本發(fā)明涉及一種能操縱的拖拽疏浚船舶，如耙吸式挖泥船(TSHD)，該能操縱的拖拽疏浚船舶包括船舶推進(jìn)構(gòu)件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，船舶推進(jìn)構(gòu)件與用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)構(gòu)件的推進(jìn)軸耦接，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有用于為船舶推進(jìn)構(gòu)件提供動(dòng)力的中央驅(qū)動(dòng)軸。

這種耙吸式挖泥船(TSHD)具有兩種總航行模式：1)自由航行和2)利用船外耙頭進(jìn)行疏浚(簡(jiǎn)稱"拖拽")。在拖拽期間，已知了具有可調(diào)螺距(pitch,節(jié)距)螺旋槳(CPP)的TSHD通過改變CPP葉片的螺距來(lái)改變螺旋槳推力。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)(和螺旋槳)的速度保持不變或至少可在很小的速度范圍內(nèi)改變。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)發(fā)電機(jī)以能夠?yàn)門SHD上的耗電器械提供足夠的動(dòng)力時(shí)或當(dāng)驅(qū)動(dòng)挖泥泵或噴射泵時(shí)，該因此幾乎恒定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是必要的。

在拖拽模式下，很顯然，來(lái)自推進(jìn)系統(tǒng)的所需推力將不斷變化。這是由諸如改變當(dāng)前速度和方向、水深、耙頭阻力等因素造成的。一般而言，對(duì)于TSHD，拖拽模式的動(dòng)力消耗最高，因此拖拽模式對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇具有決定性。在拖拽模式下，利用能控制螺距的螺旋槳(CPP)，可改變螺旋槳葉片的螺距。這導(dǎo)致螺旋槳的效率較低(低得多)。

利用固定螺距螺旋槳(FPP)，當(dāng)進(jìn)行拖拽時(shí)，通過減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將減小螺旋槳的速度。然而，減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速還會(huì)顯著降低可用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，這是不希望發(fā)生的。

CN202209384U公開了一種船用齒輪箱。然而，無(wú)法自由地接近推進(jìn)軸，這至少是因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸布置成與推進(jìn)軸成一條直線。

根據(jù)標(biāo)題，JPS5854258A涉及一種船用減速換向齒輪。同樣，從其圖3可清楚看出，無(wú)法自由接近推進(jìn)軸25的端部。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種效率提高(尤其是在拖拽期間)的能操縱的拖拽疏浚船舶。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的通過能操縱的拖拽疏浚船舶得以實(shí)現(xiàn)，該能操縱的拖拽疏浚船舶包括：

船舶推進(jìn)構(gòu)件，其與設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)構(gòu)件的單個(gè)齒輪的推進(jìn)軸耦接；

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其具有與船舶推進(jìn)構(gòu)件耦接的中央驅(qū)動(dòng)軸，以為船舶推進(jìn)構(gòu)件提供動(dòng)力；和

傳動(dòng)裝置，其具有設(shè)有拖拽小齒輪的至少一個(gè)拖拽傳動(dòng)軸，以及設(shè)有航行小齒輪的航行傳動(dòng)軸；

其中，中央驅(qū)動(dòng)軸通過拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸中的一個(gè)與推進(jìn)軸的單個(gè)齒輪耦接。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸中的一個(gè)與推進(jìn)軸的單個(gè)齒輪耦接，使得能夠在最佳操作點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳進(jìn)行操作，而推進(jìn)軸仍可以簡(jiǎn)單方式受支撐，從而允許推進(jìn)軸在操作期間強(qiáng)有力地承載所受軸向力?？稍O(shè)想拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸與設(shè)有推進(jìn)軸的不同齒輪耦接，重要的是拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸與推進(jìn)軸耦接，以便可自由接近推進(jìn)軸的軸向側(cè)。拖拽期間的效率提高是因?yàn)橥ㄟ^提供傳動(dòng)裝置，可選擇船舶發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳的最佳操作點(diǎn)，從而降低了燃料消耗。此外，由于效率提高，利用相同的發(fā)動(dòng)機(jī)可提高性能，或拖拽期間需要較少動(dòng)力，因此對(duì)于相同的TSHD性能，可以安裝較小的發(fā)動(dòng)機(jī)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，推進(jìn)軸為中空。中空軸使得其內(nèi)能夠容納與能控制螺距的螺旋槳可操作地耦接的控制工具。很明顯，整個(gè)推進(jìn)軸無(wú)需完全為中空，該軸可部分為中空。重要的是，使得該中空軸能夠容納與能控制螺距的螺旋槳可操作地耦接的控制工具。

