CN108036024A - 一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统 - Google Patents

Abstract

一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，包括发动机、动力输出端和安装在发动机与动力输出端之间的减振装置，减振装置包括发动机减振装置和传动减振装置，发动机减振装置与发动机连接，传动减振装置一端与发动机连接，另一端与动力输出端连接；传动减振装置包括与发动机连接的第一输出轴，以及与第一输出轴平行设置的第二输出轴，第二输出轴与动力输出端连接；第一输出轴设有第一重飞轮和第一输出齿轮，第二输出轴设有第二重飞轮和第二输出齿轮；第一输出齿轮与第二输出齿轮啮合；发动机减振装置包括与发动机连接的连接件，设置在连接件上的偏心配重和驱动偏心配重旋转的驱动装置。对发动机自身减振与传动过程的减振，实现平稳的动力输出。

Description

一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统

技术领域

本发明涉及船舶动力系统的技术领域，特别涉及一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统。

背景技术

为避免由疲劳强度导致的轴系断裂、引发船舶运行的潜在危险，现在越来越多的船舶对于转轴疲劳强度的要求提高。而轴系的疲劳强度引起的一其中因素就是主机转速禁区，船舶在转速禁区内期间产生的振动最大，使转轴疲劳断裂。

目前常用的船舶减振装置是橡胶减振装置和弹簧减震装置，橡胶减振装置虽然吸振效果较好，但其使用寿命短，弹簧减震装置虽较为耐用，但其越过共振区振动大，隔绝性差。当其用于万吨级船舶时，减振效果不能达到要求，动力输出不稳定。

发明内容

发明的目的：本发明公开一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其结构简单、传动稳定，通过对发动机自身的减振以及在传动过程中的减振，实现平稳的动力输出。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，包括发动机、动力输出端和安装在发动机与动力输出端之间的减振装置，所述减振装置包括发动机减振装置和传动减振装置，其中发动机减振装置与发动机连接，传动减振装置一端与发动机连接，另一端与动力输出端连接；所述传动减振装置包括与发动机连接的第一输出轴，以及与第一输出轴平行设置的第二输出轴，所述第二输出轴与动力输出端连接；所述第一输出轴上套设有第一重飞轮和第一输出齿轮，所述第二输出轴上套设有第二重飞轮和第二输出齿轮；所述第一输出齿轮与第二输出齿轮相啮合；所述发动机减振装置包括与发动机连接的连接件，设置在连接件上的偏心配重，以及驱动偏心配重旋转的驱动装置。本设计对发动机及振动源自身进行吸振与减振，在发送机转速禁区时启动，以此消除转速禁区，上述转速禁区是指该转速下的发送机的振动频率容易引起共振，使转轴疲劳断裂；当发动机在正常转速时，发动机减振装置无需启动；传动时通过重飞轮的设计提高转动惯量，减少发动机运转过程中的速度波动，两重飞轮的设计，使得因转动而产生的离心力相互抵消，起到了防止振动的作用，使动力可以稳定的输出。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述连接件套设在发动机的发动机输出轴上，一端与发动机固定连接，另一端与偏心配重转动连接。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述偏心配重包括与连接件转动连接的中空的转轴部、设置在转轴部外部的配重，以及设置在转轴部外周的驱动轮齿；所述驱动装置包括马达和驱动传动结构，所述驱动轮齿与驱动传动结构的第一传动齿轮啮合。驱动装置给偏心配重一个初始速度使偏心配重转动，启动后断开驱动，所述偏心配重转动的频率与发动机振动的频率相同，偏心配重转动时产生的转矩与发动机振动方向相反，以此吸收发动机的振动，不会传递至外部，消除转速禁区。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述马达设有马达齿轮，所述驱动传动结构还包括与马达齿轮啮合的第二传动齿轮，所述第二传动齿轮设置在第二驱动轴上，所述第一传动齿轮设置在第一驱动轴上，所述第二驱动轴与第一驱动轴之间通过第一离合器连接。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述第一输出齿轮和第二输出齿轮的直径相同且齿数相同；所述第一重飞轮和第二重飞轮设置在同一侧，且第一重飞轮到第一输出齿轮的距离，与第二重飞轮到第二输出齿轮的距离相同。两重飞轮转动方向相反、转动速度相同，因转动而产生的离心力相互抵消，避免变形，也起到了防止振动的作用，使动力可以稳定的输出。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述第一输出轴与发动机的发动机输出轴连接。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述第一输出轴与发动机输出轴之间通过第二离合器连接，所述第一输出轴上设有转速检知装置。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，所述第二输出轴上设有第一输出传动齿轮，所述动力输出端设有第二输出传动齿轮，所述第一输出传动齿轮与第二输出传动齿轮啮合。

