用于海洋船舶推进组件的一组部件的制作方法

1.本发明涉及用于海洋船舶推进组件的一组部件。本发明还涉及一种用于海洋船舶的推进组件、以及一种设计用于海洋船舶的推进系统的方法。
2.本发明不限于任何特定类型的海洋船舶。相反，它可以用在任何类型和任何尺寸的海洋船舶上，特别是水面船舶。


背景技术：

3.用于海洋船舶的推进单元是已知的，其中，推进单元包括适于以驱动方式连接到一个或多个螺旋桨的传动轴。从wo2020083494a1也已知的是，这样的推进单元可适于接收来自两个内燃发动机的动力。由此带来的优点是可以减小发动机尺寸，对于相对大的动力要求，这允许使用多个容易获得的发动机。
4.us2378589a公开了一种船用推进系统，其具有驱动单个螺旋桨轴的多个发动机。
5.然而，由于各个船舶之间的动力要求和/或空间可用性不同，所以希望在推进系统在船舶上的安装方面提供更大的灵活性。


技术实现要素：

6.本发明的目的是在推进系统在海洋船舶中的安装方面提供更大的灵活性。
7.该目的通过根据本发明的用于海洋船舶推进组件的一组部件来实现。因此，通过用于海洋船舶推进组件的一组部件实现了该目的，
[0008]-所述一组部件包括推进单元，其中，该推进单元包括传动轴(driveshaft)，该传动轴适于以驱动方式连接到一个或多个推力生成装置，该一个或多个推力生成装置适于通过作用于承载海洋船舶的水而产生推力，
[0009]-其中，所述一组部件还包括第一连接模块，该第一连接模块包括一个或多个输入轴，
[0010]-该第一连接模块包括输出轴，其中，第一连接模块适于安装到推进单元的模块接口，使得第一连接模块的所述一个或多个输入轴经由第一连接模块的输出轴以驱动方式连接到所述传动轴，由此，所述推进单元和第一连接模块形成第一推进组件的至少一部分，
[0011]-所述一组部件还包括第二连接模块，该第二连接模块包括一个或多个输入轴，
[0012]-第二连接模块包括输出轴，其中，第二连接模块适于安装到所述推进单元的模块接口，使得第二连接模块的所述一个或多个输入轴经由第二连接模块的输出轴以驱动方式连接到所述传动轴，由此，所述推进单元和第二连接模块形成第二推进组件的至少一部分，
[0013]-其中，当第一连接模块和第二连接模块安装到所述推进单元时，第一连接模块的输出轴和第二连接模块的输出轴相对于所述推进单元的位置是相同的，
[0014]-其中，第一推进组件与第二推进组件的差异在于：
[0015]-第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴相对于所述推进单元的位置(例如其角位置)不同于第二连接模块的所述一个或多个输入轴中的任一个输
入轴相对于所述推进单元的位置，和/或
[0016]-第一连接模块的所述一个或多个输入轴的数量不同于第二连接模块的所述一个或多个输入轴的数量，和/或
[0017]-第一连接模块提供第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比，该变速比不同于由第二连接模块提供的在第二连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比。
[0018]
所述推进单元可以是吊舱驱动器(poddrive)。下文所例示的吊舱驱动器在本文中被理解为延伸穿过船体底部(例如，相对于穿过艉板)的推进单元。然而，在一些实施例中，该推进单元可以是船艉驱动器。在一些实施例中，所述传动轴可以是螺旋桨轴，该螺旋桨轴被布置成相对于水平面以例如0至25度的角度延伸穿过船舶的船体。
[0019]
优选地，第一连接模块的所述一个或多个输入轴均适于连接到相应动力供应单元的相应输出轴。优选地，第二连接模块的所述一个或多个输入轴均适于连接到相应动力供应单元的相应输出轴。
[0020]
所述一个或多个推力生成装置可适于由所述传动轴驱动。所述传动轴可以直接或间接地(例如经由一个或多个其它轴)以驱动方式连接到所述一个或多个推力生成装置。所述一个或多个推力生成装置可适于与承载该海洋船舶的水接触。所述一个或多个推力生成装置可适于将所接收的动力转换成推力。由所述一个或多个推力生成装置提供的推力可以向船舶提供推进力。所述可移动部件可以相对于所述固定部件围绕旋转轴线可旋转，以调节该推力相对于船体的方向。由此，可以提供该海洋船舶的转向动作。
[0021]
所述固定部件可以在船体的开口中安装到船体。所述固定部件可以灵活地安装到船体。例如，一个或多个密封环可以设置在所述固定部件与船体之间。所述密封环可以沿着船体中的开口的外周延伸，所述固定部件延伸通过该开口。所述密封环可以允许固定部件相对于船体的微小运动。由此，所述密封环可以提供所述固定部件的灵活安装。所述密封环也可以布置成在所述固定部件与船体之间进行密封。然而，在一些实施例中，所述固定部件可以固定到船体，例如通过螺栓连接或粘合剂。
[0022]
所述一个或多个动力供应单元可以是一个或多个内燃发动机和/或一个或多个电动机。由此，所述推进单元可以是吊舱驱动器，其中，传动轴穿过船体延伸到船体外部的输出传动装置，一个或多个螺旋桨轴从该输出传动装置延伸到相应的螺旋桨。该传动轴可以大体上垂直于船体的安装了所述推进单元的局部延伸部。如果船体在安装了所述推进单元的位置处是局部水平的，则该传动轴可以是大体上竖直的。当推进单元安装在船舶中时，所述一个或多个螺旋桨轴可以是大体上水平的。
[0023]
在一些实施例中，所述推进单元适于从并联混合动力驱动系接收动力。因此，电动机可以布置在一个或相应的发动机之间。
[0024]
所述一个或多个第一模块输入轴可适于直接或间接连接到相应的动力供应单元输出轴。
[0025]
第一连接模块能够被选择用于第一推进组件。第二连接模块能够被选择用于第二推进组件。
[0026]
