CN117842333A - 一种船用燃气轮机多机并车传动装置及切换控制方法 - Google Patents

Abstract

一种船用燃气轮机多机并车传动装置及切换控制方法，它涉及一种传动装置及切换控制方法。本发明为了解决全燃联合推进系统在工况切换时，会出现工况切换前后总功率变大或变小，使得切换前后的船运行不稳定的问题。本发明的传动装置包括左并车齿轮箱、右并车齿轮箱和4台燃气轮机，左并车齿轮箱和右并车齿轮箱通过跨接齿轮箱5连接，使船舶在不同的工况下选用不同的燃气轮机进行工作，船舶的功率匹配更加合理。本发明的切换控制方法在运行时切换方便，各种驱动模式确保船舶总功率保持不变的基础上，再通过不同的离合器接合与脱开实现各种模式间的平稳切换，进而保证船舶稳定运行。本发明属于船用传动装置和传动装置切换控制技术领域。

Description

一种船用燃气轮机多机并车传动装置及切换控制方法

技术领域

本发明涉及一种传动装置及切换控制方法，具体涉及一种船用燃气轮机多机并车传动装置及切换控制方法，属于船用传动装置和传动装置切换控制技术领域。

背景技术

全燃联合推进系统(COGAG)采用多台燃气轮机作为原动机，工作模式灵活，具有功率密度大、动力性能良好等优势，广泛应用于各种大型船舶的推进系统。

某船要求最高航速需达到30节，可采用4台大功率船用燃气轮机并车的全燃联合推进系统，以满足高航速工况需求。在巡航工况时可使用其中一台或两台主机作为推进主机，这样可提高整船的续航力和可靠性。

全燃联合推进系统在传动过程中运行工况众多，如输出端加速或减速、多机并车或解列等，在工况切换时，会出现推进系统在切换前后的总功率变大或变小，进而导致整船航速忽然加速或减速的现象，使得切换前后的船运行不稳定。

综上所述，如何针对上述技术问题，提出一种传动装置及切换控制方法，这也就成为了目前本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种船用燃气轮机多机并车传动装置及切换控制方法。

本发明的技术方案是：一种船用燃气轮机多机并车传动装置，包括第一燃气轮机、第二燃气轮机、第三燃气轮机、第四燃气轮机、左并车齿轮箱和右并车齿轮箱。左并车齿轮箱和右并车齿轮箱左右舷对称布置，且左并车齿轮箱和右并车齿轮箱通过跨接齿轮箱连接。

