用于环保型船舶过洞方法的电动拖轮技术

本实用新型专利技术提供一种用于牵引船舶过隧洞的电动拖轮。所述电动拖轮包括拖轮本体和设置在拖轮本体内的电动动力装置，在拖轮本体尾部设有船舶夹持机构和电动绞盘，在拖轮本体的两侧对称设有多组限位机构；所述船舶夹持机构包括对称设置拖轮本体尾部用于夹持牵引船舶的左夹持臂和右夹持臂，每组限位机构是由两个对称设置的限位臂组成；所述电动绞盘固定安装在拖轮本体上，并在牵引船舶时，通过牵引缆绳与被拖船舶船艏系缆装置连接。所述动力装置包括蓄电池供电系统、直流配电板、日用供电系统和推进系统，推进系统包括推进控制柜和推进电机。本实用新型专利技术可用于拖动船舶过隧洞，解决了现有船舶在通过隧洞时发动机排放的尾气会对洞内环境造成影响的问题。

Electric tugboat for environmental protection ship passing through hole

【技术实现步骤摘要】
用于环保型船舶过洞方法的电动拖轮
本技术涉及到航运领域和水利水电工程领域，更加具体来说是一种用于环保型船舶过洞方法的电动拖轮。
技术介绍
在某船闸的设计中，为减少土建开挖工程量，在船舶进入船闸之前，需要经过一段隧洞，隧洞段长度1800m，为双线隧洞、双线通航；隧洞段航槽净宽25.0m，最低通航水位145.00m，最高通航水位175.00m；航槽底高程134.00m，航槽顶高程181.00m，最小坎上水深11.00m；洞内适航船舶最大代表船型尺度为：130m×22m×5.5m(总长×型宽×吃水，下同)，最小船型尺度为：55m×11m×2.6m；单条隧洞内不考虑双船并行，船舶过洞时前后安全距离200m，船舶过洞速度≤2.0m/s，最大代表船型满载以最大过洞速度行进时的航行阻力≤180kN。船舶在通过隧洞时，如果继续开启船舶发动机，发动机排放的尾气会对洞内环境造成影响，而隧洞较长，尾气不易排出，存在消防安全隐患，危害船员的身体健康。
技术实现思路
本技术根据现有技术的不足提供一种用于环保型船舶过洞方法的电动拖轮，该电动拖轮可以全程牵引船舶通过隧洞，不会排放尾气，对环境没有污染，降低对船上人员身体健康的危害，可以大大降低消防隐患。为了达到上述技术目的，本技术提供的技术方案为：所述一种用于牵引船舶过隧洞的电动拖轮包括拖轮本体和设置在拖轮本体内的动力装置，在拖轮本体尾部设有船舶夹持机构和电动绞盘，在拖轮本体的两侧对称设有多组限位机构；所述船舶夹持机构包括对称设置拖轮本体尾部的左夹持臂和右夹持臂，所述左夹持臂和右夹持臂均是由多根连杆铰接而成，其临近拖轮本体的第一连杆与拖轮本体铰接，在每个夹持臂的自由端连杆外侧设有第一限位轮，且在每两个相邻的连杆之间均设有第一油缸，并通过多个第一油缸控制夹持臂伸缩使第一限位轮在航槽侧壁上进行导向限位，在每个夹持臂的连杆中部内侧设有夹持部，所述夹持部通过支撑杆与夹持臂铰接，并在支撑杆与夹持臂之间设有第二油缸，通过第二油缸控制夹持部对船舶夹紧；每组限位机构是由两个对称设置在拖轮本体两侧的限位臂组成，每个限位臂是由至少两根连杆铰接而成，限位臂与拖轮本体铰接，并在限位臂铰接拖轮本体的连杆与拖轮本体之间设有第四油缸，在每个限位臂的自由端连杆外侧设有第二限位轮，并在相邻两根连杆之间设有第三油缸，在第三油缸和第四油缸的控制下带动限位臂的至少两个连杆伸缩使第二限位轮在航槽侧壁上进行导向限位；所述电动绞盘固定安装在拖轮本体上，并在牵引船舶时，通过牵引缆绳与被拖船舶船艏系缆装置连接；所述动力装置包括蓄电池供电系统、直流配电板、日用供电系统和推进系统，蓄电池供电系统通过直流配电板分别与日用供电系统和推进系统连接，日用供电系统包括逆变电源柜和交流配电板，交流配电板通过逆变电源柜与直流配电板连接；推进系统包括推进控制柜和推进电机，直流配电板直接与推进控制柜连接，并通过推进控制柜实现推进电机推进工作的控制。