[发明专利]一种混合动力船舶胀套式联合推进系统及方法

说明书

本发明涉及一种混合动力船舶胀套式联合推进系统及方法，其特征在于主要包括：主传动轴和固定在主传动轴上的螺旋桨；主传动轴和抱轴电机转子之间通过胀套式结构连接；主传动轴一端设置的齿轮箱，以及与齿轮箱连接的柴油发电机；电机控制箱，包括电机驱动控制器，用于输出电机运转控制指令；在电机控制箱和齿轮箱之间设置的胀套式电机控制器，胀套式电机控制器与电机控制箱通过两个接触开关连接实现互相连锁控制。解决船舶、潜器行驶过程中总的燃油利用率低、以及低速行驶时动力系统的噪声大的问题。

技术领域

本发明属于船舶推进领域，适用于电力船舶、水下航行器的推进控制系统。

背景技术

电力船舶或水下航行器一般采用传统的柴油发动机作为船舶推进动力来源，通过减速齿轮箱驱动主传动轴旋转，在主传动轴末端带动螺旋桨推进。但是柴油机的转速较高，螺旋桨的转速很低，两者之间需通过减速齿轮箱来匹配转速。当船舶需要在低速航行时，柴油机不仅需要调低功率调低转速运行，燃油利用率低，而且由机械传动所带来的噪声与振动影响船舶或水下航行器低速巡航时对低噪声甚至是静音的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种混合动力船舶胀套式联合推进系统及方法，解决船舶、潜器行驶过程中总的燃油利用率低、以及低速行驶时动力系统的噪声大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种混合动力船舶胀套式联合推进系统，其特征在于主要包括：

主传动轴和固定在主传动轴上的螺旋桨；主传动轴和抱轴电机转子之间通过胀套式结构连接；

主传动轴一端设置的齿轮箱，以及与齿轮箱连接的柴油发电机；

电机控制箱，包括电机驱动控制器，用于输出电机运转控制指令；

在电机控制箱和齿轮箱之间设置的胀套式电机控制器，胀套式电机控制器与电机控制箱通过两个接触开关连接实现互相连锁控制。

进一步的，电机控制箱输入端通过QF断路器接入交流电。

进一步的，所述胀套式结构为沿主传动轴轴向设置两个胀套，两个胀套都从电机后轴一侧平滑地装入联结孔处，且胀套无螺钉处表面分别与前后轴内侧端面对齐，在径向上胀套位于主传动轴和电机转子之间。

进一步的，抱轴电机设计成空心轴或无轴电机，电机无基座且距离安装基础之间安装隔振器。

进一步的，还包括显示器，用于显示电机转速、电机电流、启停信号和综合报警信号；显示器和电机控制箱均嵌入式安装于驾控台上，实施对胀套式电机控制和显示。

进一步的，还包括遥控器，通过TTP总线与电机控制箱之间进行通讯，控制电机运行状态；当电机控制箱上遥控/手动旋钮旋转至遥控时，由遥控器遥控操作。

一种采用上述系统的船舶推进方法，其特征在于包括三种工作模式：

（1）电力推进方式本地电机控制箱操作模式：使用电机控制箱控制抱轴电机工作，柴油发电机不工作；

（2）电力推进方式遥控操作模式： 使用遥控器控制抱轴电机工作，柴油发电机不工作；

（3）主柴油机推进方式；柴油发电机通过齿轮箱直接驱动螺旋桨。

进一步的，三种工作模式中，当在第（3）种模式下柴油发电机通过齿轮箱直接驱动螺旋桨时，电机驱动控制器不输出信号，此时抱轴电机不动作，反之，当抱轴电机工作时，即在第（1）种模式和第（2）种模式下，柴油发电机和齿轮箱处于离合状态。

进一步的，在低速时由抱轴电机驱动，在中速及高速时由柴油发电机驱动。