专利摘要:
Zweipropellerantriebfür große, seegehendeSchiffe mit einem vorderen und einem hinteren Propeller, wobei diezwei Propeller gleichachsig und mit gleicher Drehrichtung laufenddicht hintereinander angeordnet sind und wobei sich zwischen demvorderen und dem hinteren Porpeller ein von Strömungsleitelementen freier Raumbefindet.Two propeller drivefor big, sea goingShips with a front and a rear propeller, where thetwo propellers coaxial and running in the same directionare arranged closely behind each other and being between thefront and the rear porpeller a free of flow guide elementslocated.
公开号:DE102004008805A1
申请号:DE102004008805
申请日:2004-02-20
公开日:2005-09-22
发明作者:Reinhold Reuter;Reinhard Dr. Schulze;Kay Tigges
申请人:Siemens AG;
IPC主号:B63H5-10
专利说明:
[0001] DieErfindung bezieht sich auf einen Zweipropellerantrieb für große, seegehendeSchiffe mit einem vorderen und einem hinteren Propeller, wobei diezwei Propeller gleichachsig und mit gleicher Drehrichtung laufenddicht hintereinander angeordnet sind.TheThe invention relates to a two-propeller drive for large, seagoingShips with a front and a rear propeller, where thetwo propellers coaxial and running in the same directionare arranged closely behind one another.
[0002] EinZweipropellerantrieb fürgroße,seegehende Schiffe mit zwei gleichachsig und mit gleicher Drehrichtunglaufenden Propellern ist aus der EP 0 935 553 B1 bekannt.A propeller drive for large, seagoing ships with two coaxial and with the same direction of rotation propellers is from the EP 0 935 553 B1 known.
[0003] Beidem bekannten Antrieb ist es nachteilig, dass bei einem Versagendes elektrischen Antriebsmotors für die beiden Propeller, dieauf einer gemeinsamen Propellerwelle angeordnet sind, das entsprechendausgerüsteteSchiff antriebslos wird. Eine Abhilfe besteht darin, dass zwei derartigeDoppelpropellerantriebe fürein Schiff vorgesehen werden. Derartige Doppelausstattungen habensich aber bisher für dieHandelsschifffahrt wegen ihrer hohen Kosten nicht durchgesetzt.Bisher werden nur Fährenoder Kreuzfahrtschiffe entsprechend ausgestattet. Auch der Wirkungsgraddes bekannten Antriebs ist nicht besonders hoch, da seine Strömungsleitelemente Widerstanderzeugen.atthe known drive, it is disadvantageous that in case of failureof the electric drive motor for the two propellers, theare arranged on a common propeller shaft, the correspondingequippedShip becomes unpowered. A remedy is that two suchDouble propeller drives fora ship can be provided. Have such dual equipmentbut so far for theMerchant shipping is not enforced because of its high cost.So far, only ferriesor cruise ships equipped accordingly. Also the efficiencythe known drive is not particularly high, since its flow control elements resistanceproduce.
[0004] Esist Aufgabe der Erfindung, einen widerstandsärmeren und dabei redundantenAntrieb anzugeben, der kostengünstigerist, geringere Betriebs- und Unterhaltungskosten aufweist und auchnach einem Brand im Bereich des Hauptantriebsaggregats eines Schiffeseinsatzfähigbleibt.ItIt is an object of the invention to provide a low-resistance and redundantSpecify drive, the cheaperis, has lower operating and maintenance costs and alsoafter a fire in the area of the main propulsion unit of a shipfit for useremains.
[0005] DieAufgabe wird dadurch gelöst,dass die zwei Propeller unabhängigvoneinander angetrieben werden, wobei sich zwischen den zwei Propellernein von Strömungsleitelementenfreier Raum befindet. So ergibt sich ein Propellerantrieb für Schif fe,der redundant ist und bei dem die in Bezug auf den Widerstand nachteiligenStrömungsleitelementevermieden werden. Wie sich herausgestellt hat, ist es überraschenderweisemöglich,dass die beiden Propeller auch bei dem vorteilhaften, vibrationsarmenund nur eine geringe Kavitationsneigung aufweisenden Gleichlaufmit relativ geringem Abstand einen Wirkungsgrad erreichen, der demWirkungsgrad kontrarotierender Propeller sehr nahe kommt.TheTask is solved bythat the two propellers are independentare driven by each other, being between the two propellersone of flow guide elementsfree space is located. This results in a propeller drive for ships,which is redundant and in which the disadvantageous in terms of resistanceflow guidebe avoided. As it turns out, it is surprisinglypossible,that the two propellers also in the advantageous, low-vibrationand only a slight cavitation inclination having synchronizationreach a level of efficiency with a relatively small distanceThe efficiency of contrarotating propellers comes very close.
[0006] InAusgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Propellermit ihren Antrieben mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbarausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich die vorteilhafte, wirkungsgradsteigerndeMöglichkeit,den hinteren Propeller derart zu beaufschlagen, dass er den vomvorderen Propeller erzeugten Drall in Schub umsetzt.InEmbodiment of the invention is provided that the two propellersoperable with their drives at different speedsare formed. This results in the advantageous, efficiency-increasingPossibility,to act on the rear propeller in such a way that it is the one fromfront propeller generated spin converted into thrust.
[0007] Inweiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass einerder beiden Propeller auf einer ersten (Haupt) Propellerwelle undder andere Propeller auf einer zweiten Propellerwelle angeordnetist. So ergibt sich eine Ausführungfür denZweipropellerantrieb, der keine wesentlichen baulichen Veränderungenim Schiffsheck erfordert. Die zweite Propellerwelle kann z.B. imRuderblatt angeordnet werden.InAnother embodiment of the invention is provided that aof the two propellers on a first (main) propeller shaft andthe other propeller arranged on a second propeller shaftis. This results in an executionfor theTwo propeller drive, no significant structural changesrequired in the ship's stern. The second propeller shaft may e.g. in theRudder blade to be arranged.
[0008] Inweiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste(Haupt) Propellerwelle als Vollwelle und die zweite Propellerwelleals Hohlwelle ausgebildet ist, die um die Vollwelle herum verläuft. Soergibt sich fürden gebildeten redundanten Antrieb eine erfindungsgemäß besonderskompakte Bauweise, die nur ein Hauptstevenlager erfordert. Es istdabei vorgesehen, dass die zwei Propeller unterschiedliche Propellerdurchmesseraufweisen. So kann durch geeignete Drehzahlwahl und Propellerblattauslegungder erfindungsgemäß wichtigegute Wirkungsgrad des Zweipropellerantriebs erreicht werden.InAnother embodiment of the invention is provided that the first(Main) propeller shaft as a solid shaft and the second propeller shaftis designed as a hollow shaft which extends around the solid shaft. Soarises forthe formed redundant drive according to the invention a particularlycompact design that requires only one main stern bearing. It isIt provided that the two propellers different propeller diameterexhibit. So can by suitable choice of speed and propeller blade designthe invention importantgood efficiency of Zweipropellerantriebs be achieved.
