CN101462589B - 船艇用双机单轴动力后传动推进装置 - Google Patents

Abstract

船艇用双机单轴动力后传动推进装置，它涉及一种船艇用的推进装置。本发明的目的是为解决现有船艇动力后传动推进装置的可靠性、船艇的平稳性和舒适使用性较差的问题。本发明第一齿轮与第五齿轮为对称设置，第二齿轮与第四齿轮为对称设置，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的轴同在一条第一直线上，第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮的轴同在一条第二直线上，第一齿轮和第五齿轮轴的高度均高于第三齿轮轴的高度，即第一直线或第二直线分别与水平线的角度为8～20度。本发明船艇动力后传动推进装置提高了推进效率，动力后传动系统工作运转平稳，振动噪声大为降低，提高了船艇的平稳性和舒适使用性。

Description

船艇用双机单轴动力后传动推进装置

技术领域

本发明涉及一种船艇用的推进装置。

背景技术

当前近海域及内陆河船艇动力后传动推进装置大多采用主机——齿轮传动装置，这种传动形式的动力后传动推进装置推进效率不高，动力后传动系统工作运转不平稳，振动噪声较大，影响了船艇的平稳性和舒适使用性。

发明内容

本发明的目的是为解决现有船艇动力后传动推进装置推进效率不高，动力后传动系统工作运转不平稳，振动噪声较大，影响了船艇的平稳性和舒适使用性的问题，提供一种船艇用双机单轴动力后传动推进装置。本发明包含第一输入轴、第二输入轴、第一离合器、第二离合器、减速齿轮装置、第一传动轴、输出轴和第二传动轴组成，减速齿轮装置由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和箱体，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮依次设置在箱体内，第一齿轮和第二齿轮相啮合，第二齿轮和第三齿轮相啮合，第五齿轮和第四齿轮相啮合，第四齿轮和第三齿轮相啮合，第三齿轮的轴与输出轴相连接，第一输入轴的一端与第一离合器的一端相连接，第一离合器的另一端与第一传动轴的一端相连接，第一传动轴的另一端与第一齿轮轴连接，第二输入轴的一端与第二离合器的一端相连接，第二离合器的另一端与第二传动轴的一端相连接，第二传动轴的另一端与第五齿轮轴连接；第一齿轮与第五齿轮为对称设置，第二齿轮与第四齿轮为对称设置，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的轴同在一条第一直线上，第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮的轴同在一条第二直线上，第一齿轮和第五齿轮轴的高度均高于第三齿轮轴的高度，即第一直线或第二直线分别与水平线的角度为8～20度。

本发明的船艇用双机单轴动力后传动推进装置采用两机单桨柴-柴联合动力装置，两台柴油机交替运行，两台柴油机布置在螺旋桨轴系两侧，而且两台柴油机位于减速齿轮装置前端，两台柴油机与减速齿轮装置在同一机舱。两台柴油机为船艇用6135型柴油机。特别是第一齿轮和第五齿轮轴的高度均高于第三齿轮轴的高度，即第一直线或第二直线分别与水平线的角度为8～20度的设置，使本发明船艇动力后传动推进装置提高了推进效率，动力后传动系统工作运转平稳，振动噪声大为降低，提高了船艇的平稳性和舒适使用性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图(动力输入端为对称设置的结构)，图2是第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8和第五齿轮9的传动关系示意图，图3是本发明动力输入端非对称设置的结构示意图，图4是第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8或第五齿轮9的结构示意图，图5是第一离合器3或第二离合器4的结构示意图，图6是具体实施方式七的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：(参见图1～图3)本实施方式包含第一输入轴1、第二输入轴2、第一离合器3、第二离合器4、减速齿轮装置、第一传动轴10、输出轴11和第二传动轴12组成，减速齿轮装置由第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8、第五齿轮9和箱体13，第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8和第五齿轮9依次设置在箱体13内，第一齿轮5和第二齿轮6相啮合，第二齿轮6和第三齿轮7相啮合，第五齿轮9和第四齿轮8相啮合，第四齿轮8和第三齿轮7相啮合，第三齿轮7的轴与输出轴11相连接，第一输入轴1的一端与第一离合器3的一端相连接，第一离合器3的另一端与第一传动轴10的一端相连接，第一传动轴10的另一端与第一齿轮5轴连接，第二输入轴2的一端与第二离合器4的一端相连接，第二离合器4的另一端与第二传动轴12的一端相连接，第二传动轴12的另一端与第五齿轮9轴连接，第一齿轮5与第五齿轮9为对称设置，第二齿轮6与第四齿轮8为对称设置，第一齿轮5、第二齿轮6和第三齿轮7的轴同在一条第一直线14上，第三齿轮7、第四齿轮8和第五齿轮9的轴同在一条第二直线15上，第一齿轮5和第五齿轮9轴的高度均高于第三齿轮7轴的高度，即第一直线14或第二直线15分别与水平线16的角度a为8～20度。