进一步的，上述一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，还包括壳体，所述壳体上设有支撑动力输出端、第一输出轴和第二输出轴用的一组支撑部。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其结构简单、传动稳定，通过对发动机自身的减振以及在传动过程中的减振，实现平稳的动力输出。

（2）本发明所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，在必要时对发动机及振动源自身进行吸振与减振，以此消除转速禁区，防止转轴疲劳断裂；当发动机在正常转速时，发动机减振装置无需启动，不会对正常振动造成干扰而放大振动；传动时通过重飞轮的设计提高转动惯量，减少发动机运转过程中的速度波动，两重飞轮的设计，使得因转动而产生的离心力相互抵消，起到了防止振动的作用，使动力可以稳定的输出。

（3）本发明所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，对于转轴的支撑稳定，抑制了转动时转轴的变形、弯曲和转动挠度，使动力输出更为平稳；整体稳定的结构保证了减振装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统的结构示意图；

图2为本发明所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统的详细示意图；

图中：1-发动机，101-发动机输出轴，2-动力输出端，3-发动机减振装置，31-连接件，32-偏心配重，321-转轴部，322-配重，323-驱动轮齿，33-驱动装置，331-马达，332-第一传动齿轮，333-马达齿轮，334-第二传动齿轮，335-第二驱动轴，336-第一驱动轴，337-第一离合器，4-传动减振装置，41-第一输出轴，411-第一重飞轮，412-第一输出齿轮，42-第二输出轴，421-第二重飞轮，422-第二输出齿轮，5-第二离合器，6-转速检知装置，7-第一输出传动齿轮，8-第二输出传动齿轮，9-壳体，10-支撑部。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。

实施例

本发明的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，如图1和图2所示，包括发动机1、动力输出端2和安装在发动机1与动力输出端2之间的减振装置，所述减振装置包括发动机减振装置3和传动减振装置4，其中发动机减振装置3与发动机1连接，传动减振装置4一端与发动机1连接，另一端与动力输出端2连接；所述传动减振装置4包括与发动机1连接的第一输出轴41，以及与第一输出轴41平行设置的第二输出轴42，所述第二输出轴42与动力输出端2连接；所述第一输出轴41上套设有第一重飞轮411和第一输出齿轮412，所述第二输出轴42上套设有第二重飞轮421和第二输出齿轮422；所述第一输出齿轮412与第二输出齿轮422相啮合；所述发动机减振装置3包括与发动机1连接的连接件31，设置在连接件31上的偏心配重32，以及驱动偏心配重32旋转的驱动装置33。

本实施例中所述连接件31套设在发动机1的发动机输出轴101上，一端与发动机1固定连接，另一端与偏心配重32转动连接。所述偏心配重32包括与连接件31转动连接的中空的转轴部321、设置在转轴部321外部的配重322，以及设置在转轴部321外周的驱动轮齿323；所述驱动装置33包括马达331和驱动传动结构，所述驱动轮齿323与驱动传动结构的第一传动齿轮332啮合。所述马达331设有马达齿轮333，所述驱动传动结构还包括与马达齿轮333啮合的第二传动齿轮334，所述第二传动齿轮334设置在第二驱动轴335上，所述第一传动齿轮332设置在第一驱动轴336上，所述第二驱动轴335与第一驱动轴336之间通过第一离合器337连接。

本实施例中所述第一输出齿轮412和第二输出齿轮422的直径相同且齿数相同；所述第一重飞轮411和第二重飞轮421设置在同一侧，且第一重飞轮411到第一输出齿轮412的距离，与第二重飞轮421到第二输出齿轮422的距离相同。

本实施例中所述第一输出轴41与发动机1的发动机输出轴101连接。所述第一输出轴41与发动机输出轴101之间通过第二离合器5连接，所述第一输出轴41上设有转速检知装置6。