左并车齿轮箱包括第一左传动轴、第二左传动轴、第三左传动轴、第四左传动轴、第五左传动轴和第六左传动轴。

第一左传动轴上同轴安装有第一左齿轮和左船桨。

第二左传动轴上同轴安装有第二左齿轮和第三左齿轮，第二左齿轮与第一左齿轮外啮合。

第三左传动轴上安装有第四左齿轮，第三左传动轴的一端通过第一同步自动离合器与第二燃气轮机同轴连接。

第四左传动轴上安装有第五左齿轮，第四左传动轴的一端通过第二同步自动离合器与第一燃气轮机同轴连接。

第五左传动轴上同轴安装有第六左齿轮和第七左齿轮，第六左齿轮与第五左齿轮外啮合，第七左齿轮与第一左齿轮外啮合。

第六左传动轴上安装有第八左齿轮，第八左齿轮与第六左齿轮外啮合，第六左传动轴的一端通过第一摩擦离合器与跨接齿轮箱连接。

右并车齿轮箱包括第一右传动轴、第二右传动轴、第三右传动轴、第四右传动轴、第五右传动轴和第六右传动轴。

第一右传动轴上同轴安装有第一右齿轮和右船桨。

第二右传动轴上同轴安装有第二右齿轮和第三右齿轮，第二右齿轮与第一右齿轮外啮合。

第三右传动轴上安装有第四右齿轮，第三右传动轴的一端通过第三同步自动离合器与第四燃气轮机同轴连接。

第四右传动轴上安装有第五右齿轮，第四右传动轴的一端通过第四同步自动离合器与第三燃气轮机同轴连接。

第五右传动轴上同轴安装有第六右齿轮和第七右齿轮，第六右齿轮与第五右齿轮外啮合，第七右齿轮与第一右齿轮外啮合。

第六右传动轴上安装有第八右齿轮，第八右齿轮与第六右齿轮外啮合，第六右传动轴的一端通过第二摩擦离合器与跨接齿轮箱连接。

本发明还提供了一种船用燃气轮机多机并车传动装置的切换控制方法，该方法包括四机驱动双桨模式、左侧单机和右侧单机驱动双桨模式、左侧单机驱动双桨模式。

四机驱动双桨模式：

第一燃气轮机、第二燃气轮机、第三燃气轮机和第四燃气轮机分别以转速为R、功率为P的状态运行。

第一同步自动离合器、第二同步自动离合器、第三同步自动离合器和第四同步自动离合器均处于接合状态，第一摩擦离合器和第二摩擦离合器均处于脱开状态。

第一燃气轮机的动力依次通过第二同步自动离合器、第五左齿轮、第六左齿轮、第七左齿轮和第一左齿轮传递给左船桨。

第二燃气轮机的动力依次通过第一同步自动离合器、第四左齿轮、第三左齿轮、第二左齿轮、第一左齿轮传递给左船桨。

第三燃气轮机的动力依次通过第四同步自动离合器、第五右齿轮、第六右齿轮、第七右齿轮、第一右齿轮传递给右船桨。

第四燃气轮机的动力依次通过第三同步自动离合器、第四右齿轮、第三右齿轮、第二右齿轮、第一右齿轮传递给右船桨。

左侧单机和右侧单机驱动双桨模式：

第一燃气轮机和第三燃气轮机分别以转速为R、功率为2P的状态运行。

第一同步自动离合器和第三同步自动离合器均处于接合状态，第二同步自动离合器、第四同步自动离合器、第一摩擦离合器和第二摩擦离合器均处于脱开状态。

第一燃气轮机的动力依次通过第二同步自动离合器、第五左齿轮、第六左齿轮、第七左齿轮和第一左齿轮传递给左船桨。

第三燃气轮机的动力依次通过第四同步自动离合器、第五右齿轮、第六右齿轮、第七右齿轮、第一右齿轮传递给右船桨。

左侧单机驱动双桨模式：

第一燃气轮机以转速为R、功率为4P的状态运行。第一同步自动离合器、第一摩擦离合器、第二摩擦离合器均处于接合状态。第二同步自动离合器、第三同步自动离合器和第四同步自动离合器均处于脱开状态。

第一燃气轮机的动力依次通过第二同步自动离合器、第五左齿轮、第六左齿轮、第七左齿轮和第一左齿轮传递给左船桨。

同时第一燃气轮机的动力依次通过第二同步自动离合器、第五左齿轮、第六左齿轮、第八左齿轮、第一摩擦离合器、跨接齿轮箱、第二摩擦离合器、第八右齿轮、第六右齿轮、第七右齿轮、第一右齿轮传递给右船桨。

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机和第四燃气轮机的功率均由P降至0，同时将第一燃气轮机和第三燃气轮机的功率均由P提升至2P。

然后，将第二燃气轮机和第四燃气轮机的转速均由R降至0，以保证第二同步自动离合器和第四同步自动离合器脱开。

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机和第四燃气轮机的转速均由0提升至R，以保证第二同步自动离合器和第四同步自动离合器接合。

然后，将第二燃气轮机和第四燃气轮机的功率均由0提升至P，同时将第一燃气轮机和第三燃气轮机的功率均由2P降至P。

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机、第三燃气轮机和第四燃气轮机的功率均由P降至0，同时将第一燃气轮机的功率由P提升至4P。

然后，将第二燃气轮机、第三燃气轮机和第四燃气轮机的转速均由R降至0，以保证第二同步自动离合器、第三同步自动离合器和第四同步自动离合器脱开。

当左侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机、第三燃气轮机和第四燃气轮机的转速均由0提升至R，以保证第二同步自动离合器、第三同步自动离合器和第四同步自动离合器接合。

