一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，包括供電設備、柴油機推進系統(tǒng)、電機推進系統(tǒng)、選擇性地向柴油機推進系統(tǒng)和電機推進系統(tǒng)中的一者供電的電源切換裝置、齒輪箱和螺旋槳。本實用新型通過齒輪箱的接脫排選擇使用柴油機推進系統(tǒng)或使用電機推進系統(tǒng)，可以分別滿足高航速的航行和低航速的捕撈作業(yè)的不同推進工況的需求，而且，增加了推進系統(tǒng)的冗余度，當柴油機或電機任一發(fā)生故障時，均能保證船舶安全航行，有效提升船舶航行和生產的可靠性和安全性。
【專利說明】一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及船用動力推進系統(tǒng)，特別是涉及一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]金槍魚延繩釣船是一種專門設計用于捕撈深海金槍魚的漁船。釣魚作業(yè)時要求船舶航速必須較低，一般在7節(jié)以下，而如果以此來確定設計航速，那么就無法滿足漁船出返航、尋找漁場的航行以及金槍魚在船上保存的要求。因為金槍魚的捕撈是在遠洋，以如此低的航速回岸時間太長，捕撈的金槍魚難以保鮮?，F(xiàn)在一般采用可調槳裝置或者全電力推進系統(tǒng)來解決上述矛盾?？烧{槳裝置價格昂貴，裝置復雜，且船舶常年在遠洋捕撈作業(yè)，維修保養(yǎng)難度大，對船員的操作要求也與普通船舶不同；而全電力推進系統(tǒng)為滿足高航速要求必須采用大功率的電機與變頻器，不僅價格非常高，而且體積非常大，在較小機艙的金槍魚延繩釣船內難以合理布置，特別是冷卻問題不能妥善解決。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種既能滿足高航速工況要求又能滿足低航速工況要求的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0005]一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，包括供電設備、電源切換裝置、柴油機推進系統(tǒng)、電機推進系統(tǒng)、齒輪箱和螺旋槳；
[0006]所述的齒輪箱包括主機正車離合器、用于控制主機正車離合器接排和脫排的主機正車接脫排執(zhí)行機構、主機倒車離合器、用于控制主機倒車離合器接排和脫排的主機倒車接脫排執(zhí)行機構、電機離合器和用于控制電機離合器接排和脫排的電機接脫排執(zhí)行機構；
[0007]所述柴油機推進系統(tǒng)包括柴油機、用于控制該柴油機的工作的柴油機控制箱、用于拉動軟軸的軟軸驅動機構、軟軸控制器和軟軸操作手柄；所述的軟軸與柴油機的油門拉桿連接；所述軟軸操作手柄的控制輸出端與軟軸控制器的控制輸入端連接，軟軸控制器的第一、第二和第三控制輸出端分別與主機正車接脫排執(zhí)行機構的控制輸入端、主機倒車接脫排執(zhí)行機構的控制輸入端以及軟軸驅動機構的控制輸入端連接；
[0008]所述電機推進系統(tǒng)包括推進電機、變頻器和用于控制該變頻器的工作的電推控制箱；所述變頻器的輸出端與所述推進電機的電源輸入端連接；所述電推控制箱的第一控制輸出端與所述電機接脫排執(zhí)行機構的控制輸入端連接；
[0009]所述柴油機的輸出軸同時與主機正車離合器的主動端和主機倒車離合器的主動端連接，所述推進電機的輸出軸與電機離合器的主動端連接，主機正車離合器的從動端、主機倒車離合器的從動端和電機離合器的從動端均與齒輪箱的輸出軸連接；齒輪箱的輸出軸與螺旋槳連接；