具体实施方式二：(参见图1)本实施方式第一输入轴1和第二输入轴2之间以及第一离合器3和第二离合器4之间的位置为对称设置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：(参见图3)本实施方式第一输入轴1、第一离合器3和第一传动轴10设置在箱体13的一侧，第二输入轴2、第二离合器4和第二传动轴12设置在箱体13的另一侧，即为对角设置。其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：(参见图4)本实施方式的第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8和第五齿轮9均由齿轮轴21、齿圈22、轮辐23和阻尼材料层24组成，所述齿轮轴21、齿圈22和轮辐23分体铸造，齿轮轴21与齿圈22之间通过轮辐3固接形成齿轮本体25，所述齿轮轴21为MnCu合金齿轮轴，所述齿圈22为MnCu合金齿圈，所述轮辐23为40CrMnMo轮辐，所述阻尼材料层24贴覆在齿轮本体25的辐板25-1的两侧面上和齿轮本体25的轮缘25-2的内侧面上。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：(参见图4)本实施方式的阻尼材料层24的厚度为2mm～5mm。如此设置，更有效地减小了振动和空气噪声。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。

齿轮本体的辐板的两侧面上和齿轮本体的轮缘的内侧面上贴覆一定厚度的阻尼材料层带来了更好的减振降噪效果。同时有效地吸收了作用于输出轴上的振动，而使齿轮传动平稳可靠，减小了振动和空气噪声对乘客和船员身体健康的损害，同时降低了振动和空气噪声对船艇自身仪器设备及其安全可靠运行产生的影响，提高了船艇的平稳性和舒适使用性能。阻尼材料层的损失系数值是金属和合金的损失系数值的10～100倍。同时具有结构简单紧凑、运行可靠和维修方便等优点。

具体实施方式六：(参见图5)本实施方式的第一离合器3和第二离合器4均由输入轴31、第一调心滚子轴承32、油泵齿轮33、离合器壳体法兰34、离合器壳体35、拉力螺栓36、内摩擦片37、外摩擦片38、摩擦片座39、离合器活塞40、速泻阀41、第二调心滚子轴承42、进油装置43、输入轴后端盖44、主动齿轮45、弹簧座46、弹簧47、圆柱滚子轴承48、供油环50和输入轴前端盖51组成，离合器壳体35的一端与主动齿轮45的一端固定连接，弹簧座46设置在离合器壳体35内的中心处，弹簧座46的一端与主动齿轮45的一端相连接，弹簧47设置在弹簧座46上，离合器活塞40设置在主动齿轮45的空腔49内，离合器壳体法兰34与离合器壳体35的另一端相连接，离合器壳体法兰34、离合器壳体35和主动齿轮45三者之间由拉力螺栓36紧固，摩擦片座39设置在离合器壳体35内，外摩擦片38与离合器壳体35的内壁相配合，内摩擦片37和摩擦片座39相配合，内摩擦片37和外摩擦片38交替设置，输入轴31的一端设置在离合器壳体法兰34和离合器壳体35内，输入轴31与离合器壳体法兰34之间设有圆柱滚子轴承48，输入轴31的另一端上靠近离合器壳体法兰34的一侧上设有油泵齿轮33，油泵齿轮33外侧的输入轴31上设有供油环50，供油环50外侧的输入轴31上设有输入轴前端盖51，输入轴31与输入轴前端盖51之间设有第一调心滚子轴承32，主动齿轮45的另一端上连接有输入轴后端盖44，主动齿轮45与输入轴后端盖44之间设有第二调心滚子轴承42，速泻阀41设在主动齿轮45的外壁上，进油装置43与输入轴后端盖44相连接。其它与具体实施方式一相同。本实施方式的工作过程如下：外摩擦片38通过外花键与离合器壳体35配合，内摩擦片37通过内花键与摩擦片座39配合，在自由状态下，内摩擦片37、外摩擦片38之间有间隙，保证主动部分和从动部分的可靠分离；需要接合时，控制阀接通，高压工作油通过进油装置43进入油缸，推动离合器活塞40压紧内摩擦片37和外摩擦片38，从动部分运转。脱开时，控制阀关闭，推动离合器活塞40的工作油压力消失，离合器活塞40在弹簧47的推动下复位，内摩擦片37和外摩擦片38自动分开，离合器脱开，主、从动部分分离。

