CN104329414B - 一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱 - Google Patents

一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种齿轮箱，尤其涉及一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，与定距桨配套组成船舶主推进系统，属于船舶动力传动装置领域。二级中间轴部件的两侧端分别设有与二级中间轴部件相啮合传动的一级中间轴部件，一级中间轴部件与输入轴部件相啮合传动，二级中间轴部件与倒车离合器部件相啮合传动，输出轴部件分别与倒车离合器部件和顺车离合器部件相啮合传动，倒车离合器部件与顺车离合器部件相啮合传动。一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱结构紧凑，换向时间快，带排扭矩小，可靠性高，传动效率高，外形美观，使用方便，制造成本低廉和装拆维修方便。

Description

一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱
技术领域
本发明涉及一种齿轮箱，尤其涉及一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，与定距桨配套组成船舶主推进系统，属于船舶动力传动装置领域。
背景技术
现有的双机并车齿轮箱一般只在输入端设置有离合器，齿轮箱不具有换向功能，只能与可调螺距螺旋桨组成船舶主推进系统，而可调螺距螺旋桨造价昂贵、维修和保养困难，不适合在内河船舶上推广应用。另一方面目前使用的船用LNG气体发动机功率普遍小于300KW，单机使用满足不了运输船舶日益大型化的动力需求；内河航道狭窄，河道两侧坡度大，双机双桨或多机多桨类型的运输船在内河行驶、特别是掉头转弯时极易遇到布置在船舶两舷的螺旋桨与河岸碰擦现象，造成船舶损坏或航行事故，极大的限制了双机双桨和多机多桨类型的运输船舶在内河的使用。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种具有倒顺功能，结构紧凑，体积小，重量轻，可靠性高，传动效率高，外形美观，维修方便的一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，包括箱体，所述的箱体中设有输出轴部件、二级中间轴部件、倒车离合器部件、顺车离合器部件、一对一级中间轴部件和一对输入轴部件，所述的输出轴部件与二级中间轴部件呈同轴线分布，所述的二级中间轴部件的两侧端分别设有与二级中间轴部件相啮合传动的一级中间轴部件，所述的一级中间轴部件与输入轴部件相啮合传动，所述的二级中间轴部件与顺车离合器部件相啮合传动，所述的输出轴部件分别与倒车离合器部件和顺车离合器部件相啮合传动，所述的倒车离合器部件与顺车离合器部件相啮合传动；
所述的输出轴部件包括输出轴，所述的输出轴的外端套有输出联轴节，所述的输出轴外套有输出齿轮；
所述的二级中间轴部件包括二级中间轴，所述的二级中间轴与输出轴呈同轴线分布，所述的二级中间轴外套有二级中间齿轮；
所述的倒车离合器部件包括倒车轴，所述的倒车轴外套有倒车离合器组件，所述的倒车离合器组件外套有倒车传动齿轮，所述的倒车轴的下端套有与输出齿轮相啮合传动的倒车主动齿轮，所述的倒车主动齿轮的一端伸至倒车离合器组件中；
所述的顺车离合器部件包括顺车轴，所述的顺车轴外套有顺车离合器组件，所述的顺车离合器组件外套有与倒车传动齿轮相啮合传动的顺车传动齿轮，所述的顺车传动齿轮的上端套有与二级中间齿轮相啮合传动的顺车从动齿轮，所述的顺车轴的下端套有与输出齿轮相啮合传动的顺车主动齿轮，所述的顺车主动齿轮的一端伸至顺车离合器组件中；
所述的一级中间轴部件包括一级中间轴，所述的一级中间轴外套有一级从动齿轮，所述的一级从动齿轮与二级中间齿轮相啮合传动；
所述的输入轴部件包括输入轴，所述的输入轴外套有输入离合器组件和主动齿轮轴，所述的主动齿轮轴的一端伸至输入离合器组件中，所述的主动齿轮轴外套有与一级从动齿轮相啮合传动的输入齿轮，所述的输入轴的上端套有输入联轴节，所述的输入联轴节位于箱体的外端；