如所理解的，在一些实施例中，第一推进组件与第二推进组件的差异在于：第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴相对于推进单元的位置不同于第
二连接模块的所述一个或多个输入轴中的任一个输入轴相对于推进单元的位置。第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴相对于推进单元的位置(其不同于第二连接模块的所述一个或多个输入轴中的任一个输入轴相对于推进单元的位置)可以是其角位置。由此，在设计推进系统在船舶中的安装时，船舶中的动力供应单元的位置可以通过适当地选择第一连接模块或第二连接模块来调整。在一些实施例中，所述位置可以是所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴的绝对位置。
[0027]
也如所理解的，在一些实施例中，第一推进组件与第二推进组件的差异在于：第一连接模块的所述一个或多个输入轴的数量不同于第二连接模块的所述一个或多个输入轴的数量。由此，在设计推进系统在船舶中的安装时，通过适当地选择第一连接模块或第二连接模块，可以允许被布置成用于驱动所述推进单元的动力供应单元的数量是不同的。
[0028]
如进一步理解的，在一些实施例中，第一推进组件与第二推进组件的差异在于：第一连接模块提供第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比，该变速比不同于由第二连接模块提供的在第二连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比。由此，在设计推进系统在船舶中的安装时，所述推进单元可适配于具有不同的输出转速范围的动力供应单元。
[0029]
因此，这些连接模块允许推进组件之间的例如关于输入轴的角位置、输入轴的数量或变速比的差异。由此，为海洋船舶推进系统的设计和安装提供了灵活性。只需选择合适的连接模块，就通过用于所有替代构造的同一推进单元接口而允许这种灵活性。因此，这些连接模块可以是用于相应的不同推进系统构造的相应模块类型库存的标准化部件。这些模块类型库存例如可以提供在存放设施中，准备好用于相应的推进系统构造。
[0030]
本发明的实施例还允许改变安装在海洋船舶中的推进系统。例如，在内燃发动机被电动机取代的情况下，该连接模块可以改变为另一连接模块，以提供适配于电动机的速度区间的不同变速比。
[0031]
所述推进单元可以包括壳体。该壳体例如可以包围所述推进单元的输入传动装置。第一连接模块和第二连接模块可以包括各自的壳体。
[0032]
优选地，适于安装到推进单元的所述模块接口的第一连接模块和第二连接模块包括第一连接模块的壳体和第二连接模块的壳体，第一连接模块的壳体适于通过一个或多个第一紧固装置(例如为螺栓的形式或包括螺栓)连接到推进单元的壳体，第二连接模块的壳体适于通过一个或多个第二紧固装置连接到推进单元的壳体。由此，当第一连接模块和第二连接模块安装到推进单元时、第一紧固装置和第二紧固装置相对于推进单元的相应位置优选是相同的。由此，第一连接模块的壳体和第二连接模块的壳体可适于以相同的方式紧固(例如螺栓连接)到推进单元的壳体。
[0033]
所述推进单元可以包括输入轴，该输入轴可以是所述传动轴或是被布置成驱动所述传动轴的轴，例如是推进单元的输入传动装置的输入轴。由此，适于安装到模块接口的第一连接模块和第二连接模块优选包括第一连接模块的输出轴和第二连接模块的输出轴，第一连接模块的输出轴和第二连接模块的输出轴适于连接到推进单元的输入轴，例如通过螺栓法兰连接、花键连接或齿轮连接而连接到推进单元的输入轴。由此，本发明的模块化可以通过容易安装的模块来实现。特别地，这些模块可以使用推进单元上的相同模块紧固装置和/或模块接合装置而将这些模块的壳体和输出轴安装到推进单元的壳体和输入轴。
[0034]
应当注意，除了第一连接模块和第二连接模块以外，一个或多个其它连接模块可适于安装到推进单元的第一模块接口。这样的其它连接模块中的每一个可以与推进单元形成相应的其它推进组件。因此，每个其它推进组件与第一推进组件和第二推进组件的差异可以在于：所述其它连接模块的一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴相对于推进单元的位置；和/或所述其它连接模块的所述一个或多个输入轴的数量；和/或所述其它连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比。
[0035]
在一些实施例中，所述推进单元的模块接口是第一模块接口，
[0036]-其中，所述一组部件还包括第三连接模块，该第三连接模块包括一个或多个输入轴，
[0037]-该第三连接模块包括输出轴，其中，第三连接模块适于安装到推进单元的第二模块接口，使得第三连接模块的所述一个或多个输入轴经由第三连接模块的输出轴以驱动方式连接到所述传动轴，由此，所述推进单元、第一连接模块和第三连接模块形成第一推进组件的至少一部分。
[0038]
优选地，第三连接模块的所述一个或多个输入轴均适于连接到相应动力供应单元的相应输出轴。
[0039]
由此，在所述推进单元上提供了其它接口。因此，一个或多个其它动力供应单元可以被包括在所述一组部件所允许的推进组件中。而且，由所述一组部件提供的灵活性可以增加，例如下文所例示的。
[0040]
应当理解，第三连接模块可以形成第一推进组件的一部分或形成第二推进组件的一部分。
[0041]
所述推进单元可以包括第二推进单元输入轴，该第二推进单元输入轴以驱动方式连接到所述传动轴。第二模块接口可以包括第二推进单元输入轴的端部。第二模块接口可以定位成与第一模块接口相反。第一模块接口可以包括以驱动方式连接到所述传动轴的第一推进单元输入轴的端部。第二推进单元输入轴可以与第一推进单元输入轴对准，即，同轴。
