CN220365937U - 齿轮箱及船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种齿轮箱及船舶。齿轮箱包括主润滑单元、静压润滑单元、输出轴、滑动轴承和推力轴承，主润滑单元的第一泵体通过第一管路分别向推力轴承油腔与滑动轴承供油，静压润滑单元包括第二泵体、第三泵体与第二管路，第二泵体与第一泵体并联安装于第一管路上，第一泵体与第二泵体的开闭状态相反。第三泵体安装于第二管路上并与第二泵体开闭状态相同，第二管路的两端分别与推力轴承油腔和滑动轴承的内圈连通，第三泵体能够在输出轴的转速低于预设值时开启，以通过第二管路向滑动轴承的内圈供油，第二管路的油压大于第一管路的油压。船舶包括上述的齿轮箱，能够在齿轮箱的输出轴低速转动时保护滑动轴。

Description

齿轮箱及船舶

技术领域

本实用新型涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种齿轮箱及船舶。

背景技术

在船用齿轮箱内的齿轮副之间的中心距较大，输出轴采用推力轴承和滑动轴承共同支撑，以提高经济性。由于齿轮箱的输出轴必须达到一定转速后才能使输出轴与滑动轴承的内圈之间形成油膜，以保证滑动轴承正常工作，因此齿轮箱的输出轴具有最低转速要求。

目前，依靠双机双桨运行的船舶存在一个螺旋桨提供船舶的运行动力，而另一个螺旋桨停机的情况。此时，停机的螺旋桨的桨叶在水流的作用下发生自转，以带动输出轴不受控地转动。此时输出轴与滑动轴承的内圈之间没有形成有效的油膜，导致滑动轴承容易受到损伤。虽然可以通过锁轴方式避免桨叶转动，以保护滑动轴承。但锁轴操作不仅耗时较长，而且不适用于齿轮箱频繁开启的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种齿轮箱及船舶，以解决现有技术中在齿轮箱的输出轴低速运转时，支撑输出轴的滑动轴承容易损坏的问题。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

齿轮箱，包括主润滑单元、输出轴、滑动轴承和安装于推力轴承油腔内的推力轴承，所述滑动轴承与所述推力轴承共同支撑所述输出轴，所述主润滑单元包括第一泵体和第一管路，所述第一泵体通过所述第一管路分别向所述推力轴承油腔与所述滑动轴承的外圈供油，所述齿轮箱还包括静压润滑单元，所述静压润滑单元包括：

第二泵体，与所述第一泵体并联安装于所述第一管路上，所述第一泵体与所述第二泵体的开闭状态相反；

第三泵体与第二管路，所述第三泵体安装于所述第二管路上并与所述第二泵体开闭状态相同，所述第二管路的两端分别与所述推力轴承油腔和所述滑动轴承的内圈连通，所述第三泵体能够在所述输出轴的转速低于预设值时开启，以通过所述第二管路向所述滑动轴承的内圈供油，所述第二管路的油压大于所述第一管路的油压。

