具有气体供应以减轻结垢的推进驱动总成

技术领域

本公开涉及一种用于海洋船只的螺旋桨驱动单元。具体地，本公开涉及减轻此类螺旋桨驱动单元上的结垢和藤壶生长。

背景技术

螺旋桨驱动单元通常用于向海洋船只提供推力，以控制海洋船只相对于海洋船只漂浮在其中的水体的移动。一些螺旋桨驱动单元(诸如舷外马达的螺旋桨驱动单元)在不使用时可能会被抬出水面。然而，安装在海洋船只的船体下面的螺旋桨驱动单元不能折叠在水面上，并且因此在不使用时易受结垢和藤壶生长的影响。

因此，需要减轻安装在海洋船只的船体下面的螺旋桨驱动单元上的结垢和藤壶生长。

发明内容

因此，本公开的目的是还减轻安装在海洋船只的船体下面的螺旋桨驱动单元上的结垢和藤壶生长。

根据本公开的第一方面，此目的通过

用于海洋船只的推进驱动总成实现。所述推进驱动总成包括：

螺旋桨驱动单元，所述螺旋桨驱动单元用于承载和驱动至少一个螺旋桨；以及

外壳，所述外壳用于在海洋船只的船体的内部连接/附接到所述船体，使得外壳包围船体的第一开口并密封到船体。外壳限定内部空间，并且外壳设置有第二开口，通过所述第二开口，螺旋桨驱动单元的至少一部分可通过船体的第一开口移入和移出内部空间。

推进驱动总成还包括悬挂机构，所述悬挂机构附接到外壳并且被配置为悬挂螺旋桨驱动单元。悬挂机构可沿着外壳的第一纵向轴线在收起位置与展开位置之间移动，在所述收起位置，螺旋桨驱动单元定位在外壳的内部空间内部，在所述展开位置，螺旋桨驱动单元的至少一部分通过第一开口突出到外壳外部。

此外，推进驱动总成包括气体供应装置，所述气体供应装置被配置为将气体供应到外壳的内部空间中，所述气体供应装置包括气泵或可连接到加压气体源的可控阀。加压气体的压力应该足够高，以使气体能够抵抗周围水的水压在水下释放。

当要使用螺旋桨驱动单元时，悬挂机构被移动到其展开位置，使得螺旋桨驱动单元被移出外壳并且能够推进船体外部的水。在不使用时，通过将悬挂机构操作到其收起位置来将螺旋桨驱动单元移回外壳的内部空间中。气体供应装置使得捕获在内部空间中的水能够被气体(诸如空气)取代，螺旋桨驱动单元至少部分地被气体而不是水包围。因此，由于在被水包围的表面上比在被气体/空气包围的表面上更容易发生结垢和藤壶生长，所以本解决方案减轻了螺旋桨驱动单元和外壳上的结垢和藤壶生长。此外，螺旋桨驱动单元的收起位置防止了螺旋桨驱动单元意外损坏，并使得能够降低海洋船只的总高度，这在通过公路运输海洋船只时是有利的，例如能够从桥下通过。

悬架机构可以包括在外壳内被引导以沿着第一纵向轴线移动的活塞。螺旋桨驱动单元附接到活塞，并且活塞密封到外壳，从而将内部空间分隔成邻近第二开口的第一空间和在活塞的相对侧上的第二空间。此外，气体供应装置被配置为将所述气体供应提供到第一空间中。

随着气体供应装置向第一空间供应气体，活塞被周围海水作用的第一空间中的气体越来越多地压入外壳，从而促进悬架机构更容易地操作到其收起位置以使螺旋桨驱动单元移入外壳。这使得推进驱动总成的相关部件的设计更轻且成本更低。

悬架机构可以包括致动器总成，所述致动器总成被配置为控制悬架机构在收起位置与展开位置之间的移动。

致动器总成使得能够独立于螺旋桨驱动单元的重量并且独立于由气体供应装置供应的气体量来对悬架机构的移动进行可预测的控制。

外壳可以包括用于连接到船体的第一端部和相对的第二端部，其中致动器总成包括致动器和由致动器控制的驱动机构，所述驱动机构附接到外壳的第二端部和活塞。

活塞密封到外壳，使得第二空间是干燥的。通过将致动器总成设置在外壳的第二端部处，将致动器总成设置在推进驱动总成的干燥区域中，从而防止水进入并且更容易从海洋船只内部接近以进行维护和修理。