[0042]
在一些实施例中，所述一组部件还包括第四连接模块，该第四连接模块包括一个或多个输入轴，
[0043]-该第四连接模块包括输出轴，其中，第四连接模块适于安装到推进单元的第二模块接口，使得第四连接模块的所述一个或多个输入轴经由第四连接模块的输出轴以驱动方式连接到所述传动轴，由此，所述推进单元、第一连接模块和第四连接模块形成第三推进组件的至少一部分，
[0044]
其中，当第三连接模块和第四连接模块安装到推进单元时第三连接模块的输出轴和第四连接模块的输出轴相对于推进单元的位置是相同的，
[0045]-其中，第一推进组件与第三推进组件的差异在于：
[0046]-第三连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴相对于推进单元的位置(例如其角位置)不同于第四连接模块的所述一个或多个输入轴中的任一个输入轴相对于推进单元的位置，和/或
[0047]-第三连接模块的所述一个或多个输入轴的数量不同于第四连接模块的所述一个或多个输入轴的数量，和/或
[0048]-第三连接模块提供第三连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比，该变速比不同于由第四连接模块提供的在第四连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比。
[0049]
优选地，第四连接模块的所述一个或多个输入轴均适于连接到相应动力供应单元的相应输出轴。
[0050]
第三连接模块能够被选择用于第一推进组件和第二推进组件。第四连接模块能够被选择用于第三推进组件。应当理解，第一推进组件与第三推进组件之间的任何所述差异也可能出现在第二推进组件与第三推进组件之间。
[0051]
类似于第一连接模块和第二连接模块，第三连接模块和第四连接模块允许推进组件之间的例如关于输入轴的角位置、输入轴的数量或变速比的差异。由此，为海洋船舶推进系统的设计和安装提供了增加的灵活性。
[0052]
第二模块接口可以包括以驱动方式连接到所述传动轴的第二推进单元输入轴的端部。第三模块输出轴能够连接到第二推进单元输入轴。第四模块输出轴能够连接到第二推进单元输入轴。
[0053]
所述模块接口可以包括以驱动方式连接到所述传动轴的推进单元输入轴的端部。第一模块输出轴能够连接到推进单元输入轴。第二模块输出轴能够连接到推进单元输入轴。
[0054]
所述模块输出轴便于使模块到推进单元接口的标准化。例如，当安装到推进单元时，不同连接模块的输出轴相对于推进单元的位置可以相同。
[0055]
优选地，第一连接模块的输入轴和第三连接模块的输入轴经由相应的齿轮装置以驱动方式连接到所述连接模块的相应输出轴，该齿轮装置适于使得第一连接模块的输入轴和输出轴之间的变速比不同于第三连接模块的输入轴和输出轴之间的变速比。因此，第一连接模块和第三连接模块可以提供不同的变速比。
[0056]
因此，具有不同的输出转速范围的动力供应单元可以连接到第一模块接口和第二模块接口。由此，进一步增加了本发明的实施例所允许的灵活性。
[0057]
在一些实施例中，第一连接模块的输出轴以相对于所述传动轴大于零度但小于180度的角度延伸；
[0058]-其中，第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的第一输入轴适于连接到第一动力供应单元的输出轴；
[0059]-其中，第一连接模块的第一输入轴相对于第一连接模块的输出轴以大于零度但小于180度的角度延伸。
[0060]
连接模块输出轴相对于所述传动轴延伸的角度例如可以为大致90度。第一连接模块输出轴可以经由锥齿轮和可选的一个或多个中间轴(例如所述推进单元的输入轴)连接到所述传动轴。
[0061]
第一连接模块输入轴相对于第一连接模块输出轴延伸的角度例如可以为大致90度。第一连接模块输入轴可以经由锥齿轮连接到第一连接模块输出轴。
[0062]
由此，提供了从动力供应单元输出轴传输到所述传动轴的动力的方向的有利变化。
[0063]
在一些实施例中，第一连接模块还包括第二输入轴，该第二输入轴以驱动方式连
接到该模块的输出轴，并适于连接到第二动力供应单元的输出轴。
[0064]
由此，两个动力供应单元可以连接到第一连接模块。第一连接模块输入轴可以经由锥齿轮连接到该模块输出轴。所述第一连接模块输入轴可以垂直于所述输出轴并在两个相反方向上延伸。
[0065]
在一些实施例中，第一连接模块是主连接模块，其中，第一推进组件包括副连接模块，该副连接模块包括以驱动方式连接到所述传动轴的输出轴，其中，副连接模块的输出轴相对于所述传动轴以大于零度但小于180度的角度延伸，其中，副连接模块还包括输入轴，该输入轴以驱动方式连接到副连接模块的输出轴并适于连接到第三动力供应单元的输出轴。
[0066]
在一些实施例中，副连接模块的输入轴是第一输入轴，其中，副连接模块还包括第二输入轴，该第二输入轴以驱动方式连接到副连接模块的输出轴，并适于连接到第四动力供应单元的输出轴。
[0067]
由此，供应到该推进单元的动力可以进一步增加和/或在其它动力推进单元之间分配。例如，所述动力供应单元可以是四个电动机、四个内燃发动机、或者这些电动机和发动机的混合，它们中的每一个均连接到相应连接模块输入轴。
[0068]
在一些实施例中，这些连接模块的输入轴经由相应的齿轮装置以驱动方式连接到这些模块的输出轴，所述齿轮装置适于使得主连接模块的输入轴与输出轴之间的变速比不同于副连接模块的输入轴与输出轴之间的变速比。如上文所提出的，由此，具有不同的输出转速范围的动力供应单元可以连接到主连接模块和副连接模块。
[0069]
在一些实施例中，主连接模块和副连接模块包括各自的换向齿轮，以用于将所述传动轴的旋转方向相对于动力供应单元的输出轴的旋转方向进行换向。通过在这些连接模块中提供换向功能，可以简化与这些模块连接的推进单元。