[0009] Ineiner anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dieHauptpropellerwelle im Schiffssteven und die zweite Propellerwelle,wie bereits erwähnt,in der Ruderaufhängungoder im Ruderblatt angeordnet sind. So ergibt sich die Möglichkeit,das Redundanzprinzip noch konsequenter durchzuführen, insbesondere wenn auchdie Energieerzeugung fürden Redundanzpropeller außerhalb desBereichs der Energieerzeugung fürden Hauptpropeller angeordnet wird.InAnother embodiment of the invention provides that theMain propeller shaft in the ship stem and the second propeller shaft,As already mentioned,in the rudder suspensionor are arranged in the rudder blade. So there is the possibilityto carry out the redundancy principle even more consistently, especially if sothe energy production forthe redundant propeller outside theArea of energy production forthe main propeller is arranged.
[0010] Dietechnische Ausführungdes Ruderblattpropellers ist bekannt, z.B. aus der WO 89/05262,die einen Ruderblattpropellerantrieb zeigt. Bei diesem bekanntenRuderblattpropeller ist jedoch ein Zusammenwirken mit einem Hauptpropeller,insbesondere einem gleichlaufenden Hauptpropeller, nicht vorgesehen,wie er erfindungsgemäß notwendigist.Thetechnical designof the rudder blade propeller is known, e.g. from WO 89/05262,which shows a rudder blade propeller drive. In this knownRudder blade propeller is, however, an interaction with a main propeller,in particular a co-rotating main propeller, not provided,as he according to the invention necessaryis.
[0011] Ineiner auch fürsich erfinderischen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,dass der hintere Propeller einen inneren Bereich mit einer Durchtrittsfläche für den Propellerstrahldes vorderen Propellers, also einen Bereich ohne Propellerblattüberdeckungaufweist. So wird in einem Schiffsbetrieb mit nur dem vorderen Propellerder Wirkungsgrad des Antriebs erheblich verbessert. Es ist dabeivorgesehen, dass der hintere Propeller einen Steigungssprung zwischenseinem inneren und äußeren Bereichaufweist. So kann vorteilhaft von den unterschiedlichen Anströmverhältnissendes hinteren Propellers überseinen Durchmesser Gebrauch gemacht werden und der Wirkungsgradim Normalbetrieb, d.h. wenn vorderer und hinterer Propeller laufen,noch weiter gesteigert werden.In an inventive embodiment of the invention, it is provided that the rear propeller has an inner region with a passage area for the propeller jet of the front propeller, that is, a region without propeller blade overlap. Thus, in a ship operation with only the front propeller efficiency of the drive is significantly improved. It is provided that the rear propeller has a pitch jump between its inner and outer regions. So can be advantageously made use of the different flow conditions of the rear propeller over its diameter and the efficiency in normal operation, ie when front and rear propellers are running, still further increased.
[0012] Ineiner weiteren erfinderischen Ausgestaltung ist es vorgesehen, einensogenannten Strömungsleitringim inneren Bereich des Hauptpropellers etwa auf dem Durchmessermaß des vorderen Propellersanzuordnen.Ina further inventive embodiment, it is provided aso-called flow guide ringin the inner area of the main propeller approximately on the diameter of the front propellerto arrange.
[0013] DieserStrömungsleitringermöglichtsowohl im gemeinsamen Betrieb von vorderem und hinterem Propellerals auch bei allei nigem Betrieb des vorderen Propellers eine bessereStrömungseinleitung bzw.Durchleitung des vorderen Propellerstrahls in die Durchtrittsfläche deshinteren Propellers. Der Gesamt-System-Wirkungsgradwird verbessert. Dieser Strömungsleitringist ähnlicheiner Ringdüseausgeführtund verbessert außerdemdie Festigkeit des Hauptpropellers!Thisflow directingallowsboth in joint operation of front and rear propelleras well as in allei nigem operation of the front propeller a betterFlow initiation orPassing the front propeller jet into the passage area of therear propeller. The overall system efficiencywill be improved. This flow guideis similaran annular nozzleaccomplishedand also improvesthe strength of the main propeller!
[0014] Esist dabei vorgesehen, dass der hintere der zwei Propeller als Verstellpropellerausgebildet ist, insbesondere als Pitch-Propeller mit Segelstellung. Sowird bei Stillstand des hinteren Propellers ein besonders guterDurchtritt des vom vorderen Propeller erzeugten Wasserstrahls durchden hinteren Propeller ermöglicht,so dass sich auch fürden Betrieb nur mit dem vorderen Propeller ein hoher Wirkungsgrad ergibt.Im Gegensatz zu einem normalen Verstellpropeller, der relativ aufwendigist und eine individuelle Regelung erfordert, ist ein Verstellpropeller,der nur zwei (End) Stellungen, nämlichdie Normalstellung und die Propellerblattlängsstellung zur Welle aufweist,wesentlich einfacher und auch robuster.ItIt is provided that the rear of the two propellers as a variable pitch propelleris formed, in particular as a pitch propeller with feathering. Sobecomes a particularly good at standstill of the rear propellerPassage of the water jet generated by the front propellerallows the rear propellerso that too forthe operation with the front propeller gives a high efficiency.Unlike a normal variable pitch propeller, which is relatively expensiveand requires individual control, is a variable pitch propeller,the only two (end) positions, namelythe normal position and the propeller blade longitudinal position to the shaft,much easier and more robust.
[0015] Ineiner besonders bevorzugten, auch für sich erfinderischen Ausführung derErfindung ist vorgesehen, dass der erste (Haupt) Propeller durcheine Welle angetrieben wird, die direkt mit dem Schiffshauptantriebsaggregat,z.B. einem Dieselmotor, verbunden ist, während die zweite Propellerwelledurch ein zweites Antriebsaggregat, z.B. einen Elektromotor, direktangetrieben ist. So ergibt sich die sehr vorteilhafte Möglichkeit,den Elektromotor als reitenden Motor auf einer Hohlwelle anzuordnen,die um die Hauptantriebswelle herum angeordnet ist. So kann sehrvorteilhaft auf das bei bekannten Hohlwellen-Systemen vorhandeneGetriebe verzichtet werden, der Platzbedarf für den Elektromotor und seine Peripheriewird verringert und es ist ohne weiteres möglich, eine beliebige Drehrichtungfür dieHohlwelle zu erzeugen.Ina particularly preferred embodiment, also inventive in itselfInvention is envisaged that the first (main) propellera shaft is driven directly to the ship's main propulsion unit,e.g. a diesel engine, connected while the second propeller shaftby a second drive unit, e.g. an electric motor, directlyis driven. This results in the very advantageous possibilityto arrange the electric motor as a riding motor on a hollow shaft,which is arranged around the main drive shaft. So can veryadvantageous to the existing in known hollow shaft systemsGearbox be omitted, the space required for the electric motor and its peripheryis reduced and it is easily possible, any direction of rotationfor theTo produce hollow shaft.
