CN103075465B - 由液压控制的船用消防泵齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由液压控制的船用消防泵齿轮箱，包括箱体、输入轴，输出齿轮轴和离合器，箱体由上箱体、中箱体和下箱体组成；输入轴和输出齿轮轴通过轴承支撑于上、中、下箱体的结合部；离合器为液压离合器，驱动齿轮通过轴承安装在输入轴上并与输出齿轮啮合，液压离合器位于驱动齿轮的一侧；输入轴一端伸出箱体，另一端设有齿轮泵驱动齿轮，齿轮泵安装在中箱体上；输出齿轮轴的一端伸出箱体；齿轮箱液压系统包括齿轮泵、过滤器、溢流阀、电磁换向阀、冷却器。液压离合器的工作支路为：齿轮泵→过滤器→电磁换向阀，由电磁换向阀控制液压离合器的工作状态；润滑支路为齿轮泵→过滤器→冷却器，然后再由润滑油道传送到各润滑点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种船用消防泵齿轮箱，尤其是一种由液压控制离合的船用消防泵增速齿轮箱，主要用于各种拖船、工作船、平台供应船的消防系统，以及专业消防船的对外消防系统，属于船舶辅助动力输出的传动装置。
背景技术
目前大部分船舶的消防泵由主推进齿轮箱提供的辅助功率输出端（PTO）直接提供。或由主推进齿轮箱提供的辅助功率输出端（PTO）带辅助发电机，由辅助发电机输出功率驱动消防泵。无论是主推进齿轮箱通过辅助功率输出端（PTO）直接驱动消防泵，还是主推进齿轮箱提供的辅助功率输出端（PTO）带辅助发电机，由发电机驱动消防泵，都会使主推进齿轮箱结构变得更加复杂，不利于船体结构的紧凑。还会导致主推进齿轮箱的传动效率降低，控制及应急操作也更加繁琐。因此，设计开发一种置于主机自由端结构简单，传动效率高，运转平稳，易于控制的增速消防泵齿轮箱是市场的需求。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前船舶的消防泵的驱动模式导致主推进齿轮箱结构复杂，甚至会影响传动效率的实际问题，提供一种由液压控制的船用消防泵齿轮箱。
本发明的目的是这样实现的：一种由液压控制的船用消防泵齿轮箱，包括箱体、输入轴，输出齿轮轴和离合器，其特征在于：
a)箱体由上箱体、中箱体和下箱体组成；输入轴通过中箱体与下箱体结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴通过中箱体与上箱体结合部的轴承支撑于箱体中；或输入轴通过中箱体与上箱体结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴通过中箱体与下箱体结合部的轴承支撑于箱体中；
b)离合器为液压离合器，液压离合器包括内摩擦片、摩擦片座、外摩擦片和外壳，外摩擦片与内摩擦片相间设置，其中，内摩擦片与摩擦片座同步动作，外摩擦片与外壳同步动作；
c) 驱动齿轮通过轴承安装在输入轴上并与输出齿轮啮合，液压离合器位于驱动齿轮的一侧，液压离合器中的摩擦片座通过键与输入轴固定连接，外壳与驱动齿轮侧壁固定连接；
d)输入轴一端伸出箱体，另一端设有齿轮泵驱动齿轮，齿轮泵安装在中箱体上，齿轮泵驱动齿轮通过齿轮泵上的从动齿轮驱动齿轮泵；输出齿轮轴的一端伸出箱体；
e) 齿轮箱液压系统包括齿轮泵、过滤器、溢流阀、电磁换向阀、冷却器和油池，其中，由溢流阀保证液压离合器具备恒定的工作压力，液压离合器的工作支路为：齿轮泵→过滤器→电磁换向阀，由电磁换向阀控制液压离合器的工作状态；润滑支路为齿轮泵→过滤器→冷却器，然后再由润滑油道传送到各润滑点。
在本发明中：在液压离合器中：摩擦片座上设有花键，摩擦片座通过花键与匹配的内摩擦片联接；外壳上设有花键，外壳通过花键与匹配的外摩擦片联接：所述的摩擦片座通过双键与输入轴固定连接，外壳通过螺栓与驱动齿轮侧壁固定连接。