然后将第二燃气轮机、第三燃气轮机和第四燃气轮机的功率均由0提升至P，同时将第一燃气轮机的功率由4P降至P。

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机的功率由2P降至0，同时将第一燃气轮机的功率由2P提升至4P。

然后，将第三燃气轮机的转速由R降至0，以保证第二同步自动离合器脱开。

当左侧单机驱动双桨切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式，

首先，将第三燃气轮机的转速由0提升至R，以保证第二同步自动离合器接合。

然后，将第三燃气轮机的功率由0提升至2P，同时将第一燃气轮机的功率由4P降至2P。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明的传动装置包括左并车齿轮箱、右并车齿轮箱和4台燃气轮机，左并车齿轮箱和右并车齿轮箱通过跨接齿轮箱5连接，使船舶在不同的工况下选用不同的燃气轮机进行工作，船舶的功率匹配更加合理。

2、本发明的切换控制方法包括四机驱动双桨模式、左侧单机和右侧单机驱动双桨模式、左侧单机驱动双桨模式，在运行时切换方便，各种驱动模式确保船舶总功率保持不变的基础上，再通过不同的离合器接合与脱开实现各种模式间的平稳切换，进而保证船舶稳定运行。

附图说明

图1是本发明的第一结构示意图；

图2是本发明的第二结构示意图，其中第七左齿轮520与第一左齿轮110之间的虚线表示第七左齿轮520与第一左齿轮110外啮合，第七右齿轮1120与第一右齿轮710之间的虚线表示第七右齿轮1120与第一右齿轮710外啮合；

图3是本发明四机驱动双桨模式时传动路线的示意图；

图4是本发明左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时传动路线的示意图；

图5是本发明左侧单机驱动双桨模式传动路线的示意图。

图中：1、第一燃气轮机；2、第二燃气轮机；3、第三燃气轮机；4、第四燃气轮机；5、跨接齿轮箱；

100、第一左传动轴；110、第一左齿轮；120、左船桨；

200、第二左传动轴；210、第二左齿轮；220、第三左齿轮；

300、第三左传动轴；310、第四左齿轮；320、第一同步自动离合器；

400、第四左传动轴；410、第五左齿轮；420、第二同步自动离合器；

500、第五左传动轴；510、第六左齿轮；520、第七左齿轮；

600、第六左传动轴；610、第八左齿轮；620、第一摩擦离合器；

700、第一右传动轴；710、第一右齿轮；720、右船桨；

800、第二右传动轴；810、第二右齿轮；820、第三右齿轮；

900、第三右传动轴；910、第四右齿轮；920、第三同步自动离合器；

1000、第四右传动轴； 1010、第五右齿轮； 1020、第四同步自动离合器；

1100、第五右传动轴； 1110、第六右齿轮； 1120、第七右齿轮；

1200、第六右传动轴；1210、第八右齿轮；1220、第二摩擦离合器。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种船用燃气轮机多机并车传动装置包括第一燃气轮机1、第二燃气轮机2、第三燃气轮机3、第四燃气轮机4、左并车齿轮箱和右并车齿轮箱。左并车齿轮箱和右并车齿轮箱左右舷对称布置，且左并车齿轮箱和右并车齿轮箱通过跨接齿轮箱5连接。