[0016] Drehschwingungsproblemeim Bereich der Verzahnung des bekannten Getriebes für den Antrieb derHohlwelle werden mit Si cherheit vermieden. Die Wartung und Überwachungdes Getriebes entfällt. DieSicherheit und der Wirkungsgrad des Antriebssystems wird erhöht und dieRedundanz gesteigert.Torsional vibration problemsin the field of toothing of the known transmission for driving theHollow shaft are avoided with Si security. The maintenance and monitoringthe transmission is eliminated. TheSafety and efficiency of the drive system is increased and theRedundancy increased.
[0017] InAusgestaltung der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,dass der Elektromotor ein auf die Hohlwelle aufgeschrumpften Polradaufweist, wobei die Hohlwelle insbesondere zur Befestigung des Polradeseinen angeformten Flansch aufweist, der einen Bestandteil der Hohlwellebildet. Natürlich istes auch möglich,die Polschuhe des Rotors direkt auf die Hohlwelle zu schrauben.Dabei entfälltjedoch die gute Zugänglichkeitund Montagefreundlichkeit. In beiden Fällen ergibt sich eine besonderseinfache und robuste Ausführungfür dieDrehmomentübertragungvom Elektromotor auf die Hohlwelle, die verschleißfrei undauch schwingungsfrei arbeitet. Verkeilungs- oder Spannelemente,die verschleißen oderdie sich lockern können,existieren nicht.InEmbodiment of the preferred embodiment is providedin that the electric motor has a rotor wheel shrunk onto the hollow shafthas, wherein the hollow shaft in particular for attachment of the pole wheelhaving a molded flange which is a part of the hollow shaftforms. of course isit also possiblescrew the pole pieces of the rotor directly onto the hollow shaft.It is omittedhowever the good accessibilityand easy to install. In both cases, a special resultssimple and robust designfor thetorque transmissionfrom the electric motor to the hollow shaft, the wear-free andalso works vibration-free. Wedging or clamping elements,the wear out orthat can relaxdo not exist.
[0018] Ineiner anderen Ausbildung der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,dass die Hohlwelle zur Befestigung des Polrades einen Klemmflanschaufweist. So ergibt sich eine Lösungfür die Drehmomentübertragung,die besonders flexibel ist und dabei auch eine hohe Sicherheit für die Drehmomentübertragungergibt. Es ist bei beiden Flanschausführungen vorgesehen, dass dasPolrad des Elektromotors einen angeformten Innenring aufweist, dessenInnendurchmesser um Schrumpfmaß kleiner alsder Außendurchmesserdes Hohlwellenflansches ist. So ergibt sich die Möglichkeiteines Aufschrumpfens des Polrades mit einer genau bestimmten Größe des Traganteilsder Schrumpffläche.Dies erhöhtdie Sicherheit der Schrumpfung.Inanother embodiment of the preferred embodiment is providedin that the hollow shaft for fastening the pole wheel has a clamping flangehaving. This results in a solutionfor torque transmission,which is particularly flexible and at the same time a high level of safety for torque transmissionresults. It is provided in both Flanschausführungen that thePolrad the electric motor has a molded inner ring whoseInner diameter around shrinkage smaller thanthe outside diameterthe Hohlwellenflansches is. This results in the possibilitya shrinkage of the pole wheel with a precisely determined size of the support componentthe shrinkage area.This increasesthe security of shrinkage.
[0019] InAusgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass zwischendem Polrad und der Hohlwelle ein freier Ringraum ausgebildet ist,der für dieAufnahme und Hantierung von Sicherungselementen, z.B. Muttern mitSicherungsringen fürVerschraubungsbolzen von Polspulen des Polrades ermöglicht.So ergibt sich eine besonders gute und sichere Montagemöglich keitder Polspulen, die auch eine einfache Auswechselung von Polspulenermöglicht.Der freie Ringraum innerhalb des Polrades ist groß genug,um auch Werkzeuge einzusetzen. Zu bedenken ist, dass die erfindungsgemäßen Elektromotorenbei großen,seegehenden Schiffen in der Größenordnungvon 4 bis 20 MW liegen und ein entsprechend großes Polrad besitzen. Die Hauptantriebsaggregateleisten zwischen 20 und 100 MW.InEmbodiment of the invention is further provided that betweenthe pole wheel and the hollow shaft is formed a free annular space,the one for thePicking and handling of security elements, e.g. With nutsCirclips forBolt of Polspulen the pole wheel allows.This results in a particularly good and safe mounting possible speedthe pole coils, which is also a simple replacement of pole coilsallows.The free annulus inside the pole wheel is big enoughto use tools too. It should be noted that the electric motors of the inventionat big,seagoing ships of the order of magnitudeare from 4 to 20 MW and have a correspondingly large flywheel. The main drive unitsafford between 20 and 100 MW.
[0020] Esist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen,dass die Hohlwelle ein Axiallager aufweist, das vorzugsweise inder Nähedes Elektromotors angeordnet ist. So wird eine feste Axiallage desPolrades erreicht und eine Schubaufnahme des vom Propeller erzeugtenSchubes in beide Richtungen ermöglicht (vorwärts/rückwärts).Itis furthermore provided according to the invention,that the hollow shaft has a thrust bearing, which is preferably innearbythe electric motor is arranged. Thus, a fixed axial position of thePolrades reached and a thrust of the propeller generatedThrust in both directions allows (forward / backward).
[0021] Ineiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen „ dassder Elektromotor in beliebiger Drehrichtung und Drehzahl arbeitsfähig ausgebildetist und z.B. einen unabhängigenLüfter aufweist.So kann fürden zweiten Propeller eine beliebige Drehrichtung gewählt werden.Außerdemist der zweite Propeller sowohl für Voraus- als auch für Rückwärtsfahrteinsetzbar. Der Elektromotor wird dabei erfindungsgemäß über einenStromrichter gespeist, so dass er bezüglich seiner Drehrichtung und seinesDrehzahlbereiches stufenlos automatisiert an die jeweils günstigstenVerhältnissezur Schub/Belastungsaufteilung währenddes Betriebes angepasst werden kann. Dies ist insbesondere wichtig,wenn mit ausgekuppelter (ausgefallener) Hauptmaschine gefahren wird,da dann die notwendigen Drehzahlen sich erheblich von denen unterscheiden,die bei einem Mitlaufen des hinteren Propellers notwendig sind.In a further advantageous embodiment of the invention is provided "that the electric motor in any direction and speed capable of working is formed and, for example, has an independent fan. So can be selected for the second propeller any direction of rotation. In addition, the second propeller can be used for both forward and reverse travel. The electric motor is fed according to the invention via a power converter, so that it can be adjusted continuously with respect to its rotational direction and its speed range automated to the most favorable conditions for thrust / load distribution during operation. This is particularly important when driving with the engine disengaged (failed), since then the necessary speeds are significantly different from those required when running the rear propeller.