在本发明中：支撑输入轴和输出齿轮轴的轴承均为调心滚子轴承，支撑驱动齿轮的轴承为一对圆锥滚子轴承。
在本发明中：伸出箱体的输出齿轮轴端部设有鼓形齿联轴器。
在本发明中：齿轮箱液压系统中通过溢流阀提供离合器工作压力。
本发明的优点在于：齿轮箱结构紧凑，由于输入轴通过中箱体与下箱体结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴通过中箱体与上箱体结合部的轴承支撑于箱体中；或输入轴通过中箱体与上箱体结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴通过中箱体与下箱体结合部的轴承支撑于箱体中，可根据船体布置灵活调整输入输出布置，大量节约船舱空间；由于使用独立的润滑及监测控制系统，提高了齿轮箱运行和控制的可靠性；由于支撑输入轴和输出齿轮轴的轴承均为调心滚轴轴承，可以对齿轮副进行必要的齿形和齿向啮合状态修形以降低噪声，提高齿轮副承载能力，更加适应线速度较高的运转工况；由于输出端与消防泵输入轴采用鼓形齿式联轴器联接，能有效补偿轴系校中的偏差，避免轴承过热现象。
附图说明
图1是本发明涉及的一种实施例内部结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是液压离合器的局部放大示意图。
图中：1、上箱体，2、调心滚子轴承，3、输出齿轮轴，4、中箱体，5、圆锥滚子轴承，6、调心滚子轴承，7、输入轴，8、下箱体，9、驱动齿轮，10、液压离合器，11、鼓形齿联轴器，12、齿轮泵，13、从动齿轮，14、齿轮泵驱动齿轮，15、过滤器，16、溢流阀，17、电磁换向阀，18、冷却器，19、外壳，20、外摩擦片，21、内摩擦片，22、摩擦片座。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
由图1和图2可见，本发明一种由液压控制的船用消防泵齿轮箱，包括上箱体1、中箱体4、下箱体8、输入轴7，输出齿轮轴3和液压离合器10，其中；输入轴7通过中箱体4与下箱体8结合部的调心滚子轴承6支撑于箱体中，输出齿轮轴3通过中箱体4与上箱体1结合部的调心滚子轴承2支撑于箱体中。驱动齿轮9通过一对圆锥滚子轴承5安装在输入轴7上，驱动齿轮9与输出齿轮啮合，液压离合器10位于驱动齿轮9的一侧，液压离合器10中的摩擦片座22与驱动齿轮9侧壁固定连接，外壳19通过键与输入轴7固定连接。输入轴7一端伸出箱体，另一端设有齿轮泵驱动齿轮14，齿轮泵12安装在中箱体4上，齿轮泵驱动齿轮14通过齿轮泵12上的从动齿轮13驱动齿轮泵；输出齿轮轴3的一端伸出箱体。
在本实施例中，伸出箱体的输出齿轮轴3端部设有鼓形齿联轴器11。
在本实施例中，支撑输入轴7和输出齿轮轴3的轴承均为调心滚子轴承，支撑驱动齿轮9的轴承为一对圆锥滚子轴承5。
在本实施例中，齿轮箱液压系统中通过溢流阀16提供离合器工作压力。
具体实施时，输入轴7也可以通过中箱体4与上箱体1结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴3则通过中箱体4与下箱体8结合部的轴承支撑于箱体中。
本发明的工作油路中包括齿轮泵12、过滤器15，溢流阀16冷却器18和电磁换向阀21。液压系统工作时，齿轮泵12为系统提供液压油。油液经过过滤器15过滤，保证一定的清洁度，避免影响系统各阀块的正常工作。溢流阀16的作用是保持液压离合器10的工作压力维持在一个恒定值，在该系统中，这个值即液压离合器工作所需要的压力。电磁换向阀17由外部信号控制，实现离合器工作油路的通断。当需要合排时，油液沿着齿轮泵12→过滤器15→电磁换向阀17，然后由电磁换向阀17进入离合器10，实现离合器10结合。当脱排时，17电磁换向阀切断油路，离合器10脱排。润滑油路中，油液沿着齿轮泵12→过滤器15→溢流阀16→冷却器18，冷却过后的油液经过润滑齿轮箱内部润滑油道抵达各个润滑点，润滑点包括齿轮副、轴承和离合器。
