CN110316347A - 一种带辅助传动箱满足pto/pti功能的船用齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
一种带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，它由主传动箱、外挂式的辅助传动箱组成，所述主传动箱内设有输入部件、顺车离合器部件、倒车离合器部件、输出部件、箱体部件和附属件，所述辅助传动箱以外挂的方式安装在主传动箱一端面，其箱内设有低速部件、高速部件和箱体部件，本发明具有独立的辅助传动箱以外挂方式装在主推进齿轮箱端面，尺寸小、重量轻，对不同发电机只需更换传动齿轮副或者更换整个辅助传动箱，对机舱空间和主推进齿轮箱影响小，此外，辅助传动箱从推进齿轮箱主传动离合器后端取力，可以比较方便地实现PTI功能。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种具有倒、顺离合功能，同时带有辅助动力传动（PTO/PTI）功能的船用齿轮箱。
背景技术
随着节能理念深入，越来越多的船方提出，从推进系统中取力，利用推进柴油机冗余功率驱动发电机，边航行边发电，从而可以节省单独的发电机组的运行损耗。
目前常用结构是从推进齿轮箱主传动离合器前端取力，辅助传动结构位于推进齿轮箱顶部。该种结构，体积大、成本高；辅助传动位置较高，与机舱干涉几率较大；辅助传动结构与主推进箱一体，对不同负载适应性应变不足；辅助传动离合器选择面窄；辅助传动箱离合器工作油压力高，离合器受冲击大；辅助传动与负载距离较远，需要增设连接短轴。
此结构可以满足PTO功能。不能直接满足PTI的功能需求，需较多预留措施。
发明内容
本发明的目的，首先在于满足相同的客户需求——航行中发电（即PTO）；其次针对现有辅助传动结构的不足，提供一种更合理的传动布置。本发明是通过如下技术方案来完成的：一种带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，它由主传动箱、外挂式的辅助传动箱组成，所述主传动箱内设有输入部件、顺车离合器部件、倒车离合器部件、输出部件、箱体部件和附属件，所述辅助传动箱以外挂的方式安装在主传动箱一端面，其箱内设有低速部件、高速部件和箱体部件。
作为优选：主传动箱内的输入部件为输入轴上固定输入齿轮；所述顺车离合器部件为设置在顺车轴上固定输入从动齿轮，所述顺车轴与外壳传动主动齿轮固定连接，所述外壳传动主动齿轮与输出轴齿轮相连，并且在两者之间设有第一离合器，所述第一离合器内有外摩擦片和内摩擦片；所述倒车离合器部件上的倒车轴与外壳传动从动齿轮固定连接，且外壳传动从动齿轮与输出轴齿轮相连，并在两者之间设有第二离合器，所述第二离合器内有外摩擦片和内摩擦片；所述输出部件为设置在输出轴上固定输出齿轮，所述输入齿轮与输入从动齿轮啮合，所述外壳传动主动齿轮与外壳传动从动齿轮啮合，所述输出轴齿轮分别与输出齿轮啮合，
作为优选：输入部件和输出部件同中心布置；所述顺车离合器部件倒车离合器部件水平异心布置；两个离合器部件与输入/出部件角向异心布置。
作为优选：辅助传动箱内的低速部件为设置在低速轴上固定低速齿轮；所述高速部件为设置在高速轴高速轴齿轮，且高速轴和高速轴齿轮之间设有离合器，所述低速齿轮与高速轴齿轮啮合，
作为优选：低速部件高速部件轴线平行布置，且辅助传动箱低速轴与主传动箱输出轴齿轮通过花键联接。
本发明独立的辅助传动箱以外挂方式装在主推进齿轮箱端面，尺寸小、重量轻，对不同发电机只需更换传动齿轮副或者更换整个辅助传动箱，对机舱空间和主推进齿轮箱影响小，此外，辅助传动箱从推进齿轮箱主传动离合器后端取力，可以比较方便地实现PTI功能。
附图说明
图1是本发明的传动原理示意图。
图2是图1所示的轴系布置示意图。
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，本发明主要由输入部件1、顺车离合器部件2、倒车离合器部件3、输出部件4、辅助传动箱输入轴5、辅助传动箱输出轴6、箱体7组成，
主传动箱，所述的输入部件1在输入轴11上固定输入齿轮12；顺车离合器部件2在顺车轴21上固定输入从动齿轮22，顺车轴21与外壳传动主动齿轮23固定连接，外壳传动主动齿轮23输出轴齿轮26之间是离合器，离合器内有外摩擦片24、内摩擦片25；倒车离合器部件3的倒车轴31与外壳传动从动齿轮33固定连接，外壳传动从动齿轮33输出轴齿轮36之间是离合器，离合器内有外摩擦片34、内摩擦片35；输出部件4在输出轴41上固定输出齿轮42。输入齿轮12与输入从动齿轮22啮合，外壳传动主动齿轮23与外壳传动从动齿轮33啮合，输出轴齿轮26、36分别与输出齿轮42啮合。输入部件1输出部件4同中心布置；顺车离合器部件2倒车离合器部件3水平异心布置；两个离合器部件与输入/出部件角向异心布置。
辅助传动箱，所述的低速部件5在低速轴51上固定低速齿轮52；高速部件6高速轴61高速轴齿轮62之间是离合器63，低速齿轮52与高速轴齿轮62啮合。低速部件5高速部件6轴线平行布置。辅助传动箱低速轴与主传动箱输出轴齿轮通过花键联接。
图1所示传动原理：
