CN115750692A - 一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，它涉及船舶动力输出的齿轮传动领域。本发明解决了现有的船用齿轮传动存在体积大、重量大，不利于船舶动力系统布置，降低了舰船的续航能力及生命力的问题。本发明正车Ⅰ摩擦离合器主动端的换向主动齿轮倒车摩擦离合器1主动端的换向从动齿轮啮合，正车Ⅰ摩擦离合器主动端的正车Ⅱ一级小齿轮与正车Ⅱ摩擦离合器主动端的正车Ⅱ一级大齿轮啮合，正车Ⅱ摩擦离合器从动端的二级小齿轮与输出轴上的输出大齿轮啮合，正车Ⅱ摩擦离合器从动端的倒车/正车Ⅰ一级大齿轮与倒车摩擦离合器从动端的倒车一级小齿轮或正车Ⅰ摩擦离合器从动端的正车Ⅰ一级小齿轮啮合。本发明用于满足船舶主机多种运行模式。
Description
技术领域
本发明涉及船舶动力输出的齿轮传动领域，具体涉及一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱。
背景技术
两级减速双速比正倒车船用齿轮箱广泛地应用于舰船动力系统中，用来传递、切换功率模式，由于传统的两级减速双速比正倒车传动形式把离合器设置于二级齿轮轴，导致齿轮箱尺寸大，重量高，结构复杂，而且齿轮箱布置受限，应用具有一定的局限性，制约着舰船动力的发展。
现有的船用齿轮传动存在体积大、重量大，不利于船舶动力系统布置，降低了舰船的续航能力及生命力的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的船用齿轮传动存在体积大、重量大，不利于船舶动力系统布置，降低了舰船的续航能力及生命力的问题，进而提供一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱。
本发明的技术方案是：
一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，它包括输入轴A、倒车轴B、中间轴C、输出轴D和齿轮箱外壳，平行排布的输入轴A、倒车轴B、中间轴C和输出轴D均可转动安装在齿轮箱壳体上；它还包括倒车摩擦离合器1、正车Ⅰ摩擦离合器2、正车Ⅱ摩擦离合器3、换向啮合齿轮箱副4、正车Ⅱ一级小齿轮5、正车Ⅱ一级大齿轮6、推力轴承7、倒车一级小齿轮8、正车Ⅰ一级小齿轮9、倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10、二级小齿轮11和输出大齿轮12；输入轴A上安装有正车Ⅰ摩擦离合器2，与正车Ⅰ摩擦离合器2主动端相连的输入轴A上安装有正车Ⅱ一级小齿轮5，与正车Ⅰ摩擦离合器2从动端相连的输入轴A上安装有正车Ⅰ一级小齿轮9，正车Ⅰ摩擦离合器2主动端设置有换向啮合齿轮箱副4的换向主动齿轮；倒车轴B上安装有倒车摩擦离合器1，与倒车摩擦离合器1从动端相连的倒车轴B上安装有倒车一级小齿轮8，倒车摩擦离合器1主动端设置有换向啮合齿轮箱副4的换向从动齿轮，换向从动齿轮与换向主动齿轮相啮合；中间轴C上安装有正车Ⅱ摩擦离合器3，与正车Ⅱ摩擦离合器3从动端相连的中间轴C上安装有倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10和二级小齿轮11，倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10同时与倒车一级小齿轮8及正车Ⅰ一级小齿轮9相啮合；正车Ⅱ摩擦离合器3主动端设置有正车Ⅱ一级大齿轮6，正车Ⅱ一级大齿轮6与正车Ⅱ一级小齿轮5相啮合；输出轴D的后端安装有推力轴承7，输出轴D上安装有输出大齿轮12，输出大齿轮12与二级小齿轮11相啮合，通过控制倒车摩擦离合器1、正车Ⅰ摩擦离合器2或正车Ⅱ摩擦离合器3的接合，实现正车Ⅰ运行模式、正车Ⅱ运行模式或倒车运行模式，以及实现三种运行模式之间的切换。
进一步地，正车Ⅰ工况时，正车Ⅰ摩擦离合器2接合，功率传递路线为：正车Ⅰ一级小齿轮9→倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10→二级小齿轮11→输出大齿轮12。
进一步地，正车Ⅱ工况运行时，正车Ⅱ摩擦离合器3接合，功率传递路线为：正车Ⅱ一级小齿轮5→正车Ⅱ一级大齿轮6→正车Ⅱ摩擦离合器3→二级小齿轮11→输出大齿轮12。
进一步地，倒车工况运行时，倒车摩擦离合器1接合，功率传递路线为：换向啮合齿轮箱副4→倒车摩擦离合器1→倒车一级小齿轮8→倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10→二级小齿轮11→输出大齿轮12。
