RU2743237C1 - Main marine power plant with tire-pneumatic couplings - Google Patents
Main marine power plant with tire-pneumatic couplings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743237C1 RU2743237C1 RU2020117234A RU2020117234A RU2743237C1 RU 2743237 C1 RU2743237 C1 RU 2743237C1 RU 2020117234 A RU2020117234 A RU 2020117234A RU 2020117234 A RU2020117234 A RU 2020117234A RU 2743237 C1 RU2743237 C1 RU 2743237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- output
- shaft
- couplings
- tire
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
- B63H23/02—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing
- B63H23/06—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing for transmitting drive from a single propulsion power unit
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области судовых энергетических установок, в частности к главным судовым энергетическим установкам с зубчатыми редукторами с шинно-пневматическими муфтами.The proposed invention relates to the field of ship power plants, in particular to the main ship power plants with gear reducers with tire-pneumatic couplings.
Известна схема главной энергетической установки судна с одним гребным винтом, в состав которой входят один маршевый и два основных газотурбинных двигателя, крутящий момент от которых на гребной винт передается через единый зубчатый редуктор с фрикционными и кулачковыми муфтами в нем, а для обеспечения заднего хода использована гидромуфта (см., например, книгу: «Николаевские газотурбинные двигатели и установки». История создания, г. Николаев, «Юг-Информ», 2005, стр. 191…196, установка М5Е и редуктор РБ54).There is a known scheme of the main power plant of a ship with one propeller, which includes one cruise and two main gas turbine engines, the torque from which is transmitted to the propeller through a single gear reducer with friction and cam clutches in it, and a hydraulic coupling is used to ensure the reverse (see, for example, the book: "Nikolaev gas turbine engines and installations." History of creation, Nikolaev, "Yug-Inform", 2005, pp. 191 ... 196, installation M5E and reducer RB54).
Известна комбинированная дизель-электро-газотурбинная энергетическая установка судна с двумя гребными винтами, приводимыми в действие на экономичном ходе (до 20 узлов) двумя, питаемыми от дизель-генераторов, гребными электродвигателями (каждый своим), сцепление валов которых с валопроводами к гребным винтам осуществляется посредством многодисковых фрикционных муфт, а на ходовых режимах свыше 20 узлов гребные винты приводятся в движение одним газотурбинным двигателем, крутящий момент от силового вала которого передается на валопроводы к гребным винтам через редукторные передачи и посредством многодисковых фрикционных муфт (других), размещенных на этих же валопроводах (см., например, Ж. «Зарубежное военное обозрение», 2009 г., №5. Статья А. Хализова: «Перспективный фрегат проекта F-125 ВМС Германии», стр. 4, 5 статьи).Known combined diesel-electric-gas turbine power plant of a ship with two propellers driven at an economical course (up to 20 knots) by two, powered by diesel generators, propeller motors (each with its own), the coupling of the shafts of which with shafting to the propeller screws is carried out by means of multi-plate friction clutches, and in driving modes of more than 20 knots, the propellers are driven by one gas turbine engine, the torque from the power shaft of which is transmitted to the shafting to the propeller screws through gear drives and by means of multi-plate friction couplings (others) located on the same shafting (see, for example, J. "Foreign Military Review", 2009, No. 5. Article by A. Khalizov: "A promising frigate of the F-125 project of the German Navy", pp. 4, 5 of the article).
Известны используемые для соединения валов при передаче крутящего момента с ведущего вала на ведомый шинно-пневматические муфты, где включение муфты (жесткое замыкание) осуществляют подачей в соответствующие полости муфты управляющего воздуха (см., например, книгу: С.Н. Кожевников и др. «Механизмы». Москва, изд. «Машиностроение», 1976 г., стр. 407…408, рис. 6.60).Known used for connecting shafts when transmitting torque from the drive shaft to the driven tire-pneumatic couplings, where the clutch is turned on (hard closure) is carried out by supplying control air to the corresponding cavity of the coupling (see, for example, the book: S.N. Kozhevnikov et al. "Mechanisms." Moscow, publishing house "Mechanical engineering", 1976, pp. 407 ... 408, fig. 6.60).
Известна схема главной энергетической установки судна с «форсажным» зубчатым редуктором (односкоростным трехступенчатым, без фрикционно-кулачковых муфт) в ней, в котором на валу выходного колеса установлена шинно-пневматическая муфта, что позволяет на ходу подключать редуктор к проходящему транзитом внутри него валопроводу от маршевого редуктора (см., например, книгу: «Николаевские газотурбинные двигатели и установки». История создания, г. Николаев, «Юг-Информ», 2005, стр. 200, установка М7 и редуктор Р058) - прототип.A well-known diagram of the main power plant of a ship with a "afterburner" gear reducer (single-speed three-stage, without friction-cam clutches) in it, in which a tire-pneumatic clutch is installed on the shaft of the output wheel, which makes it possible to connect the gearbox on the go to the shafting passing through it from sustainer gearbox (see, for example, the book: "Nikolaev gas turbine engines and installations." History of creation, Nikolaev, "Yug-Inform", 2005, p. 200, installation M7 and gearbox P058) - prototype.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности главной судовой энергетической установки с шинно-пневматическими муфтами за счет установки шинно-пневматических муфт на обоих выходных концах полого вала выходного зубчатого колеса и выходного вала зубчатого редуктора с обеспечением возможности соединения этих концов и равного распределения между муфтами передаваемого крутящего момента.The proposed invention solves the problem of increasing the reliability of the main ship power plant with tire-pneumatic couplings by installing tire-pneumatic couplings on both output ends of the hollow shaft of the output gear and the output shaft of the gear reducer, ensuring the possibility of connecting these ends and equal distribution between the couplings of the transmitted torque ...