[0022] Esist dabei vorgesehen, dass der Elektromotor eine von dem HauptantriebsaggregatunabhängigeEnergieversorgung aufweist, z.B. einen unabhängigen Dieselgeneratorsatzoder einen Gas- oderDampfturbinengeneratorsatz. So ist eine Variabilität der Energieerzeugungfür denvorderen Propeller möglich,die es ermöglicht,diesen mit Überschussenergieaus dem Bordnetz zu versorgen oder Überschussenergie aus der Maschinenanlagezu nutzen. Auch die Verwendung des boil-off von LNG-Tankern istz.B. möglich,um den Treibstoffbedarf der Hauptmaschine zu verringern.Itis provided that the electric motor one of the main drive unitindependentHaving power supply, e.g. an independent diesel generator setor a gas orSteam turbine generator set. Such is a variability of energy productionfor thefront propeller possible,which makes it possiblethis with excess energyfrom the electrical system or surplus energy from the machineryto use. Also, the use of the boil-off of LNG tankers ise.g. possible,to reduce the fuel requirement of the main engine.
[0023] EinehöhereVerfügbarkeitvon Elektroenergie im Bordnetz tritt besonders häufig bei Kreuzfahrtschiffenin den gemäßigten Breitenauf, da die Bordnetze von Kreuzfahrtschiffen auch für den Betrieb vonKlimaanlagen in tropischen Gewässernoder von Heizungsanlagen in arktischen Gewässern ausgelegt sein müssen. Essteht hier also, ebenso wie bei den LNG-Tankern oder anderen Tankern,eine Leistungsreserve zur Verfügung,die fürden Elektromotor genutzt werden kann. Gegenüber einem Generator an derHauptmaschine haben unabhängigeGeneratoren oder Antriebsaggregate, wie Gas- bzw. Dampfturbinen,noch den Vorteil, dass bei einem Brand im Maschinenraum diese Antriebsaggregateweiter laufen, wenn eine entsprechende Abschottung der Aufstellungsortevorgesehen ist.AhigherAvailabilityof electric power in the electrical system is particularly common in cruise shipsin the temperate latitudesbecause the on-board systems of cruise ships are also suitable for the operation ofAir conditioners in tropical watersor of heating systems in Arctic waters. ItSo here, as with LNG tankers or other tankers,a power reserve available,the forthe electric motor can be used. Opposite a generator at theMain engine have independentGenerators or drive units, such as gas or steam turbines,nor the advantage that in a fire in the engine room these drive unitscontinue running if a corresponding foreclosure of the sitesis provided.
[0024] InAusgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotorfür eineLeistungserzeugung von 10 bis 50 %, insbesondere von 20 bis 40 %, derVortriebsleistung ausgebildet ist. So wird eine Antriebsredundanzerreicht, die eine Mindestfahrt von ca. 6 – 7 kn bei Ausfall der Hauptmaschineermöglicht.Es ist weiterhin vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Schiffspropeller,insbesondere der vordere Schiffspropeller, in einem Strömungsleitgehäuse, etwaeinem Tunnel oder einer Düse,angeordnet ist. So kann ein höhererSchub bei kleineren Schiffsgeschwindigkeiten, wichtig z.B. bei Hafenmanövern gegenden Wind, erreicht werden.InEmbodiment of the invention is provided that the electric motorfor onePower generation of 10 to 50%, in particular 20 to 40%, thePropulsion power is formed. This is how drive redundancy becomesAchieved a minimum travel of about 6-7 knots in case of failure of the main engineallows.It is further provided that at least one of the two ship propellers,in particular the front propeller, in a Strömungsleitgehäuse, abouta tunnel or a nozzle,is arranged. So can a higherThrust at lower ship speeds, important e.g. at port maneuvers againstthe wind, be reached.
[0025] DieErfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen, ebenso wieaus den Unteransprüchen,weitere erfinderische Einzelheiten entnehmbar sind.TheThe invention will be explained in more detail with reference to drawings, from which, as well asfrom the dependent claims,further inventive details are removable.
[0026] Imeinzelnen zeigen:in thesingle show:
[0027] 1 dieprinzipielle Anordnung des Antriebssystems im Heck eines großen, seegehenden Schiffs, 1 the basic arrangement of the propulsion system in the stern of a large, seagoing ship,
[0028] 2 eineHohlwelle mit aufgeschrumpftem Polrad des Elektromotors, 2 a hollow shaft with shrunk-on rotor of the electric motor,
[0029] 3 dieStrömungsverhältnisseim vorderen und hinteren Propeller und 3 the flow conditions in the front and rear propeller and
[0030] 4 und 5 eineschematische Darstellung der Propellerblattsteigungen der Propellerunter Berücksichtigungder Axial- und Drallvektoren der Propeller in Abhängigkeitvon den Propellerradien. 4 and 5 a schematic representation of the propeller blade pitches of the propeller, taking into account the axial and helical vectors of the propeller as a function of the propeller radii.
[0031] In 1 bezeichnet 1 dieHauptmaschine und 2 den Elektromotor mit seinem Stromrichter 3. DerStromrichter 3 wird vorteilhaft durch einen Generatorsatz 4,ggf. durch mit Generatorsätze 5, 6,gespeist, die in gezeigter Weise einen Teil des Bordnetzes bildenkönnen.In unmittelbarer Nähedes Elektromotors 2 ist vorteilhaft ein Flansch 9 angeordnet, derfür eineAxialpositionierung des Elektromotors 2 sorgt. Das Hauptantriebsaggregat 1,z.B. ein Dieselmotor, wirkt übereine Welle auf den hinteren Propeller 7 und der Elektromotor 2 über eineHohlwelle auf den vorderen Propeller 8. Die Propeller sindals gleich laufende Propeller gezeichnet und der vordere Propellerist kleiner als der hintere Propeller ausgebildet. Bei einer kontrarotierendenAusführungwären beidePropeller etwa gleich groß,aber wegen der Kavitationsneigung des hinteren Propellers und derauftretenden Vibrationen wird diese Ausführung als weniger vorteilhaftangesehen.In 1 designated 1 the main engine and 2 the electric motor with its power converter 3 , The power converter 3 is advantageous by a generator set 4 , possibly with generator sets 5 . 6 , fed, which can form part of the electrical system in the manner shown. In the immediate vicinity of the electric motor 2 is advantageous a flange 9 arranged, for an axial positioning of the electric motor 2 provides. The main drive unit 1 , eg a diesel engine, acts on the rear propeller via a shaft 7 and the electric motor 2 via a hollow shaft on the front propeller 8th , The propellers are drawn as equal propellers running and the front propeller is smaller than the rear propeller. In a contrarotating version, both propellers would be about the same size, but because of the cavitation tendency of the rear propeller and the vibrations that occur, this design is considered less advantageous.
