CN220622667U - 一种带滑差功能的混合动力齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，包括箱体以及设置在箱体内的输入轴、主离合器、输入齿轮、输出轴、输出齿轮、第一中间轴、第一从动齿轮、第一主动齿轮、第二中间轴、第二从动齿轮、第二主动齿轮、PTO/PTI轴、PTO/PTI离合器和PTO/PTI齿轮，本方案中的带滑差功能的混合动力齿轮箱，具有离合、减速、动力合流及承受螺旋桨推力的功能，适用于船舶主推进动力系统，与可变螺距螺旋桨配套，主要用于工程船、科考船、海事船、运输船、渔船等具有多种模式或多种速度工况，节省燃油消耗，满足节能减排的要求，而且，本带滑差功能的混合动力齿轮箱采用二级减速的传动形式，减速比范围较大，而且在满载逆水航行时可以并车驱动。

Description

一种带滑差功能的混合动力齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种带滑差功能的混合动力齿轮箱。

背景技术

现有同类型的船用齿轮箱通常有二个机带润滑油泵，单机工作时带动一个润滑油泵，双机工作时带动二个润滑油泵，两种工况润滑油量太过悬殊，另外齿轮箱离合器合排的工作压力不能随意调节因而不具有滑差功能。公开号为CN 207972780 U的专利申请公开了船用滑差双速离合传动装置，通过比例阀控制滑差离合器接合压力从而控制打滑时的输出转速，但其采用一级减速的传动形式，减速比范围较小，该传动装置在满载逆水航行时不能并车驱动，也不符合国家节能减排的政策。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，该混合动力齿轮箱采用二级减速的传动形式，减速比范围较大。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，包括箱体以及设置在箱体内的输入轴、主离合器、输入齿轮、输出轴和输出齿轮，还包括设置在箱体内的第一中间轴、第一从动齿轮、第一主动齿轮、第二中间轴、第二从动齿轮、第二主动齿轮、PTO/PTI轴、PTO/PTI离合器和PTO/PTI齿轮，

所述主离合器布置在输入轴的前端，输入齿轮空套在输入轴的后端，输入齿轮通过主离合器与输入轴连接；

所述第一主动齿轮设置在第一中间轴的前端，第一从动齿轮设置在第一中间轴的后端，第一从动齿轮与输入齿轮相啮合；

所述PTO/PTI离合器设置在PTO/PTI轴的后端，PTO/PTI齿轮空套在PTO/PTI轴的前端，PTO/PTI齿轮通过PTO/PTI离合器与PTO/PTI轴连接，PTO/PTI齿轮与所述第一主动齿轮相啮合；

所述第二主动齿轮设置在第二中间轴的前端，第二从动齿轮设置在第二中间轴的后端，第二从动齿轮与输入齿轮相啮合；

所述输出齿轮设置在输出轴上，所述输出齿轮与第二主动齿轮相啮合。

本混合动力齿轮箱上还安装有液压控制系统，所述液压控制系统包括电机泵、电操纵液压控制阀和两个比例阀，电机泵用于供油，电操纵液压控制阀建立液压控制系统工作和润滑油压，两个比例阀分别控制主离合器和PTO/PTI离合器接脱排，可以在接排过程中通过控制比例阀控制主离合器和PTO/PTI离合器的接合压力从而控制打滑时的输出转速，从而实现全滑差。

作为优选，所述输入轴、输出轴、第一中间轴、第二中间轴和PTO/PTI轴水平设置，第一中间轴和第二中间轴分别对称布置在输入轴的左右两侧，输出轴和PTO/PTI轴分别对称布置在输入轴的左右两侧；所述箱体包括上箱体、下箱体和后端盖，所述上箱体和下箱体沿输入轴、输出轴、第一中间轴、第二中间轴和PTO/PTI轴的中心线水平剖分，所述后端盖用于封闭箱体。