所述的倒车轴、顺车轴和输入轴中分别设有油压通道，所述的油压通道通过工作油泵相调节控制，所述的工作油泵分别设在倒车轴、顺车轴和输入轴的外端，所述的油压通道分别与倒车离合器组件、顺车离合器组件和输入离合器组件相连通。
作为优选，所述的箱体中设有三级中间轴部件，所述的三级中间轴部件包括三级中间轴，所述的三级中间轴的上端设有与一级从动齿轮相啮合的三级从动上齿轮，所述的三级中间轴的下端设有与输入齿轮相啮合传动的三级从动下齿轮，所述的三级中间轴与箱体通过中间轴承相定位。
作为优选，所述的输出轴的两端与箱体间、一级中间轴的两端与箱体间、二级中间轴的两端与箱体间、输入轴的两端与箱体间、倒车轴的两端与箱体间、顺车轴的两端与箱体间分别通过轴承相定位。
作为优选，所述的箱体包括中箱体和下箱体，所述的中箱体上设有上箱盖，所述的输出轴部件、二级中间轴部件、一级中间轴部件、输入轴部件分别布置在中箱体与下箱体的水平分箱面上，所述的倒车离合器部件、顺车离合器部件分别布置在上箱盖与中箱体的水平分箱面上。
作为优选，所述的输入离合器组件、顺车离合器组件和倒车离合器组件分别为多片式液压湿式摩擦离合器，所述的输入离合器组件由换向阀控制，所述的顺车离合器组件和倒车离合器组件分别由三位四通换向阀控制。
传递原理：主机启动后，动力由输入联轴节带动输入轴，输入轴再带动工作油泵工作，为离合器工作和齿轮箱润滑提供压力润滑油；
当两套换向阀的控制手柄均在“空”位时，输入离合器、顺车离合器和倒车离合器均处于脱开状态，此时所有离合器均没有动力输出，输出轴不转动；
当输入离合器换向阀的控制手柄在“工作”位时，输入离合器结合、顺倒车离合器脱开，动力经输入联轴节传至输入离合器，输入离合器再带动输入齿轮转动，输入齿轮再通过一级从动齿轮、二级中间齿轮、顺车从动齿轮带动顺车传动轴和顺车传动齿轮转动，顺车传动齿轮再带动倒车传动齿轮转动，此时顺倒车离合器不工作、输出轴仍然不转动，没有动力输出；
当输入离合器换向阀的控制手柄在“工作”位且顺倒车换向阀的控制手柄在“顺车”位时，顺车离合器结合、倒车离合器脱开，动力经输入联轴节传至输入离合器，输入离合器带动输入齿轮，输入齿轮再通过一级从动齿轮、二级中间齿轮、顺车从动齿轮带动顺车传动轴至顺车离合器，顺车离合器再带动顺车主动齿轮传动输出齿轮至输出轴，此时输出轴的旋向与输入轴相同；
当输入离合器换向阀的控制手柄在“工作”位且顺倒车换向阀的控制手柄在“倒车”位时，倒车离合器结合、顺车离合器脱开，动力经输入联轴节传至输入离合器，输入离合器带动输入齿轮，输入齿轮再通过一级从动齿轮、二级中间齿轮、顺车从动齿轮带动顺车传动轴、顺车传动齿轮、倒车传动齿轮至倒车离合器，倒车离合器再带动倒车主动齿轮传动输出齿轮至输出轴，此时输出轴的旋向与输入轴相反；
具有结构紧凑，体积小，重量轻，空载并车、并车冲击小、换向时两台主机同时工作，不存在两台主机换向时转速不一致而造成离合器冲击、烧损的风险，换向时间快，带排扭矩小，可靠性高，传动比大的特点。
因此，本发明的一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，结构紧凑，换向时间快，带排扭矩小，可靠性高，传动效率高，外形美观，使用方便，制造成本低廉和装拆维修方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中A-A的剖视结构示意图；
图3是本发明中B-B的剖视结构示意图；
图4是图2的传递原理图；
图5是图3的传递原理图；
图6是本发明的另一实施例的结构示意图；
图7是图1中A-A剖视结构示意图；
图8是图1中B-B剖视结构示意图；
图9是图7的传递原理图；
图10是图8的传递原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，包括箱体1，所述的箱体1中设有输出轴部件2、二级中间轴部件3、倒车离合器部件4、顺车离合器部件5、一对一级中间轴部件6和一对输入轴部件7，所述的输出轴部件2与二级中间轴部件3呈同轴线分布，所述的二级中间轴部件3的两侧端分别设有与二级中间轴部件3相啮合传动的一级中间轴部件6，所述的一级中间轴部件6与输入轴部件相啮合传动，所述的二级中间轴部件3与顺车离合器部件5相啮合传动，所述的输出轴部件2分别与倒车离合器部件4和顺车离合器部件5相啮合传动，所述的倒车离合器部件4与顺车离合器部件5相啮合传动；