左并车齿轮箱包括第一左传动轴100、第二左传动轴200、第三左传动轴300、第四左传动轴400、第五左传动轴500和第六左传动轴600。

第一左传动轴100上同轴安装有第一左齿轮110和左船桨120。

第二左传动轴200上同轴安装有第二左齿轮210和第三左齿轮220，第二左齿轮210与第一左齿轮110外啮合。

第三左传动轴300上安装有第四左齿轮310，第三左传动轴300的一端通过第一同步自动离合器320与第二燃气轮机2同轴连接。

第四左传动轴400上安装有第五左齿轮410，第四左传动轴400的一端通过第二同步自动离合器420与第一燃气轮机1同轴连接。

第五左传动轴500上同轴安装有第六左齿轮510和第七左齿轮520，第六左齿轮510与第五左齿轮410外啮合，第七左齿轮520与第一左齿轮110外啮合。

第六左传动轴600上安装有第八左齿轮610，第八左齿轮610与第六左齿轮510外啮合，第六左传动轴600的一端通过第一摩擦离合器620与跨接齿轮箱5连接。

右并车齿轮箱包括第一右传动轴700、第二右传动轴800、第三右传动轴900、第四右传动轴1000、第五右传动轴1100和第六右传动轴1200。

第一右传动轴700上同轴安装有第一右齿轮710和右船桨720。

第二右传动轴800上同轴安装有第二右齿轮810和第三右齿轮820，第二右齿轮810与第一右齿轮710外啮合。

第三右传动轴900上安装有第四右齿轮910，第三右传动轴900的一端通过第三同步自动离合器920与第四燃气轮机4同轴连接。

第四右传动轴1000上安装有第五右齿轮1010，第四右传动轴1000的一端通过第四同步自动离合器1020与第三燃气轮机3同轴连接。

第五右传动轴1100上同轴安装有第六右齿轮1110和第七右齿轮1120，第六右齿轮1110与第五右齿轮1010外啮合，第七右齿轮1120与第一右齿轮710外啮合。

第六右传动轴1200上安装有第八右齿轮1210，第八右齿轮1210与第六右齿轮1110外啮合，第六右传动轴1200的一端通过第二摩擦离合器1220与跨接齿轮箱5连接。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中第一左齿轮110与第一右齿轮710的齿轮参数相同。

进一步地，第二左齿轮210与第二右齿轮810的齿轮参数相同。

进一步地，第三左齿轮220与第三右齿轮820的齿轮参数相同。

进一步地，第四右齿轮910与第四左齿轮310的齿轮参数相同。

进一步地，第五左齿轮410与第五右齿轮1010的齿轮参数相同。

进一步地，第六左齿轮510与第六右齿轮1110的齿轮参数相同。

进一步地，第七左齿轮520与第七右齿轮1120的齿轮参数相同。

进一步地，第八左齿轮610与第八右齿轮1210的齿轮参数相同。

其他组成及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5说明本实施方式，本实施方式的一种船用燃气轮机多机并车传动装置的切换控制方法包括四机驱动双桨模式、左侧单机和右侧单机驱动双桨模式、左侧单机驱动双桨模式。

四机驱动双桨模式：

第一燃气轮机1、第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4分别以转速为R、功率为P的状态运行。

第一同步自动离合器320、第二同步自动离合器420、第三同步自动离合器920和第四同步自动离合器1020均处于接合状态，第一摩擦离合器620和第二摩擦离合器1220均处于脱开状态。

第一燃气轮机1的动力依次通过第二同步自动离合器420、第五左齿轮410、第六左齿轮510、第七左齿轮520和第一左齿轮110传递给左船桨120。

第二燃气轮机2的动力依次通过第一同步自动离合器320、第四左齿轮310、第三左齿轮220、第二左齿轮210、第一左齿轮110传递给左船桨120。

第三燃气轮机3的动力依次通过第四同步自动离合器1020、第五右齿轮1010、第六右齿轮1110、第七右齿轮1120、第一右齿轮710传递给右船桨720。

第四燃气轮机4的动力依次通过第三同步自动离合器920、第四右齿轮910、第三右齿轮820、第二右齿轮810、第一右齿轮710传递给右船桨720。

左侧单机和右侧单机驱动双桨模式：

第一燃气轮机1和第三燃气轮机3分别以转速为R、功率为2P的状态运行。

第一同步自动离合器320和第三同步自动离合器920均处于接合状态，第二同步自动离合器420、第四同步自动离合器1020、第一摩擦离合器620和第二摩擦离合器1220均处于脱开状态。