[0070]
在一些实施例中，所述一个或多个连接模块可以包括相应的离合器，这些离合器适于接合动力供应单元或使动力供应单元脱离接合。所述相应的离合器可以是能够提供滑动功能的类型。
[0071]
在一些实施例中，在所述连接模块输入轴与动力供应单元输出轴之间或在所述连接模块的输入轴与输出轴之间设置有自由轮。
[0072]
在一些实施例中，所连接模块中的一个或多个连接模块包括动力输出和动力输入(pto/pti)接口，例如，以用于向船舶中的辅助单元提供动力。
[0073]
本发明的一个方面还提供了一种用于海洋船舶的推进组件，该推进组件包括推进单元，该推进单元包括传动轴，该传动轴适于以驱动方式连接到一个或多个推力生成装置，所述一个或多个推力生成装置适于通过作用于承载该海洋船舶的水而产生推力，其中，该推进组件包括选自上文所述的一组部件的第一连接模块。
[0074]
所述目的还通过一种设计用于海洋船舶的推进系统的方法来实现，该方法包括：确定上文所述的一组部件的推进单元在海洋船舶中的位置；确定用于该推进单元的动力供应单元在海洋船舶中的位置；并且根据所确定的推进单元位置和动力供应单元位置，选择上文所述的一组部件的第一连接模块或第二连接模块来连接所述推进单元和动力供应单元。
[0075]
对所述推进单元位置和动力供应单元位置的确定可以取决于确定该推进系统的
一组要求，这些要求可以包括动力要求、以及由于船舶中的空间限制而产生的要求。
[0076]
类似于上文已经提出的，第一连接模块和第二连接模块允许为海洋船舶推进系统的设计和安装提供增加的灵活性。
[0077]
在以下描述中公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图说明
[0078]
参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。在这些图中：
[0079]
图1是包括推进系统的海洋船舶的从下方看的立体图，该推进系统包括根据本发明的实施例的推进组件。
[0080]
图2是图1中的海洋船舶的推进系统的侧视图。
[0081]
图3是图1中的海洋船舶的推进组件的截面图，该截面与推进组件的螺旋桨轴线和传动轴重合。
[0082]
图4是相对于图3的推进组件有所改变的推进组件的、与图3中的截面图类似的截面图。
[0083]
图5是根据本发明的另一实施例的推进组件的局部截面图，该截面与推进组件的螺旋桨轴线和传动轴重合。
[0084]
图6是图5中的推进组件的截面图，其中该截面如图5中的箭头vi-vi所示地定向。
[0085]
图7是图5中的推进组件的截面图，其中该截面如图5中的箭头vii-vii所示地定向。
[0086]
图8是相对于图7中的推进组件有所改变的推进组件的与图7中的截面图类似的截面图。
[0087]
图9a至图9c描绘了本发明的实施例所允许的推进系统的构造的示例。
[0088]
图10是描绘了根据本发明的实施例的、设计用于海洋船舶的推进系统的方法中的步骤的流程图。
[0089]
图11a至图11c描绘了作为图10中的方法的选择结果的、推进系统的一组部件和替代构造。
[0090]
图12是根据本发明的又一实施例的推进组件的与图7的视图类似的截面图。
具体实施方式
[0091]
图1示出了机动船形式的海洋船舶1。应当注意，本发明同样适用于其它类型的海洋船舶，例如轮船或帆船。海洋船舶1包括具有船艏3和船艉4的船体2。海洋船舶1还包括根据本发明的实施例的具有推进单元200的推进系统。在本示例中，该推进单元是吊舱驱动器。
[0092]
还参考图2。推进单元200包括固定部件215，该固定部件215适于安装到海洋船舶的船体。该固定部件包括中间壳体2153。该中间壳体适于在船体的一个切口中安装到船体。该切口在船体的吃水线以下。提供了密封环2154，以在该中间壳体与船体之间进行密封。
[0093]
所述推进单元还包括可移动部件220。该可移动部件适于浸入承载该海洋船舶的水中。所述推进系统包括内燃发动机301、302形式的主动力供应单元和副动力供应单元，它们适于向推进单元200输送机械动力。在本实施例中，相对于该海洋船舶的直线前进行驶方
向，这些发动机位于推进单元200的前方和后方。
[0094]
主动力供应单元301的输出轴3012经由主连接模块411连接到推进单元200，如下文描述的。副动力供应单元302的输出轴3022经由副连接模块421连接到推进单元200，如下文稍后描述的。该主连接模块和副连接模块安装在推进单元200的相反两侧。
[0095]
可移动部件包括螺旋桨230形式的两个推力生成装置，它们适于通过作用于承载该海洋船舶的水而将所接收的动力转换成推力。这些螺旋桨同轴地布置并且彼此反向旋转。然而，本发明同样适用于具有单个螺旋桨的推进单元。在本实施例中，这些螺旋桨是拉动式螺旋桨。然而，本发明同样适用于具有一个或多个推动式螺旋桨的推进单元。还应注意，本发明同样适用于其它类型的推进单元，例如船艉驱动器或喷水装置。
[0096]
还参考图3。可移动部件220能够相对于固定部件215围绕旋转轴线r旋转，以用于调节推力相对于船体的方向。为此，该推进单元包括旋转轴承装置2001。该可移动部件被布置成通过一个或多个旋转致动器(例如，呈一个或多个电动机2002的形式)及齿轮啮合(cog engagement)来旋转。所述一个或多个旋转致动器能够由电子控制单元(未示出)根据来自用户操纵装置(例如方向盘(未示出))的信号来控制。该控制单元可以包括计算装置(例如cpu或其它处理装置)以及存储装置(例如半导体存储部分(例如，ram或rom)，或者诸如硬盘或闪存的存储装置。
[0097]
