專利名稱：方位推進器的制作方法
技術領域：
本發明涉及方位推進器，特別涉及方位推進器的抑制振動。
背景技術：
近年，使用方位推進器作為船用推進裝置具有增加的傾向。由于方位推進器為在水平方向上進行360度旋轉的吊艙(pod)上設置推進器的結構，所以與由固定軸推進器和舵進行推進不同，能夠使船舶向任意方向移動并能夠正確維持當前位置。對于這種方位推進器，具有機械傳遞船內設置的原動機的動力來驅動推進器的方式、和向吊艙內設置的電動機供給在船內發電后的電力來驅動推進器的方式。另外，上述方位推進器也具有與吊艙一體旋轉的舵(舵)。如圖6所示，方位推進器I例如安裝在船舶S的船尾等上而使用。如圖7所示，該方位推進器具備吊艙2、推進器3和舵4。該情況下的舵4的水平截面為舵形狀，并由包含與船舶S連接的連接軸部的上部支柱4a、和向吊艙2的下方延伸并具有相同的舵形狀截面的下部支柱4b構成。位于上部支柱4a下方的部分，即具備支柱4和推進器3的吊艙2通過未圖示的旋轉裝置，能夠相對于船舶S —體轉動(參照圖中的箭頭R)。另外，船舶S的船內設置有原動機5，原動機5的動力經由兩組傘齒輪單元6、7向推進器3傳遞。此時，原動機5的動力通過船內設置的傘齒輪單元6將水平方向的驅動力變換為垂直方向，而且，通過吊艙2內部設置的傘齒輪單元7將垂直方向的驅動力變換為水平方向并向推進器3傳遞。圖中的符號8表不船內水平驅動軸,9表不垂直驅動軸，10表不吊艙內水平驅動軸。由此，具備舵4的方位推進器I當較大的舵角時，由于由推進器3產生的力變化增大，由此產生機器整體振動的問題。作為涉及這種振動的現有技術，已知的為例如如下述的專利文獻I公開的內容所示的技術，即通過利用馬格納斯效應獲得橫向的升力，使用小的舵角來獲得需要的舵力，從而抑制振動。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:(日本)特開2004-106566號公報
發明內容
發明要解決的問題如上所述，安裝有舵的方位推進器由于當較大的舵角時由推進器產生的力變動增大，因此受此影響，方位推進器的機器整體振動。這樣的方位推進器整體的振動由于產生不利的船體振動以及成為相關機器故障的原因，因此不受歡迎。
本發明鑒于上述問題而成，其目的為在安裝舵的方位推進器中，抑制當大的舵角時等產生的方位推進器整體的振動。用于解決問題的手段本發明為了解決上述問題，采用下述手段。本發明的一個方式涉及的方位推進器，機械傳遞在船內設置的原動機的動力，并經由包含舵狀部的支柱來驅動在船體上安裝的吊艙的推進器，并且以上述吊艙和上述支柱一體轉動的方式構成，其中，在上述支柱的內部設有使固有振動頻率變化的抑制振動機構。根據這樣的本發明的一個方式涉及的方位推進器，由于在支柱的內部設置使固有振動頻率變化的抑制振動機構，因此能夠使方位推進器本身的固有振動頻率變化并產生偏移，從而能夠抑制振動。本發明的一個方式涉及的方位推進器的上述抑制振動機構優選為設置在上述支柱內并沿傳遞上述原動機的動力的垂直驅動軸上下動作的錘。另外，本發明的一個方式涉及的方位推進器的上述抑制振動機構優選為，設置在上述支柱內的下部并經由彈簧和衰減器與上述支柱聯結的錘。另外，本發明的一個方式涉及的方位推進器的上述抑制振動機構優選為設置在上述支柱內并通過動力轉動的偏心錘。另外，本發明的一個方式涉及的方位推進器的上述抑制振動機構優選為設置在上述支柱內的多個液體罐的液面調整。此時作為適當的液體罐的充填液體，可為機械傳遞原動機的動力的機構的潤滑油或海水。本發明的一個方式涉及的方位推進器的上述抑制振動機構優選為具備設置在上述支柱和/或上述吊艙內部的振動信息檢測部、和根據從該振動信息檢測部接受輸入的振動信息來輸出振動控制信號的控制部。由此，能夠輸出根據振動信息的振動控制信號并進行使振動機構動作的自動抑制振動。發明效果根據上述本發明，在大的舵角時由推進器產生的力的變動增大的、安裝有舵的方位推進器中，通過抑制振動機構能夠抑制方位推進器整體的振動。從而，能夠防止或降低不利的船體振動和相關機器的故障。