第一燃气轮机1的动力依次通过第二同步自动离合器420、第五左齿轮410、第六左齿轮510、第七左齿轮520和第一左齿轮110传递给左船桨120。

第三燃气轮机3的动力依次通过第四同步自动离合器1020、第五右齿轮1010、第六右齿轮1110、第七右齿轮1120、第一右齿轮710传递给右船桨720。

左侧单机驱动双桨模式：

第一燃气轮机1以转速为R、功率为4P的状态运行。第一同步自动离合器320、第一摩擦离合器620、第二摩擦离合器1220均处于接合状态。第二同步自动离合器420、第三同步自动离合器920和第四同步自动离合器1020均处于脱开状态。

第一燃气轮机1的动力依次通过第二同步自动离合器420、第五左齿轮410、第六左齿轮510、第七左齿轮520和第一左齿轮110传递给左船桨120。

同时第一燃气轮机1的动力依次通过第二同步自动离合器420、第五左齿轮410、第六左齿轮510、第八左齿轮610、第一摩擦离合器620、跨接齿轮箱5、第二摩擦离合器1220、第八右齿轮1210、第六右齿轮1110、第七右齿轮1120、第一右齿轮710传递给右船桨720。

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的功率均由P降至0，同时将第一燃气轮机1和第三燃气轮机3的功率均由P提升至2P。

然后，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的转速均由R降至0，以保证第二同步自动离合器420和第四同步自动离合器1020脱开。

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的转速均由0提升至R，以保证第二同步自动离合器420和第四同步自动离合器1020接合。

然后，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的功率均由0提升至P，同时将第一燃气轮机1和第三燃气轮机3的功率均由2P降至P。

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的功率均由P降至0，同时将第一燃气轮机1的功率由P提升至4P。

然后，将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的转速均由R降至0，以保证第二同步自动离合器420、第三同步自动离合器920和第四同步自动离合器1020脱开。

当左侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的转速均由0提升至R，以保证第二同步自动离合器420、第三同步自动离合器920和第四同步自动离合器1020接合。

然后将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的功率均由0提升至P，同时将第一燃气轮机1的功率由4P降至P。

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机3的功率由2P降至0，同时将第一燃气轮机1的功率由2P提升至4P。

然后，将第三燃气轮机3的转速由R降至0，以保证第二同步自动离合器420脱开。

当左侧单机驱动双桨切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机3的转速由0提升至R，以保证第二同步自动离合器420接合。

然后，将第三燃气轮机3的功率由0提升至2P，同时将第一燃气轮机1的功率由4P降至2P。

其他组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

实施例

为本实施例描述方便，下面将各个零件名称进行如下简化：

第一燃气轮机1简化为燃机1；

第二燃气轮机2简化为燃机2；

第三燃气轮机3简化为燃机3；

第四燃气轮机4简化为燃机4；

第一同步自动离合器320简化为T1；

第二同步自动离合器420简化为T2；

第三同步自动离合器920简化为T3；

第四同步自动离合器1020简化为T4；

第一摩擦离合器620简化为MC1；

第二摩擦离合器1220简化为MC2。

实施例1：结合图1、图2、图3和图4说明本实施例，本实施例中当传动装置以四机驱动双桨模式运行时，第一燃气轮机1、第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4分别以转速为2000r/min、功率为1000kW的状态运行；当传动装置以左侧单机和右侧单机驱动双桨模式运行时，第一燃气轮机1和第三燃气轮机3分别以转速为2000r/min、功率为2000kW的状态运行。

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，首先，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的功率均由1000kW降至0kW，同时将第一燃气轮机1和第三燃气轮机3的功率均由1000kW提升至2000kW。

然后，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的转速均由2000r/min降至0r/min，以保证第二同步自动离合器420和第四同步自动离合器1020脱开。

各零件的工作状态如下表所示：

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，首先，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的转速均由0r/min提升至2000r/min，以保证第二同步自动离合器420和第四同步自动离合器1020接合。