固定部件215包括输入传动装置2151，用于将动力从连接模块411和421传输到该推进单元的传动轴2152，如下文所述。动力供应单元301、302能够以可脱离的方式连接到输入传动装置，例如通过相应盘式离合器(例如干板或湿板离合器、离心离合器、超越离合器和/或电磁离合器(未示出))。该输入传动装置容纳在传动装置壳体2156中。
[0098]
输入传动装置2151可以被布置成使传动轴2152的旋转方向换向。可以如wo2020083494a1中描述的那样提供输入传动装置2151，该文献wo2020083494a1通过引用的方式并入本文。这种传动装置具有两个输出齿轮和两个离合器2155，以用于使传动轴2152的旋转方向换向。然而，应当注意，可以以任何合适的方式提供该输入传动装置。
[0099]
在使用中，传动轴2152可以大致垂直于船体的安装有所述推进单元的局部延伸部(local extension)。传动轴2152从固定部件215延伸到可移动部件220。传动轴2152与旋转轴线r同轴。可移动部件220包括输出传动装置2201，该输出传动装置被布置成将动力从传动轴2152传输到两个最终传动轴2301、2302，这两个最终传动轴2301、2302各自被布置成将动力的相应部分传输到相应的推力生成装置230。该传动轴优选包括通过花键套筒连接(未示出)的两个轴部件。
[0100]
所述推进单元适于接收来自发动机301、302的排气，并且可移动部件220适于将排气释放到水中。为了接收来自发动机的排气，所述推进单元包括两个单元入口。每个单元入口均适于接收来自相应发动机301、302的排气。来自发动机(例如，来自其排气处理装置)的排气的输送可以通过相应的排气管3011、3021(图2)进行。如图3中所例示的，固定部件215包括从所述单元入口延伸到可移动部件220的固定排气导管309。可移动部件220包括可移动排气导管和用于将排气释放到水中的单元出口311。
[0101]
主连接模块411包括输入轴4111，该输入轴4111连接到主动力供应单元301的输出轴3012(图2)。主连接模块411安装到推进单元200的第一模块接口241。主连接模块411包括壳体4116。主连接模块411的壳体4116通过多个第一紧固元件4117(在本示例中为螺栓的形
式)安装到传动装置壳体2156。由此，主连接模块411的壳体通过螺栓连接到所述推进单元的壳体。主连接模块411包括输出轴4112。该输出轴连接到输入传动装置2151的输入轴2157，在本示例中，通过螺栓法兰连接(bolted flange connection)连接到输入传动装置2151的输入轴2157。替代地，主连接模块输出轴4112可以以另一种方式连接到输入轴2157，例如通过花键连接而连接到输入轴2157。由此，主连接模块的输出轴4112相对于传动轴2152以大致90度的角度延伸。主连接模块输出轴4112经由自由轮4113连接到主连接模块输入轴4111。由此，输入轴4111以驱动方式连接到传动轴2152。主连接模块输入轴4111与主连接模块输出轴4112同轴。
[0102]
类似地，副连接模块421包括输入轴4211，该输入轴421连接到副动力供应单元302的输出轴3022(图2)。副连接模块421安装到推进单元200的第二模块接口242。由此，副连接模块421的壳体通过螺栓连接到该推进单元的壳体。副连接模块421包括输出轴4212。该输出轴连接到输入传动装置2151的输入轴，例如通过螺栓法兰连接或花键连接而连接到输入传动装置2151的输入轴。由此，副连接模块的输出轴4212相对于传动轴2152以大致90度的角度延伸。副连接模块输出轴4212经由自由轮4213连接到副连接模块输入轴4211。由此，输入轴4211以驱动方式连接到传动轴2152。
[0103]
在一些实施例中，连接模块可以具有单个轴，该单个轴形成连接模块的输入轴以及输出轴。
[0104]
推进单元200、主连接模块411和副连接模块421形成第一推进组件11。
[0105]
还参考图4。上文被描述为主连接模块411的连接模块在这里也称为第一连接模块。上文被描述为副连接模块421的连接模块在这里也称为第三连接模块。
[0106]
如下文详述的，第一连接模块411可以换成第二连接模块。由此，推进单元200、第二连接模块412和第三连接模块421形成第二推进组件12。
[0107]
推进单元200、第一连接模块411、第二连接模块412和第三连接模块421形成本文中所称的用于海洋船舶推进组件的一组部件。
[0108]
第二连接模块412安装到推进单元200的第一模块接口241。第二连接模块412包括壳体4126。第二连接模块412的壳体4126通过多个第二紧固元件4127(在本示例中为螺栓的形式)安装到传动装置壳体2156。第二连接模块412包括输入轴4121，该输入轴4121连接到主动力供应单元的输出轴3012，并且第二连接模块412的输出轴4122通过螺栓法兰连接而连接到输入传动装置2151的输入轴2157。
[0109]
当第二连接模块412安装到推进单元时该第二连接模块412的输出轴4122相对于推进单元的位置与当第一连接模块411安装到推进单元时该第一连接模块(或主连接模块)411的输出轴4112相对于推进单元的位置相同。而且，当第二连接模块412安装到推进单元时第二紧固装置4127相对于推进单元200的位置与第一连接模块411安装到推进单元时第一紧固装置4117的位置相同。
[0110]
第二连接模块输出轴4122经由锥齿轮连接到第二连接模块输入轴4121。由此，第二连接模块输入轴4121相对于第二连接模块输出轴4122以大致90度的角度延伸。因此，在第二推进组件12的情况下，主动力供应单元被定向成与在第一推进组件11的情况下该主动力供应单元所具有的定向成90度的角度。因此，第一连接模块411的输入轴4111相对于推进单元200的角位置不同于第二连接模块412的输入轴4121相对于推进单元的角位置。