圖1是表示本發明涉及的方位推進器的一個實施方式的概略構成圖。圖2是表示用于圖1所示的方位推進器通過自動控制進行抑制振動的構成例的概略構成圖。圖3A是表示本發明涉及的方位推進器的第I變形例的概略構成圖。圖3B是圖3A的A-A截面圖。圖4A是表示本發明涉及的方位推進器的第2變形例的概略構成圖。圖4B是圖4A的B-B截面圖。圖5A是表示本發明涉及的方位推進器的第3變形例的概略構成圖。圖5B是圖5A的C-C截面圖。圖6是表示將安裝有舵的方位推進器安裝在船尾上的船舶的圖。
圖7是表示關于安裝有舵的方位推進器的現有例的概略構成圖。
具體實施例方式以下，基于
本發明涉及的方位推進器的一個實施方式。圖1所示的實施方式的方位推進器IA為安裝在船舶S的船尾等而使用的船用推進裝置的一種。該方位推進器IA機械傳遞船舶S的船內設置的原動機5的動力，經由作為舵4而包含發揮作用的舵狀部的支柱而驅動安裝在船體上的吊艙2的推進器3，并且相對于船舶S，吊艙2與作為舵4發揮作用的支柱一體轉動。此時的支柱通過設置水平截面為舵形狀的區域而兼任舵4。S卩，舵4具有舵形狀的水平截面，并由包含與船舶S連接的連接軸部的上部支柱4a、和向吊艙2的下方延伸并具有同樣的舵形狀截面形狀的下部支柱4b構成。并且，位于上部支柱4a下方部分，即具備舵4和推進器3的吊艙2通過未圖示的旋轉裝置，能夠相對于船舶S —體轉動。原動機5的動力經由兩組傘齒輪單元6、7向推進器3傳遞。此時，在船內設置的傘齒輪單元6中，通過在與原動機5連接的船內水平驅動軸8的另一端所固定的傘齒輪6a和固定在垂直驅動軸9的上端部的傘齒輪6b哨合,將水平方向的驅動力變換為垂直方向。而且，在吊艙2內設置的傘齒輪單元7中，通過垂直驅動軸9的下端部上固定的傘齒輪7a和在一端安裝有推進器3的吊艙內水平驅動軸10的另一端上固定的傘齒輪7b嚙合，垂直方向的驅動力變換為水平方向并向推進器3傳遞。對于上述構成的方位推進器1A，在支柱的內部，此時為在舵4的內部設有使固有振動頻率變化并衰減的抑制振動機構。此時的抑制振動機構設置在舵4的內部空間內并利用傳遞原動機5的動力的垂直驅動軸9，為沿該垂直驅動軸9上下動作的錘20。錘20的上下動作例如可使用圖中省略的電動機和驅動機構進行。使用這樣的錘20的抑制振動機構當使錘20上下移動時，方位推進器IA的重心位置和慣性力矩產生變化。因而，由于方位推進器IA的固有頻率也產生變化，從而在具備舵4的方位推進器IA大的舵角的情況下，能夠使由推進器3產生的大的力的變動所導致的振動從共振點移開。從而，能夠衰減振動。另外，如圖2所示，上述的抑制振動機構的錘20具備在兼任舵4的支柱和/或吊艙2的內部設置的振動信息檢測部30、和根據從振動信息檢測部30接受輸入后的振動信息來輸出振動控制信號的控制部40。振動信息檢測部30例如為配置在舵4的內部感測振動的變位計。由該振動信息檢測部30獲得的振動信息通過有線或無線方式傳送至設置在船內適當位置的另外設置的控制部40。控制部40為根據從振動信息檢測部30接受輸入后的振動信息輸出振動控制信號的信息處理裝置，例如對通過變位計獲得的振動信息(位置信息)進行傅立葉解析，并對振動大的振動成分提取振幅、頻率和相位。并且，當以不與該振動成分共振的方式使錘20下上動作并使方位推進器IA的固有頻率變化時，通過衰減振動大的振動成分或防止振動增幅，能夠構成自動降低振動的自動抑制振動。另外，此時的振動檢測部30除了通過上述變位計直接獲得振動信息之外，也可根據采用速度計和加速度計獲得的速度和加速度的相互關系，間接獲得振動信息。