推进驱动总成还可以包括至少一个线性引导件，所述至少一个线性引导件附接到活塞并且被配置为相对于外壳的第二端部引导活塞以沿着所述第一纵向轴线移动。

提供一个或多个线性引导件减轻了活塞相对于外壳的卡住并且实现了更紧凑的活塞设计，因为与没有线性引导件的设计相比，活塞不需要将那么多的动量传递到外壳。

推进驱动总成还可以包括被配置为至少控制气体供应装置的电子控制单元，其中电子控制单元被配置为响应于输入信号控制气体供应装置，或者控制气体供应装置用于预定的间歇气体供应，或者控制气体供应装置用于持续气体供应。

持续或间歇的气体供应确保在长期收起期间将气体重新供应到外壳中，从而取代在悬挂装置移动到其收起位置之后已经逸出外壳的任何气体。持续的气体供应进一步减少了螺旋桨驱动单元的收起开始与气体填充到外壳的内部空间中的完成之间的延迟。

螺旋桨驱动单元可以包括设置在第一空间中的下部单元，其中至少下部单元可绕平行于第一纵向轴线的第一旋转轴线旋转。

下部单元或包括下部单元的整个螺旋桨驱动单元的这种旋转配置使得能够控制推力的方向。可以进行360度旋转。

螺旋桨驱动单元还可以包括固定到第二空间中的活塞的基座单元。下部单元可旋转地附接到基座单元以绕第一旋转轴线旋转。此外，基座单元设置有驱动装置，所述驱动装置被配置为控制基座单元与下部单元之间的相对旋转。

下部单元通过驱动装置绕第一旋转轴线旋转，使得可以控制推力的方向。通过将驱动装置设置在设置在第二空间中的基座单元中，所述第二空间通过活塞与海水隔开并因此是干燥的，从而保护驱动装置免受水的影响。而且，驱动装置因此可以在不拆卸推进驱动总成的情况下从海洋船只内进行维修。可以进行360度旋转。

根据本公开的第二方面，上述目的也通过海洋船只实现。所述海洋船只包括船体，所述船体设置有位于船体的预定水线水位下方的第一开口。此外，所述海洋船只包括如上文所述和如权利要求1至8中任一项所限定的推进驱动总成。外壳在海洋船只的船体内部连接/附接到所述船体，使得外壳覆盖船体的第一开口并密封到船体。外壳的内部空间可通过外壳的第一开口接近。

船体的第一开口可以被定位成使得当悬挂机构处于收起位置时螺旋桨驱动单元至少部分地位于预定水线水位下方。

预定水线水位可以处于船体漂浮在水体中时船体的实际水线水位处或位于所述实际水线水位下方。

海洋船只可以是小船或轮船。

附图说明

图1是处于展开位置的推进驱动总成的示意性横截面侧视图。

图2是也在图1中示出但处于收起位置的推进驱动总成的示意性横截面侧视图。

图3是单独示出船体和外壳的一部分的示意性横截面分解侧视图。

具体实施方式

下文将参考附图描述根据本公开的推进驱动总成1的第一实施方案。推进驱动总成1适用于海洋船只，诸如小船或轮船。如图1和图2所示，推进驱动总成1包括用于承载和驱动至少一个螺旋桨3的螺旋桨驱动单元2。推进驱动总成1还包括外壳4，所述外壳用于在海洋船只的船体5内部连接到船体5使得外壳4包围船体5的第一开口6并密封到船体5。外壳4限定内部空间7并且外壳4设置有第二开口8，通过所述第二开口，螺旋桨驱动单元2的至少一部分可通过第一开口6移入和移出内部空间7。悬挂机构9附接到外壳4并且被配置为悬挂螺旋桨驱动单元2。悬挂机构9可沿着外壳4的第一纵向轴线10在收起位置P1(参见图2)与展开位置P2(参见图1)之间移动，在所述收起位置，螺旋桨驱动单元2定位在外壳4的内部空间7内部，在所述展开位置，螺旋桨驱动单元2的至少一部分通过第一开口6突出到外壳4外部。推进驱动总成1还包括气体供应装置11，所述气体供应装置被配置为将气体供应到外壳4的内部空间7中。在此实施方案中，气体供应装置11包括气泵。在其他实施方案中，气体供应装置11可以包括可连接到加压气体源的可控阀来代替气泵。