进一步地，输入轴A、倒车轴B和中间轴C均采用分体式结构，输入轴A、倒车轴B和中间轴C靠近输入端的一侧为主动段，输入轴A、倒车轴B和中间轴C靠近输出端的一侧为从动段。
进一步地，输入轴A的主动段和输入轴A的从动段同轴布置，正车Ⅰ摩擦离合器2主动端与输入轴A的主动段连接，正车Ⅰ摩擦离合器2从动端与输入轴A的从动端连接。
进一步地，倒车轴B的主动段和倒车轴B的从动段同轴布置，倒车摩擦离合器1主动端与倒车轴的主动段连接，倒车摩擦离合器1从动端与倒车轴B的从动段连接。
进一步地，中间轴C的主动段和中间轴C的从动段同轴布置，正车Ⅱ摩擦离合器3主动端与中间轴C的主动段连接，正车Ⅱ摩擦离合器3从动端与中间轴C的从动段连接。
进一步地，它还包括输出法兰E，输出轴D的前端设置有输出法兰E，输出法兰E与输出轴D同轴布置。
进一步地，它还包括输入法兰F，输入轴A的前端设置有输入法兰F，输入法兰F与输入轴A同轴布置。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明的两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，由三台摩擦离合器及五对啮合齿轮副构成二级减速传动，整个系统可实现正车Ⅰ速、正车Ⅱ速、倒车等工况运行，齿轮箱结构简单紧凑，且其传动形式具有结构可靠的特点，在输入主机转向及转速一定的情况下，传动系统一方面可满足多种运行模式的要求，实现船舶主机多种运行模式之间切换。另一方面新齿轮箱尺寸减小，重量减轻。此传动形式可应用于舰船动力传动，实现多种工况运行，是舰船传动形式的一个新的应用方向，具有良好的应用前景。
2、本发明的正车Ⅰ、正车Ⅱ以及倒车三种运行模式均采用相同的二级大齿轮副(二级小齿轮11和输出大齿轮12)，齿轮的数量较少既满足转动的要求，又能保证密封的要求。
3、本发明的推力轴承7位于输出轴D的前端，推力轴承7可同时满足正车推力及倒车推力的要求。
附图说明
图1是本发明的两级减速双速比正倒车船用齿轮箱的传动部分原理示意图；
图2是图1沿Z-Z处传动部分的原理剖视图；
图3是图1沿Z-Z处整体结构的剖视图。
图中：A-输入轴；B-倒车轴；C-中间轴；D-输出轴；E-输出法兰；F-输入法兰；1-倒车摩擦离合器；2-正车Ⅰ摩擦离合器；3-正车Ⅱ摩擦离合器；4-换向啮合齿轮箱副；5-正车Ⅱ一级小齿轮；6-正车Ⅱ一级大齿轮；7-推力轴承；8-倒车一级小齿轮；9-正车Ⅰ一级小齿轮；10-倒车/正车Ⅰ一级大齿轮；11-二级小齿轮；12-输出大齿轮。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，它包括输入轴A、倒车轴B、中间轴C、输出轴D和齿轮箱外壳，平行排布的输入轴A、倒车轴B、中间轴C和输出轴D均可转动安装在齿轮箱壳体上；它还包括倒车摩擦离合器1、正车Ⅰ摩擦离合器2、正车Ⅱ摩擦离合器3、换向啮合齿轮箱副4、正车Ⅱ一级小齿轮5、正车Ⅱ一级大齿轮6、推力轴承7、倒车一级小齿轮8、正车Ⅰ一级小齿轮9、倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10、二级小齿轮11和输出大齿轮12；输入轴A上安装有正车Ⅰ摩擦离合器2，与正车Ⅰ摩擦离合器2主动端相连的输入轴A上安装有正车Ⅱ一级小齿轮5，与正车Ⅰ摩擦离合器2从动端相连的输入轴A上安装有正车Ⅰ一级小齿轮9，正车Ⅰ摩擦离合器2主动端设置有换向啮合齿轮箱副4的换向主动齿轮；倒车轴B上安装有倒车摩擦离合器1，与倒车摩擦离合器1从动端相连的倒车轴B上安装有倒车一级小齿轮8，倒车摩擦离合器1主动端设置有换向啮合齿轮箱副4的换向从动齿轮，换向从动齿轮与换向主动齿轮相啮合；中间轴C上安装有正车Ⅱ摩擦离合器3，与正车Ⅱ摩擦离合器3从动端相连的中间轴C上安装有倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10和二级小齿轮11，倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10同时与倒车一级小齿轮8及正车Ⅰ一级小齿轮9相啮合；正车Ⅱ摩擦离合器3主动端设置有正车Ⅱ一级大齿轮6，正车Ⅱ一级大齿轮6与正车Ⅱ一级小齿轮5相啮合；输出轴D的后端安装有推力轴承7，输出轴D上安装有输出大齿轮12，输出大齿轮12与二级小齿轮11相啮合，通过控制倒车摩擦离合器1、正车Ⅰ摩擦离合器2或正车Ⅱ摩擦离合器3的接合，实现正车Ⅰ运行模式、正车Ⅱ运行模式或倒车运行模式，以及实现三种运行模式之间的切换。