上述抑制振動機構不限于錘20的上下動作，也可為下述變形例。在以下說明的變形例中，對于與上述實施方式相同的部分采用相同的符號，并省略其詳細說明。圖3A和3B表示的第I變形例的抑制振動機構在使用錘21這點上與上述實施方式相同。但是，在該變形例中，為在舵4內的下部設置的錘21的兩端經由彈簧22和衰減器23與舵4連接的結構。這樣構成的抑制振動機構利用動吸振器的原理，能夠吸收方位推進器IB的橫向搖動。另外，當彈簧22的剛性和衰減器23的衰減性能可變時，能夠根據振動狀態適當調整抑制振動機構的抑制振動性。圖4A和圖4B表示的第2變形例的抑制振動機構為設置在舵4的內部(圖示例中為下部)并通過動力進行旋轉的偏心錘24。該偏心錘24與電動機24a連接并通過旋轉進行加振。此時，針對方位推進器IC的振動，通過偏心錘24進行180度相位偏移的力加振，能夠反向(counter)擊打,從而抑制振動。圖5A和5B表示的第3變形例的抑制振動機構在舵4的內部設置多個液體罐25，并進行各液體罐25的液面調整。在圖示的構成例中，由于在舵4的內部上下左右分散配置共計四個液體罐25，因此通過各液體罐25的液面(液體充填量)調整，重量分配也在變化。從而，由于方位推進器ID的重心位置也產生變化，因此與圖1所示的錘20的上下動作相同，即使不使用特別的錘，通過液面位置的調整也能夠進行抑制振動。作為該液體罐25中使用的充填液體，可為向方位推進器ID機械傳遞原動機5的動力的機構的潤滑油或海水。潤滑油為兩組傘齒輪單元6、7和未圖示的軸承等的潤滑中所使用的潤滑油，從潤滑油罐使用充填用泵向各液體罐25供給必要量。另外，各液體罐25上分別連接有設置開閉閥的液體充填配管和液體排出配管。也可代替液體罐25，采用將潤滑油罐分成多個分散配置的構造。當使用海水作為充填液體時，由于在海洋中航行這樣的船舶特性，所使用的海水量不受限制。另外，與使用潤滑油的情況不同，罐內不會沉淀淤泥等。即使在使用海水的情況下，也需要海水泵、海水充填配管和海水排出配管等。上述與抑制振動機構有關的各變形例可通過使上述振動信息檢測部30和控制部40的組合,也能進行自動抑制振動。由此，根據上述本實施方式，由于在當大的舵角時由推進器3產生的力的變動變大的安裝有舵的方位推進器中設置抑制振動機構，因此能夠通過抑制振動機構抑制方位推進器整體的振動。從而，具備安裝有舵的方位推進器的船舶，通過抑制振動機構降低不利的船體振動，并且還能防止或降低相關機器類的故障。本發明不限于上述實施方式，而是能夠在不脫離其主旨的范圍內進行適當變更。符號說明IA ID方位推進器2 吊艙
3推進器4 舵5原動機6、7傘齒輪單元8船內水平驅動軸9垂直驅動軸10吊艙內水平驅動軸20、21 錘22 彈簧23衰減器24偏心錘25液體罐30振動信息檢測部40控制部
權利要求
1.一種方位推進器，機械傳遞在船內設置的原動機的動力，經由包含舵狀部的支柱驅動在船體上安裝的吊艙的推進器，并以上述吊艙和上述支柱一體轉動的方式構成，其中， 在上述支柱的內部設有使固有振動頻率變化的抑制振動機構。
2.根據權利要求1所述的方位推進器，上述抑制振動機構為設置在上述支柱內并沿傳遞上述原動機的動力的垂直驅動軸上下動作的錘。
3.根據權利要求1所述的方位推進器，上述抑制振動機構為設置在上述支柱內的下部并經由彈簧和衰減器與上述支柱聯結的錘。
4.根據權利要求1所述的方位推進器，上述抑制振動機構為設置在上述支柱內并通過動力轉動的偏心錘。
5.根據權利要求1所述的方位推進器，上述抑制振動機構為對設置在上述支柱內的多個液體罐進行液面調整。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的方位推進器，上述抑制振動機構具備:設置在上述支柱和/或上述吊艙內部的振動信息檢測部、和根據從該振動信息檢測部接受輸入的振動信息來輸出振動控制信號的控制部。
全文摘要
一種方位推進器，其安裝有舵，抑制在大的舵角時等產生的方位推進器整體的振動。機械傳遞在船內設置的原動機(5)的動力，經由包含舵狀部的支柱來驅動在船體上安裝的吊艙(2)的推進器(3)，并以吊艙(2)和支柱一體轉動的方式構成的方位推進器(1A)中，在支柱的內部設有使固有振動頻率變化的抑制振動機構的錘(20)。
文檔編號F16F15/02GK103097239SQ20118003275
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月25日 優先權日2010年9月15日
發明者秋山陽, 林慎之 申請人:三菱重工業株式會社