CN103112575A - 一种船舶主机前端的多功能输出齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
一种船舶主机前端的多功能输出齿轮箱，它包括一与柴油机动力相联的输入轴，固定在输入轴上的输入齿轮分别与第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮及第四传动齿轮常啮合；其中第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮分别固定在第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴上，而第四传动齿轮固定在第三输出轴上；第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴上分别安装有第一电控液压离合器、第二电控液压离合器和第三电控液压离合器，所述三个电控液压离合器分别通过各自的摩擦片与空套在各自传动轴上的中间传动齿轮相连接，其中第一中间传动齿轮与第二中间传动齿轮分别与固定在第一输出轴上的第一输出齿轮相啮合，第三中间传动齿轮与第二输出轴上的第二输出齿轮相啮合，其中所述第二输出轴的两端分别设置有动力输出。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种应用在渔船、货运船舶等船舶、通过主柴油机前端输出、实现多功能作业（如起网、锚机、发电等）需求的船用齿轮箱 。
背景技术
现在大型、远洋渔船的作业时间由原来的10-15天普遍延长到45-60天，为了保证水产品的质量，渔船的配套设施也越来越全，如制冷压缩机组、冷水泵、冷风机等，加之各种作业设备，导致用电量大增，为此大型渔船普遍设置以上三台柴油发电机组，以解决供电、应急等需求。在燃油消耗方面用电约占总消耗的1/3左右，近几年燃油价格逐渐上升，水产品的价格也不断的提高，降低燃油消耗是降低渔船生产成本、节能减排的重要途径。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种船舶主机前端的多功能输出齿轮箱，它能够利用船舶主传动柴油机的前端动力输出接口，在适应船舶的航行、作业各工况下，同时分别实现发电、起网、起锚等不同功能，充分发挥船舶主传动柴油机的作用，从而省略了备用发电机组、起网机及锚机动力设备，充分节约船舶的制造成本与船舱空间，也充分利用了主推进柴油机的功率，极大地降低了船舶运行的能源消耗。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括一与柴油机动力相联的输入轴，固定在输入轴上的输入齿轮分别与第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮及第四传动齿轮常啮合；其中第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮分别固定在第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴上，而第四传动齿轮固定在第三输出轴上；第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴上分别安装有第一电控液压离合器、第二电控液压离合器和第三电控液压离合器，所述三个电控液压离合器分别通过各自的摩擦片与空套在各自传动轴上的中间传动齿轮相连接，其中第一中间传动齿轮与第二中间传动齿轮分别与固定在第一输出轴上的第一输出齿轮相啮合，第三中间传动齿轮与第二输出轴上的第二输出齿轮相啮合，其中所述第二输出轴的两端分别设置有动力输出。
本发明所述的输入轴1通过高弹性联轴器与主柴油机的前端相连，所述的第一输出轴采用高弹联轴器与发电机相连；所述的第二输出轴两端以及第三输出轴分别相连有泵等液压设备，且所述液压设备通过连接法兰刚性安装在齿轮箱箱体上。
所述的箱体由上箱体、中箱体和下箱体组成，箱体与船体的安装面位于下箱体上，离合器部件及主要传动部件均分布在箱体剖分面上。
本发明具有如下技术效果：
1.本发明可以在主柴油机不同的转速范围下，通过切换齿轮箱的快慢档，得到满足发电要求的输出转速，解决了以往单速轴带发电机电压和频率波动大的缺点，满足全船各种用电设备的电力需求；
2.本发明可以实现一机多用的功能，各个输出口可以按照主机不同的运行状态，相应完成各自的功能要求，创造性地解决了大型渔船多工况、多设备、高能耗的突出矛盾，具有工作模式新颖、功能集约化程度高、工作可靠、维修方便的特点。
3.本发明所述的四个输出口各有特点，可以按负载的工况要求选择不同的接入口。如第一输出口可实现在不同的输入转速下，通过档位选择得到恒定输出转速的目的，符合发电机的工况要求；第二、三输出口可通过带液压控制的动力切断装置，实现对动力输出与否的自由切换；第四输出口则可随主机实现常态工作状态，适合不需要动力脱开的负载；
4.本发明所述第一输出口的快慢档切换由电控液压离合器完成，响应的速度快（1-2秒），在转换过程中不影响发电机的工作及设备的使用；
5.船舶可以减少安装大功率主发电机组一台，以及其他如网机等甲板作业机械的动力机3-4台，节约了船舶的制造、维修成本和机舱空间；
6.本发明能够充分利用主柴油机的功率，有效降低了燃油消耗，经综合测算可节省15%左右的燃油，经济效益显著。
附图说明
图1是本发明的传动原理示意图。
图2是本发明的外形结构示意图。