在一個(gè)實(shí)施方式中，推進(jìn)構(gòu)件為能控制螺距的螺旋槳。與固定螺距螺旋槳相比，變化的CPP葉片螺距使得能夠更好更快地控制推進(jìn)。

應(yīng)注意，利用固定螺距螺旋槳(FPP)執(zhí)行工作的TSHD還具有的優(yōu)點(diǎn)是兩速推進(jìn)齒輪箱。具有第二齒輪箱減速(導(dǎo)致額定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的螺旋槳速度減小)將導(dǎo)致拖拽期間的可用功率增加。這再次將使得挖泥船能夠在更惡劣的(水流和天氣)條件下繼續(xù)工作。

在一個(gè)實(shí)施方式中，能操縱的疏浚船舶包括與能控制螺距的螺旋槳可操作地耦接的控制工具。

在一個(gè)實(shí)施方式中，與能控制螺距的螺旋槳可操作地耦接的控制工具至少部分地容納在中空軸內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，中央驅(qū)動(dòng)軸、拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸在推進(jìn)軸上方延伸。這便于維護(hù)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，中央驅(qū)動(dòng)軸、拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸在一個(gè)軸平面內(nèi)延伸，使得可分割軸外殼可具有在所述軸平面內(nèi)延伸的分割線。這有助于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且堅(jiān)固的外殼。

在一個(gè)實(shí)施方式中，拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸中每一個(gè)都設(shè)有用于以驅(qū)動(dòng)方式與中央驅(qū)動(dòng)軸耦接和斷開耦接的相應(yīng)的離合器裝置。用于以驅(qū)動(dòng)方式與中央驅(qū)動(dòng)軸耦接和斷開耦接的相應(yīng)的離合器裝置本身是已知的。

在一個(gè)實(shí)施方式中，拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸的相應(yīng)的離合器裝置布置在軸外殼外部。相應(yīng)的離合器裝置布置在軸外殼外部更加便于進(jìn)行維護(hù)。

在本專利中討論的各方面可組合以提供額外的有利優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

將參考示意圖進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)推進(jìn)系統(tǒng)的俯視圖；

圖2a是根據(jù)本發(fā)明的推進(jìn)系統(tǒng)的俯視圖，以及

圖2b是圖2a中的推進(jìn)系統(tǒng)的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

圖1中示出了現(xiàn)有技術(shù)推進(jìn)系統(tǒng)。船舶推進(jìn)構(gòu)件1與推進(jìn)軸13耦接。軸設(shè)有兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)構(gòu)件1的齒輪14、15。離合器裝置21布置在兩個(gè)齒輪14與15之間。從圖1可清楚地看到，不容易接近并支撐軸13的軸向端部，或在軸13的軸向端部?jī)?nèi)引入控制工具。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(未示出)具有與船舶推進(jìn)構(gòu)件1耦接以為船舶推進(jìn)構(gòu)件提供動(dòng)力的中央驅(qū)動(dòng)軸16。離合器裝置20嚙合時(shí)，傳動(dòng)裝置具有通過小齒輪19和齒輪14的拖拽齒輪裝置，而當(dāng)離合器裝置21嚙合時(shí)，傳動(dòng)裝置具有通過齒輪18和齒輪15的航行齒輪裝置。拖拽齒輪裝置和航行齒輪裝置一起形成傳動(dòng)裝置，以附圖標(biāo)記4表示。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)至如圖2a和2b所示的根據(jù)本發(fā)明的推進(jìn)系統(tǒng)。