当要使用螺旋桨驱动单元2时，悬挂机构9移动到其展开位置，使得螺旋桨驱动单元2移出外壳4并能够在船体5的外部推进水。在不使用时，通过将悬挂机构9操作到其收起位置来将螺旋桨驱动单元移回到外壳4的内部空间7中。气体供应装置11使得捕获在内部空间7中的水能够被气体(诸如空气)取代，螺旋桨驱动单元2至少部分地被气体而不是水包围。因此，由于在被水包围的表面上比在被气体/空气包围的表面上更容易发生结垢和藤壶生长，因此本解决方案减轻了螺旋桨驱动单元2和外壳4上的结垢和藤壶生长。此外，螺旋桨驱动单元2的收起位置防止螺旋桨驱动单元2的意外损坏并且能够降低海洋船只的总高度，这有利于通过公路运输海洋船只，例如能够通过桥下。悬挂机构9包括在外壳4内被引导以沿着第一纵向轴线10移动的活塞12。螺旋桨驱动单元2附接到活塞12，并且活塞12密封到外壳4，从而将内部空间7分隔成邻近第二开口8的第一空间13和在活塞12的相对侧上的第二空间14。气体供应装置11被配置为将所述气体供应提供到第一空间13中。

在其他实施方案中，活塞12可以被省略或被设计成不密封到外壳4的另一构件取代。O形环或其他合适的密封装置设置在活塞12与外壳4之间。

当气体供应到第一空间时，活塞12被周围海水作用的第一空间中的气体越来越多地压入外壳4，从而促使悬挂机构9更容易地操作到其收起位置以将螺旋桨驱动单元2移动到外壳4中。这使得推进驱动总成1的相关部件的设计更轻且成本更低。

悬架机构9包括致动器总成15，所述致动器总成被配置为控制悬架机构9在收起位置P1与展开位置P2之间的移动。

致动器总成15使得能够独立于螺旋桨驱动单元2的重量并且独立于由气体供应装置11供应的气体量来对悬架机构9的移动进行可预测的控制。

此处，致动器总成15包括两个间隔开的进给螺杆，所述两个间隔开的进给螺杆附接到外壳4和活塞12，使得在进给螺杆联合旋转时，活塞12在外壳4内沿着第一纵向轴线10移动。在其他实施方案中，可以替代地使用致动器总成15的任何其他合适配置，例如仅一个进给螺杆或多于两个进给螺杆。

在其他实施方案中，可以省略致动器总成15，其中悬架机构9可能手动操作更好。

如图3所示，外壳4可以包括用于连接/附接到船体5的第一端部16和相对的第二端部17。所述连接可以通过将单独形成的外壳附接到船体(诸如通过焊接或胶粘)来实现，或者其可以通过将外壳与船体一体形成(例如通过纤维增强塑料的叠层)来实现。致动器总成15包括致动器18和由致动器18控制的驱动机构，所述驱动机构附接到外壳4的第二端部和活塞12。

在其他实施方案中，驱动机构可以具有任何其他合适的设计。

活塞12密封到外壳4，使得第二空间14是干燥的。通过将致动器总成15设置在外壳4的第二端部处，将致动器总成15设置在推进驱动总成1的干燥区域中，从而防止水进入并且更容易从海洋船只内部接近以进行维护和修理。

推进驱动总成1还包括四个线性引导件19，所述四个线性引导件附接到活塞12并且被配置为相对于外壳4的第二端部引导活塞12以沿着所述第一纵向轴线10移动。在其他实施方案中，可以替代地改为使用任何其他数量的线性引导件19。