然后，将第二燃气轮机2和第四燃气轮机4的功率均由0kW提升至1000kW，同时将第一燃气轮机1和第三燃气轮机3的功率均由2000kW降至1000kW。

各零件的工作状态如下表所示：

本实施例中，两种工作模式相互切换时船的总功率不变，以实现整船航速稳定。

实施例2：结合图1、图2、图3和图5说明本实施例，本实施例中当传动装置以四机驱动双桨模式运行时，第一燃气轮机1、第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4分别以转速为2000r/min、功率为1000kW的状态运行；当传动装置以左侧单机驱动双桨模式运行时，第一燃气轮机1以转速为2000r/min、功率为4000kW的状态运行。

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的功率均由1000kW降至0kW，同时将第一燃气轮机1的功率由1000kW提升至4000kW。

然后，将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的转速均由2000r/min降至0r/min，以保证第二同步自动离合器420、第三同步自动离合器920和第四同步自动离合器1020脱开。

各零件的工作状态如下表所示：

当左侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的转速均由0r/min提升至2000r/min，以保证第二同步自动离合器420、第三同步自动离合器920和第四同步自动离合器1020接合。

然后将第二燃气轮机2、第三燃气轮机3和第四燃气轮机4的功率均由0kW提升至1000kW，同时将第一燃气轮机1的功率由4000kW降至1000kW。

各零件的工作状态如下表所示：

本实施例中，两种工作模式相互切换时船的总功率不变，以实现整船航速稳定。

实施例3：结合图1、图2、图4和图5说明本实施例，本实施例中当传动装置以左侧单机和右侧单机驱动双桨模式运行时，第一燃气轮机1和第三燃气轮机3分别以转速为2000r/min、功率为2000kW的状态运行，当传动装置以左侧单机驱动双桨模式运行时，第一燃气轮机1以转速为2000r/min、功率为4000kW的状态运行。

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机3的功率由2000kW降至0kW，同时将第一燃气轮机1的功率由2000kW提升至4000kW。

然后，将第三燃气轮机3的转速由2000r/min降至0r/min，以保证第二同步自动离合器420脱开。

各零件的工作状态如下表所示：

当左侧单机驱动双桨切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机3的转速由0r/min提升至2000r/min，以保证第二同步自动离合器420接合。

然后，将第三燃气轮机3的功率由0kW提升至4000kW，同时将第一燃气轮机1的功率由4000kW降至2000kW。

各零件的工作状态如下表所示：

本实施例中，两种工作模式相互切换时船的总功率不变，以实现整船航速稳定。

本发明已以较佳的实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业技术人员，未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

Claims (10)

1.一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：

包括第一燃气轮机(1)、第二燃气轮机(2)、第三燃气轮机(3)、第四燃气轮机(4)、左并车齿轮箱和右并车齿轮箱；左并车齿轮箱和右并车齿轮箱左右舷对称布置，且左并车齿轮箱和右并车齿轮箱通过跨接齿轮箱(5)连接；

所述左并车齿轮箱包括第一左传动轴(100)、第二左传动轴(200)、第三左传动轴(300)、第四左传动轴(400)、第五左传动轴(500)和第六左传动轴(600)；

所述第一左传动轴(100)上同轴安装有第一左齿轮(110)和左船桨(120)；

所述第二左传动轴(200)上同轴安装有第二左齿轮(210)和第三左齿轮(220)，第二左齿轮(210)与第一左齿轮(110)外啮合；

所述第三左传动轴(300)上安装有第四左齿轮(310)，第三左传动轴(300)的一端通过第一同步自动离合器(320)与第二燃气轮机(2)同轴连接；

所述第四左传动轴(400)上安装有第五左齿轮(410)，第四左传动轴(400)的一端通过第二同步自动离合器(420)与第一燃气轮机(1)同轴连接；

所述第五左传动轴(500)上同轴安装有第六左齿轮(510)和第七左齿轮(520)，第六左齿轮(510)与第五左齿轮(410)外啮合，第七左齿轮(520)与第一左齿轮(110)外啮合；