[0010]所述電源切換裝置的電源輸入端與所述供電設備的供電端連接，電源切換裝置的電源輸出端分別與柴油機推進系統(tǒng)和電機推進系統(tǒng)連接，用以選擇性地向柴油機推進系統(tǒng)和電力推進系統(tǒng)中的一者供電。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術相比至少具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型的機電混合動力推進系統(tǒng)是一種新型推進方式。通過齒輪箱的接脫排選擇使用柴油機推進系統(tǒng)或使用電機推進系統(tǒng)，可以分別滿足高航速的航行和低航速的捕撈作業(yè)的不同推進工況的需求，而且，增加了推進系統(tǒng)的冗余度，當柴油機或電機任一發(fā)生故障時，均能保證船舶安全航行，有效提升船舶航行和生產的可靠性和安全性。此外，本實用新型還提高了船舶在釣魚作業(yè)時的機動性能，因為電機相比柴油機具有調速快、正倒車快和響應速度快的優(yōu)勢，而且不存在柴油機為適應不同海況而經常偏離設計工況點運行受到損傷的問題；
[0013]2、本實用新型的機電混合動力推進系統(tǒng)與現(xiàn)有的可調槳裝置相比，不必采用復雜的機械液壓裝置，在較小機艙的金槍魚延繩釣船內容易合理布置，且維護保養(yǎng)方便，成本相對較少，操作也與普通船舶相近，較為簡單；
[0014]3、本實用新型的機電混合動力推進系統(tǒng)與全電力推進系統(tǒng)相比，可以采用小功率的電機與變頻器，以滿足低航速的捕撈作業(yè)推進工況的需求。小功率的電機和變頻器的價格較低，體積也相對較小，在較小機艙的金槍魚延繩釣船內容易合理布置，特別是冷卻問題可以妥善解決；
[0015]4、由于金槍魚延繩釣船上設有冷藏庫用以保存釣到的金槍魚，而機電混合動力推進系統(tǒng)所需電量并不很大，并且是在釣魚作業(yè)時才使用電力，此時冷藏庫應當沒有用滿負荷，所以機電混合動力系統(tǒng)并不需要像全電力推進系統(tǒng)那樣單獨設立推進發(fā)電機組，而是可以合用全船電網，只需稍提高全船電網設計容量就可。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)的一個實施例的方框圖。
【具體實施方式】
[0017]請參閱圖1。根據本實用新型一實施例的一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，包括供電設備1、電源切換裝置2、柴油機推進系統(tǒng)、電機推進系統(tǒng)、齒輪箱5和螺旋槳6。
[0018]齒輪箱5包括主機正車離合器51、用于控制主機正車離合器51接排和脫排的主機正車接脫排執(zhí)行機構52、用于檢測主機正車離合器51的接排和脫排狀態(tài)的主機正車接脫排傳感器53、主機倒車離合器54、用于控制主機倒車離合器54接排和脫排的主機倒車接脫排執(zhí)行機構55、用于檢測主機倒車離合器54的接排和脫排狀態(tài)的主機倒車接脫排傳感器56、電機離合器57、用于控制電機離合器57接排和脫排的電機接脫排執(zhí)行機構58以及用于檢測電機離合器的接排和脫排狀態(tài)的電機接脫排傳感器59。上述的主機正車接脫排執(zhí)行機構52、主機倒車接脫排執(zhí)行機構55和電機接脫排執(zhí)行機構58均由電磁閥組成。
[0019]為保險起見，防止因誤操作而導致柴油機和電機同時接排，優(yōu)選地，齒輪箱5還設有能夠使主機正車離合器51、主機倒車離合器54和電機離合器57不能同時接排的電氣聯(lián)鎖裝置。
[0020]所述柴油機推進系統(tǒng)包括柴油機31、用于控制該柴油機31的工作的柴油機控制箱32、用于拉動軟軸的軟軸驅動機構33、軟軸控制器34和軟軸操作手柄35。軟軸36與柴油機的油門拉桿313連接。軟軸操作手柄35的控制輸出端與軟軸控制器34的控制輸入端連接，軟軸控制器34的第一、第二和第三控制輸出端分別與主機正車接脫排執(zhí)行機構52的控制輸入端、主機倒車接脫排執(zhí)行機構55的控制輸入端以及軟軸驅動機構54的控制輸入端連接。軟軸控制器34的第一、第二信號輸入端分別與主機正車接脫排傳感器53的信號輸出端和主機倒車接脫排傳感器56的信號輸出端連接。其中，軟軸驅動機構33包括一步進電機。柴油機31包括多個工作電磁閥311和多個工作狀態(tài)傳感器312，柴油機控制箱32的控制輸出端分別與該多個工作電磁閥311的控制輸入端連接，柴油機控制箱32的信號輸入端分別與多個工作狀態(tài)傳感器312的輸出端連接，用于控制柴油機31的工作并顯示該多個狀態(tài)傳感器傳送的數據。具體地，柴油機控制箱32可發(fā)出信號至柴油機上的相關工作電磁閥，對柴油機31的起動、停止等進行控制；同時柴油機上的相關工作狀態(tài)傳感器將信號傳送至柴油機控制箱32，通過柴油機控制箱32的儀表、指示燈予以顯示。