作为优选方案，所述滑动轴承的内圈开设有静压油槽，所述滑动轴承内还开设有与所述静压油槽连通的静压流道，所述第二管路与所述静压流道连通。

作为优选方案，所述静压流道包括：

径向流道，沿所述滑动轴承的径向延伸，且所述径向流道的一端与所述静压油槽连通；

轴向流道，沿所述滑动轴承的轴向延伸并分别与所述径向流道的另一端和所述第二管路连通。

作为优选方案，所述轴向流道贯穿所述滑动轴承轴向的两端，并在所述滑动轴承轴向的两端分别形成入油口，所述第二管路选择性地与其中一个所述入油口连通。

作为优选方案，所述静压流道内设置有单向阀，以使润滑油从所述静压流道单向流动至静压油槽。

作为优选方案，所述静压润滑单元还包括第二过滤器，所述第二过滤器位于所述推力轴承油腔与所述第三泵体之间并安装于所述第二管路上。

作为优选方案，所述齿轮箱内具有两个滑动轴承，所述推力轴承油腔与每个所述滑动轴承的内圈均通过一个所述第二管路连通，每个所述第二管路上均安装有一个所述第三泵体。

作为优选方案，所述第一泵体为齿轮泵，所述齿轮箱的输出轴与所述齿轮泵传动连接，所述第二泵体与所述第三泵体均为电机泵。

作为优选方案，所述主润滑单元还包括第一过滤器与冷却器，所述第一管路上沿润滑油的流动方向依次安装有所述第一过滤器与所述冷却器。

船舶，包括上述的齿轮箱。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的齿轮箱，当齿轮箱的输出轴处于低速转动且第一泵体关闭时，第二泵体开启并继续通过第一管路向推力轴承油腔和滑动轴承的外圈供油。同时第三泵体开启，以通过第二管路向滑动轴承的内圈供油。由于第二管路的油压大于第一管路的油压，使得滑动轴承的内圈与输出轴之间形成油膜，以支撑低速转动的输出轴，避免低速转动的输出轴对滑动轴承的内圈造成损伤，提高了对滑动轴承的保护。

本实用新型提出的船舶包括上述的齿轮箱，能够避免低速转动的输出轴对滑动轴承的内圈造成损伤，提高了对滑动轴承的保护。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的齿轮箱的主润滑单元与静压润滑单元的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的滑动轴承的径向截面视图；

图3是本实用新型实施例提供的滑动轴承的轴向截面视图。

图中部件名称和标号如下：

1、滑动轴承；11、主流道；12、静压油槽；13、静压流道；131、径向流道；132、轴向流道；14、单向阀；

2、推力轴承油腔；21、推力轴承；3、第一泵体；4、第一管路；5、第一过滤器；6、冷却器；7、第二泵体；8、第三泵体；9、第二管路；10、第二过滤器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提出了一种齿轮箱，主要用于依靠双机双桨运行的船舶。当然，该齿轮箱还可以用于其他类型的船舶或其他设备中，在此不作具体限定。

在本实施例中，船舶的动力依靠两个螺旋桨提供，每个螺旋桨的桨轴与对应的齿轮箱的输出轴传动连接。具体地，如图1和图2所示，齿轮箱包括安装于箱体内的主润滑单元、输出轴、滑动轴承1和安装于推力轴承油腔2内的推力轴承21，滑动轴承1与推力轴承21共同支撑输出轴，以提高齿轮箱的经济性。主润滑单元包括第一泵体3和第一管路4，第一泵体3通过第一管路4分别向推力轴承油腔2与滑动轴承1的外圈供油。

当螺旋桨正常运行时，齿轮箱的输出轴处于高速转动状态，第一泵体3为齿轮泵，齿轮泵开启后在输出轴的带动下将齿轮箱内的润滑油分别输送至推力轴承油腔2内、滑动轴承1的外圈及其它需要润滑的点位。需要说明的是，推力轴承油腔2内需要保持满油状态，以使推力轴承21浸没于润滑油内。滑动轴承1的外圈环绕其周向开设有环槽，且滑动轴承1沿其径向开设有主流道11，主流道11的一端与环槽连通，另一端与滑动轴承1的内圈连通。第一管路4的润滑油依次通过环槽和主流道11后进入滑动轴承1的内圈。在高速转动的输出轴的带动下，输出轴与滑动轴承1的内圈之间的间隙中形成油膜，以使输出轴与滑动轴承1分离，实现了对滑动轴承1的保护。

如图1所示，主润滑单元还包括第一过滤器5与冷却器6，第一管路4上沿润滑油的流动方向依次安装有第一过滤器5与冷却器6。第一过滤器5用于过滤第一管路4内的润滑油，以保证良好的润滑效果。冷却器6用于冷却润滑油至设定温度，提高了润滑油的冷却降温能力。

在船舶运行过程中，存在一个螺旋桨提供船舶的运行动力，而另一个螺旋桨停机的情况。此时，停机的螺旋桨的桨叶在水流的作用下发生自转，以带动输出轴不受控地转动。此时输出轴与滑动轴承1的内圈之间没有形成有效的油膜，导致滑动轴承1容易受到损伤。虽然可以通过锁轴方式避免桨叶转动，但锁轴操作不仅耗时较长，而且不适用于齿轮箱频繁开启的情况。