圖2a和2b示出了船舶推進(jìn)構(gòu)件1，該船舶推進(jìn)構(gòu)件與設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)構(gòu)件1的單個(gè)齒輪2的推進(jìn)軸13耦接。船舶本身未示出。

推進(jìn)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有與船舶推進(jìn)構(gòu)件1耦接的中央驅(qū)動(dòng)軸3，以為船舶推進(jìn)構(gòu)件提供動(dòng)力。中央驅(qū)動(dòng)軸3與船舶推進(jìn)構(gòu)件1齒嚙合。

推進(jìn)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)拖拽傳動(dòng)軸5和航行傳動(dòng)軸7的傳動(dòng)裝置4。拖拽傳動(dòng)軸5設(shè)有拖拽小齒輪6在拖拽傳送期間，中央驅(qū)動(dòng)軸3通過驅(qū)動(dòng)軸小齒輪、齒輪22、拖拽小齒輪6和齒輪2(簡(jiǎn)稱為拖拽齒輪裝置)與船舶推進(jìn)構(gòu)件1齒輪齒嚙合。航行傳動(dòng)軸7設(shè)有航行小齒輪8。在航行傳送期間，中央驅(qū)動(dòng)軸3通過驅(qū)動(dòng)軸小齒輪、齒輪23、航行小齒輪8和齒輪2(簡(jiǎn)稱為航行齒輪裝置)與船舶推進(jìn)構(gòu)件1齒輪齒嚙合。

中央驅(qū)動(dòng)軸3通過拖拽傳動(dòng)軸和航行傳動(dòng)軸中的一個(gè)而與推進(jìn)軸的單個(gè)齒輪2耦接。拖拽齒輪裝置6與齒輪2以及航行齒輪裝置8與齒輪2之間通過兩個(gè)離合器裝置11、12以本身已知的方式實(shí)現(xiàn)移位。拖拽齒輪裝置和航行齒輪裝置一起形成傳動(dòng)裝置，以附圖標(biāo)記4表示。

拖拽傳動(dòng)軸5和航行傳動(dòng)軸7中每一個(gè)都設(shè)有用于以驅(qū)動(dòng)方式與中央驅(qū)動(dòng)軸3耦接和斷開耦接的各自的離合器裝置11、12。在這種情況下，拖拽傳動(dòng)軸5和航行傳動(dòng)軸7的各自的離合器裝置11、12均布置在軸外殼外部，以為維護(hù)提供便利。

如圖2b示意性地所示，設(shè)置了與能控制螺距的螺旋槳1可操作地耦接的控制工具9。控制工具9至少部分地容納在推進(jìn)軸13內(nèi)，在這種情況下推進(jìn)軸13為中空的。

如圖2b所示，中央驅(qū)動(dòng)軸3、拖拽傳動(dòng)軸5和航行傳動(dòng)軸7在推進(jìn)軸13的上方延伸。在這種情況下，拖拽傳動(dòng)軸5和航行傳動(dòng)軸7在一個(gè)軸平面10內(nèi)延伸，以便可分割的軸外殼(未示出)可具有在所述軸平面內(nèi)延伸的分割線。

圖2b示出了不同軸3、5、7、13之間的可能齒輪比的實(shí)例。很明顯，與航行齒輪裝置相比，拖拽齒輪裝置的齒輪比較高。軸24為輔助設(shè)備(如發(fā)電機(jī))的中央驅(qū)動(dòng)軸。

還將清楚的是，包括以上描述和附圖是為了說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施方案，而非限制保護(hù)范圍。從本公開起，更多實(shí)施方案對(duì)于技術(shù)人員而言將很明顯，這些實(shí)施方案在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)并且在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)，且明顯是現(xiàn)有技術(shù)與本專利公開的組合。