CN105667751A - 一种双速带倒车的双机并车船用齿轮箱 - Google Patents

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Abstract

一种双速带倒车的双机并车船用齿轮箱，它主要由箱体部件、液压控制及润滑冷却部件、输出部件及与输出轴线对称布置的两套中间轴部件、两套前进一挡离合器部件、两套前进二挡离合器部件、两套倒挡离合器部件组成，离合器部件均由离合器轴、主动小齿轮、湿式摩擦副、离合器活塞以及离合器外壳齿轮组成，湿式摩擦副由外摩擦片组、内摩擦片组通过相互错置装配组成，其中各外摩擦片通过花键与离合器外壳齿轮连接；所述前进一挡离合器部件的前进一挡主动小齿轮、倒挡离合器部件的倒挡主动小齿轮以及前进二挡离合器部件的前进二挡主动小齿轮分别与中间轴部件的从动大齿轮啮合，中间轴部件的同轴小齿轮与输出部件中的输出大齿轮啮合。

Description

一种双速带倒车的双机并车船用齿轮箱
技术领域
本发明涉及的是一种双速（两个前进挡）带倒车（倒退挡）的船用齿轮箱，属于船舶动力传动技术领域。
背景技术
双机并车船用齿轮箱作为船舶主推进装置，由两台主机（柴油机或电机）驱动，负载为螺旋桨。现有同类型双机并车船用齿轮箱，螺旋桨基本采用变矩桨，因此齿轮箱除双机并车（功率合流）的基本功能外，齿轮箱只有减速增扭及离合功能，不带倒顺（前进/后退）功能，倒顺功能通常由变矩桨实现。
如果采用定矩桨，同时根据设计工况，要求实现顺车多挡及倒车功能，目前的双机并车船用齿轮箱结构不能满足使用要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种传动新颖独特、结构紧凑、成本相对较低、工作可靠，即能满足双机、双速及带倒车的工况，又能实现单边独立运行要求的双速带倒车的双机并车船用齿轮箱。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种双速带倒车的双机并车船用齿轮箱，它主要由箱体部件、液压控制及润滑冷却部件、输出部件及与输出轴线对称布置的两套中间轴部件、两套前进一挡离合器部件、两套前进二挡离合器部件、两套倒挡离合器部件组成，所述的两套前进一挡离合器部件、两套前进二挡离合器部件和两套倒挡离合器部件均由离合器轴、主动小齿轮、湿式摩擦副、离合器活塞以及离合器外壳齿轮组成，其中离合器轴通过轴承安置在箱体部件的箱体上，离合器外壳齿轮与离合器轴通过过盈配合形成一个整体，湿式摩擦副由外摩擦片组、内摩擦片组通过相互错置装配组成，其中各外摩擦片通过花键与离合器外壳齿轮连接，各内摩擦片通过花键与主动小齿轮连接；
所述前进一挡离合器部件的前进一挡主动小齿轮、倒挡离合器部件的倒挡主动小齿轮以及前进二挡离合器部件的前进二挡主动小齿轮分别与中间轴部件的从动大齿轮啮合，而中间轴部件的同轴小齿轮与输出部件中的输出大齿轮啮合；
所述前进一挡离合器部件中的离合器外壳齿轮与倒挡离合器部件中离合器外壳齿轮啮合，再由该倒挡离合器部件中离合器外壳齿轮与前进二挡离合器部件中的离合器外壳齿轮啮合；
所述前进一挡离合器部件中的离合器外壳齿轮与倒挡离合器部件中离合器外壳齿轮啮合。
作为优选：所述的离合器活塞通过油压通道与所述的液压控制及润滑冷却部件相连，并通过所述的液压控制及润滑冷却部件的油压控制，使各离合器处于“离”和“合”状态；所述的离合器轴和离合器外壳齿轮与主动小齿轮为相互独立的两个旋转体并通过各自的滚动轴承支承在箱体上；
所述前进一挡离合器部件的输入端通过一高弹联轴器外接输入动力，另一轴端相接有一用于提供液压及润滑冷却部件油源的机带泵。
本发明通过应用已有的成熟离合器等结构进行合理地搭配，同时通过液压控制及电子逻辑互锁系统来实现功率合流、两前一倒及减速离合等功能，用于船舶主推进传动机构的离合、减速及换向；即能满足双机、双速及带倒车的工况，又能实现单边独立运行的要求；具有传动新颖独特、结构紧凑、成本相对较低、工作可靠等特点。
附图说明
图1是本发明的传动原理图。
图2是本发明所述的离合器部件结构示意图。
