)的，密封件12靠底板22支承在槽基上。底板22位于保持壓板21和一個(gè)頸環(huán)23之間，頸環(huán)23通到最后的軟管部分24。鑒于所期望的對(duì)工作速度的高要求，在總圓緣的一個(gè)位置上，軟管部分24的內(nèi)腔經(jīng)由頸環(huán)24、底板22和保持壓板21與液壓或氣壓泵13或儲(chǔ)能器14連通，不過(guò)，在總的圓緣上也可以分布有多個(gè)上述那樣的密封件通孔，并且在將它們連接到儲(chǔ)能裝置13、14上之前通到一個(gè)總管道25上。
密封件朝向板104的表面上具有多個(gè)沿徑向連續(xù)分布的環(huán)形密封唇26。
權(quán)利要求
1.一種船只驅(qū)動(dòng)裝置，它具有一個(gè)最好大致在或在驅(qū)動(dòng)裝置區(qū)域內(nèi)安裝于平坦船底之下的驅(qū)動(dòng)螺旋槳，該螺旋槳可以縮到船底平面之后而進(jìn)入一個(gè)豎井中，其特征是，該豎井(8)在螺旋槳(4)收入其中時(shí)可由一個(gè)板(10)呈蓋式封閉在船底(1)的平面內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，豎井(8)可由板(10)水密性地封閉。
3.按照權(quán)利要求1或2的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，環(huán)繞豎井(8)下邊緣有一個(gè)凹口形的環(huán)形槽(20)，該環(huán)形槽(20)相對(duì)船底和豎井壁而凹入的距離是，當(dāng)板(10)位于船底平面內(nèi)而且靠在密封件上時(shí)，置于環(huán)槽內(nèi)的密封件(12)產(chǎn)生密封作用，而密封件不會(huì)凸入豎井中。
4.按照權(quán)利要求1至3之一的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，板(10)可以連同舵槳(4)在鉛垂方向上升降。
5.按照權(quán)利要求4的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，板(10)安裝在一個(gè)在螺旋槳(14)的區(qū)域附加于船只驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)件(7)上，螺旋槳可以相對(duì)構(gòu)件(7)旋轉(zhuǎn)。
6.按照權(quán)利要求5的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，板(10)與構(gòu)件(7)剛性固定連接。
7.按照權(quán)利要求5或6的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，上述構(gòu)件是一個(gè)環(huán)繞螺旋槳(4)的噴管(7)。
8.按照權(quán)利要求1至7之一的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，密封件是一個(gè)可膨脹的環(huán)形軟管(12)。
9.按照權(quán)利要求8的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，軟管密封件(12)可以靠旋流或氣流脹起，并且在不使用時(shí)可以排空。
10.按照權(quán)利要求1至9之一的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，借助一個(gè)泵裝置(15)來(lái)排空豎井(8)，然后使板(10)進(jìn)入豎井中，從而達(dá)到呈蓋形封閉位置。
11.按照權(quán)利要求10的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，豎井(8)與船只內(nèi)腔之間由一個(gè)固定的蓋板(9)封閉，在蓋板(9)中有一個(gè)可封閉的入口(18)。
12.按照權(quán)利要求11的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，空氣通過(guò)閥(16)經(jīng)由板(10)充入到密閉的豎井內(nèi)，所充入的空氣量等于從密閉的豎井中排出的水量。
13.按照權(quán)利要求11或12的船人驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，豎井(8)的排空泵(15)由一個(gè)設(shè)置在下部豎井端部區(qū)域的傳感器(17)控制。
14.按照權(quán)利要求3至13之一的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，密封件(12)是一個(gè)由原本就封閉的空腔成型件(24)構(gòu)成的自身封閉環(huán)。
15.按照權(quán)利要求14的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，空腔成型件(24)靠一個(gè)保持壓板(21)在預(yù)應(yīng)力作用下而保持在豎井壁的一個(gè)槽中。
16.按照權(quán)利要求14或15的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，空腔成型件(24)的軸向定位是靠底板(22)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，底板(22)靠在環(huán)槽(20)的基底上。
17.按照權(quán)利要求14或15的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，底板(22)位于保持壓板(21)和一個(gè)頸環(huán)(23)之間，其中，在保持壓板、底板和頸環(huán)上至少形成一條使空腔成型件(24)的內(nèi)腔與一個(gè)流體泵裝置(13、14)之間連通的流體連接通道。
18.按照權(quán)利要求17的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，在具有多個(gè)流體連接通道時(shí)，它們?cè)谶B接到流體泵裝置(13、14)之前連接到一個(gè)共用的總通道(25)上。
19.按照權(quán)利要求3至18之一的船只驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，由本身封閉的空腔成型件(24)構(gòu)成的自身封閉環(huán)式的密封件在其朝向板(10)的平面上具有多個(gè)沿徑向與中心對(duì)稱地分布的環(huán)形密封唇(26)。
全文摘要
本發(fā)明是一種船只驅(qū)動(dòng)裝置，它具有一個(gè)最好大致或在驅(qū)動(dòng)裝置區(qū)域安裝于平坦船底之下的驅(qū)動(dòng)螺旋槳(4)，該螺旋槳可以縮到船底平面之后而進(jìn)入一個(gè)豎井(8)中，豎井(8)在螺旋槳(4)收入其中時(shí)在船底(1)的平面內(nèi)可由一個(gè)板(10)呈蓋式封閉，這種封閉最好是水密封性的，這樣，就可以排出封在封閉豎井中的水并從一個(gè)在上豎井蓋(9)中的入口(18)進(jìn)入排空的豎井(8)中進(jìn)行檢查和維護(hù)作業(yè)，其中上述入口(18)也可以由一個(gè)蓋(19)封閉。
文檔編號(hào)B63H5/125GK1095681SQ9410254
公開日1994年11月30日 申請(qǐng)日期1994年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月1日
發(fā)明者曼弗雷德·赫爾 申請(qǐng)人:約瑟夫·比克有限公司施奧泰爾船廠