提供一个或多个线性引导件19减轻了活塞12相对于外壳4的卡住并且实现了更紧凑的活塞12设计，因为与没有线性引导件19的设计相比，活塞12不需要将那么多的动量传递到外壳4。在此实施方案中，线性引导件为轴和沿着轴套设的对应衬套。轴的相对端附接到外壳并且衬套附接到活塞12，使得活塞沿着轴被引导。在其他实施方案中，可以替代地改为使用线性引导件19的任何其他合适配置，包括但不限于导轨。

推进驱动总成1还包括电子控制单元20，所述电子控制单元被配置为至少控制气体供应装置11。电子控制单元20被配置为响应于输入信号控制气体供应装置11，但是在其他实施方案中可以替代地被配置为控制气体供应装置11用于预定的间歇气体供应，或者控制气体供应装置11用于持续气体供应。输入信号可以是手动触发的输入信号，例如将螺旋桨驱动单元从展开位置移动到收起位置的信号。

持续或间歇的气体供应确保在长期收起期间将气体重新供应到外壳4中，从而取代在悬挂装置移动到其收起位置之后已经逸出外壳4的任何气体。持续的气体供应进一步减少了螺旋桨驱动单元2的收起开始与气体填充到外壳4的内部空间7中的完成之间的延迟。

间歇的气体供应可以例如包括在预定的时间段内以固定时间间隔供应气体，或者在每次连续的供应迸发时使用预定量的气体。基于缸12在外壳4内的位置，每次迸发的气体量或时间可以与第一空间13中的可用容积相关。这确保足够的气体供应到第一空间13中以迫使水从第一空间13流出，但没有供应太多气体，使得气体被迫流出第一空间13并在海洋船只的船体5周围逸出。

螺旋桨驱动单元2包括设置在第一空间13中的下部单元21。至少下部单元21可绕平行于第一纵向轴线10的第一旋转轴线22旋转。

下部单元21或包括下部单元21的整个螺旋桨驱动单元2的这种旋转配置使得能够控制推力的方向。在此实施方案中，可以进行360度旋转，但是在其他实施方案中，所述旋转可以被限制在预定边界内，例如限制在围绕第一旋转轴线22的预定扇区内。替代地，螺旋桨驱动单元2可以是固定的，即下部单元21不可绕平行于第一纵向轴线10的旋转轴线旋转。

螺旋桨驱动单元2还包括固定到第二空间14中的活塞12的基座单元23，其中下部单元21可旋转地附接到基座单元23以绕第一旋转轴线22旋转，并且其中基座单元23设置有驱动装置24，所述驱动装置被配置为控制基座单元23与下部单元21之间的相对旋转。

下部单元21通过驱动装置24绕第一旋转轴线22旋转，使得可以控制推力的方向。通过将驱动装置24设置在设置在第二空间14中的基座单元23中，所述第二空间通过活塞12与海水隔开并因此是干燥的，从而保护驱动装置24免受水的影响。而且，驱动装置24因此可以在不拆卸推进驱动总成1的情况下从海洋船只内进行维修。可以进行360度旋转。

在其他实施方案中，基座单元23可以设置在任何合适的地方而不是设置在第二空间14中。例如，基座单元23可以设置在第一空间13中。

还建议提供一种海洋船只，所述海洋船只包括船体5，所述船体具有位于船体5的预定水线水位L1下方的第一开口6。此种预定水线水位是当海洋船只在正常情况下飘浮在水体中时船体将处于水下的水位。海洋船只包括上述推进驱动总成1或根据上述替代实施方案之一或在所附权利要求中限定的推进驱动总成1。推进驱动总成1的外壳4在海洋船只的船体5内部连接到船体5，使得外壳4覆盖船体5的第一开口6并密封到船体5。外壳4的内部空间7可通过外壳5的第一开口6接近。

船体5的第一开口6被定位成使得当悬挂机构9处于收起位置P1时螺旋桨驱动单元2至少部分地位于预定水线水位L1下方。

优选地，当船体5漂浮在水体中时，预定水线水位L1处于船体5的实际水线水位L2或位于所述实际水线水位下方。

海洋船只是小船，但是在其他实施方案中可以替代地是任何其他合适的海洋船只，例如FPSO船只。