[0111]
由此，如图3中所示的第一推进组件11和图4中所示的第二推进组件12允许以不同的方式定位该动力供应单元，这取决于它们所安装在的海洋船舶中的不同空间可用性。在第二推进组件12的情况下，相对于该海洋船舶的直线前进行驶方向，所述动力供应单元中的一个位于推进单元200的前方或后方。所述动力供应单元中的另一个位于相对于该推进单元200横向移位的位置。
[0112]
参考图5至图7，示出了与图3中所示的推进组件类似的推进组件，但具有差异，这里详述如下：
[0113]
主连接模块411包括连接到相应动力供应单元的相应输出轴的两个输入轴4111。主连接模块输出轴4112经由锥齿轮连接到主连接模块输入轴4111。由此，主连接模块输入轴4111相对于主连接模块输出轴4112以大致90度的角度延伸。主连接模块输入轴4111彼此同轴。因此，连接到这些输入轴的动力供应单元位于主连接模块411的相反两侧。
[0114]
类似地，副连接模块421包括连接到相应动力供应单元的相应输出轴的两个输入轴4211。副连接模块输出轴4212经由锥齿轮连接到副连接模块输入轴4211。由此，副连接模块输入轴4211相对于副连接模块输出轴4212以大致90度的角度延伸。副连接模块输入轴4211彼此同轴。因此，连接到这些输入轴的动力供应单元位于副连接模块421的相反两侧。
[0115]
推进单元200、主连接模块411和副连接模块421形成第一推进组件11。在第一推进组件11的情况下，可以布置有四个动力供应单元以向推进单元200输送动力。由此，相对于该海洋船舶的直线前进行驶方向，这些动力供应单元中的两个动力供应单元可以位于推进单元200的前方，而另外两个动力供应单元可以位于推进单元200后方。
[0116]
还参考图8。已参考图5至图7被描述为主连接模块411的连接模块在这里也称为第一连接模块。已参考图5至图7被描述为副连接模块421的连接模块在这里也称为第三连接模块。
[0117]
如下文详述的，可以将第三连接模块421换成第四连接模块。由此，推进单元200、第一连接模块411和第四连接模块422形成第三推进组件13。
[0118]
第四连接模块422安装到推进单元200的第二模块接口242。第四连接模块422类似于第三连接模块，除了有以下差异：第四连接模块422仅具有一个输入轴4221。由此，第三连接模块的输入轴4211的数量不同于第四连接模块的输入轴4221的数量。在第三推进组件13的情况下，相对于该海洋船舶的直线前进行驶方向，这些动力供应单元中的两个动力供应单元可以位于推进单元200的前方，而其余的动力供应单元可以位于推进单元200后方，反之亦然。
[0119]
由此，如图5至图8中所示的第一推进组件11和第三推进组件13允许将不同数量的动力供应单元连接到推进单元，这取决于它们所安装在的海洋船舶中的不同空间可用性和/或动力要求。
[0120]
因此，本发明的实施例为海洋船舶中的推进系统的安装提供了很大程度的灵活性。特别地，通过这些连接模块，单一设计的推进单元可以与一个或多个动力供应单元的各种配置一起使用。
[0121]
参考图9a至图9c，描绘了本发明的实施例所允许的推进系统的构造的示例。
[0122]
在图9a中，电动机形式的第一动力供应单元301经由主连接模块411以驱动方式连接到推进单元200。内燃发动机形式的第二动力供应单元303经由主连接模块411以驱动方
式连接到推进单元200。第一动力供应单元301和第二动力供应单元303位于主连接模块411的相反两侧。
[0123]
电动机形式的第三动力供应单元302经由副连接模块421以驱动方式连接到推进单元200。内燃发动机形式的第四动力供应单元304经由副连接模块421以驱动方式连接到推进单元200。第三动力供应单元302和第四动力供应单元304位于副连接模块421的相反两侧。
[0124]
图9b中的构造类似于图9a中的构造，除了以下差异：电动机形式的第二动力供应单元303经由主连接模块411以驱动方式连接到推进单元200。内燃发动机形式的第三动力供应单元302经由副连接模块421以驱动方式连接到推进单元200。
[0125]
更一般地，一个、两个或更多个电动机可以经由主连接模块411以驱动方式连接到推进单元200，并且，一个、两个或更多个内燃发动机可以经由副连接模块421以驱动方式连接到推进单元200。由此，主连接模块和副连接模块可以提供不同的变速比。每个变速比可以适合于所述发动机和电动机的相应转速区间。
[0126]
图9c中的构造类似于图9a中的构造，除了以下差异：内燃发动机形式的第二动力供应单元303以驱动方式连接到第一动力供应单元301。内燃发动机形式的第四动力供应单元304以驱动方式连接到第三动力供应单元302。
[0127]
应当注意，在本发明的实施例中，海洋船舶可以设有两个或更多个推进单元。由此，每个推进单元可以布置成由一个或多个动力供应单元经由一个或多个连接模块以任何合适的构造(例如，如上文参考图3至图9c所描述的)驱动。
[0128]
参考图10至图11c，将描述根据本发明的实施例的设计用于海洋船舶的推进系统的方法。该方法利用如图11a中所描绘的一组部件200、411、412。在本示例中，示出了仅三个部件，但可以理解的是，本发明的实施例适用于例如在海洋推进组件的供应商的仓库中保存的众多组部件。
[0129]
该方法包括确定s1推进单元200在海洋船舶中的位置。该方法进一步包括确定s2用于该推进单元的动力供应单元301在海洋船舶中的位置。该方法进一步包括：根据所确定的推进单元位置和动力供应单元位置，选择s3第一连接模块411(例如，如图11b中)或第二连接模块412(例如，如图11c中)，以用于连接所述推进单元和动力供应单元。
[0130]