图3是图2的侧视外形结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1、2所示，本发明主要包括一与柴油机动力相联的输入轴1，固定在输入轴1上的输入齿轮2分别与第一传动齿轮3、第二传动齿轮4、第三传动齿轮5及第四传动齿轮6常啮合；其中第一传动齿轮3、第二传动齿轮4和第三传动齿轮5分别固定在第一传动轴7、第二传动轴8和第三传动轴9上，而第四传动齿轮6固定在第三输出轴10上；第一传动轴7、第二传动轴8和第三传动轴9上分别安装有第一电控液压离合器11、第二电控液压离合器12和第三电控液压离合器13，所述三个电控液压离合器分别通过各自的摩擦片与空套在各自传动轴上的中间传动齿轮14、15、16相连接，其中第一中间传动齿轮14与第二中间传动齿轮15分别与固定在第一输出轴17上的第一输出齿轮18相啮合，第三中间传动齿轮16与第二输出轴19上的第二输出齿轮20相啮合，其中所述第二输出轴19的两端分别设置有动力输出。
本发明所述的输入轴1通过高弹性联轴器与主柴油机的前端相连，所述的第一输出轴采用高弹联轴器与发电机21相连；所述的第二输出轴两端以及第三输出轴分别相连有泵等液压设备22，且所述液压设备通过连接法兰刚性安装在齿轮箱箱体上。
所述的箱体由上箱体23、中箱体24和下箱体25组成，箱体与船体的安装面26位于下箱体上，离合器部件及主要传动部件均分布在箱体剖分面上。
第一电控液压离合器11为电机快档输出电控液压离合器；
第二电控液压离合器12为电机慢档输出电控液压离合器；
第三电控液压离合器13为控制如起网机液压泵等需要带动力切断装置的电控液压离合器；
当第一电控液压离合器11结合时，动力经输入轴1→输入齿轮2→第二传动齿轮4→第一电控液压离合器11→第一中间传动齿轮14→第一输出齿轮18→第一输出轴17→发电机；
当第二电控液压离合器12结合时，动力经输入轴1→输入齿轮2→第一传动齿轮3→第二电控液压离合器12→第二中间传动齿轮15→第一输出齿轮18→第一输出轴17→发电机；
当第三电控液压离合器13结合时，动力经输入轴1→输入齿轮2→第三传动齿轮5→第三电控液压离合器13→第三中间传动齿轮16→第二输出齿轮20→第二输出轴19→液压泵（同时控制输出口2、3的动力输出）；
第一电控液压离合器11与第二电控液压离合器12不可同时结合，同时断开时，发电机停止工作；第三电控液压离合器13的工作状态不受第一电控液压离合器11和第二电控液压离合器12工作状态的影响；
第三输出轴10上的第四个输出口工作不受任何控制，在主机启动的情况下就通过输入轴1→输入齿轮2→第一传动齿轮6→第三输出轴10直接输出；
本发明有一个动力输入口，四个动力输出口分别驱动发电机及液压泵；其中第一输出口可以在二档不同输入转速下得到恒定的输出转速，且带有液压控制的转速切换离合装置；第二、三输出口由同一液压离合器控制，按工况需要控制动力的输出与否；第四个输出口与柴油机动力直连，不带动力切断装置；
本发明共有两套随机工作泵，分别提供整机的润滑与多套液压离合器的工作压力油，可以确保在各输出口的功能切换时，液压控制系统互不影响、平稳工作。
本发明通过两套液压控制装置，分别实现各离合器的平稳、快速结合与断开；
本发明的输入采用高弹性联轴器与主柴油机的前端相连，输出口1采用高弹性联轴器与发电机相连，有效降低机组振动与安装不对中导致的损害；
与第二、三、四输出口相连的泵等液压设备，通过连接法兰刚性安装在齿轮箱箱体上，节约了机舱空间；
本发明的齿轮箱箱体共有三部分组成，与船体的安装面位于下箱体上，这样可以在不移动主机及齿轮箱的情况下，方便齿轮箱的检修；离合器部件及主要传动部件均分布与箱体剖分面上，便于加工、装配与维修。
Claims (3)
1.一种船舶主机前端的多功能输出齿轮箱，其特征在于它包括一与柴油机动力相联的输入轴（1），固定在输入轴（1）上的输入齿轮（2）分别与第一传动齿轮（3）、第二传动齿轮（4）、第三传动齿轮（5）及第四传动齿轮（6）常啮合；其中第一传动齿轮（3）、第二传动齿轮（4）和第三传动齿轮（5）分别固定在第一传动轴（7）、第二传动轴（8）和第三传动轴（9）上，而第四传动齿轮（6）固定在第三输出轴（10）上；第一传动轴（7）、第二传动轴（8）和第三传动轴（9）上分别安装有第一电控液压离合器（11）、第二电控液压离合器（12）和第三电控液压离合器（13），所述三个电控液压离合器分别通过各自的摩擦片与空套在各自传动轴上的中间传动齿轮（14、15、16）相连接，其中第一中间传动齿轮（14）与第二中间传动齿轮（15）分别与固定在第一输出轴（16）上的第一输出齿轮（17）相啮合，第三中间传动齿轮（16）与第二输出轴（18）上的第二输出齿轮（19）相啮合，其中所述第二输出轴（18）的两端分别设置有动力输出。
2.根据权利要求1所述的船舶主机前端的多功能输出齿轮箱，其特征在于所述的输入轴（1）通过高弹性联轴器与主柴油机的前端相连，所述的第一输出轴采用高弹联轴器与发电机相连；所述的第二输出轴两端以及第三输出轴分别相连有泵等液压设备，且所述液压设备通过连接法兰刚性安装在齿轮箱箱体上。
3.根据权利要求1所述的船舶主机前端的多功能输出齿轮箱，其特征在于所述的箱体由上箱体（23）、中箱体（24）和下箱体（25）组成，箱体与船体的安装面（26）位于下箱体（25）上，三个电控液压离合器及主要传动部件均分布在箱体剖分面上。
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