正车（螺旋桨正向旋转，船前进）：动力输入→输入联轴节→输入轴11→输入齿轮（12）→输入从动齿轮22→顺车轴21→外壳传动主动齿轮23→外摩擦片24→内摩擦片25→输出轴齿轮26→输出齿轮42→输出轴41→动力输出。
倒车（螺旋桨正向旋转，船前进）：动力输入→输入联轴节→输入轴11→输入齿轮12→输入从动齿轮22→顺车轴21→外壳传动主动齿轮23→外壳传动从动齿轮33→外摩擦片34→内摩擦片35→输出轴齿轮36→输出齿轮42→输出轴41→动力输出。
PTO：动力输入→输入联轴节→输入轴11→输入齿轮12→输入从动齿轮22→顺车轴21→外壳传动主动齿轮23→外摩擦片24→内摩擦片25→输出轴齿轮26→输出齿轮42→输出轴齿轮36→低速轴51→低速齿轮52→高速轴齿轮62→离合器63→高速轴61→动力输出。
PTI：动力输入→高速轴61→离合器63→高速轴齿轮62→低速齿轮52→低速轴51→输出轴齿轮36→输出齿轮42→输出轴41→动力输出。
注：对本传动原理的说明，本传动来源于实际订货案例，辅助传动箱由主传动箱倒车离合器部件的输出轴齿轮取力。原理相通，结构允许辅助传动箱由主传动箱顺车离合器部件的输出轴齿轮取力。
本发明，辅助传动箱外挂式安装于主传动箱端面，主传动箱改动较小；辅助传动箱独立设计，可以最大化利用本公司小功率船用齿轮箱结构和零件，成本低；辅助传动箱远离主推进柴油机，空间布置影响小；辅助传动箱可以变角度安装，有利于发电机的安装布置。除了满足客户主要需求的PTO功能外，本发明结构作为PTI使用，响应及介入均比较方便。
本发明的目的是通过如下装置来完成的：
主传动箱，即常规型船用齿轮箱，仅在与辅助传动箱有关的部位做修改，主体和主传动结构不改动。箱体端面对应位置留出安装位置，一只输出轴齿轮端部做成花键。
辅助传动箱，内置离合器，适当布局传动速比。低速轴端部做花键。
辅助传动箱装在主传动箱端面，花键套合。这样一来，辅助传动箱从主传动箱取力，向外输出动力，即PTO；动力经辅助传动箱，再由主传动箱传递给螺旋桨，即PTI。
控制逻辑：
1. 主推进柴油机驱动螺旋桨、发电机不工作
辅助传动箱离合器不接合。主传动箱离合器分别接合，驱动螺旋桨正转和反转，这与常规型船用齿轮箱使用方式一致。
2. 主推进柴油机驱动螺旋桨、发电机工作（PTO功能）
主传动箱离合器接合，螺旋桨工作。当需要发电机工作时，辅助传动箱离合器接合。此时，主推进柴油机动力一部分给螺旋桨，另一部分给发电机。
3. 发电机作为电动机使用，驱动螺旋桨（PTI功能）
主传动箱离合器不接合。电动机运转，辅助传动箱离合器接合，动力经主传动箱驱动螺旋桨转动。
Claims (5)
1.一种带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，它由主传动箱、外挂式的辅助传动箱组成，其特征在于所述主传动箱内设有输入部件、顺车离合器部件、倒车离合器部件、输出部件、箱体部件和附属件，所述辅助传动箱以外挂的方式安装在主传动箱一端面，其箱内设有低速部件、高速部件和箱体部件。
2.根据权利要求1所述的带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，其特征在于所述主传动箱内的输入部件（1）为输入轴（11）上固定输入齿轮（12）；所述顺车离合器部件（2）为设置在顺车轴（21）上固定输入从动齿轮（22），所述顺车轴（21）与外壳传动主动齿轮（23）固定连接，所述外壳传动主动齿轮（23）与输出轴齿轮（26）相连，并且在两者之间设有第一离合器，所述第一离合器内有外摩擦片（24）和内摩擦片（25）；所述倒车离合器部件（3）上的倒车轴（31）与外壳传动从动齿轮（33）固定连接，且外壳传动从动齿轮（33）与输出轴齿轮（36）相连，并在两者之间设有第二离合器，所述第二离合器内有外摩擦片（34）和内摩擦片（35）；所述输出部件（4）为设置在输出轴（41）上固定输出齿轮（42），所述输入齿轮（12）与输入从动齿轮（22）啮合，所述外壳传动主动齿轮（23）与外壳传动从动齿轮（33）啮合，所述输出轴齿轮（26、36）分别与输出齿轮（42）啮合。
3.根据权利要求2所述的带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，其特征在于所述输入部件（1）和输出部件（4）同中心布置；所述顺车离合器部件（2）倒车离合器部件（3）水平异心布置；两个离合器部件与输入/出部件角向异心布置。
4.根据权利要求1所述的带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，其特征在于所述辅助传动箱内的低速部件（5）为设置在低速轴（51）上固定低速齿轮（52）；所述高速部件（6）为设置在高速轴（61）高速轴齿轮（62），且高速轴（61）和高速轴齿轮（62）之间设有离合器（63），所述低速齿轮（52）与高速轴齿轮（62）啮合。
5.根据权利要求4所述的带辅助传动箱满足PTO/PTI功能的船用齿轮箱，其特征在于所述低速部件（5）高速部件（6）轴线平行布置，且辅助传动箱低速轴与主传动箱输出轴齿轮通过花键联接。
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