作为优选，所述输入轴的一端通过第一轴承支撑在箱体上，另一端通过第二轴承支撑在后端盖上；所述PTO/PTI轴的一端通过第三轴承支撑在箱体上，另一端通过第四轴承支撑在后端盖上；所述输入齿轮的一端通过第五轴承支撑在输入轴上，另一端通过第六轴承支撑在箱体上；所述PTO/PTI齿轮的一端通过第七轴承支撑在PTO/PTI轴上，另一端通过第八轴承支撑在箱体上；所述第一中间轴的两端分别通过第九轴承和第十轴承支撑在箱体上；所述第二中间轴的两端分别通过第十一轴承和第十二轴承支撑在箱体上；所述输出轴的两端分别通过第十三轴承和第十四轴承支撑在箱体上。

作为优选，所述第二轴承和第四轴承为圆柱滚子轴承，所述第一轴承、第三轴承、第五轴承、第六轴承、第七轴承、第八轴承、第九轴承、第十轴承、第十一轴承、第十二轴承、第十三轴承和第十四轴承为圆锥滚子轴承。

作为优选，主离合器包括主离合器外壳、第一外摩擦片、第一内摩擦片和主离合器座，所述第一外摩擦片以周向固定轴向不固定的方式设置在主离合器外壳上，第一内摩擦片以周向固定轴向不固定的方式外套在主离合器座上，所述主离合器外壳热套输入轴上，主离合器座与输入齿轮相连，所述主离合器座内腔兼做油缸，主离合器座内装有活塞和用于复位活塞的返回弹簧。

作为优选，PTO/PTI离合器包括PTO/PTI离合器外壳、第二外摩擦片、第二内摩擦片和PTO/PTI离合器座，所述第二外摩擦片以周向固定轴向不固定的方式设置在PTO/PTI离合器外壳上，第二内摩擦片以周向固定轴向不固定的方式外套在PTO/PTI离合器座上，所述PTO/PTI离合器外壳热套在PTO/PTI轴上，PTO/PTI离合器座与PTO/PTI齿轮相连，所述PTO/PTI离合器座内腔兼做油缸，PTO/PTI离合器座内装有活塞和用于复位活塞的返回弹簧。

作为优选，所述第一主动齿轮和第一从动齿轮热套在第一中间轴上；所述第二主动齿轮和第二从动齿轮热套在第二中间轴上；所述输出齿轮热套在输出轴上。

作为优选，还包括输入联轴节、输出联轴节和PTI/PTO联轴节，所述输入联轴节通过锥面过盈连接在输入轴上，且输入联轴节通过端面键与主离合器相连；PTI/PTO联轴节通过锥面过盈连接在PTO/PTI轴上，且PTI/PTO联轴节通过端面键与PTO/PTI离合器相连；所述输出联轴节通过锥面过盈连接在输出轴上。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，具有以下有益效果：本实用新型提供了一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，具有离合、减速、动力合流及承受螺旋桨推力的功能，适用于船舶主推进动力系统，与可变螺距螺旋桨配套，主要用于工程船、科考船、海事船、运输船、渔船等具有多种模式或多种速度工况，节省燃油消耗，满足节能减排的要求，而且，本实用新型采用二级减速的传动形式，减速比范围较大，而且在满载逆水航行时可以并车驱动。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中齿轮箱的传动原理示意图。

附图标记：

1、输入联轴节；2、输入轴；3、第一轴承；4、主离合器外壳；6、第一外摩擦片；7、第一内摩擦片；8、主离合器座；9、第五轴承；10、输入齿轮；11、第六轴承；12、第二轴承；13、第一从动齿轮；14、第十轴承；15、第一中间轴；16、第一主动齿轮；17、第九轴承；18、PTI/PTO联轴节；19、PTO/PTI轴；20、第三轴承；21、PTO/PTI离合器外壳；23、第二外摩擦片；24、第二内摩擦片；25、PTO/PTI离合器座；26、第七轴承；27、PTO/PTI齿轮；28、第八轴承；29、第四轴承；30、第十一轴承；31、第二主动齿轮；32、第二中间轴；33、第二从动齿轮；34、第十二轴承；35、输出联轴节；36、第十四轴承；37、输出轴；38、输出齿轮；39、第十三轴承；40、电机泵；41、电操纵液压控制阀；42、比例阀；43、上箱体；44、下箱体。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了表述清楚，在本实用新型中，以齿轮箱的输入端为前，齿轮箱的输出端为后。