[0021]電機推進系統(tǒng)包括推進電機41、變頻器42和用于控制該變頻器42的工作的電推控制箱43。變頻器42的輸出端與推進電機41的電源輸入端連接，電推控制箱43的第一控制輸出端與電機接脫排執(zhí)行機構58的控制輸入端連接，電推控制箱43的第二控制輸出端與變頻器42的控制輸入端連接，電推控制箱43的第一信號輸入端與電機接脫排傳感器59的信號輸出端連接，電推控制箱的第二信號輸入端與變頻器42的反饋信號輸出端連接。電推控制箱43可控制變頻器的工作并顯示變頻器傳送的反饋數據。具體地，電推控制箱43發(fā)出控制信號至變頻器42，對推進電機41的起動、調速、停止，備車等進行控制。變頻器42根據控制信號的要求，對供電設備I送來的動力電源的電流進行調整后送至推進電機41，以達到控制推進電機41的目的。
[0022]柴油機31的輸出軸同時與主機正車離合器51的主動端和主機倒車離合器54的主動端連接，推進電機41的輸出軸與電機離合器57的主動端連接,主機正車離合器51的從動端、主機倒車離合器54的從動端和電機離合器57的從動端均與齒輪箱的輸出軸連接；齒輪箱5的輸出軸與螺旋槳6連接。
[0023]供電設備I包括柴油發(fā)電機組11及主配電板12。電源切換裝置2的電源輸入端與供電設備I的供電端連接，電源切換裝置2的電源輸出端分別與柴油機推進系統(tǒng)和電機推進系統(tǒng)連接，用以選擇性地向柴油機推進系統(tǒng)和電力推進系統(tǒng)中的一者供電。其中，電源切換裝置2的電源輸出端分別與柴油機控制箱32的電源輸入端、軟軸控制器34的電源輸入端、電推控制箱43的電源輸入端和變頻器42的電源輸入端連接。電源切換裝置2具有選擇開關21，當選擇開關21選擇柴油機推進系統(tǒng)時，柴油機控制箱32和軟軸控制器34得電，電推控制箱43和變頻器42失電；當選擇開關21選擇電力推進系統(tǒng)時，電推控制箱43和變頻器42得電，柴油機控制箱32和軟軸控制器34失電，從而使得柴油機推進系統(tǒng)與電力推進系統(tǒng)不能同時操控。
[0024]需要進入高航速的航行工況時，電源切換裝置2的選擇開關21將主配電板12的供電提供給柴油機推進系統(tǒng)，由軟軸控制器34將柴油機接排控制信號發(fā)送給主機正車接脫排執(zhí)行機構52,主機正車接脫排執(zhí)行機構52收到該信號后控制主機正車離合器51接排，同時由主機正車接脫排傳感器53將是否接排成功的反饋信號發(fā)送至軟軸控制器34予以顯示。軟軸操作手柄35向軟軸控制器34提供控制信號，由軟軸控制器34將柴油機加減速信號發(fā)送至軟軸驅動機構33，軟軸驅動機構33拉動軟軸，進而拉動柴油機油門拉桿313，對柴油機31進行調速。
[0025]需要進入低航速的捕撈作業(yè)工況時，電源切換裝置2的選擇開關21將主配電板12的供電提供給電機推進系統(tǒng)，由電推控制箱43發(fā)出電機接排信號至齒輪箱中的電機接脫排執(zhí)行機構58,控制電機離合器57進行接排，同時齒輪箱中的電機接脫排傳感器59將是否接排成功的反饋信號發(fā)送至電推控制箱43予以顯示。
【權利要求】