图3是本发明的传动结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1-3所示，本发明所述的一种双速带倒车的双机并车船用齿轮箱，它主要由箱体部件4、液压控制及润滑冷却部件、输出部件3及与输出轴线对称布置的两套中间轴部件5、两套前进一挡离合器部件1、两套前进二挡离合器部件7、两套倒挡离合器部件2组成，所述的两套前进一挡离合器部件1、两套前进二挡离合器部件7和两套倒挡离合器部件2均由离合器轴11、主动小齿轮12、湿式摩擦副13、离合器活塞14以及离合器外壳齿轮15组成，其中离合器轴11通过轴承安置在箱体部件4的箱体上，离合器外壳齿轮15与离合器轴11通过过盈配合形成一个整体，湿式摩擦副13由外摩擦片组、内摩擦片组通过相互错置装配组成，其中各外摩擦片通过花键与离合器外壳齿轮15连接，各内摩擦片通过花键与主动小齿轮12连接；
所述前进一挡离合器部件1的前进一挡主动小齿轮、倒挡离合器部件2的倒挡主动小齿轮以及前进二挡离合器部件7的前进二挡主动小齿轮分别与中间轴部件5的从动大齿轮啮合，而中间轴部件5的同轴小齿轮与输出部件中的输出大齿轮啮合；
所述前进一挡离合器部件1中的离合器外壳齿轮与倒挡离合器部件2中离合器外壳齿轮啮合，再由该倒挡离合器部件2中离合器外壳齿轮与前进二挡离合器部件7中的离合器外壳齿轮啮合；
所述前进一挡离合器部件1中的离合器外壳齿轮与倒挡离合器部件2中离合器外壳齿轮啮合。
图中所示，所述的离合器活塞通过油压通道与所述的液压控制及润滑冷却部件相连，并通过所述的液压控制及润滑冷却部件的油压控制，使各离合器处于“离”和“合”状态；所述的离合器轴和离合器外壳齿轮与主动小齿轮为相互独立的两个旋转体并通过各自的滚动轴承支承在箱体上；
所述前进一挡离合器部件1的输入端通过一高弹联轴器6外接输入动力，另一轴端相接有一用于提供液压及润滑冷却部件油源的机带泵。
实施例：本发明主要由图3所示箱体部件4、液压控制及润滑冷却部件、输出部件3及与输出轴线对称布置的两套中间轴部件5、两套前进（顺车）一挡离合器部件1（输入部件）、两套前进（顺车）二挡离合器部件7、两套倒挡（倒车）离合器部件2等组成；通过各相关挡位离合器的液压离合来实现两个前进（顺车）挡及一个倒挡（倒车）、双机并车或单机运行工况（只由某一台主机独立驱动）。
本发明通过2×3套结构类似、相互独立的离合器部件，在操纵阀的控制和作用下，实现两前一倒的离合减速功能（见图3）；同时通过各部件的一个对称布置，实现双机并车（功率合流）的功能。
从图1可看出，动力经输入轴传递与离合器外壳齿轮15，三套离合器部件的离合器外壳齿轮15是常啮合状态，同时齿数均相同。每个离合器部件中的主动小齿轮12各独自与中间轴部件5中的从动大齿轮啮合，同时中间轴部件5中的小齿轮与输出部件3中的输出大齿轮啮合，形成平行轴两级传动。挂挡时三套离合器只能且只由其中某一套离合器接合来实现，双机并车时六套离合器只能且只由其中对称相同的两套离合器接合来实现。
前进一挡：动力由输入轴输入，前进一挡离合器部件1（输入部件）的离合器接合（双机并车时为对称相同的两套离合器部件同时接合，下同），动力经离合器外壳齿轮传递与前进一挡主动小齿轮，经过中间轴部件5传递与输出部件3，这时输入与输出旋向相同。
前进二挡：动力由输入轴输入，经前进一挡离合器部件1中的离合器外壳齿轮传递与倒挡离合器部件2中离合器外壳齿轮（相当于惰轮），再传递与前进二挡离合器部件7中的离合器外壳齿轮，前进二挡离合器部件7中的离合器接合后传递与该部件中的主动小齿轮，经过中间轴部件5传递与输出部件3，这时输入与输出旋向也是相同的。
倒退挡：动力同样由输入轴输入，经前进一挡离合器部件1中的离合器外壳齿轮传递与倒挡离合器部件2中离合器外壳齿轮，通过倒挡离合器部件2中的离合器接合传递与该部件中的主动小齿轮，再经过中间轴部件5传递与输出部件3，此时输入与输出旋向相反。
本发明可以实现任一单边独立运行，即只由一个主机驱动，此时另一边的三套离合器均在“离”的脱开状态下；也可实现双机并车的一个运行，但此时两边的挡位必须相同。操纵阀可以用手动液压、气动及电液控制等多种方式，前进倒退可由一个三位四通比例阀实现，同时前进1、2挡可再通过一个三位四通方向阀来完成选择和切换。整个系统由两套独立控制的操纵阀及换向阀组成。而双机并车时双边挡位的一致性由液压系统及电子逻辑互锁控制系统来实现及进行安全保障。
本发明不仅能在双机并车工况下实现两前（双速）一倒的减速及离合功能，同时又能在单机工况下（节能需要或某一主机损坏的情况下）实现两前一倒及离合功能。双机并车时通过液压控制及电子逻辑互锁系统保证齿轮箱左右双边在同一相同挡位上才能启动及工作。