如图1至图2所示，一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，包括箱体以及设置在箱体内的输入轴2、主离合器、输入齿轮10、输出轴37、输出齿轮38、第一中间轴15、第一从动齿轮13、第一主动齿轮16、第二中间轴32、第二从动齿轮33、第二主动齿轮31、PTO/PTI轴19、PTO/PTI离合器和PTO/PTI齿轮27；所述主离合器布置在输入轴2的前端，输入齿轮10空套在输入轴2的后端，输入齿轮10通过主离合器与输入轴2连接；所述第一主动齿轮16设置在第一中间轴15的前端，第一从动齿轮13设置在第一中间轴15的后端，第一从动齿轮13与输入齿轮10相啮合；所述PTO/PTI离合器设置在PTO/PTI轴19的后端，PTO/PTI齿轮27空套在PTO/PTI轴19的前端，PTO/PTI齿轮27通过PTO/PTI离合器与PTO/PTI轴19连接，PTO/PTI齿轮27与所述第一主动齿轮16相啮合；所述第二主动齿轮31设置在第二中间轴32的前端，第二从动齿轮33设置在第二中间轴32的后端，第二从动齿轮33与输入齿轮10相啮合；所述输出齿轮38设置在输出轴37上，所述输出齿轮38与第二主动齿轮31相啮合。

本实用新型通过设置PTO/PTI部件来辅助功率输出和输入，节省燃油消耗，提高经济效益，满足节能减排的要求。本混合动力齿轮箱上安装有液压控制系统，所述液压控制系统包括电机泵40、电操纵液压控制阀41和两个比例阀42，电机泵40用于供油，电操纵液压控制阀41用于建立液压控制系统工作和润滑油压，两个比例阀42分别控制主离合器和PTO/PTI离合器接脱排，可以在接排过程中通过控制比例阀42控制主离合器和PTO/PTI离合器的接合压力从而控制打滑时的输出转速，从而实现全滑差。

如图1所示，所述输入轴2、输出轴37、第一中间轴15、第二中间轴32和PTO/PTI轴19水平设置，第一中间轴15和第二中间轴32分别对称布置在输入轴2的左右两侧，输出轴37和PTO/PTI轴19分别对称布置在输入轴2的左右两侧；所述箱体包括上箱体43、下箱体44和后端盖，所述上箱体43和下箱体44沿输入轴2、输出轴37、第一中间轴15、第二中间轴32和PTO/PTI轴19的中心线水平剖分，所述后端盖用于封闭箱体。如图2所示，所述输入轴2的一端通过第一轴承3支撑在箱体上，另一端通过第二轴承12支撑在后端盖上；所述PTO/PTI轴19的一端通过第三轴承20支撑在箱体上，另一端通过第四轴承29支撑在后端盖上；所述输入齿轮10的一端通过第五轴承9支撑在输入轴2上，另一端通过第六轴承11支撑在箱体上；所述PTO/PTI齿轮27的一端通过第七轴承26支撑在PTO/PTI轴19上，另一端通过第八轴承28支撑在箱体上；所述第一中间轴15的两端分别通过第九轴承17和第十轴承14支撑在箱体上；所述第二中间轴32的两端分别通过第十一轴承30和第十二轴承34支撑在箱体上；所述输出轴37的两端分别通过第十三轴承39和第十四轴承36支撑在箱体上。这样，拆卸后端盖可拉出输入轴2和PTO/PTI轴19进行维护，起吊上箱体43可拿出输出轴37、第一中间轴15和第二中间轴32进行维护。

在本实用新型中，所述第二轴承12和第四轴承29为圆柱滚子轴承，所述第一轴承3、第三轴承20、第五轴承9、第六轴承11、第七轴承26、第八轴承28、第九轴承17、第十轴承14、第十一轴承30、第十二轴承34、第十三轴承39和第十四轴承36为圆锥滚子轴承。