船艇动力后传动系统的功率传递路线为：输入轴、离合器、小齿轮、大齿轮。通过离合器的接脱排来实现空车、单机运行或双机同时推进运行。空车时，两个离合器均不工作，都处于脱排状态；单机运行时，只有一个离合器工作，处于接排状态，另一个离合器不工作，处于脱排状态；双机同时推进时，两个离合器均工作，都处于接排状态。

离合器具有柔性接合、柔性传扭、部分隔断扭振等特点，离合器除递功率和转速外，还可以作为离合部件实现双机同时推进、单机驱动及互相转换等各种工况，并部分隔离轴系扭振，也能改善柴油机的启动性能。离合器承载能力高，传递转矩大，体积小，无冲击，启动换向平稳，接合柔和，能有效吸振。其结构紧凑，能高速接合或分离并能实现远距离操纵。离合器在船艇后传动总体结构上可以降低因振动和声辐射对船艇舒适性的影响，很好地改善了船艇的振动和噪声问题。

具体实施方式七：(参见图6)本实施方式与具体实施方式二的不同点在于，它增加了第三输入轴73、第三离合器72和第三传动轴71，第一输入轴1和第二输入轴2之间以及第一离合器3和第二离合器4之间对称设置在箱体13的一侧，第三输入轴73、第三离合器72和第三传动轴71设置在箱体13的另一侧，输出轴11设置在第一输入轴1和第二输入轴2所在的一侧，第三输入轴73的一端与第三离合器72的一端相连接，第三离合器72的另一端与第三传动轴71的一端相连接，第三传动轴71的另一端与第三齿轮7轴连接。其它与具体实施方式二或六相同。本实施方式实现了三机同时推进运行，进一步提高了航速。

Claims (6)

1.一种船艇用双机单轴动力后传动推进装置，它包含第一输入轴(1)、第二输入轴(2)、第一离合器(3)、第二离合器(4)、减速齿轮装置、第一传动轴(10)、输出轴(11)和第二传动轴(12)，减速齿轮装置由第一齿轮(5)、第二齿轮(6)、第三齿轮(7)、第四齿轮(8)、第五齿轮(9)和箱体(13)组成，第一齿轮(5)、第二齿轮(6)、第三齿轮(7)、第四齿轮(8)和第五齿轮(9)依次设置在箱体(13)内，第一齿轮(5)和第二齿轮(6)相啮合，第二齿轮(6)和第三齿轮(7)相啮合，第五齿轮(9)和第四齿轮(8)相啮合，第四齿轮(8)和第三齿轮(7)相啮合，第三齿轮(7)的轴与输出轴(11)相连接，第一输入轴(1)的一端与第一离合器(3)的一端相连接，第一离合器(3)的另一端与第一传动轴(10)的一端相连接，第一传动轴(10)的另一端与第一齿轮(5)轴连接，第二输入轴(2)的一端与第二离合器(4)的一端相连接，第二离合器(4)的另一端与第二传动轴(12)的一端相连接，第二传动轴(12)的另一端与第五齿轮(9)轴连接；其特征在于：第一齿轮(5)与第五齿轮(9)为对称设置，第二齿轮(6)与第四齿轮(8)为对称设置，第一齿轮(5)、第二齿轮(6)和第三齿轮(7)的轴同在一条第一直线(14)上，第三齿轮(7)、第四齿轮(8)和第五齿轮(9)的轴同在一条第二直线(15)上，第一齿轮(5)和第五齿轮(9)轴的高度均高于第三齿轮(7)轴的高度，即第一直线(14)或第二直线(15)分别与水平线(16)的角度(a)为8～20度。