Claims (2)

1.一种双速带倒车的双机并车船用齿轮箱，它主要由箱体部件（4）、液压控制及润滑冷却部件、输出部件（3）及与输出轴线对称布置的两套中间轴部件（5）、两套前进一挡离合器部件（1）、两套前进二挡离合器部件（7）、两套倒挡离合器部件（2）组成，其特征在于所述的两套前进一挡离合器部件（1）、两套前进二挡离合器部件（7）和两套倒挡离合器部件（2）均由离合器轴（11）、主动小齿轮（12）、湿式摩擦副（13）、离合器活塞（14）以及离合器外壳齿轮（15）组成，其中离合器轴（11）通过轴承安置在箱体部件（4）的箱体上，离合器外壳齿轮（15）与离合器轴（11）通过过盈配合形成一个整体，湿式摩擦副（13）由外摩擦片组、内摩擦片组通过相互错置装配组成，其中各外摩擦片通过花键与离合器外壳齿轮（15）连接，各内摩擦片通过花键与主动小齿轮（12）连接；
所述前进一挡离合器部件（1）的前进一挡主动小齿轮、倒挡离合器部件（2）的倒挡主动小齿轮以及前进二挡离合器部件（7）的前进二挡主动小齿轮分别与中间轴部件（5）的从动大齿轮啮合，而中间轴部件（5）的同轴小齿轮与输出部件中的输出大齿轮啮合；
所述前进一挡离合器部件（1）中的离合器外壳齿轮与倒挡离合器部件（2）中离合器外壳齿轮啮合，再由该倒挡离合器部件（2）中离合器外壳齿轮与前进二挡离合器部件（7）中的离合器外壳齿轮啮合；
所述前进一挡离合器部件（1）中的离合器外壳齿轮与倒挡离合器部件（2）中离合器外壳齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的双速带倒车的双机并车船用齿轮箱，其特征在于所述的离合器活塞通过油压通道与所述的液压控制及润滑冷却部件相连，并通过所述的液压控制及润滑冷却部件的油压控制，使各离合器处于“离”和“合”状态；所述的离合器轴和离合器外壳齿轮与主动小齿轮为相互独立的两个旋转体并通过各自的滚动轴承支承在箱体上；
所述前进一挡离合器部件（1）的输入端通过一高弹联轴器（6）外接输入动力，另一轴端相接有一用于提供液压及润滑冷却部件油源的机带泵。
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