如图2所示，主离合器包括主离合器外壳4、第一外摩擦片6、第一内摩擦片7和主离合器座8，所述第一外摩擦片6以周向固定轴向不固定的方式设置在主离合器外壳4上，第一内摩擦片7以周向固定轴向不固定的方式外套在主离合器座8上，所述主离合器外壳4热套输入轴2上，主离合器座8与输入齿轮10相连，所述主离合器座8内腔兼做油缸，主离合器座8内装有活塞和用于复位活塞的返回弹簧。PTO/PTI离合器包括PTO/PTI离合器外壳21、第二外摩擦片23、第二内摩擦片24和PTO/PTI离合器座25，所述第二外摩擦片23以周向固定轴向不固定的方式设置在PTO/PTI离合器外壳21上，第二内摩擦片24以周向固定轴向不固定的方式外套在PTO/PTI离合器座25上，所述PTO/PTI离合器外壳21热套在PTO/PTI轴19上，PTO/PTI离合器座25与PTO/PTI齿轮27相连，所述PTO/PTI离合器座25内腔兼做油缸，PTO/PTI离合器座25内装有活塞和用于复位活塞的返回弹簧。

在本实用新型中，所述第一主动齿轮16和第一从动齿轮13热套在第一中间轴15上；所述第二主动齿轮31和第二从动齿轮33热套在第二中间轴32上；所述输出齿轮38热套在输出轴37上。

如图2所示，还包括输入联轴节1、输出联轴节35和PTI/PTO联轴节18，所述输入联轴节1通过锥面过盈连接在输入轴2上，且输入联轴节1通过端面键与主离合器的主离合器外壳4相连；PTI/PTO联轴节18通过锥面过盈连接在PTO/PTI轴19上，且PTI/PTO联轴节18通过端面键与PTO/PTI离合器的PTO/PTI离合器外壳21相连；所述输出联轴节35通过锥面过盈连接在输出轴37上。

本实用新型中，主柴油机侧具备离合、减速和承受螺旋桨推力的功能，PTO侧辅助功率输出驱动发电机，还可以作为PTI侧电机使用驱动螺旋桨。当船舶正常航行时，主柴油机在高速推进螺旋桨的同时利用富余功率驱动PTO轴带电机进行小功率发电，当主柴油机旋转而螺旋桨脱开时，主柴油机功率全部输出给轴带电机进行满功率PTO发电；当船舶近岸航行时，为避免噪音和空气污染，也可以仅用辅助输入电机驱动齿轮箱带动螺旋桨旋转；当船舶在满载逆水航行时，可以用柴油机和电机并车同时驱动齿轮箱带动螺旋桨。本实用新型中通过两个比例阀42分别控制主离合器和PTO/PTI离合器接脱排，使主离合器和PTO/PTI离合器均具有滑差功能，在拖船进出水闸、拖网鱼渔船拖网、污油回收船清理油污等情况下实现微速航行。

说明书、所附权利要求和附图中所描述的所有特征，无论单独还是它们的任意组合，都是本实用新型的重要特征。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换、变型、删除部分特征、增加特征或重新进行特征组合形成的技术方案，凡是依据本实用新型的创新原理对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，包括箱体以及设置在箱体内的输入轴（2）、主离合器、输入齿轮（10）、输出轴（37）和输出齿轮（38），其特征在于，还包括设置在箱体内的第一中间轴（15）、第一从动齿轮（13）、第一主动齿轮（16）、第二中间轴（32）、第二从动齿轮（33）、第二主动齿轮（31）、PTO/PTI轴（19）、PTO/PTI离合器和PTO/PTI齿轮（27），

所述主离合器布置在输入轴（2）的前端，输入齿轮（10）空套在输入轴（2）的后端，输入齿轮（10）通过主离合器与输入轴（2）连接；

所述第一主动齿轮（16）设置在第一中间轴（15）的前端，第一从动齿轮（13）设置在第一中间轴（15）的后端，第一从动齿轮（13）与输入齿轮（10）相啮合；

所述PTO/PTI离合器设置在PTO/PTI轴（19）的后端，PTO/PTI齿轮（27）空套在PTO/PTI轴（19）的前端，PTO/PTI齿轮（27）通过PTO/PTI离合器与PTO/PTI轴（19）连接，PTO/PTI齿轮（27）与所述第一主动齿轮（16）相啮合；

