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 一种适用于拆平台试验的全回转推进装置

 
【申请公布号:CN109665081A;申请权利人:上海交通大学;发明设计人: 李欣; 胡智焕; 李巍; 张卫东; 田新亮; 刘笑成;】
 
摘要:
 
本发明公开了一种适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,包括双桨推进器、回转装置、增量式伺服电机、绝对式伺服电机和安装架;其中,所述双桨推进器包括推进器传动轴、推进器传动轴外壳、推进器外壳、双向桨轴;所述回转装置包括同步带和同步带轮,所述同步带轮包括第一同步带轮和第二同步带轮;所述安装架包括第一安装架和第二安装架;所述第一同步带轮置于所述第一安装架中,所述第二同步带轮置于所述第二安装架中;所述增量式伺服电机与所述第一安装架连接;所述绝对式伺服电机与所述第二安装架连接。本发明的全回转推进装置不仅能够有效地提高推进的效率,还能对船舶的运动方向实现精确的控制。 
 
主权项:
 
1.一种适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,包括双桨推进器、回转装置、增量式伺服电机、绝对式伺服电机和安装架;其中,所述双桨推进器包括推进器传动轴、推进器传动轴外壳、推进器外壳、双向桨轴;所述回转装置包括同步带和同步带轮,所述同步带轮包括第一同步带轮和第二同步带轮;所述安装架包括第一安装架和第二安装架;所述第一同步带轮置于所述第一安装架中,所述第二同步带轮置于所述第二安装架中;所述增量式伺服电机与所述第一安装架连接;所述绝对式伺服电机与所述第二安装架连接。 
 
要求:
 
1.一种适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,包括双桨推进器、回转装置、增量式伺服电机、绝对式伺服电机和安装架;其中,所述双桨推进器包括推进器传动轴、推进器传动轴外壳、推进器外壳、双向桨轴;所述回转装置包括同步带和同步带轮,所述同步带轮包括第一同步带轮和第二同步带轮;所述安装架包括第一安装架和第二安装架;所述第一同步带轮置于所述第一安装架中,所述第二同步带轮置于所述第二安装架中;所述增量式伺服电机与所述第一安装架连接;所述绝对式伺服电机与所述第二安装架连接。
 
2.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,还包括联轴器、定位套和轴承座。
 
3.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述增量式伺服电机、所述绝对式伺服电机和所述回转装置位于船尾甲板上方,平行于船尾侧面并设置有防水外壳。
 
4.如权利要求2所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述双桨推进器穿过所述轴承座、所述定位套和所述第一同步带轮,所述推进器传动轴通过所述联轴器与所述增量式伺服电机传动轴连接。
 
5.如权利要求4所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述增量式伺服电机传动轴、所述联轴器、所述定位套、所述轴承座、所述推进器传动轴的中心在垂直于水平面上的投影点是同一点。
 
6.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述绝对式伺服电机传动轴置于所述第二同步带轮中。
 
7.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述绝对式伺服电机通过所述回转装置与所述双桨推进器连接。
 
8.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述推进器传动轴垂直于所述双向桨轴;所述推进器传动轴通过两个相互垂直啮合的伞齿轮与所述双向桨轴连接。
 
9.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述第一同步带轮与所述推进器传动轴外壳固定连接;所述推进器传动轴外壳与所述推进器外壳固定连接;所述推进器外壳与所述双向桨轴固定连接;所述推进器外壳与所述推进器转动轴固定连接。
 
10.如权利要求1所述的适用于拆平台模型试验的全回转推进装置,其特征在于,所述安装架是一体成型零件,固定在船尾平台上。
 
一种适用于拆平台试验的全回转推进装置
技术领域
 
本发明涉及船舶与海洋领域,尤其涉及一种适用于拆平台试验的全回转推进装置。
 
背景技术
 
海洋平台是在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。自1897年,世界上第一座类似于海洋平台的钻井平台在美国加利福尼亚海岸进行石油勘探和开发以来,仅海洋石油开采平台已建造近6000座,海洋资源的开发也已从浅海域向深海域以及超深海发展。因此,预计未来几十年里,将有数百个重型平台被拆除。
 
在重型平台的拆除中,单升力拆除平台被认为是一种安全和经济有效的方法,但是面临着一些挑战,例如船只可用性的限制,高昂的成本等。由此,一种更具成本效益和可行的平台移除方法应运而生,即双船协同拆卸平台。然而,在此过程中,要使船舶在复杂的海洋情况下能够保持协同、稳定工作,就必须对船舶的运动进行精确的控制。其中,船舶推进器是决定这种能力的关键因素。良好的推进器能够为船舶提供强大的推进力,克服运动过程中的阻力,同时搭配舵装置,对于船舶机动转向能力提供动力。但是,由于舵的转向能力有限,导致在实际情况中双船协同拆卸平台的操纵性和时效性降低。
 
因此,本领域的技术人员致力于开发一种能够满足拆平台试验中双船协同工作要求的推进装置。
 
发明内容
 
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是如何增强双船的协同性及其可操作性。
 
为实现上述目的,本发明提供了一种适用于拆平台试验的全回转推进装置,包括双桨推进器、回转装置、增量式伺服电机、绝对式伺服电机和安装架;其中,所述双桨推进器包括推进器传动轴、推进器传动轴外壳、推进器外壳、双向桨轴;所述回转装置包括同步带和同步带轮,所述同步带轮包括第一同步带轮和第二同步带轮;所述安装架包括第一安装架和第二安装架;所述第一同步带轮置于所述第一安装架中,所述第二同步带轮置于所述第二安装架中;所述增量式伺服电机与所述第一安装架连接;所述绝对式伺服电机与所述第二安装架连接。
 