1.一種金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，包括供電設備、電源切換裝置、柴油機推進系統(tǒng)、電機推進系統(tǒng)、齒輪箱和螺旋槳； 所述的齒輪箱包括主機正車離合器、用于控制主機正車離合器接排和脫排的主機正車接脫排執(zhí)行機構、主機倒車離合器、用于控制主機倒車離合器接排和脫排的主機倒車接脫排執(zhí)行機構、電機離合器和用于控制電機離合器接排和脫排的電機接脫排執(zhí)行機構； 所述柴油機推進系統(tǒng)包括柴油機、用于控制該柴油機的工作的柴油機控制箱、用于拉動軟軸的軟軸驅動機構、軟軸控制器和軟軸操作手柄；所述的軟軸與柴油機的油門拉桿連接；所述軟軸操作手柄的控制輸出端與軟軸控制器的控制輸入端連接，軟軸控制器的第一、第二和第三控制輸出端分別與主機正車接脫排執(zhí)行機構的控制輸入端、主機倒車接脫排執(zhí)行機構的控制輸入端以及軟軸驅動機構的控制輸入端連接； 所述電機推進系統(tǒng)包括推進電機、變頻器和用于控制該變頻器的工作的電推控制箱；所述變頻器的輸出端與所述推進電機的電源輸入端連接；所述電推控制箱的第一控制輸出端與所述電機接脫排執(zhí)行機構的控制輸入端連接； 所述柴油機的輸出軸同時與主機正車離合器的主動端和主機倒車離合器的主動端連接，所述推進電機的輸出軸與電機離合器的主動端連接，主機正車離合器的從動端、主機倒車離合器的從動端和電機離合器的從動端均與齒輪箱的輸出軸連接；齒輪箱的輸出軸與螺旋槳連接； 所述電源切換裝置的電源輸入端與所述供電設備的供電端連接，電源切換裝置的電源輸出端分別與柴油機推進系統(tǒng)和電機推進系統(tǒng)連接，用以選擇性地向柴油機推進系統(tǒng)和電力推進系統(tǒng)中的一者供電。
2.如權利要求1所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述的齒輪箱包括用于檢測主機正車離合器的接排和脫排狀態(tài)的主機正車接脫排傳感器、用于檢測主機倒車離合器的接排和脫排狀態(tài)的主機倒車接脫排傳感器和用于檢測電機離合器的接排和脫排狀態(tài)的電機接脫排傳感器； 所述軟軸控制器的第一、第二信號輸入端分別與主機正車接脫排傳感器的信號輸出端和主機倒車接脫排傳感器的信號輸出端連接；所述電推控制箱的第一信號輸入端與電機接脫排傳感器的信號輸出端連接。
3.如權利要求2所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油機包括多個工作電磁閥和多個工作狀態(tài)傳感器； 所述柴油機控制箱的控制輸出端分別與該多個工作電磁閥的控制輸入端連接，柴油機控制箱的信號輸入端分別與多個工作狀態(tài)傳感器的輸出端連接，用于控制柴油機的工作并顯示該多個工作狀態(tài)傳感器傳送的數據。
4.如權利要求2或3所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述電推控制箱的第二控制輸出端與所述變頻器的控制輸入端連接，電推控制箱的第二信號輸入端與變頻器的反饋信號輸出端連接，用于控制變頻器的工作并顯示變頻器傳送的反饋數據。
5.如權利要求1或2所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述的齒輪箱還設有能夠使主機正車離合器、主機倒車離合器和電機離合器不能同時接排的電氣聯(lián)鎖裝置。
6.如權利要求1或2所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述的主機正車接脫排執(zhí)行機構、主機倒車接脫排執(zhí)行機構和電機接脫排執(zhí)行機構均由電磁閥組成。
7.如權利要求1或2所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述電源切換裝置的電源輸出端分別與柴油機控制箱的電源輸入端、軟軸控制器的電源輸入端、電推控制箱的電源輸入端和變頻器的電源輸入端連接。
8.如權利要求1或2所述的金槍魚延繩釣船的機電混合動力推進系統(tǒng)，其特征在于，所述的軟軸驅動機構包括一步進電機。
【文檔編號】B63H21/20GK204037882SQ201420383143
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
【發(fā)明者】周勁望, 葉守建, 顧能忠, 沈建林, 徐良琦 申請人:上海遠洋漁業(yè)有限公司