所述第六左传动轴(600)上安装有第八左齿轮(610)，第八左齿轮(610)与第六左齿轮(510)外啮合，第六左传动轴(600)的一端通过第一摩擦离合器(620)与跨接齿轮箱(5)连接；

所述右并车齿轮箱包括第一右传动轴(700)、第二右传动轴(800)、第三右传动轴(900)、第四右传动轴(1000)、第五右传动轴(1100)和第六右传动轴(1200)；

所述第一右传动轴(700)上同轴安装有第一右齿轮(710)和右船桨(720)；

所述第二右传动轴(800)上同轴安装有第二右齿轮(810)和第三右齿轮(820)，第二右齿轮(810)与第一右齿轮(710)外啮合；

所述第三右传动轴(900)上安装有第四右齿轮(910)，第三右传动轴(900)的一端通过第三同步自动离合器(920)与第四燃气轮机(4)同轴连接；

所述第四右传动轴(1000)上安装有第五右齿轮(1010)，第四右传动轴(1000)的一端通过第四同步自动离合器(1020)与第三燃气轮机(3)同轴连接；

所述第五右传动轴(1100)上同轴安装有第六右齿轮(1110)和第七右齿轮(1120)，第六右齿轮(1110)与第五右齿轮(1010)外啮合，第七右齿轮(1120)与第一右齿轮(710)外啮合；

所述第六右传动轴(1200)上安装有第八右齿轮(1210)，第八右齿轮(1210)与第六右齿轮(1110)外啮合，第六右传动轴(1200)的一端通过第二摩擦离合器(1220)与跨接齿轮箱(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第一左齿轮(110)与第一右齿轮(710)的齿轮参数相同。

3.根据权利要求2所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第二左齿轮(210)与第二右齿轮(810)的齿轮参数相同。

4.根据权利要求3所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第三左齿轮(220)与第三右齿轮(820)的齿轮参数相同。

5.根据权利要求4所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第四右齿轮(910)与第四左齿轮(310)的齿轮参数相同。

6.根据权利要求5所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第五左齿轮(410)与第五右齿轮(1010)的齿轮参数相同。

7.根据权利要求6所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第六左齿轮(510)与第六右齿轮(1110)的齿轮参数相同。

8.根据权利要求7所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第七左齿轮(520)与第七右齿轮(1120)的齿轮参数相同。

9.根据权利要求8所述的一种船用燃气轮机多机并车传动装置，其特征在于：所述第八左齿轮(610)与第八右齿轮(1210)的齿轮参数相同。

10.一种使用权利要求1至9中任意一项所述船用燃气轮机多机并车传动装置的切换控制方法，其特征在于：该方法包括四机驱动双桨模式、左侧单机和右侧单机驱动双桨模式、左侧单机驱动双桨模式；

四机驱动双桨模式：

第一燃气轮机(1)、第二燃气轮机(2)、第三燃气轮机(3)和第四燃气轮机(4)分别以转速为R、功率为P的状态运行；

第一同步自动离合器(320)、第二同步自动离合器(420)、第三同步自动离合器(920)和第四同步自动离合器(1020)均处于接合状态，第一摩擦离合器(620)和第二摩擦离合器(1220)均处于脱开状态；

第一燃气轮机(1)的动力依次通过第二同步自动离合器(420)、第五左齿轮(410)、第六左齿轮(510)、第七左齿轮(520)和第一左齿轮(110)传递给左船桨(120)；

第二燃气轮机(2)的动力依次通过第一同步自动离合器(320)、第四左齿轮(310)、第三左齿轮(220)、第二左齿轮(210)、第一左齿轮(110)传递给左船桨(120)；

第三燃气轮机(3)的动力依次通过第四同步自动离合器(1020)、第五右齿轮(1010)、第六右齿轮(1110)、第七右齿轮(1120)、第一右齿轮(710)传递给右船桨(720)；

第四燃气轮机(4)的动力依次通过第三同步自动离合器(920)、第四右齿轮(910)、第三右齿轮(820)、第二右齿轮(810)、第一右齿轮(710)传递给右船桨(720)；