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的正车Ⅰ工况时，正车Ⅰ摩擦离合器2接合，功率传递路线为：正车Ⅰ一级小齿轮9→倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10→二级小齿轮11→输出大齿轮12。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的正车Ⅱ工况运行时，正车Ⅱ摩擦离合器3接合，功率传递路线为：正车Ⅱ一级小齿轮5→正车Ⅱ一级大齿轮6→正车Ⅱ摩擦离合器3→二级小齿轮11→输出大齿轮12。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的倒车工况运行时，倒车摩擦离合器1接合，功率传递路线为：换向啮合齿轮箱副4→倒车摩擦离合器1→倒车一级小齿轮8→倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10→二级小齿轮11→输出大齿轮12。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的输入轴A、倒车轴B和中间轴C均采用分体式结构，输入轴A、倒车轴B和中间轴C靠近输入端的一侧为主动段，输入轴A、倒车轴B和中间轴C靠近输出端的一侧为从动段。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的输入轴A的主动段和输入轴A的从动段同轴布置，正车Ⅰ摩擦离合器2主动端与输入轴A的主动段连接，正车Ⅰ摩擦离合器2从动端与输入轴A的从动端连接。如此设置，输入轴A的主动段和从动段通过正车Ⅰ摩擦离合器2实现离合。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的倒车轴B的主动段和倒车轴B的从动段同轴布置，倒车摩擦离合器1主动端与倒车轴的主动段连接，倒车摩擦离合器1从动端与倒车轴B的从动段连接。如此设置，倒车轴B的主动段和从动段通过倒车摩擦离合器1实现离合。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的中间轴C的主动段和中间轴C的从动段同轴布置，正车Ⅱ摩擦离合器3主动端与中间轴C的主动段连接，正车Ⅱ摩擦离合器3从动端与中间轴C的从动段连接。如此设置，中间轴C的主动段和从动段通过正车Ⅱ摩擦离合器3实现离合。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式还包括输出法兰E，输出轴D的前端设置有输出法兰E，输出法兰E与输出轴D同轴布置。如此设置，正车Ⅰ、正车Ⅱ以及倒车三种运行模式均采用相同的二级大齿轮副(二级小齿轮11和输出大齿轮12)，最终通过输出法兰E输出。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式还包括输入法兰F，输入轴A的前端设置有输入法兰F，输入法兰F与输入轴A同轴布置。如此设置，齿轮箱通过输入法兰F与输入主机连接，在输入主机转向及转速一定的情况下，实现齿轮传动设备多工况运转需求，实现船舶主机多种运行模式之间切换。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
工作原理
结合图1至图3说明本发明的两级减速双速比正倒车船用齿轮箱的工作原理：
作业前，本发明的两级减速双速比正倒车船用齿轮箱通过输入法兰F与输入主机连接，然后根据船舶主机需要的运行模式选择倒车工况运行、正车Ⅰ、正车Ⅱ工况运行，或者各种运行模式之间的切换。
正车Ⅰ工况时，正车Ⅰ摩擦离合器2接合，功率传递路线为：正车Ⅰ一级小齿轮9→倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10→二级小齿轮11→输出大齿轮12；
正车Ⅱ工况运行时，正车Ⅱ摩擦离合器3接合，功率传递路线为：正车Ⅱ一级小齿轮5→正车Ⅱ一级大齿轮6→正车Ⅱ摩擦离合器3→二级小齿轮11→输出大齿轮12；
倒车工况运行时，倒车摩擦离合器1接合，功率传递路线为：换向啮合齿轮箱副4→倒车摩擦离合器1→倒车一级小齿轮8→倒车/正车Ⅰ一级大齿轮10→二级小齿轮11→输出大齿轮12。