本发明的实施例的各种变体是可能的。例如，如图12中所描绘的，主连接模块411和副连接模块421可以包括各自的换向齿轮4114、4214，以用于将连接模块输出轴4112、4212的旋转方向相对于连接模块输入轴4111、4112的旋转方向进行换向。由此，可以将传动轴2152的旋转方向相对于动力供应单元的输出轴(其连接到连接模块输入轴4111、4112)的旋转方向进行换向。连接模块换向齿轮4114、4214可以包括两个输出齿轮和两个离合器4115、4215。
[0131]
应当注意，根据本发明的任一实施例的推进组件可以设置在还包括所述一个或多个动力供应单元的推进装置中。这种推进装置可以布置成安装到海洋船舶的船体外部，类似于舷外发动机。
[0132]
应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可以进行许多修改和变型。

技术特征：
1.用于海洋船舶推进组件的一组部件，-所述一组部件包括推进单元(200)，其中，所述推进单元包括传动轴(2152)，所述传动轴(2152)适于以驱动方式连接到一个或多个推力生成装置(230)，所述一个或多个推力生成装置(230)适于通过作用于承载所述海洋船舶的水而产生推力；-其中，所述一组部件还包括第一连接模块(411)，所述第一连接模块(411)包括一个或多个输入轴(4111)，-所述第一连接模块(411)包括输出轴(4112)，其中，所述第一连接模块(411)适于安装到所述推进单元(200)的模块接口(241)，使得所述第一连接模块的所述一个或多个输入轴(4111)经由所述第一连接模块的所述输出轴以驱动方式连接到所述传动轴(2152)，由此，所述推进单元和所述第一连接模块形成第一推进组件(11)的至少一部分，-其特征在于，所述一组部件还包括第二连接模块(412)，所述第二连接模块(412)包括一个或多个输入轴(4121)，-所述第二连接模块(412)包括输出轴(4122)，其中，所述第二连接模块适于安装到所述推进单元(200)的所述模块接口(241)，使得所述第二连接模块的所述一个或多个输入轴(4121)经由所述第二连接模块的所述输出轴以驱动方式连接到所述传动轴(2152)，由此，所述推进单元和所述第二连接模块(412)形成第二推进组件(12)的至少一部分，-其中，当所述第一连接模块(411)和所述第二连接模块(412)安装到所述推进单元时所述第一连接模块(411)的所述输出轴(4112)和所述第二连接模块(412)的所述输出轴(4122)相对于所述推进单元的位置是相同的，-其中，所述第一推进组件(11)与所述第二推进组件(12)的差异在于：-所述第一连接模块(411)的所述一个或多个输入轴(4111)中的一个或多个输入轴相对于所述推进单元(200)的位置，例如其角位置，不同于所述第二连接模块(412)的所述一个或多个输入轴(4121)中的任一个输入轴相对于所述推进单元的位置，和/或-所述第一连接模块的所述一个或多个输入轴(4111)的数量不同于所述第二连接模块的所述一个或多个输入轴(4121)的数量，和/或-所述第一连接模块(411)提供所述第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比，所述变速比不同于由所述第二连接模块(412)提供的在所述第二连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比。2.根据权利要求1所述的一组部件，其特征在于，所述推进单元包括壳体(2156)，其中所述第一连接模块和所述第二连接模块包括各自的壳体(4116、4126)，其中，适于安装到所述推进单元(200)的所述模块接口(241)的所述第一连接模块(411)和所述第二连接模块(412)包括所述第一连接模块(411)的所述壳体(4116)和所述第二连接模块(412)的所述壳体(4126)，所述第一连接模块(411)的所述壳体(4116)适于通过一个或多个第一紧固装置(4117)连接到所述推进单元的所述壳体(2156)，所述第二连接模块(412)的所述壳体(4126)适于通过一个或多个第二紧固装置(4127)连接到所述推进单元的所述壳体(2156)，其中，当所述第一连接模块(411)和所述第二连接模块(412)安装到所述推进单元时所述第一紧固装置(4117)和所述第二紧固装置(4127)各自相对于所述推进单元的位置是相同的。3.根据权利要求1或2所述的一组部件，其特征在于，所述推进单元(200)包括输入轴
(2157)，其中，适于安装到所述模块接口(241)的所述第一连接模块(411)和所述第二连接模块(412)包括输出轴(4116、4126)，所述第一连接模块(411)的所述输出轴(4116)和所述第二连接模块(412)的所述输出轴(4126)适于连接到所述推进单元的所述输入轴。4.根据权利要求1或2所述的一组部件，其特征在于，所述推进单元(200)的所述模块接口是第一模块接口(241)，-其中，所述一组部件还包括第三连接模块(421)，所述第三连接模块(421)包括一个或多个输入轴(4211)，-所述第三连接模块(421)包括输出轴，其中，所述第三连接模块适于安装到所述推进单元(200)的第二模块接口(242)，使得所述第三连接模块的所述一个或多个输入轴(4211)经由所述第三连接模块的所述输出轴以驱动方式连接到所述传动轴(2152)，由此，所述推进单元、所述第一连接模块(411)和所述第三连接模块(421)形成所述第一推进组件(11)的至少一部分。5.