本实施例中所述第二输出轴42上设有第一输出传动齿轮7，所述动力输出端2设有第二输出传动齿轮8，所述第一输出传动齿轮7与第二输出传动齿轮8啮合。

本实施例中还包括壳体9，所述壳体9上设有支撑动力输出端2、第一输出轴41和第二输出轴42用的一组支撑部10。同样的，所述第二驱动轴335与第一驱动轴336也安装在所述壳体9上，所述马达331固定安装在壳体9上。对于第二输出轴42来说，一组支撑部10设置在第二输出轴42两端，以及第一输出传动齿轮7与第二输出齿轮422之间，以及第二输出齿轮422与第二重飞轮421之间；对于第一输出轴41来说，一组支撑部10设置在第一输出轴41端部，第一重飞轮411与第一输出齿轮412之间，以及第一输出齿轮412与第二离合器5之间。所述第一输出轴41、第二输出轴42、动力输出端2与支撑部10之间通过轴承转动连接。所述连接件31与转轴部321之间通过轴承转动连接。所述第二传动齿轮334、第一传动齿轮332、第一输出齿轮412、第二输出齿轮422、第一输出传动齿轮7和第二输出传动齿轮8均与相应的轴固定连接，其中轴向通过轴肩和E形环定位，旋转方向通过销进行定位。

本实施例中，所述驱动装置33给偏心配重32一个初始速度使偏心配重32转动，启动后第一离合器337断开，偏心配重32继续转动，所述偏心配重32转动的频率与发动机1振动的频率相同，偏心配重32转动时产生的转矩与发动机1振动方向相反，即，以偏心配重32的重心为参照点，重心的转动方向与发动机1振动方向相反，以此吸收发动机1的振动，不会传递至外部，该发动机减振装置3可以在容易引起共振的发动机1频率下启动，即发动机1在转速禁区时启动，以此消除转速禁区。而传动减振装置4的设置，首先通过重飞轮的转动惯量，减少发动机1运转过程中的速度波动，另外，第一重飞轮411和第二重飞轮421对称设置，两者转动方向相反、转动速度相同，因转动而产生的离心力相互抵消，避免变形，也起到了防止振动的作用，使动力可以稳定的输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：包括发动机（1）、动力输出端（2）和安装在发动机（1）与动力输出端（2）之间的减振装置，所述减振装置包括发动机减振装置（3）和传动减振装置（4），其中发动机减振装置（3）与发动机（1）连接，传动减振装置（4）一端与发动机（1）连接，另一端与动力输出端（2）连接；

所述传动减振装置（4）包括与发动机（1）连接的第一输出轴（41），以及与第一输出轴（41）平行设置的第二输出轴（42），所述第二输出轴（42）与动力输出端（2）连接；所述第一输出轴（41）上套设有第一重飞轮（411）和第一输出齿轮（412），所述第二输出轴（42）上套设有第二重飞轮（421）和第二输出齿轮（422）；所述第一输出齿轮（412）与第二输出齿轮（422）相啮合；

所述发动机减振装置（3）包括与发动机（1）连接的连接件（31），设置在连接件（31）上的偏心配重（32），以及驱动偏心配重（32）旋转的驱动装置（33）。

2.根据权利要求1所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述连接件（31）套设在发动机（1）的发动机输出轴（101）上，一端与发动机（1）固定连接，另一端与偏心配重（32）转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述偏心配重（32）包括与连接件（31）转动连接的中空的转轴部（321）、设置在转轴部（321）外部的配重（322），以及设置在转轴部（321）外周的驱动轮齿（323）；所述驱动装置（33）包括马达（331）和驱动传动结构，所述驱动轮齿（323）与驱动传动结构的第一传动齿轮（332）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述马达（331）设有马达齿轮（333），所述驱动传动结构还包括与马达齿轮（333）啮合的第二传动齿轮（334），所述第二传动齿轮（334）设置在第二驱动轴（335）上，所述第一传动齿轮（332）设置在第一驱动轴（336）上，所述第二驱动轴（335）与第一驱动轴（336）之间通过第一离合器（337）连接。

5.根据权利要求1所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述第一输出齿轮（412）和第二输出齿轮（422）的直径相同且齿数相同；所述第一重飞轮（411）和第二重飞轮（421）设置在同一侧，且第一重飞轮（411）到第一输出齿轮（412）的距离，与第二重飞轮（421）到第二输出齿轮（422）的距离相同。

6.根据权利要求1所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述第一输出轴（41）与发动机（1）的发动机输出轴（101）连接。

7.根据权利要求6所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述第一输出轴（41）与发动机输出轴（101）之间通过第二离合器（5）连接，所述第一输出轴（41）上设有转速检知装置（6）。

8.根据权利要求1所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：所述第二输出轴（42）上设有第一输出传动齿轮（7），所述动力输出端（2）设有第二输出传动齿轮（8），所述第一输出传动齿轮（7）与第二输出传动齿轮（8）啮合。

9.根据权利要求1所述的一种万吨级船舶用的防振型动力输出系统，其特征在于：还包括壳体（9），所述壳体（9）上设有支撑动力输出端（2）、第一输出轴（41）和第二输出轴（42）用的一组支撑部（10）。