2.根据权利要求1所述的船艇用双机单轴动力后传动推进装置，其特征在于：第一输入轴(1)和第二输入轴(2)之间以及第一离合器(3)和第二离合器(4)之间的位置为对称设置。

3.根据权利要求1所述的船艇用双机单轴动力后传动推进装置，其特征在于：第一输入轴(1)、第一离合器(3)和第一传动轴(10)设置在箱体(13)的一侧，第二输入轴(2)、第二离合器(4)和第二传动轴(12)设置在箱体(13)的另一侧，即为对角设置。

4.根据权利要求2或3所述的船艇用双机单轴动力后传动推进装置，其特征在于：第一齿轮(5)、第二齿轮(6)、第三齿轮(7)、第四齿轮(8)和第五齿轮(9)均由齿轮轴(21)、齿圈(22)、轮辐(23)和阻尼材料层(24)组成，所述齿轮轴(21)、齿圈(22)和轮辐(23)分体铸造，齿轮轴(21)与齿圈(22)之间通过轮辐(3)固接形成齿轮本体(25)，所述齿轮轴(21)为MnCu合金齿轮轴，所述齿圈(22)为MnCu合金齿圈，所述轮辐(23)为40CrMnMo轮辐，所述阻尼材料层(24)贴覆在齿轮本体(25)的辐板(25-1)的两侧面上和齿轮本体(25)的轮缘(25-2)的内侧面上。

5.根据权利要求4所述的船艇用双机单轴动力后传动推进装置，其特征在于：阻尼材料层(24)的厚度为2mm～5mm。

6.根据权利要求1所述的船艇用双机单轴动力后传动推进装置，其特征在于：第一离合器(3)和第二离合器(4)均由输入轴(31)、第一调心滚子轴承(32)、油泵齿轮(33)、离合器壳体法兰(34)、离合器壳体(35)、拉力螺栓(36)、内摩擦片(37)、外摩擦片(38)、摩擦片座(39)、离合器活塞(40)、速泻阀(41)、第二调心滚子轴承(42)、进油装置(43)、输入轴后端盖(44)、主动齿轮(45)、弹簧座(46)、弹簧(47)、圆柱滚子轴承(48)、供油环(50)和输入轴前端盖(51)组成，离合器壳体(35)的一端与主动齿轮(45)的一端固定连接，弹簧座(46)设置在离合器壳体(35)内的中心处，弹簧座(46)的一端与主动齿轮(45)的一端相连接，弹簧(47)设置在弹簧座(46)上，离合器活塞(40)设置在主动齿轮(45)的空腔(49)内，离合器壳体法兰(34)与离合器壳体(35)的另一端相连接，离合器壳体法兰(34)、离合器壳体(35)和主动齿轮(45)三者之间由拉力螺栓(36)紧固，摩擦片座(39)设置在离合器壳体(35)内，外摩擦片(38)与离合器壳体(35)的内壁相配合，内摩擦片(37)和摩擦片座(39)相配合，内摩擦片(37)和外摩擦片(38)交替设置，输入轴(31)的一端设置在离合器壳体法兰(34)和离合器壳体(35)内，输入轴(31)与离合器壳体法兰(34)之间设有圆柱滚子轴承(48)，输入轴(31)的另一端上靠近离合器壳体法兰(34)的一侧上设有油泵齿轮(33)，油泵齿轮(33)外侧的输入轴(31)上设有供油环(50)，供油环(50)外侧的输入轴(31)上设有输入轴前端盖(51)，输入轴(31)与输入轴前端盖(51)之间设有第一调心滚子轴承(32)，主动齿轮(45)的另一端上连接有输入轴后端盖(44)，主动齿轮(45)与输入轴后端盖(44)之间设有第二调心滚子轴承(42)，速泻阀(41)设在主动齿轮(45)的外壁上，进油装置(43)与输入轴后端盖(44)相连接。

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