根据权利要求4所述的一组部件，其特征在于，所述一组部件还包括第四连接模块(422)，所述第四连接模块(422)包括一个或多个输入轴(4221)，-所述第四连接模块(422)包括输出轴，其中，所述第四连接模块适于安装到所述推进单元(200)的所述第二模块接口(242)，使得所述第四连接模块的所述一个或多个输入轴(4221)经由所述第四连接模块的所述输出轴以驱动方式连接到所述传动轴(2152)，由此，所述推进单元、所述第一连接模块(411)和所述第四连接模块形成第三推进组件(13)的至少一部分，其中，当所述第三连接模块和所述第四连接模块安装到所述推进单元时所述第三连接模块(421)的所述输出轴和所述第四连接模块(422)的所述输出轴相对于所述推进单元(200)的位置是相同的，-其中，所述第一推进组件(11)与所述第三推进组件(13)的差异在于：-所述第三连接模块(421)的所述一个或多个输入轴(4211)中的一个或多个输入轴相对于所述推进单元(200)的位置，例如其角位置，不同于所述第四连接模块(422)的所述一个或多个输入轴(4221)中的任一个输入轴相对于所述推进单元的位置，和/或-所述第三连接模块的所述一个或多个输入轴(4211)的数量不同于所述第四连接模块的所述一个或多个输入轴(4221)的数量，和/或-所述第三连接模块(421)提供所述第三连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比，所述变速比不同于由所述第四连接模块(422)提供的在所述第四连接模块的所述一个或多个输入轴中的一个或多个输入轴与所述传动轴之间的变速比。6.根据权利要求4所述的一组部件，其特征在于，所述第一连接模块和所述第三连接模块(411、421)的所述输入轴(4111、4211)经由相应的齿轮装置以驱动方式连接到所述连接模块各自的输出轴(4112、4122)，所述齿轮装置适于使得所述第一连接模块(411)的所述输入轴与所述输出轴之间的变速比不同于所述第三连接模块(421)的所述输入轴与所述输出轴之间的变速比。7.根据权利要求1或2所述的一组部件，-其特征在于，所述第一连接模块(411)的所述输出轴(4112)相对于所述传动轴以大于
零度但小于180度的角度延伸；-其中，所述第一连接模块的所述一个或多个输入轴中的第一输入轴(4111)适于连接到第一动力供应单元(301)的输出轴(3012)，-其中，所述第一连接模块的所述第一输入轴(4111)相对于所述第一连接模块的所述输出轴(4112)以大于零度但小于180度的角度延伸。8.根据权利要求7所述的一组部件，其特征在于，所述第一连接模块还包括第二输入轴(4111)，所述第二输入轴以驱动方式连接到该模块的所述输出轴(4112)，并适于连接到第二动力供应单元(303)的输出轴。9.根据权利要求7所述的一组部件，其特征在于，所述第一连接模块是主连接模块(411)，其中，所述第一推进组件包括副连接模块(421)，所述副连接模块(421)包括输出轴(4212)，所述副连接模块(421)的所述输出轴(4212)以驱动方式连接到所述传动轴(2152)，其中，所述副连接模块的所述输出轴相对于所述传动轴以大于零度但小于180度的角度延伸，其中，所述副连接模块还包括输入轴(4211)，所述副连接模块的所述输入轴(4211)以驱动方式连接到所述副连接模块的所述输出轴(4212)并适于连接到第三动力供应单元(302)的输出轴(3022)。10.根据权利要求9所述的一组部件，其特征在于，所述副连接模块(421)的所述输入轴是第一输入轴(4211)，其中，所述副连接模块还包括第二输入轴(4211)，所述第二输入轴(4211)以驱动方式连接到所述副连接模块的所述输出轴(4212)，并适于连接到第四动力供应单元(304)的输出轴。11.根据权利要求9所述的一组部件，其特征在于，所述主连接模块(411)和所述副连接模块(421)包括各自的换向齿轮，以用于将所述传动轴(2152)的旋转方向相对于所述动力供应单元(301、303)的所述输出轴的旋转方向进行换向。12.一种用于海洋船舶的推进组件，所述推进组件包括推进单元(200)，所述推进单元(200)包括传动轴(2152)，所述传动轴(2152)适于以驱动方式连接到一个或多个推力生成装置(230)，所述一个或多个推力生成装置(230)适于通过作用于承载所述海洋船舶的水而产生推力，其特征在于，所述推进组件包括选自根据前述权利要求中的任一项所述的一组部件的第一连接模块(411)。13.一种设计用于海洋船舶的推进系统的方法，其特征在于：确定根据权利要求1至11中的任一项所述的一组部件的推进单元(200)在所述海洋船舶中的位置，确定用于所述推进单元的动力供应单元(301、303)在所述海洋船舶中的位置，并且根据所确定的推进单元位置和动力供应单元位置，选择根据权利要求1至11中的任一项所述的一组部件中的第一连接模块(411)或第二连接模块(412)来连接所述推进单元和所述动力供应单元。

技术总结
用于海洋船舶推进组件的一组部件，包括：推进单元(200)，其包括传动轴(2152)；和第一连接模块(411)，其包括一个或多个输入轴(4111)，推进单元和第一连接模块可形成第一推进组件(11)的至少一部分，该一组部件还包括第二连接模块(412)，其包括一个或多个输入轴(4121)，推进单元和第二连接模块(412)可形成第二推进组件(12)的至少一部分。当第一和第二连接模块(411、412)安装到推进单元时第一和第二连接模块(411、412)的输出轴(4112、4122)相对于推进单元的位置相同。第一推进组件(11)与第二推进组件(12)的差异在于：第一连接模块(411)的所述一个或多个输入轴(4111)中的一个或多个相对于推进单元(200)的位置(例如其角位置)不同于第二连接模块(412)的所述一个或多个输入轴(4121)中的任一个相对于推进单元的位置。(4121)中的任一个相对于推进单元的位置。(4121)中的任一个相对于推进单元的位置。


技术研发人员：尼克拉斯
受保护的技术使用者：沃尔沃遍达公司
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/4/21