Указанный технический результат в предлагаемой главной судовой энергетической установке с шинно-пневматическими муфтами, содержащей двигатель, с силовым валом которого соединен входной (ведущий) вал установленного с возможностью демпфирования зубчатого редуктора, включающего зубчатые передачи, установленное на полом валу с размещенным в нем выходным валом выходное зубчатое колесо, причем и полый и выходной валы выполнены с выходящими на две стороны редуктора выходными концами, шинно-пневматические муфты, воздухоподводящее устройство, пневмопроводы, дроссель и запорные клапаны (с приводами), соединительные муфты, подшипники и соединенный с одним из выходных концов выходного вала зубчатого редуктора гребной вал с гребным винтом, достигается согласно предлагаемому изобретению тем, что на обоих выходных концах полого вала выходного зубчатого колеса и выходного вала зубчатого редуктора выполнены с обеспечением возможности соединения этих концов шинно-пневматические муфты, к которым подведены от соединенного пневмопроводом (с запорными клапанами в нем) с судовой пневматической системой воздухоподводящего устройства пневмопроводы включения и отключения с установленными в них запорными клапанами, причем в пневмопроводе включения к одной (любой) из шинно-пневматических муфт выполнен с возможностью регулирования дроссель.The specified technical result in the proposed main ship power plant with tire-pneumatic couplings containing an engine, to the power shaft of which is connected to the input (drive) shaft of a gear reducer installed with the possibility of damping, including gear drives, mounted on a hollow shaft with an output shaft located in it, the output a gear wheel, and both the hollow and the output shafts are made with output ends extending to the two sides of the gearbox, tire-pneumatic couplings, an air supply device, pneumatic lines, a choke and shut-off valves (with drives), couplings, bearings and connected to one of the output ends of the output the shaft of the gear reducer, the propeller shaft with the propeller, is achieved according to the present invention in that at both output ends of the hollow shaft of the output gear and the output shaft of the gear reducer are made with the possibility of connecting these ends of the tire-pneumatic couplings, to which s from the air supply device connected by a pneumatic line (with shut-off valves in it) to the marine pneumatic system of the air supply device, pneumatic lines for switching on and off with shut-off valves installed in them, and in the pneumatic line for switching on to one (any) of the tire-pneumatic couplings the choke is made with the ability to regulate.
Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что на обоих выходных концах полого вала выходного зубчатого колеса и выходного вала зубчатого редуктора выполнены с обеспечением возможности соединения этих концов шинно-пневматические муфты, к которым подведены от соединенного пневмопроводом (с запорными клапанами в нем) с судовой пневматической системой воздухоподводящего устройства пневмопроводы включения и отключения с установленными в них запорными клапанами, причем в пневмопроводе включения к одной (любой) из шинно-пневматических муфт выполнен с возможностью регулирования дроссель.A distinctive feature of the invention is that at both output ends of the hollow shaft of the output gear wheel and the output shaft of the gear reducer are made with the possibility of connecting these ends tire-pneumatic couplings, which are connected from a pneumatic line connected (with shut-off valves in it) with a marine pneumatic by the system of the air supply device, pneumatic lines for switching on and off with shut-off valves installed in them, and in the pneumatic line for switching on to one (any) of the tire-pneumatic couplings, the choke is adjusted.
Предлагаемая главная судовая энергетическая установка с шинно-пневматическими муфтами схематично представлена на фиг. 1, на фиг. 2 схематично представлены выполненные на выходных концах полого вала выходного зубчатого колеса и выходного вала зубчатого редуктора установки шинно-пневматические муфты и пневмопроводы с размещенными в них запорными клапанами для включения и отключения этих муфт.The proposed main ship power plant with tire-pneumatic couplings is schematically shown in Fig. 1, FIG. 2 schematically shows the tire-pneumatic couplings and pneumatic lines with shut-off valves placed in them for turning on and off these couplings, made at the output ends of the hollow shaft of the output gear and the output shaft of the gear reducer.