左侧单机和右侧单机驱动双桨模式：

第一燃气轮机(1)和第三燃气轮机(3)分别以转速为R、功率为2P的状态运行；

第一同步自动离合器(320)和第三同步自动离合器(920)均处于接合状态，第二同步自动离合器(420)、第四同步自动离合器(1020)、第一摩擦离合器(620)和第二摩擦离合器(1220)均处于脱开状态；

第一燃气轮机(1)的动力依次通过第二同步自动离合器(420)、第五左齿轮(410)、第六左齿轮(510)、第七左齿轮(520)和第一左齿轮(110)传递给左船桨(120)；

第三燃气轮机(3)的动力依次通过第四同步自动离合器(1020)、第五右齿轮(1010)、第六右齿轮(1110)、第七右齿轮(1120)、第一右齿轮(710)传递给右船桨(720)；

左侧单机驱动双桨模式：

第一燃气轮机(1)以转速为R、功率为4P的状态运行；第一同步自动离合器(320)、第一摩擦离合器(620)、第二摩擦离合器(1220)均处于接合状态；第二同步自动离合器(420)、第三同步自动离合器(920)和第四同步自动离合器(1020)均处于脱开状态；

第一燃气轮机(1)的动力依次通过第二同步自动离合器(420)、第五左齿轮(410)、第六左齿轮(510)、第七左齿轮(520)和第一左齿轮(110)传递给左船桨(120)；

同时第一燃气轮机(1)的动力依次通过第二同步自动离合器(420)、第五左齿轮(410)、第六左齿轮(510)、第八左齿轮(610)、第一摩擦离合器(620)、跨接齿轮箱(5)、第二摩擦离合器(1220)、第八右齿轮(1210)、第六右齿轮(1110)、第七右齿轮(1120)、第一右齿轮(710)传递给右船桨(720)；

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机(2)和第四燃气轮机(4)的功率均由P降至0，同时将第一燃气轮机(1)和第三燃气轮机(3)的功率均由P提升至2P；

然后，将第二燃气轮机(2)和第四燃气轮机(4)的转速均由R降至0，以保证第二同步自动离合器(420)和第四同步自动离合器(1020)脱开；

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机(2)和第四燃气轮机(4)的转速均由0提升至R，以保证第二同步自动离合器(420)和第四同步自动离合器(1020)接合；

然后，将第二燃气轮机(2)和第四燃气轮机(4)的功率均由0提升至P，同时将第一燃气轮机(1)和第三燃气轮机(3)的功率均由2P降至P；

当四机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机(2)、第三燃气轮机(3)和第四燃气轮机(4)的功率均由P降至0，同时将第一燃气轮机(1)的功率由P提升至4P；

然后，将第二燃气轮机(2)、第三燃气轮机(3)和第四燃气轮机(4)的转速均由R降至0，以保证第二同步自动离合器(420)、第三同步自动离合器(920)和第四同步自动离合器(1020)脱开；

当左侧单机驱动双桨模式切换为四机驱动双桨模式时，

首先，将第二燃气轮机(2)、第三燃气轮机(3)和第四燃气轮机(4)的转速均由0提升至R，以保证第二同步自动离合器(420)、第三同步自动离合器(920)和第四同步自动离合器(1020)接合；

然后将第二燃气轮机(2)、第三燃气轮机(3)和第四燃气轮机(4)的功率均由0提升至P，同时将第一燃气轮机(1)的功率由4P降至P；

当左侧单机和右侧单机驱动双桨模式切换为左侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机(3)的功率由2P降至0，同时将第一燃气轮机(1)的功率由2P提升至4P；

然后，将第三燃气轮机(3)的转速由R降至0，以保证第二同步自动离合器(420)脱开；

当左侧单机驱动双桨切换为左侧单机和右侧单机驱动双桨模式时，

首先，将第三燃气轮机(3)的转速由0提升至R，以保证第二同步自动离合器(420)接合；

然后，将第三燃气轮机(3)的功率由0提升至2P，同时将第一燃气轮机(1)的功率由4P降至2P。