所述的输出轴部件2包括输出轴8，所述的输出轴8的外端套有输出联轴节9，所述的输出轴8外套有输出齿轮10；
所述的二级中间轴部件3包括二级中间轴11，所述的二级中间轴11与输出轴8呈同轴线分布，所述的二级中间轴11外套有二级中间齿轮12；
所述的倒车离合器部件4包括倒车轴13，所述的倒车轴13外套有倒车离合器组件14，所述的倒车离合器组件14外套有倒车传动齿轮15，所述的倒车轴13的下端套有与输出齿轮10相啮合传动的倒车主动齿轮16，所述的倒车主动齿轮16的一端伸至倒车离合器组件14中；
所述的顺车离合器部件5包括顺车轴17，所述的顺车轴17外套有顺车离合器组件18，所述的顺车离合器组件18外套有与倒车传动齿轮15相啮合传动的顺车传动齿轮19，所述的顺车传动齿轮19的上端套有与二级中间齿轮12相啮合传动的顺车从动齿轮20，所述的顺车轴17的下端套有与输出齿轮10相啮合传动的顺车主动齿轮21，所述的顺车主动齿轮21的一端伸至顺车离合器组件18中；
所述的一级中间轴部件6包括一级中间轴22，所述的一级中间轴22外套有一级从动齿轮23，所述的一级从动齿轮23与二级中间齿轮12相啮合传动；
所述的输入轴部件7包括输入轴24，所述的输入轴24外套有输入离合器组件25和主动齿轮轴26，所述的主动齿轮轴26的一端伸至输入离合器组件25中，所述的主动齿轮轴26外套有与一级从动齿轮23相啮合传动的输入齿轮27，所述的输入轴24的上端套有输入联轴节28，所述的输入联轴节28位于箱体1的外端；
所述的倒车轴13、顺车轴17和输入轴24中分别设有油压通道29，所述的油压通道29通过工作油泵30相调节控制，所述的工作油泵30分别设在倒车轴13、顺车轴17和输入轴24的外端，所述的油压通道29分别与倒车离合器组件14、顺车离合器组件18和输入离合器组件25相连通。
如图6、图7、图8、图9和图10所示，所述的箱体1中设有三级中间轴部件31，所述的三级中间轴部件31包括三级中间轴32，所述的三级中间轴32的上端设有与一级从动齿轮23相啮合的三级从动上齿轮33，所述的三级中间轴32的下端设有与输入齿轮27相啮合传动的三级从动下齿轮34，所述的三级中间轴32与箱体1通过中间轴承35相定位。
所述的输出轴8的两端与箱体1间、一级中间轴22的两端与箱体1间、二级中间轴11的两端与箱体1间、输入轴24的两端与箱体1间、倒车轴13的两端与箱体1间、顺车轴17的两端与箱体1间分别通过轴承36相定位。
所述的箱体1包括中箱体37和下箱体38，所述的中箱体37上设有上箱盖39，所述的输出轴部件2、二级中间轴部件3、一级中间轴部件6、输入轴部件7分别布置在中箱体37与下箱体38的水平分箱面上，所述的倒车离合器部件4、顺车离合器部件5分别布置在上箱盖39与中箱体37的水平分箱面上。
所述的输入离合器组件25、顺车离合器组件18和倒车离合器组件14分别为多片式液压湿式摩擦离合器，所述的输入离合器组件25由换向阀控制，所述的顺车离合器组件18和倒车离合器组件14分别由三位四通换向阀控制。

Claims (5)

1.一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，其特征在于：包括箱体(1)，所述的箱体(1)中设有输出轴部件(2)、二级中间轴部件(3)、倒车离合器部件(4)、顺车离合器部件(5)、一对一级中间轴部件(6)和一对输入轴部件(7)，所述的输出轴部件(2)与二级中间轴部件(3)呈同轴线分布，所述的二级中间轴部件(3)的两侧端分别设有与二级中间轴部件(3)相啮合传动的一级中间轴部件(6)，所述的一级中间轴部件(6)与输入轴部件相啮合传动，所述的二级中间轴部件(3)与顺车离合器部件(5)相啮合传动，所述的输出轴部件(2)分别与倒车离合器部件(4)和顺车离合器部件(5)相啮合传动，所述的倒车离合器部件(4)与顺车离合器部件(5)相啮合传动；