所述第二主动齿轮（31）设置在第二中间轴（32）的前端，第二从动齿轮（33）设置在第二中间轴（32）的后端，第二从动齿轮（33）与输入齿轮（10）相啮合；

所述输出齿轮（38）设置在输出轴（37）上，所述输出齿轮（38）与第二主动齿轮（31）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，所述输入轴（2）、输出轴（37）、第一中间轴（15）、第二中间轴（32）和PTO/PTI轴（19）水平设置，第一中间轴（15）和第二中间轴（32）分别对称布置在输入轴（2）的左右两侧，输出轴（37）和PTO/PTI轴（19）分别对称布置在输入轴（2）的左右两侧；所述箱体包括上箱体（43）、下箱体（44）和后端盖，所述上箱体（43）和下箱体（44）沿输入轴（2）、输出轴（37）、第一中间轴（15）、第二中间轴（32）和PTO/PTI轴（19）的中心线水平剖分，所述后端盖用于封闭箱体。

3.根据权利要求2所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，所述输入轴（2）的一端通过第一轴承（3）支撑在箱体上，另一端通过第二轴承（12）支撑在后端盖上；所述PTO/PTI轴（19）的一端通过第三轴承（20）支撑在箱体上，另一端通过第四轴承（29）支撑在后端盖上；所述输入齿轮（10）的一端通过第五轴承（9）支撑在输入轴（2）上，另一端通过第六轴承（11）支撑在箱体上；所述PTO/PTI齿轮（27）的一端通过第七轴承（26）支撑在PTO/PTI轴（19）上，另一端通过第八轴承（28）支撑在箱体上；所述第一中间轴（15）的两端分别通过第九轴承（17）和第十轴承（14）支撑在箱体上；所述第二中间轴（32）的两端分别通过第十一轴承（30）和第十二轴承（34）支撑在箱体上；所述输出轴（37）的两端分别通过第十三轴承（39）和第十四轴承（36）支撑在箱体上。

4.根据权利要求3所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，所述第二轴承（12）和第四轴承（29）为圆柱滚子轴承，所述第一轴承（3）、第三轴承（20）、第五轴承（9）、第六轴承（11）、第七轴承（26）、第八轴承（28）、第九轴承（17）、第十轴承（14）、第十一轴承（30）、第十二轴承（34）、第十三轴承（39）和第十四轴承（36）为圆锥滚子轴承。

5.根据权利要求1所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，主离合器包括主离合器外壳（4）、第一外摩擦片（6）、第一内摩擦片（7）和主离合器座（8），所述第一外摩擦片（6）以周向固定轴向不固定的方式设置在主离合器外壳（4）上，第一内摩擦片（7）以周向固定轴向不固定的方式外套在主离合器座（8）上，所述主离合器外壳（4）热套输入轴（2）上，主离合器座（8）与输入齿轮（10）相连，所述主离合器座（8）内腔兼做油缸，主离合器座（8）内装有活塞和用于复位活塞的返回弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，PTO/PTI离合器包括PTO/PTI离合器外壳（21）、第二外摩擦片（23）、第二内摩擦片（24）和PTO/PTI离合器座（25），所述第二外摩擦片（23）以周向固定轴向不固定的方式设置在PTO/PTI离合器外壳（21）上，第二内摩擦片（24）以周向固定轴向不固定的方式外套在PTO/PTI离合器座（25）上，所述PTO/PTI离合器外壳（21）热套在PTO/PTI轴（19）上，PTO/PTI离合器座（25）与PTO/PTI齿轮（27）相连，所述PTO/PTI离合器座（25）内腔兼做油缸，PTO/PTI离合器座（25）内装有活塞和用于复位活塞的返回弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，所述第一主动齿轮（16）和第一从动齿轮（13）热套在第一中间轴（15）上；所述第二主动齿轮（31）和第二从动齿轮（33）热套在第二中间轴（32）上；所述输出齿轮（38）热套在输出轴（37）上。

8.根据权利要求1所述的一种带滑差功能的混合动力齿轮箱，其特征在于，还包括输入联轴节（1）、输出联轴节（35）和PTI/PTO联轴节（18），所述输入联轴节（1）通过锥面过盈连接在输入轴（2）上，且输入联轴节（1）通过端面键与主离合器相连；PTI/PTO联轴节（18）通过锥面过盈连接在PTO/PTI轴（19）上，且PTI/PTO联轴节（18）通过端面键与PTO/PTI离合器相连；所述输出联轴节（35）通过锥面过盈连接在输出轴（37）上。