本技术较优的技术方案：所述动力装置包括两套蓄电池供电系统、两套推进系统和两个逆变电源柜，所述直流配电板内装有两组直流母排，两组直流母排之间设有隔离开关，每组直流母排与其中一组蓄电池供电系统、一套推进系统和一个逆变电源柜连接，所述交流配电板内装有两组交流母排，两组交流母排之间设有隔离开关，每个逆变电源柜连接其中一组交流母排；每套蓄电池供电系统包括设置在拖轮本体电池舱内的多个电池柜和电池充放电控制柜，每个电池柜设置成多层货架结构，每个电池柜内串联有多个蓄电池模块，多个电池柜之间通过电池充放电柜并联连接到直流配电板上。本技术较优的技术方案：所述每个夹持臂和限位臂的自由端连杆均为伸缩油缸，且第一限位轮和第二限位轮分别安装在夹持臂和限位臂自由端伸缩油缸的活塞杆端部，并可通过伸缩油缸控制其伸缩；所述支撑杆也为伸缩油缸，其夹持部安装在伸缩油缸的活塞杆端部。本技术较优的技术方案：所述电动绞盘设有两个，对称设置在拖轮本体上。本技术较优的技术方案：所述推进电机采用三相异步电机驱动全回转舵桨进行动力输出，电机由推进控制柜进行变频驱动。本技术的电动拖轮还配套设有液压控制系统，主要用于控制每个油缸的伸缩。本技术中的电动拖轮采用蓄电池供电，被牵引船舶在隧洞内发动机保持停机状态，根据隧洞布置、长度、通过的代表船型等条件，单条隧洞最大同时通过船只数量为5艘，双线隧洞最大考虑10艘拖轮同时工作，考虑满负荷工作，另备10艘作为备用(充电与工作交替)。电动拖轮牵引船舶通过隧洞时，拖轮位于被牵引的船舶船艏，通过两根缆绳与船舶连接、牵引，电动拖轮尾部可开合调整的限位装置将被牵引船舶船艏夹持定位，在隧洞进、出口处两侧闸墙上沿高度方向设置数组转动式橡胶导轮护舷，可在锚地或待泊区等适当的区域设置电动拖轮充电泊位。本技术中的电动拖轮即拖船，其船体结构与现有的拖船结构相同。本技术的有益效果：(1)本技术在拖轮船舷外侧根据布置需要设置2～4组由油缸调整的限位装置，拖轮限位装置主要由连杆机构、驱动油缸和限位臂末端橡胶导轮组成，连杆结构一端通过铰接的方式连接在拖轮本体上，另一端通过橡胶导轮在航槽侧壁上进行导向限位，连杆机构通过驱动油缸的作用，调整橡胶导轮的位置，使橡胶导轮在航槽侧壁上进行导向限位，对电动拖轮进行限位，确保拖轮本体在通过隧洞时能够沿着航槽前进；(2)拖轮艉部设有1组油缸驱动开合式限位装置，该装置由连杆结构、驱动油缸、橡胶导轮、橡胶夹持部等部分组成。连杆结构通过铰接的方式连接在拖轮本体上，连杆机构通过驱动油缸的作用，调整橡胶导轮和橡胶夹持部的位置，使橡胶导轮在航槽侧壁上进行导向限位，使橡胶夹持部夹持被拖船舶船艏定位，避免船舶跑偏。本技术结构简单、使用方便，可以与船体很好的连接，并能牵引船体按照航槽形式穿过隧洞，确保牵引过程中不会出现船舶便宜航线，而且不会排放尾气，对环境没有污染，消除了对船上人员身体健康的危害，大大降低了消防隐患。附图说明图1是本技术的船舶过隧洞的示意图；图2是本技术中的电动拖轮的结构示意图；图3是本技术中电动拖轮尾部夹持臂的结构示意图；图4是本技术中电动拖轮两侧限位机构的结构示意图；图5是本技术中电动拖轮的电控原理图。图中：1—拖轮本体，2—动力装置，3—电动绞盘，4—左夹持臂，4-1—第一连杆，4-2—自由端连杆，5—右夹持臂，6—支撑杆，7—第一油缸，8—第一限位轮，9—夹持部，10—第二油缸，11—限位臂，12—第二限位轮，13—第三油缸，14—航槽，15—被牵引船舶，16—牵引绳，17—系缆装置，18—第四油缸，19—待泊区，20—船闸。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图1至图5均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本技术实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本技术的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本技术的范围。