进一步地,所述全回转推进装置还包括轴承座、定位套和联轴器。
 
进一步地,所述增量式伺服电机、所述绝对式伺服电机和所述回转装置位于船尾甲板上方,平行于船尾侧面并设置有防水外壳。
 
进一步地,所述双桨推进器穿过所述轴承座、所述定位套和所述第一同步带轮,所述推进器传动轴通过所述联轴器与所述增量式伺服电机传动轴连接。
 
进一步地,所述推进器传动轴与所述联轴器固定连接,所述增量式伺服电机传动轴与所述联轴器固定连接。
 
进一步地,所述增量式伺服电机传动轴、所述联轴器、所述定位套、所述轴承座、所述推进器传动轴的中心在垂直于水平面上的投影点是同一点。
 
进一步地,所述增量式伺服电机用于控制船舶行驶的速度。
 
进一步地,所述绝对式伺服电机传动轴置于所述第二同步带轮中。
 
进一步地,所述绝对式伺服电机通过所述回转装置与所述双桨推进器连接。
 
进一步地,所述绝对式伺服电机用于控制船舶行驶的角度。
 
进一步地,所述伺服电机借助基于PLC的伺服驱动器,对推进器的转速、扭矩和角度位置进行精确的控制。
 
进一步地,所述推进器传动轴垂直于所述双向桨轴;所述推进器传动轴通过两个相互垂直啮合的伞齿轮与所述双向桨轴连接。
 
进一步地,所述第一同步带轮与所述推进器传动轴外壳固定连接;所述推进器传动轴外壳与所述推进器外壳固定连接;所述推进器外壳与所述双向桨轴固定连接;所述推进器外壳与所述推进器转动轴固定连接。
 
进一步地,所述安装架是一体成型零件,固定在船尾平台上。
 
技术效果
 
本发明提供的全回转推进装置的效能远远优于舵桨装置,不仅能为船舶提供强大的推进力,推进效率高;还能对船舶的运动方向进行精确的调整,实现360度全方位回转,满足拆平台试验中船舶协同工作的要求,具有良好的实际应用前景。
 
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
 
附图说明
 
一种适用于拆平台试验的全回转推进装置
图1是本发明较优实施例中适用于拆平台试验的全回转推进装置的整体示意图;
 
一种适用于拆平台试验的全回转推进装置
图2是本发明较优实施例中适用于拆平台试验的全回转推进装置的侧剖面结构示意图。
 
其中,1-双桨推进器,20-回转装置,21-第一同步带轮,22-第二同步带轮,23-同步带,3-增量式伺服电机,4-绝对式伺服电机,50-安装架,51-第一安装架,52-第二安装架,6-推进器传动轴,7-双向桨轴,8-联轴器,9-定位套,10-轴承座,11-推进器传动轴外壳,12-推进器外壳,13-防水外壳。
 
具体实施方式
 
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例,使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现,本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
 
在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的,本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰,附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
 
图1是本发明公开的较优实施例中适用于拆平台试验的全回转推进装置的整体示意图,图2是图1中所示全回转推进装置的侧剖面结构示意图。如图1和图2所示,本发明公开了一种适用于拆平台试验的全回转推进装置,包括双桨推进器1、回转装置20、增量式伺服电机3、绝对式伺服电机4和安装架50;还包括联轴器8、定位套9和轴承座10。其中,双桨推进器1包括推进器传动轴6、推进器传动轴外壳11、推进器外壳12、双向桨轴7;回转装置20包括同步带23和同步带轮,同步带轮包括第一同步带轮21和第二同步带轮22;安装架50包括第一安装架51和第二安装架52;第一同步带轮21置于第一安装架51中,第二同步带轮22置于第二安装架52中;增量式伺服电机3与第一安装架51连接;绝对式伺服电机4与第二安装架52连接。
 
增量式伺服电机3、绝对式伺服电机4和回转装置20位于船尾甲板上方,平行于船尾侧面并设置有防水外壳13。安装架50是一体成型零件,固定在船尾平台上。推进器传动轴6垂直于双向桨轴7,通过两个相互垂直啮合的伞齿轮与双向桨轴7连接。双向桨轴7与推进器外壳12固定连接,推进器转动轴6也与推进器外壳12固定连接。双桨推进器1依次穿过轴承座10、定位套9和第一同步带轮21,推进器传动轴6和增量式伺服电机3传动轴与联轴器8固定连接。第一同步带轮21与推进器传动轴外壳11固定连接,推进器传动轴外壳11与推进器外壳12固定连接,双向桨轴7和推进器转动轴6分别与推进器外壳12固定连接。增量式伺服电机3传动轴、联轴器8、定位套9、轴承座10和推进器传动轴6的中心在垂直于水平面上的投影点是同一点。绝对式伺服电机传动轴置于第二同步带轮22中,通过回转装置20与双桨推进器1连接。增量式伺服电机3用于控制船舶行驶的速度,绝对式伺服电机4用于控制船舶行驶的角度。伺服电机借助基于PLC的伺服驱动器,对推进器的转速、扭矩和角度位置进行精确的控制。
 
增量式伺服电机3工作时,其传动轴带动联轴器8,迫使双桨推进器传动轴6转动,推进器传动轴6带动双向桨轴7转动,从而使与双向桨轴7固定的螺旋桨工作,并且两个螺旋桨转向相同,工作时降低了每个螺旋桨上的负载,大大提高了其推进效率。绝对式伺服电机4工作时,其传动轴带动置于第二安装架52上的第二同步带轮22,经同步带23带动置于第一安装架51上,与推进器传动轴外壳11固定连接的第一同步带轮21,改变双桨推进器1的转向,并且能够实现以推进器传动轴6为旋转轴的360度全回转。
 
以上详细描述了本发明的较优具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
 
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