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，它包括输入轴(A)、倒车轴(B)、中间轴(C)、输出轴(D)和齿轮箱外壳，平行排布的输入轴(A)、倒车轴(B)、中间轴(C)和输出轴(D)均可转动安装在齿轮箱壳体上；其特征在于：它还包括倒车摩擦离合器(1)、正车Ⅰ摩擦离合器(2)、正车Ⅱ摩擦离合器(3)、换向啮合齿轮箱副(4)、正车Ⅱ一级小齿轮(5)、正车Ⅱ一级大齿轮(6)、推力轴承(7)、倒车一级小齿轮(8)、正车Ⅰ一级小齿轮(9)、倒车/正车Ⅰ一级大齿轮(10)、二级小齿轮(11)和输出大齿轮(12)；输入轴(A)上安装有正车Ⅰ摩擦离合器(2)，与正车Ⅰ摩擦离合器(2)主动端相连的输入轴(A)上安装有正车Ⅱ一级小齿轮(5)，与正车Ⅰ摩擦离合器(2)从动端相连的输入轴(A)上安装有正车Ⅰ一级小齿轮(9)，正车Ⅰ摩擦离合器(2)主动端设置有换向啮合齿轮箱副(4)的换向主动齿轮；倒车轴(B)上安装有倒车摩擦离合器(1)，与倒车摩擦离合器(1)从动端相连的倒车轴(B)上安装有倒车一级小齿轮(8)，倒车摩擦离合器(1)主动端设置有换向啮合齿轮箱副(4)的换向从动齿轮，换向从动齿轮与换向主动齿轮相啮合；中间轴(C)上安装有正车Ⅱ摩擦离合器(3)，与正车Ⅱ摩擦离合器(3)从动端相连的中间轴(C)上安装有倒车/正车Ⅰ一级大齿轮(10)和二级小齿轮(11)，倒车/正车Ⅰ一级大齿轮(10)同时与倒车一级小齿轮(8)及正车Ⅰ一级小齿轮(9)相啮合；正车Ⅱ摩擦离合器(3)主动端设置有正车Ⅱ一级大齿轮(6)，正车Ⅱ一级大齿轮(6)与正车Ⅱ一级小齿轮(5)相啮合；输出轴(D)的后端安装有推力轴承(7)，输出轴(D)上安装有输出大齿轮(12)，输出大齿轮(12)与二级小齿轮(11)相啮合，通过控制倒车摩擦离合器(1)、正车Ⅰ摩擦离合器(2)或正车Ⅱ摩擦离合器(3)的接合，实现正车Ⅰ运行模式、正车Ⅱ运行模式或倒车运行模式，以及实现三种运行模式之间的切换。
2.根据权利要求1所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：正车Ⅰ工况时，正车Ⅰ摩擦离合器(2)接合，功率传递路线为：正车Ⅰ一级小齿轮(9)依次传递至倒车/正车Ⅰ一级大齿轮(10)、二级小齿轮(11)和输出大齿轮(12)。
3.根据权利要求1所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：正车Ⅱ工况运行时，正车Ⅱ摩擦离合器(3)接合，功率传递路线为：正车Ⅱ一级小齿轮(5)依次传递至正车Ⅱ一级大齿轮(6)、正车Ⅱ摩擦离合器(3)、二级小齿轮(11)和输出大齿轮(12)。
4.根据权利要求1所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：倒车工况运行时，倒车摩擦离合器(1)接合，功率传递路线为：换向啮合齿轮箱副(4)依次传递至倒车摩擦离合器(1)、倒车一级小齿轮(8)、倒车/正车Ⅰ一级大齿轮(10)、二级小齿轮(11)、输出大齿轮(12)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：输入轴(A)、倒车轴(B)和中间轴(C)均采用分体式结构，输入轴(A)、倒车轴(B)和中间轴(C)靠近输入端的一侧为主动段，输入轴(A)、倒车轴(B)和中间轴(C)靠近输出端的一侧为从动段。
6.根据权利要求5所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：输入轴(A)的主动段和输入轴(A)的从动段同轴布置，正车Ⅰ摩擦离合器(2)主动端与输入轴(A)的主动段连接，正车Ⅰ摩擦离合器(2)从动端与输入轴(A)的从动端连接。
7.根据权利要求1或6所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：倒车轴(B)的主动段和倒车轴(B)的从动段同轴布置，倒车摩擦离合器(1)主动端与倒车轴的主动段连接，倒车摩擦离合器(1)从动端与倒车轴(B)的从动段连接。
8.根据权利要求1或6所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：中间轴(C)的主动段和中间轴(C)的从动段同轴布置，正车Ⅱ摩擦离合器(3)主动端与中间轴(C)的主动段连接，正车Ⅱ摩擦离合器(3)从动端与中间轴(C)的从动段连接。
9.根据权利要求1或6所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：它还包括输出法兰(E)，输出轴(D)的前端设置有输出法兰(E)，输出法兰(E)与输出轴(D)同轴布置。
10.根据权利要求1所述的一种两级减速双速比正倒车船用齿轮箱，其特征在于：它还包括输入法兰(F)，输入轴(A)的前端设置有输入法兰(F)，输入法兰(F)与输入轴(A)同轴布置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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