所述的输出轴部件(2)包括输出轴(8)，所述的输出轴(8)的外端套有输出联轴节(9)，所述的输出轴(8)外套有输出齿轮(10)；
所述的二级中间轴部件(3)包括二级中间轴(11)，所述的二级中间轴(11)与输出轴(8)呈同轴线分布，所述的二级中间轴(11)外套有二级中间齿轮(12)；
所述的倒车离合器部件(4)包括倒车轴(13)，所述的倒车轴(13)外套有倒车离合器组件(14)，所述的倒车离合器组件(14)外套有倒车传动齿轮(15)，所述的倒车轴(13)的下端套有与输出齿轮(10)相啮合传动的倒车主动齿轮(16)，所述的倒车主动齿轮(16)的一端伸至倒车离合器组件(14)中；
所述的顺车离合器部件(5)包括顺车轴(17)，所述的顺车轴(17)外套有顺车离合器组件(18)，所述的顺车离合器组件(18)外套有与倒车传动齿轮(15)相啮合传动的顺车传动齿轮(19)，所述的顺车传动齿轮(19)的上端套有与二级中间齿轮(12)相啮合传动的顺车从动齿轮(20)，所述的顺车轴(17)的下端套有与输出齿轮(10)相啮合传动的顺车主动齿轮(21)，所述的顺车主动齿轮(21)的一端伸至顺车离合器组件(18)中；
所述的一级中间轴部件(6)包括一级中间轴(22)，所述的一级中间轴(22)外套有一级从动齿轮(23)，所述的一级从动齿轮(23)与二级中间齿轮(12)相啮合传动；
所述的输入轴部件(7)包括输入轴(24)，所述的输入轴(24)外套有输入离合器组件(25)和主动齿轮轴(26)，所述的主动齿轮轴(26)的一端伸至输入离合器组件(25)中，所述的主动齿轮轴(26)外套有与一级从动齿轮(23)相啮合传动的输入齿轮(27)，所述的输入轴(24)的上端套有输入联轴节(28)，所述的输入联轴节(28)位于箱体(1)的外端；
所述的倒车轴(13)、顺车轴(17)和输入轴(24)中分别设有油压通道(29)，所述的油压通道(29)通过工作油泵(30)相调节控制，所述的工作油泵(30)分别设在倒车轴(13)、顺车轴(17)和输入轴(24)的外端，所述的油压通道(29)分别与倒车离合器组件(14)、顺车离合器组件(18)和输入离合器组件(25)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，其特征在于：所述的箱体(1)中设有三级中间轴部件(31)，所述的三级中间轴部件(31)包括三级中间轴(32)，所述的三级中间轴(32)的上端设有与一级从动齿轮(23)相啮合的三级从动上齿轮(33)，所述的三级中间轴(32)的下端设有与输入齿轮(27)相啮合传动的三级从动下齿轮(34)，所述的三级中间轴(32)与箱体(1)通过中间轴承(35)相定位。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，其特征在于：所述的输出轴(8)的两端与箱体(1)间、一级中间轴(22)的两端与箱体(1)间、二级中间轴(11)的两端与箱体(1)间、输入轴(24)的两端与箱体(1)间、倒车轴(13)的两端与箱体(1)间、顺车轴(17)的两端与箱体(1)间分别通过轴承(36)相定位。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，其特征在于：所述的箱体(1)包括中箱体(37)和下箱体(38)，所述的中箱体(37)上设有上箱盖(39)，所述的输出轴部件(2)、二级中间轴部件(3)、一级中间轴部件(6)、输入轴部件(7)分别布置在中箱体(37)与下箱体(38)的水平分箱面上，所述的倒车离合器部件(4)、顺车离合器部件(5)分别布置在上箱盖(39)与中箱体(37)的水平分箱面上。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有倒顺车功能的双机并车船用齿轮箱，其特征在于：所述的输入离合器组件(25)、顺车离合器组件(18)和倒车离合器组件(14)分别为多片式液压湿式摩擦离合器，所述的输入离合器组件(25)由换向阀控制，所述的顺车离合器组件(18)和倒车离合器组件(14)分别由三位四通换向阀控制。
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