为解决上述问题，如图1所示，齿轮箱还包括静压润滑单元，静压润滑单元包括第二泵体7、第三泵体8与第二管路9，第二泵体7与第一泵体3并联安装于第一管路4上，第一泵体3与第二泵体7的开闭状态相反。第三泵体8安装于第二管路9上并与第二泵体7开闭状态相同，第二管路9的两端分别与推力轴承油腔2和滑动轴承1的内圈连通，第三泵体8能够在输出轴的转速低于预设值时开启，以通过第二管路9向滑动轴承1的内圈供油，第二管路9的油压大于第一管路4的油压。

当齿轮箱的输出轴处于低速转动且第一泵体3关闭，第二泵体7开启并继续通过第一管路4向推力轴承油腔2和滑动轴承1的外圈供油。同时第三泵体8开启，以通过第二管路9向滑动轴承1的内圈供油。由于第二管路9的油压大于第一管路4的油压，使得滑动轴承1的内圈与输出轴之间形成油膜，以支撑低速转动的输出轴，避免低速转动的输出轴对滑动轴承1的内圈造成损伤，提高了对滑动轴承1的保护。此外，静压润滑单元与主润滑单元相互独立，便于进行单独的管路安装和维护，避免两者相互影响。

需要说明的是，第二泵体7与第三泵体8均为电机泵。当第一泵体3关闭后，第二泵体7开启，以替代第一泵体3继续将齿轮箱内的润滑油通过第一管路4输送至推力轴承油腔2、滑动轴承1的外圈及其他需要润滑的点位。由于第一管路4内的油压较低，当润滑油通过第一管路4和主流道11进入滑动轴承1的内圈时，此时输出轴的转速较低，难以带动润滑油在滑动轴承1的内圈与输出轴之间形成油膜。而第二管路9内的油压较高，能够向滑动轴承1的内圈提供高压的润滑油，从而在滑动轴承1的内圈与输出轴之间形成有效的油膜。输出轴的转速的高低可以根据实际情况灵活划分，在此不作具体限定。此外，在输出轴低速转动时，第二管路9内的润滑油能够在滑动轴承1的内圈与输出轴之间形成油膜，则定义此时的第二管路9内的润滑油即为高压润滑油，反之则为低压润滑油。

进一步地，本实施例的第二管路9将推力轴承油腔2内的润滑油输送至滑动轴承1的内圈，以缩短第二管路9的长度，实现了第二管路9的紧凑布置。

如图1所示，齿轮箱内具有两个滑动轴承1，推力轴承油腔2内具有两个推力轴承21，两个滑动轴承1和两个推力轴承21共同支撑输出轴。推力轴承油腔2与每个滑动轴承1的内圈均通过一个第二管路9连通，每个第二管路9上均安装有一个第三泵体8。两个第三泵体8同步开启，以将推力轴承油腔2内的润滑油分别通过一个第二管路9输送至对应的滑动轴承1的内圈。

进一步地，静压润滑单元还包括第二过滤器10，第二过滤器10位于推力轴承油腔2与第三泵体8之间并安装于第二管路9上，以过滤推力轴承油腔2内的润滑油，避免对第三泵体8与滑动轴承1造成损伤，提高了润滑效果和静压润滑系统的安全性。

如图2和图3所示，滑动轴承1的内圈开设有静压油槽12，滑动轴承1内还开设有与静压油槽12连通的静压流道13，第二管路9与静压流道13连通。第二管路9内的高压润滑油通过静压流道13流向静压油槽12。由于滑动轴承1的内圈与输出轴之间的间隙远小于静压油槽12的深度，高压的润滑油流过滑动轴承1的内圈与输出轴之间的间隙时受到较大的阻力，起到阻油作用，使得静压油槽12与间隙内的高压润滑油能够维持一定的静压力来承受外载荷。

具体地，如图3所示，静压流道13包括径向流道131和轴向流道132，径向流道131沿滑动轴承1的径向延伸，且径向流道131的一端与静压油槽12连通。轴向流道132沿滑动轴承1的轴向延伸并分别与径向流道131的另一端和第二管路9连通。将静压流道13设置成垂直连通的径向流道131和轴向流道132，降低了静压流道13的加工难度。

进一步地，轴向流道132贯穿滑动轴承1轴向的两端，并在滑动轴承1轴向的两端分别形成入油口，第二管路9选择性地与其中一个入油口连通。本实施例的轴向流道132的两端贯穿滑动轴承1的两端，使得滑动轴承1的两端均具有入油口，具有较好的防呆效果，实现了滑动轴承1的灵活安装。