基于本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于牵引船舶过隧洞的电动拖轮，其特征在于：所述电动拖轮包括拖轮本体(1)和设置在拖轮本体(1)内的动力装置(2)，在拖轮本体(1)尾部设有船舶夹持机构和电动绞盘(3)，在拖轮本体(1)的两侧对称设有多组限位机构；所述船舶夹持机构包括对称设置拖轮本体(1)尾部的左夹持臂(4)和右夹持臂(5)，所述左夹持臂(4)和右夹持臂(5)均是由多根连杆铰接而成，其临近拖轮本体(1)的第一连杆(4-1)与拖轮本体(1)铰接，在每个夹持臂的自由端连杆(4-2)外侧设有第一限位轮(8)，且在每两个相邻的连杆之间均设有第一油缸(7)，并通过多个第一油缸(7)控制夹持臂伸缩使第一限位轮(8)在航槽(14)侧壁上进行导向限位，在每个夹持臂的连杆中部内侧设有夹持部(9)，所述夹持部(9)通过支撑杆(6)与夹持臂铰接，并在支撑杆(6)与夹持臂之间设有第二油缸(10)，通过第二油缸(10)控制夹持部(9)对船舶夹紧；每组限位机构是由两个对称设置在拖轮本体(1)两侧的限位臂(11)组成，每个限位臂(11)是由至少两根连杆铰接而成，限位臂(11)与拖轮本体(1)铰接，并在限位臂(11)铰接拖轮本体(1)的连杆与拖轮本体(1)之间设有第四油缸(18)，在每个限位臂(11)的自由端连杆外侧设有第二限位轮(12)，并在相邻两根连杆之间设有第三油缸(13)，在第三油缸(13)和第四油缸(18)的控制下带动限位臂(11)的至少两个连杆伸缩使第二限位轮(12)在航槽(14)侧壁上进行导向限位；所述电动绞盘(3)固定安装在拖轮本体(1)上，并在牵引船舶时，通过牵引缆绳(16)与被牵引船舶(15)船艏的系缆装置(17)连接；所述动力装置(2)包括蓄电池供电系统、直流配电板、日用供电系统和推进系统，蓄电池供电系统通过直流配电板分别与日用供电系统和推进系统连接，日用供电系统包括逆变电源柜和交流配电板，交流配电板通过逆变电源柜与直流配电板连接；推进系统包括推进控制柜和推进电机，直流配电板直接与推进控制柜连接，并通过推进控制柜实现推进电机推进工作的控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于牵引船舶过隧洞的电动拖轮，其特征在于：所述电动拖轮包括拖轮本体(1)和设置在拖轮本体(1)内的动力装置(2)，在拖轮本体(1)尾部设有船舶夹持机构和电动绞盘(3)，在拖轮本体(1)的两侧对称设有多组限位机构；所述船舶夹持机构包括对称设置拖轮本体(1)尾部的左夹持臂(4)和右夹持臂(5)，所述左夹持臂(4)和右夹持臂(5)均是由多根连杆铰接而成，其临近拖轮本体(1)的第一连杆(4-1)与拖轮本体(1)铰接，在每个夹持臂的自由端连杆(4-2)外侧设有第一限位轮(8)，且在每两个相邻的连杆之间均设有第一油缸(7)，并通过多个第一油缸(7)控制夹持臂伸缩使第一限位轮(8)在航槽(14)侧壁上进行导向限位，在每个夹持臂的连杆中部内侧设有夹持部(9)，所述夹持部(9)通过支撑杆(6)与夹持臂铰接，并在支撑杆(6)与夹持臂之间设有第二油缸(10)，通过第二油缸(10)控制夹持部(9)对船舶夹紧；每组限位机构是由两个对称设置在拖轮本体(1)两侧的限位臂(11)组成，每个限位臂(11)是由至少两根连杆铰接而成，限位臂(11)与拖轮本体(1)铰接，并在限位臂(11)铰接拖轮本体(1)的连杆与拖轮本体(1)之间设有第四油缸(18)，在每个限位臂(11)的自由端连杆外侧设有第二限位轮(12)，并在相邻两根连杆之间设有第三油缸(13)，在第三油缸(13)和第四油缸(18)的控制下带动限位臂(11)的至少两个连杆伸缩使第二限位轮(12)在航槽(14)侧壁上进行导向限位；所述电动绞盘(3)固定安装在拖轮本体(1)上，并在牵引船舶时，通过牵引缆绳(16)与被牵引船舶(15)船艏的系缆装置(17)连接；所述动力装置(2)包括蓄电池供电系统、直流配电板、日用供电系统和推进系统，蓄电池供电系统通过直流配电板分别与日用供电系统和推进系统连接，日用供电系统包括逆变电源柜和交流配电板，交流配电板通过逆变电源柜与直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启行，王可，熊绍钧，于庆奎，方杨，王蒂，孔剑，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42