[0032] DieHauptmaschine 1 ist in dem angedeuteten Schiffsrumpf 20 angeordnet,der am Heck in eine Hacke 21 ausläuft. Hinter den beiden Propellern 7, 8 istdas Ruder 22 angeordnet, dass an eine Ruderbefestigung 23 angehängt ist.Die Hohlwelle, die nicht näherbezeichnet ist, ist durch die Wellendichtung 24 nach außen geführt, diesich im Endteil des Rumpfes 20 befindet. Mit 25 isteine schaltbare Trennkupplung bezeichnet.The main engine 1 is in the indicated ship's hull 20 arranged at the rear in a hoe 21 expires. Behind the two propellers 7 . 8th is the helm 22 arranged on a rudder attachment 23 is attached. The hollow shaft, which is not specified, is through the shaft seal 24 led to the outside, located in the final part of the fuselage 20 located. With 25 is called a switchable disconnect clutch.
[0033] DieAnordnung des Hauptantriebsaggregats, die Länge der Wellen und die Anordnungder Generatoren sind nur als beispielhaft zu betrachten. Hier istder jeweilige Schiffskonstrukteur in der Auslegung frei, er wirdjedoch zur Erhöhungder Redundanz die Generatorsätzein einen von der Hauptmaschine 1 abgeschotteten Schiffsteilverlegen. Dieser Schiffsteil kann z.B. im Heck, im Bug oder im Bereichder Seitentanks liegen.The arrangement of the main propulsion unit, the length of the shafts and the arrangement of the generators are to be considered as exemplary only. Here, the respective ship designer is free in the design, but he is to increase the redundancy generator sets in one of the main engine 1 Lay the sealed ship part. This part of the ship may be in the stern, in the bow or in the area of the side tanks, for example.
[0034] In 2 bezeichnet 10 dieHohlwelle und 11 den angeformten Flansch, auf den das Polrad 13 mit denPolen 16 aufgeschrumpft ist. Die Pole 16 sind über Schraubenbolzen 14 mitdem Polrad 13 verbunden und durch den großen, entstehendenRaum 15 einer Hantierung zugänglich. Sie sind durch nichtnäher bezeichneteSicherungselemente gesichert. In der Nähe des Polrades 13 befindetsich ein Drucklager mit einem Flansch 12, das aber auchauf der anderen Seite des Elektromotors mit dem Polrad 13 angeordnetsein kann. Selbst eine Anordnung direkt an der Hauptmaschine istmöglich.In 2 designated 10 the hollow shaft and 11 the molded flange on which the pole wheel 13 with the poles 16 has shrunk. The poles 16 are over bolts 14 with the pole wheel 13 connected and through the large, emerging space 15 a handling accessible. They are secured by unspecified security elements. Near the pole wheel 13 there is a thrust bearing with a flange 12 but also on the other side of the electric motor with the pole wheel 13 can be arranged. Even an arrangement directly on the main engine is possible.
[0035] Insgesamtergibt sich fürdie Montage des Elektromotors mit dem Polrad 13 und demPolen 16 eine besonders einfache, sowohl für die Erstmontage alsauch fürdie Reparaturarbeiten besonders geeignete Ausführung, die eine sichere, völlig schwingungsfreieund verschleißfreieDrehmomentübertragungvom Elektromotor auf die Hohlwelle zum Antrieb des vorderen Propellerserlaubt. Die Drehrichtung des Elektromotors ist beliebig. Die Anbringung desElektromotors und seine Speisung durch einen Stromrichter kann alsoauch füreine kontrarotierende Ausführunggewähltwerden.Overall results for the assembly of the electric motor with the pole wheel 13 and the poland 16 a particularly simple, particularly suitable for the initial assembly as well as for repair work execution, which allows a safe, completely vibration-free and wear-free torque transmission from the electric motor to the hollow shaft for driving the front propeller. The direction of rotation of the electric motor is arbitrary. The attachment of the electric motor and its supply by a power converter can therefore be selected for a kontrarotierende execution.
[0036] Einekontrarotierende Ausführungist im Rahmen der Funktion des Zweipropellerantriebs nicht vorgesehen,aber die erfindungsgemäße Hohlwellemit dem direkt aufgeschrumpften Polrad ist auch für eine kontrarotierendeAusführungvorteilhaft. Eine kontrarotierende Ausführung wird, da der hinterePropeller in den Druckwellen des vorderen Propellers läuft unddaher eine erhebliche Vibrations- und Kavitationsneigung auf weist,nicht vorgesehen. Die Mechanik des Zweipropellerantriebs wäre jedoch auchin erfinderischer Weise füreinen derartigen Antrieb geeignet, der ggf. für kleinere Schiffe in Frage kommenkönnte.Der erfindungsgemäße Antriebist fürgroßeTanker oder fürgroßeGefahrgutschiffe besonders geeignet.AContrarotating versionis not provided in the context of the function of the two-propeller drive,but the hollow shaft according to the inventionwith the directly shrunk flywheel is also for a contrarotatingexecutionadvantageous. A contrarotating design will, as the rearPropeller in the pressure waves of the front propeller is running andTherefore, a significant vibration and cavitation tendency has,not provided. The mechanics of the Zweipropellerantriebs would be synonymousin an inventive way forsuitable for such a drive, which may be suitable for smaller vessels in questioncould.The drive according to the inventionis forsizeTanker or forsizeDangerous goods vessels particularly suitable.
[0037] DerSchutzbereich der Erfindung umfasst daher die Anbringung und Funktiondes Elektromotors auch fürkontrarotierende Ausführungen.Of theProtection scope of the invention therefore includes the attachment and functionthe electric motor also forContrarotating versions.
[0038] In 3 wirddas hydrodynamische Wirkprinzip des erfindungsgemäßen Doppelpropellerantriebesverdeutlicht.In 3 the hydrodynamic operating principle of the double propeller drive according to the invention is clarified.