如图3所示，本实施例的轴向流道132包括同轴连通的第一阶梯流道、第二阶梯流道和第三阶梯流道，第一阶梯流道位于中间位置并与径向流道131连通，第一阶梯流道的两端分别向外依次延伸有第二阶梯流道和第三阶梯流道，且第一阶梯流道、第二阶梯流道和第三阶梯流道逐渐变大。两个第三阶梯流道分别贯穿滑动轴承1的对应的轴向的一端，以形成入油口。

进一步地，静压流道13内设置有单向阀14，以使润滑油从静压流道13单向流动至静压油槽12。单向阀14能够避免静压油槽12内的润滑油回流至静压流道13内，以保证滑动轴承1的内圈与输出轴之间的间隙内形成有效的油膜。本实施例的单向阀14具有两个，两个单向阀14分别安装于两个第二阶梯流道内。

本实施例还提出了一种船舶，船舶包括上述的齿轮箱，能够避免低速转动的输出轴对滑动轴承1的内圈造成损伤，提高了对滑动轴承1的保护。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.齿轮箱，包括主润滑单元、输出轴、滑动轴承(1)和安装于推力轴承油腔(2)内的推力轴承(21)，所述滑动轴承(1)与所述推力轴承(21)共同支撑所述输出轴，所述主润滑单元包括第一泵体(3)和第一管路(4)，所述第一泵体(3)通过所述第一管路(4)分别向所述推力轴承油腔(2)与所述滑动轴承(1)的外圈供油，其特征在于，所述齿轮箱还包括静压润滑单元，所述静压润滑单元包括：

第二泵体(7)，与所述第一泵体(3)并联安装于所述第一管路(4)上，所述第一泵体(3)与所述第二泵体(7)的开闭状态相反；

第三泵体(8)与第二管路(9)，所述第三泵体(8)安装于所述第二管路(9)上并与所述第二泵体(7)开闭状态相同，所述第二管路(9)的两端分别与所述推力轴承油腔(2)和所述滑动轴承(1)的内圈连通，所述第三泵体(8)能够在所述输出轴的转速低于预设值时开启，以通过所述第二管路(9)向所述滑动轴承(1)的内圈供油，所述第二管路(9)的油压大于所述第一管路(4)的油压。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述滑动轴承(1)的内圈开设有静压油槽(12)，所述滑动轴承(1)内还开设有与所述静压油槽(12)连通的静压流道(13)，所述第二管路(9)与所述静压流道(13)连通。

3.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述静压流道(13)包括：

径向流道(131)，沿所述滑动轴承(1)的径向延伸，且所述径向流道(131)的一端与所述静压油槽(12)连通；

轴向流道(132)，沿所述滑动轴承(1)的轴向延伸并分别与所述径向流道(131)的另一端和所述第二管路(9)连通。

4.根据权利要求3所述的齿轮箱，其特征在于，所述轴向流道(132)贯穿所述滑动轴承(1)轴向的两端，并在所述滑动轴承(1)轴向的两端分别形成入油口，所述第二管路(9)选择性地与其中一个所述入油口连通。

5.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述静压流道(13)内设置有单向阀(14)，以使润滑油从所述静压流道(13)单向流动至静压油槽(12)。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述静压润滑单元还包括第二过滤器(10)，所述第二过滤器(10)位于所述推力轴承油腔(2)与所述第三泵体(8)之间并安装于所述第二管路(9)上。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱内具有两个滑动轴承(1)，所述推力轴承油腔(2)与每个所述滑动轴承(1)的内圈均通过一个所述第二管路(9)连通，每个所述第二管路(9)上均安装有一个所述第三泵体(8)。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述第一泵体(3)为齿轮泵，所述齿轮箱的输出轴与所述齿轮泵传动连接，所述第二泵体(7)与所述第三泵体(8)均为电机泵。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述主润滑单元还包括第一过滤器(5)与冷却器(6)，所述第一管路(4)上沿润滑油的流动方向依次安装有所述第一过滤器(5)与所述冷却器(6)。

10.船舶，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的齿轮箱。