由图3可见，液压离合器10包括内摩擦片21、摩擦片座22、外摩擦片20和外壳19，外摩擦片20与内摩擦片21相间设置，其中，摩擦片座22上设有花键，摩擦片座22通过花键与匹配的内摩擦片21联接，使得内摩擦片21与摩擦片座22同步动作；外壳19上设有花键，外壳19通过花键与匹配的外摩擦片20联接，使得外摩擦片20与外壳19同步动作：所述的摩擦片座22通过双键与输入轴7固定连接，外壳19通过螺栓与驱动齿轮9侧壁固定连接。
使用前，将齿轮箱的输入轴7通过高弹性联轴器与柴油机输出端相连，消防泵通过鼓形齿联轴器11与齿轮箱的输出齿轮轴3连接。使用中，当消防泵不工作时，液压离合器处于脱开状态，输入轴7随柴油机转动，带动离合器摩擦片座22及内摩擦片21同步转动，但离合器内外摩擦片并未压紧，外摩擦片20、离合器外壳19以及驱动齿轮9及输出齿轮轴3保持静止，齿轮箱无输出。当需要进行对外消防作业时，驾驶台发出合排信号，液压离合器10在高压油的作用下合排，内摩擦片21和外摩擦片22被压紧开始同步旋转，带动外壳19、驱动齿轮9开始旋转，从而带动输出齿轮轴3旋转输出功率。由于齿轮箱输入轴7始终随柴油机旋转，即使液压离合器10处于脱排状态，输入轴7上两个调心滚子轴承6及安装输入齿轮的一对圆锥滚子轴承5始终处于工作状态。
Claims (5)
1.一种由液压控制的船用消防泵齿轮箱，包括箱体、输入轴，输出齿轮轴和离合器，其特征在于：
a)箱体由上箱体、中箱体和下箱体组成；输入轴通过中箱体与下箱体结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴通过中箱体与上箱体结合部的轴承支撑于箱体中；或输入轴通过中箱体与上箱体结合部的轴承支撑于箱体中，输出齿轮轴通过中箱体与下箱体结合部的轴承支撑于箱体中；
b)离合器为液压离合器，液压离合器包括内摩擦片、摩擦片座、外摩擦片和外壳，外摩擦片与内摩擦片相间设置，其中，内摩擦片与摩擦片座同步动作，外摩擦片与外壳同步动作；
c)驱动齿轮通过轴承安装在输入轴上并与输出齿轮啮合，液压离合器位于驱动齿轮的一侧，液压离合器中的摩擦片座通过键与输入轴固定连接，外壳与驱动齿轮侧壁固定连接；
d)输入轴一端伸出箱体，另一端设有齿轮泵驱动齿轮，齿轮泵安装在中箱体上，齿轮泵驱动齿轮通过齿轮泵上的从动齿轮驱动齿轮泵；输出齿轮轴的一端伸出箱体；
e)齿轮箱液压系统包括齿轮泵、过滤器、溢流阀、电磁换向阀、冷却器和油池，其中，由溢流阀保证液压离合器具备恒定的工作压力，液压离合器的工作支路为：齿轮泵→过滤器→电磁换向阀，由电磁换向阀控制液压离合器的工作状态；润滑支路为齿轮泵→过滤器→冷却器，然后再由润滑油道传送到各润滑点。
2.根据权利要求1所述的由液压控制的船用消防泵齿轮箱，其特征在于：在液压离合器中：摩擦片座上设有花键，摩擦片座通过花键与匹配的内摩擦片联接；外壳上设有花键，外壳通过花键与匹配的外摩擦片联接：所述的摩擦片座通过双键与输入轴固定连接，外壳通过螺栓与驱动齿轮侧壁固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的由液压控制的船用消防泵齿轮箱，其特征在于：支撑输入轴和输出齿轮轴的轴承均为调心滚子轴承，支撑驱动齿轮的轴承为一对圆锥滚子轴承。
4.根据权利要求3所述的由液压控制的船用消防泵齿轮箱，其特征在于：伸出箱体的输出齿轮轴端部设有鼓形齿联轴器。
5.根据权利要求3所述的由液压控制的船用消防泵齿轮箱，其特征在于：齿轮箱液压系统中通过溢流阀提供离合器工作压力。
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