[0039] Zweirelativ dicht hintereinander angeordnete Propeller PR1 und PR2 mitden Durchmessern D1 bzw. D2 rotieren gleichsinnig um eine Achsemit den Drehzahlen n1 bzw. n2 und setzen die jeweiligen Input-Leistungenin die SchübeT1 bzw. T2 um. Dabei ist der Durchmesser des zweiten Propellerssignifikant größer alsder Durchmesser des ersten Propellers.Tworelatively close together arranged propellers PR1 and PR2 withThe diameters D1 and D2 rotate in the same direction about an axiswith the speeds n1 and n2 and set the respective input servicesinto the relapsesT1 or T2 at. Here is the diameter of the second propellersignificantly larger thanthe diameter of the first propeller.
[0040] Derim Schiffsnachstrom arbeitende Propeller PR1 erhält das Wasser mit der ZuströmgeschwindigkeitVA und erteilt dem Wasser eine Zusatzgeschwindigkeit VZ1, so dassder Propeller PR2 im Bereich des Durchmessers des ersten PropellersPR1 das Wasser mit der mittleren Zuströmgeschwindigkeit VA + VZ1 erhält. Im Kreisringgebietaußerhalb desinneren Durchmessers D1 bis zum Durchmesser D2 erhält der zweitePropeller PR2 das Wasser mit der ungestörten Zuströmgeschwindigkeit VA.Of theship propulsion PR1 receives the water at the inflow velocityVA and gives the water an additional speed VZ1, so thatthe propeller PR2 in the range of the diameter of the first propellerPR1 receives the water with the mean inflow velocity VA + VZ1. In the district ring areaoutside theinner diameter D1 to the diameter D2 receives the secondPropeller PR2 the water with the undisturbed inflow velocity VA.
[0041] Durchdie Flügelinduktionder Propellerblätterdes ersten Propellers PR1 wird ein Abstrom erzeugt, der das Wasserdurch den ersten Propeller PRl nicht nur in axialer Richtung, sondernauch in tangentialer Richtung beschleunigt.Bythe wing inductionthe propeller bladesof the first propeller PR1, an effluent is generated, which is the waterby the first propeller PRl not only in the axial direction, butalso accelerated in the tangential direction.
[0042] Durchdie tangentiale Beschleunigung des Wassers geht ein Teil PT derInputleistung P1 des ersten Propellers PR1 für die Schuberzeugung verloren(sog. Drallverluste). Bei geeigneter, erfindungsgemäßer Flügelgestaltungdes Hinteren Propellers PR2 kann ein gewisser Anteil der DrallverlustePT wieder in axialen Schub umgewandelt werden und somit kann eineVerlustreduktion erfolgen.Bythe tangential acceleration of the water goes part PT of theInput power P1 of the first propeller PR1 lost for thrust generation(so-called swirl losses). With suitable, inventive wing designof the rear propeller PR2 can account for some of the swirl lossesPT can be converted back into axial thrust and thus can aLoss reduction done.
[0043] DieGeometrie des Propellers PR1 lässtsich nach den üblichenEntwurfskriterien gestalten (optimieren).TheGeometry of the propeller PR1 leavesyourself after the usualDesign (optimize) design criteria.
[0044] Eslassen sich vier Wirkprinzipien des erfindungsgemäßen Antriebesunterscheiden: 1. Normalbetrieb: P2 > = P1, n2 < = n1 2. Redundanzfall mit blockierter Welle des Propellers PR2: n2= 0, P2 = PT, n2 = 0 3. Redundanzfall mit freilaufender (nicht angetriebener) Welledes Propellers PR2: P2 = PT, n2 beliebig. 4. Redundanzfall mit stehendem oder frei mitlaufendem vorderenPropeller: n1 beliebig. It is possible to distinguish four active principles of the drive according to the invention: 1. Normal operation: P2> = P1, n2 <= n1 2. Redundancy case with blocked shaft of the propeller PR2: n2 = 0, P2 = PT, n2 = 0 3. Redundancy case with free-running (not driven) shaft of propeller PR2: P2 = PT, n2 arbitrary. 4. Redundancy case with stationary or free-running front propeller: n1 arbitrary.
[0045] Vereinfachendwird dabei angenommen, dass die im Strahl des ersten PropellersPR1 enthaltende Drallleistung PT voll für die Schubumsetzung im zweitenPropeller PR2 zur Verfügungsteht. Dann entspricht der Wirkungsgrad dem Wirkungsgrad eines kontrarotierendenPropellers, ohne dass die Vibrationen und die Kavitationsneigungdes zweiten Propellers in Kauf genommen werden müssen.simplisticallyIt is assumed that the in the beam of the first propellerPR1 containing spin power PT full for the thrust conversion in the secondPropeller PR2 availablestands. Then the efficiency corresponds to the efficiency of a contrarotatingPropellers, without the vibrations and the cavitation tendencyof the second propeller must be accepted.
[0046] ImRedundanzfall 2 mit blockierter Welle wird vom hinteren Propellerkein zusätzlicherpositiver Schub T2 erzeugt, sondern dieser Propeller erzeugt einenzusätzlichennicht unerheblichen Schiffswiderstand (negativer Schub).in theRedundancy case 2 with blocked shaft is from the rear propellerno additionalgenerates positive thrust T2, but this propeller produces aadditionalnot insignificant ship resistance (negative thrust).
[0047] ImDurchmesserbereich D1 des ersten Propellers kann bei einer geeignetengeometrischen Ausbildung der hintere Propeller wie ein Leitgitterwirken und somit einen wesentlichen Teil der Drallverluste des erstenPropellers kompensieren.in theDiameter range D1 of the first propeller can be at a suitablegeometric design of the rear propeller as a guide grilleact and thus a significant part of the swirl losses of the firstCompensate for propellers.
[0048] DerFall 3 ist mit dem Wirkprinzip des Grimschen Leitrades (gesamteAntriebsleistung wird dem Propeller PR1 zugeführt und der hintere Propeller läuft freimit bzw. wird von den Drallverlusten des vorderen Propellers angetrieben)identisch. Das Wirkprinzip des Grimschen Leitrades gestattet dieDrallverluste in Höhevon 3 bis 15 % füreine zusätzliche Schuberzeugungnutzbar zu machen und so im Vergleich zu einem einfachen Propellerantriebeine Wirkungsgradsteigerung bis zu 10 % (Literaturangaben) zu ermöglichen.Of theCase 3 is with the operating principle of Grimschen stator (entireDrive power is supplied to the propeller PR1 and the rear propeller runs freewith or is driven by the swirl losses of the front propeller)identical. The operating principle of Grimschen stator allows theSwirl losses in heightfrom 3 to 15% foran additional thrust generationusable and so compared to a simple propeller driveto increase the efficiency by up to 10% (literature data).
