图2 - 瓦锡兰WST-24R推进器比同类传统推进器提供更高有效推力。

WST-24R推进器采用8度倾斜螺旋桨轴结构，比前一代产品的有效推力增加23％，可以使用更少的燃料，并占用更少船上宝贵的空间。

五年前，瓦锡兰着手对其整个推进器产品组合围绕水动力更高效的八度倾斜齿轮箱而构建的动力定位应用进行了全面的更新。WST钻井系列后，去年12月又正式推出了WST-24R推进器，WST-24R是世界上第一个采用倾斜齿轮箱和电动回转和伸缩的可伸缩式推进器。

与其前身LMT-FS1510一样，WST-24R的开发是针对在海上作业时需要安全动力定位以及在航行中需要将其收回的船舶。它的额定功率为2400千瓦，与LMT-FS1510相同，是穿梭油轮，海工支持船和工程船等船舶的理想选择。

新设计由位于Drunen的瓦锡兰海事技术和服务中心的一个团队在18个多月的时间内完成，在LMT-FS1510基础上进行了全方位的改进。与配备90度齿轮箱和倾斜导流罩的传统装置相比，有效推力增加23％，能够降低油耗和运营成本，同时提高船舶的动力定位性能。

精益设计意味着更少的部件，这也意味着更低的维护成本、更安全和更方便的安装、占用更少的船上宝贵空间以及降低漏油的风险。

Complete redesign 完全重新设计

自2016年初开始重新设计以来，瓦锡兰的团队一直与船东和船厂保持密切联系，以确保产品符合他们对伸缩式推进器的要求。这促使团队显著改变设计重点，使安装，维修和维护的便利性与性能一样放在首要考虑方面。

使用LMT-FS1510等常规推进器（配备90度齿轮箱）时，喷射水流向下偏转不足以阻止来自推进器的水流撞击船底，从而导致推进器与推进器之间以及推进器与相邻船体之间产生很高的相互作用损失。倾斜5度的导流罩在一定程度上抵消了这种情况，但有效推力仍然显著降低。

另一方面，WST-24R与瓦锡兰钻井全回转推进器系列一样，整个吊舱，轴系，螺旋桨和导流罩都向下倾斜8度。这是研究表明的足以使喷射水流向下偏转远离船体而不显著减小水平推力的倾角。（图1）

图1 -这些图片表明安装了传统推进器和倾斜推进器水流与船体之间的差异。

典型情况下，在穿梭油轮或铺管船中，两到三个可伸缩式推进器将与两到三个主推进器以及一到两个侧向推进器一起工作。

在这种配置中，推进器与推进器的相互作用存在进一步的风险。八度倾斜也可以通过偏转喷射水流来减少“禁区”（禁区是指推进器水流在没有吹入其它推进器而不能工作的区域）。

只在现有的LMT-FS1510设计中增加一个倾斜的齿轮箱会显著增加推进器占用的空间，因为额外的角度意味着较长的收缩长度。

为防止这种情况，瓦锡兰重新设计了整个推进器，包括船内部件，以使系统更加紧凑。 LMT-FS1510使用的液压收缩和回转机构已被更轻便更紧凑的电气系统取代。

通过使用单个驱动器箱来控制用于回转和收回的三个电动机，可以释放大量的空间。当推进器正在收缩时，不需要回转；当推进器回转时，不需要收缩，从而使第二个驱动器变得冗余。

切换到电气系统也消除了液压油泄漏的风险，造成海洋污染和船员不安全的滑溜工作空间，并且使装置更容易维护。

WST-24R可配备2600mm或2800mm螺旋桨，而不是LMT-FS1510上使用的2500mm螺旋桨，从而降低功率密度。

结合对螺旋桨齿轮箱和导流罩水动力形状的改进，即使没有改进船体推进器的相互作用，WST-24R在相同功率下的单位推力也会增加10％。（图2）

New patent application for retraction mechanism 新机型专利

为开发一种更紧凑的伸降系统，Drunen团队开发并申请了一项使用张力加载螺杆伸降推进器新机构的专利。

新机构使螺杆直径从330mm减小到80mm，以提升相同的负载。由于螺杆是自锁的，所以新设计也消除了推进器收回时需要使用外部锁定钩。

不管作用在螺杆上的力的方向如何，新机构都可以使螺杆在张力作用下永久性地收回推进器。这可以防止螺杆弯曲；从而较小的螺杆可用于相同的负载。（图3）

图3 - WST-24R新型螺杆伸降系统。

Single seal 单一密封

WST-24R使用由领先制造商为瓦锡兰开发的单一特殊形状的密封件，以保护回转和伸降机构。这意味着推进器与具有双密封的LMT-FS1510相比少一道油-海水界面，从而减少漏油风险。

WST-24R的密封本质上是一种旋转密封，通过结合液压缸密封的元件，该密封也适用于线性运动。

这对于LMT-FS1510伸降机构所用的填料函密封和用于回转的唇形密封是一项重大改进。

特别是旧的填料箱密封难以完全密封，总是导致水泄漏到船内。新的密封件设计更坚固，更紧凑，在工作过程中将进水量减少到最小。

Easy installation and maintenance 易于安装和维护

推进器简化的即插即用设计意味着它可以作为一个单独的组件安装到船体上，减少时间并减少劳动。

推进器设计成一次性发送到船厂，每个单元都预先组装好并在瓦锡兰的工厂预先校中。然后将推进器在船厂安装并对准，使用3D激光扫描仪检查校中情况。

推进器也可以作为船内可拆卸单元交付，有效避免进坞相关的成本和风险。

该装置还配备了一个额外的充气密封，在推进器收回时启动，防止任何水进入船内。充气式密封还可以使装置的伸降/回转密封在船内进行维修，而不需要进坞。

用于倾斜齿轮箱的复合回转支撑轴承也设计为可供潜水员在水中维修。

Conclusions 结论

安装8度倾斜式齿轮箱所带来的额外挑战促使WST-24R的开发团队进行了比其它全回转推进器产品组合更完整的重新设计。

在推出一个月后，瓦锡兰已将与一家主要船东签订排他性协议，该高运行性能的推进器，所带来的的按照成本利润和便利的维护，其在未来几年都将成为该船东的主要选择。

作者：Vincent Klous，

瓦锡兰船舶与海洋解决方案部，推进产品开发经理

邮箱：vincent.klous@wartsila.com

翻译校对：周振文，

瓦锡兰船舶与海洋解决方案部，销售工程师