[0049] Alledrei Wirkprinzipien des erfindungsgemäßen Doppelpropellerantriebeshaben prinzipiell unterschiedliche geometrischhydrodynamische Forderungenan die wirkungsgradoptimale Gestaltung des hinteren Propellers,insbesondere im Bereich des inneren Durchmessers D1 zur Folge unddie (gesamt-)systembedingte Beschleunigung des Wassers, dargestelltals Gesamtzusatzgeschwindigkeit VZ. Dies hängt vom Einsatzfall ab. Jenach Anwendungsfall trägtdaher die spezielle Geometrie des hinteren Propellers Kompromisscharakter,wobei durch die Verwendung eines Verstellpropellers für den Fall 2eine einfache Propellergeometrie mit hohem Wirkungsgrad gewählt werdenkann.Allthree active principles of the invention double propeller drivehave in principle different geometric hydrodynamic requirementsthe optimal efficiency of the rear propeller,especially in the region of the inner diameter D1 result andthe (overall) system-related acceleration of the water, shownas total additional speed VZ. This depends on the application. everaccording to use caseTherefore, the special geometry of the rear propeller compromise character,whereby by the use of a variable pitch propeller for the case 2a simple propeller geometry with high efficiency can be selectedcan.
[0050] ImVergleich zu kontrarotierenden Anordnungen ist das gleichsinnigangetriebene Zweipropellersystem gemäß der Erfindung deutlich schwingungsärmer, dadie Relativgeschwindigkeiten beider Propeller sich einmal proportionalzu n1 + n2 (gegenläufiges)und einmal proportional zu n1 – n2beim gleichläufigenerfindungsgemäßen Systemverhalten.in theCompared to contrarotating arrangements, this is the same directiondriven Zweipropellersystem according to the invention significantly lower vibration, sincethe relative speeds of both propellers once proportionalto n1 + n2 (opposite)and once proportional to n1 - n2in the same directioninventive systembehavior.
[0051] Dabeim gleichläufigenerfindungsgemäßen Systemauch eine gewisse Drallreduktion erreichbar ist, bietet auch indiesem Sinne ein gegenläufiges Systemkeine Vorteile, sondern es ergeben sich demgegenüber erhebliche Nachteile.Therein the same directioninventive systemalso a certain swirl reduction is achievable, also offers inIn this sense an opposing systemno advantages, but there are considerable disadvantages in contrast.
[0052] Inden 4 und 5 ist unter Bezugnahme auf dieGeschwindigkeitsdarstellung von 3 die spezielleAusbildung der Propellerblätterder hinteren Propeller in Bezug auf ihre Steigung ersichtlich. DieGeschwindigkeitsvektoren des Dralls sind als gebogene Pfeile dargestellt.Die Propellerblattquerschnitte sind schematisch als über denDurchmesser variierende Steigungsflächen dargestellt.In the 4 and 5 is with reference to the velocity representation of 3 the special design of the propeller blades of the rear propeller in terms of their pitch can be seen. The velocity vectors of the spin are shown as curved arrows. The propeller blade cross-sections are shown schematically as varying over the diameter slope surfaces.
[0053] DieBezeichnung der Vektoren entspricht den in der Propellertechnik üblichen,dem Fachmann ohne weiteres verständlichenBezeichnungen.TheDesignation of the vectors corresponds to those customary in propeller technology,the skilled person readily understandDesignations.
权利要求:
Claims (27)
[1]
Zweipropellerantrieb für große, seegehende Schiffe miteinem vorderen und einem hinteren Propeller, wobei die zwei Propellerunabhängigvoneinander gleichachsig und mit gleicher Drehrichtung laufend dichthintereinander angeordnet sind und wobei sich zwischen dem vorderenund dem hinteren Propeller ein von Strömungsleitelementen freier Raum befindet.Two propeller drive for large, seagoing ships witha front and a rear propeller, the two propellersindependentlycoaxial with each other and with the same direction of rotation continuously tightare arranged one behind the other and being between the frontand the rear propeller is a space free from flow guide elements.
[2]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die beiden Propeller mit ihren Antrieben mit unterschiedlichenDrehzahlen betreibbar ausgebildet sind.Zweipropellerantrieb according to claim 1, characterizedthat the two propellers with their drives with differentSpeeds are designed operable.
[3]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass einer der beiden Propeller auf einer ersten(Haupt) Propellerwelle und der andere Propeller auf einer zweitenPropellerwelle angeordnet ist.Zweipropellerantrieb according to claim 1 or 2, characterizedcharacterized in that one of the two propellers on a first(Main) propeller shaft and the other propeller on a secondPropeller shaft is arranged.
[4]
Zweipropellerantrieb nach Anspruchs 1, 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, dass die erste (Haupt) Propellerwelle alsVollwelle und die zweite Propellerwelle als Hohlwelle ausgebildetist, die um die Vollwelle herum verläuft.Zweipropellerantrieb according to claim 1, 2 or 3,characterized in that the first (main) propeller shaft asSolid shaft and the second propeller shaft designed as a hollow shaftis, which runs around the solid shaft.
[5]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurchgekennzeichnet, dass die Hauptpropellerwelle im Schiffssteven unddie zweite Propellerwelle in der Ruderaufhängung oder im Ruderblatt des Schiffesangeordnet sind.Zweipropellerantrieb according to claim 1, 2 or 3, characterizedcharacterized in that the main propeller shaft in the ship stem andthe second propeller shaft in the rudder suspension or in the rudder blade of the shipare arranged.
[6]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Propeller unterschiedlicheDurchmesser aufweisen.Zweipropellerantrieb according to claim 1, 2, 3, 4 or5, characterized in that the two propellers differentHave diameter.
[7]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Propeller im innerenBereich eine freie Durchtrittsflächefür denPropellerstrahl des vorderen Propellers, also einen Bereich ohnePropellerblattüberdeckung aufweist.Zweipropellerantrieb according to claim 1, 2, 3, 4, 5or 6, characterized in that the rear propeller in the interiorArea a free passage areafor thePropeller jet of the front propeller, so an area withoutPropeller blade overlap has.
[8]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass der hintere Propeller einen Steigungssprung zwischen inneremund äußerem Bereichaufweist, wobei der innere Bereich etwa den Durchmesser des vorderenPropellers aufweist.Zweipropellerantrieb according to claim 7, characterizedthat the rear propeller makes a gradient jump between innerand outer areawherein the inner region is about the diameter of the frontPropellers has.
[9]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass die Steigung und Profilgestaltung des hinteren Propellers iminneren Bereich derart ist, dass die Drallenergie aus dem Wasserstrahldes vorderen Propellers zumindest teilweise in Schubenergie umsetzbarist.Two-propeller drive according to claim 8, characterized in thatthat the slope and tread design of the rear propeller in theinner area is such that the swirl energy from the water jetthe front propeller at least partially convertible into thrust energyis.
[10]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Propeller als Verstellpropellerausgebildet ist, insbesondere als Pitch-Propeller mit Segelstellung.Zweipropellerantrieb according to one or more of the preceding claims, characterized ge indicates that the second propeller is designed as a variable pitch propeller, in particular as a pitch propeller with feathering.
[11]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die erste (Haupt) Propellerwelle durchein Schiffshauptantriebsaggregat, z.B. einen Dieselmotor, angetriebenist, währenddie zweite Propellerwelle durch ein zweites Antriebsaggregat, z.B.einen Elektromotor, direkt angetrieben ist.Zweipropellerantrieb after one or more ofprevious claims,characterized in that the first (main) propeller shaft througha ship's main propulsion unit, e.g. a diesel engine, poweredis whilethe second propeller shaft through a second drive unit, e.g.an electric motor, directly driven.
[12]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 4 und 11, dadurchgekennzeichnet, dass der Elektromotor ein auf die Hohlwelle aufgeschrumpftesPolrad aufweist.Zweipropellerantrieb according to claim 4 and 11, characterizedin that the electric motor is shrunk onto the hollow shaftPolrad has.
[13]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass die Hohlwelle zur Befestigung eines Polrades des Elektromotorseinen angeformten Flansch aufweist, der einen Bestandteil der Hohlwellebildet.Zweipropellerantrieb according to claim 12, characterized in thatthat the hollow shaft for fixing a pole wheel of the electric motorhaving a molded flange which is a part of the hollow shaftforms.
[14]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12 oder 13, dadurchgekennzeichnet, dass die Hohlwelle zur Befestigung des Polradeseinen Klemmflansch aufweist.Zweipropellerantrieb according to claim 12 or 13, characterizedcharacterized in that the hollow shaft for attachment of the pole wheelhaving a clamping flange.
[15]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12, 13 oder 14,dadurch gekennzeichnet, dass das Polrad des Elektromotors einenangeformten Innenring aufweist, dessen Innendurchmesser um das erforderlicheSchrumpfmaß kleinerals der Außendurchmesserdes Hohlwellenflansches ist.Zweipropellerantrieb according to claim 12, 13 or 14,characterized in that the pole wheel of the electric motor amolded inner ring whose inner diameter to the requiredShrinkage smalleras the outer diameterthe Hohlwellenflansches is.
[16]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12, 13, 14, oder15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Polrad und der Hohlwelleein freier Ringraum ausgebildet ist, der die Aufnahme und Hantierung vonSicherungselementen, z.B. Muttern mit Sicherungsringen, für Verschraubungsbolzenvon Polspulen des Polrades ermöglicht.Zweipropellerantrieb according to claim 12, 13, 14, or15, characterized in that between the pole wheel and the hollow shafta free annular space is formed, which is the reception and handling ofFuse elements, e.g. Nuts with retaining rings, for boltingof pole coils of the pole wheel allows.
[17]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12, 13, 14, 15oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle ein Axiallageraufweist, das vorzugsweise in der Nähe des Elektromotors angeordnetist.Zweipropellerantrieb according to claim 12, 13, 14, 15or 16, characterized in that the hollow shaft is a thrust bearinghas, which is preferably arranged in the vicinity of the electric motoris.
[18]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12, 13, 14, 15,16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor in beliebigerDrehrichtung und Drehzahl arbeitsfähig ausgebildet ist und z.B.einen unabhängigenLüfteraufweist.Two-propeller drive according to claim 12, 13, 14, 15,16 or 17, characterized in that the electric motor in anyDirection of rotation and speed is designed to work and, for.an independent oneFanhaving.
[19]
Zweipropellerantrieb nach Anspruch 12, 13, 14, 15,16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor über einenStromrichter gespeist wird.Two-propeller drive according to claim 12, 13, 14, 15,16, 17 or 18, characterized in that the electric motor via aPower converter is fed.
[20]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren derAnsprüche12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor eine vonder Hauptmaschine unabhängigeEnergieversorgung aufweist, z.B. einen unabhängigen Dieselgeneratorsatzoder einen Gas- oder Dampfturbinengeneratorsatz.Zweipropellerantrieb after one or more ofclaims12 to 19, characterized in that the electric motor one ofindependent of the main engineHaving power supply, e.g. an independent diesel generator setor a gas or steam generator set.
[21]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren derAnsprüche12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor mit demBordnetz verbunden ist und daraus gespeist wird.Zweipropellerantrieb after one or more ofclaims12 to 20, characterized in that the electric motor with theOn-board network is connected and fed from it.
[22]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren derAnsprüche12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor für eine Leistungserzeugungvon 10 bis 50 % der Vortriebsleistung des Schiffes, insbesonderevon 20 bis 40 % der Vortriebsleistung, ausgebildet ist.Zweipropellerantrieb after one or more ofclaims12 to 21, characterized in that the electric motor for power generationfrom 10 to 50% of the propulsive power of the ship, in particularfrom 20 to 40% of the propulsive power is formed.
[23]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schiffspropeller unterschiedlicheSteigungen fürihre Propellerblätteraufweisen.Zweipropellerantrieb after one or more ofprevious claims,characterized in that the two ship propellers differentGradients forher propeller bladesexhibit.
[24]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Schiffspropeller in Bezugauf seine Steigungsverhältnisse über denDurchmesser die unterschiedlichen Propellerdurchmesser berücksichtigendausgebildet ist.Zweipropellerantrieb after one or more ofprevious claims,characterized in that the rear ship propeller with respecton his slope conditions over theDiameter considering the different propeller diametersis trained.
[25]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptwelle eine schaltbare Trennkupplung(25) aufweist.Zweipropellerantrieb according to one or more of the preceding claims, characterized in that the main shaft is a switchable separating clutch ( 25 ) having.
[26]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere für flachgehende Schiffe zumindesteiner der beiden Schiffspropeller, insbesondere der vordere Schiffspropeller,in einem Strömungsleitgehäuse, etwaeinem Tunnel oder einer Düse,angeordnet ist.Zweipropellerantrieb after one or more ofprevious claims,characterized in that, in particular for shallow vessels at leastone of the two ship propellers, especially the front propeller,in a Strömungsleitgehäuse, abouta tunnel or a nozzle,is arranged.
[27]
Zweipropellerantrieb nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der hintere (Hauptpropeller) einenDüsenringauf etwa dem Durchmessermaß des vorderenPropellers aufweist.Zweipropellerantrieb after one or more ofprevious claims,characterized in that the rear (main propeller) anozzle ringon about the diameter of the frontPropellers has.
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同族专利:
公开号 | 公开日
DE102004008805B4|2008-08-14|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2005-09-22| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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