Силовой вал двигателя 1 (см. фиг. 1) соединен с входным (ведущим) валом 2 установленного с возможностью демпфирования зубчатого редуктора 3. Внутри выполненного с выходными на противоположные стороны редуктора 3 концами 4, 5 полого вала 6 выходного зубчатого колеса 7 (поз. других зубчатых передач в редукторе 3 не обозначены) соосно размещен выходной вал 8 редуктора 3. Выполненный с выходными концами 9 и 10 выходной вал 8 установлен в подшипниках 11 и 12, размещенных вне корпуса редуктора 3 (то есть выходной вал 8, являющийся частью судового валопровода, не демпфирован, в отличие от редуктора 3). Выходные концы 4, 5 полого вала 6 выполнены в виде ободьев, представляющих собой наружную часть шинно-пневматических муфт 13, 14, соответственно, а на выходных концах 9, 10 выходного вала 8 выполнены барабаны 15, 16 - также представляющие собой часть (внутреннюю) шинно-пневматических муфт 13, 14. С выходным концом 10 выходного вала 8 соединен посредством соединительной муфты (поз. на фиг. 1 не обозначена) гребной вал 17 с гребным винтом (движителем) 18. К размещенному на редукторе 3 воздухоподводящему устройству 19 (см. фиг. 2) от судовой пневматической системы 20 подведены пневмопроводы (неподвижные) включения 21 и отключения 22 с размещенными в них электроприводными запорными клапанами включения 23 и отключения 24, соответственно. В воздухоподводящем устройстве 19 с пневмопроводом включения 21 (неподвижным) сочленен (поз. на фиг. 2 не обозначена) с обеспечением герметичности (относительной) выполненный с возможностью вращения вместе с полым валом 6 выходного колеса 7 пневмопровод включения 25 с установленными в нем пневмоприводными запорными клапанами 26 и 27. От выхода клапана 26 к муфте 13 выполнен пневмопровод включения 28, а от выхода клапана 27 к муфте 14 - пневмопровод включения 29 (пневмопроводы 28, 29 выполнены также с возможностью вращения вместе с полым валом бис муфтами 13, 14). В пневмопроводе включения 28 к муфте 13 выполнен с возможностью регулирования дроссель 30 (равнозначен вариант с выполнением дросселя 30 не в пневмопроводе включения 28 к муфте 13, а в пневмопроводе включения 29 к муфте 14). Аналогично, в воздухоподводящем устройстве 19 с пневмопроводом отключения 22 (неподвижным) сочленен (поз. на фиг. 2 не обозначена) с обеспечением герметичности (относительной) выполненный с возможностью вращения вместе с полым валом 6 выходного колеса 7 пневмопровод отключения 31, соединенный с управляющими входами пневмоприводных запорных клапанов 32 и 33, с входами которых соединены пневмопроводы включения 28, 29 (подведенные к муфтам 13, 14). Выходы клапанов 32, 33 соединены с атмосферой.The power shaft of the engine 1 (see Fig. 1) is connected to the input (drive)
Работает предлагаемая главная судовая энергетическая установка с шинно-пневматическими муфтами следующим образом (см. фиг. 1, 2).The proposed main ship power plant operates with tire-pneumatic couplings as follows (see Fig. 1, 2).
Следует отметить, что управление включением, работой и отключением шинно-пневматических муфт 13,14 производят по сигналам от размещенных в них (в их баллонах - на фиг. 1, 2 поз. не обозначены) и в пневмопроводах включения и выключения этих муфт (13, 14) датчиков давлений (на фиг. 1, 2 - не показаны).It should be noted that the control of the switching on, operation and disconnection of tire-
Предварительно, до включения установки в работу, необходимо убедиться, что в шинно-пневматических муфтах (ШПМ) 13, 14 при подаче в них включающего воздуха одинаковое рабочее давление устанавливается за одно время заполнения. Для этого открывают запорный клапан (включения) 23 и воздух из судовой пневматической системы 20 по пневмопроводу включения 21 поступает через воздухоподводящее устройство (ВПУ) 19 в пневмопровод включения 25, затем открывают пневмоприводные запорные клапаны 26, 27 и по пневмопроводам включения 28, 29 воздух поступает в баллоны (поз. на фиг. 1, 2 не обозначены) ШПМ 13, 14, включая их. Запорные клапаны 24, 32, 33 в пневмопроводах отключения 22, 31 при этом должны быть закрыты. С помощью дросселя 30 выравнивают время достижения рабочего давления воздуха в обеих ШПМ 13 и 14 (чтобы обеспечить одновременное вступление муфт в работу и избежать неравномерности в распределении передаваемого ими крутящего момента).Previously, before putting the unit into operation, it is necessary to make sure that in the tire-pneumatic couplings (ШПМ) 13, 14, when supplying air to them, the same working pressure is established during one filling time. To do this, open the shut-off valve (inclusions) 23 and the air from the marine
При включении главной судовой энергетической установки в работу в нормальных условиях запускают двигатель 1 при выключенных ШПМ 13, 14. Крутящий момент с силового вала работающего двигателя 1 передается на входной (ведущий) вал 2 зубчатого редуктора 3. Через зубчатые передачи в редукторе 3 (на фиг. 1, 2 не обозначены) выходное зубчатое колесо 7 вместе с полым валом 6 и его выходными концами 4, 5 вращаются. Для передачи крутящего момента с колеса 7 и его полого вала 6 на выходной вал 8 и далее на гребной вал 17 и гребной винт (движитель) 18 включают ШПМ 13 и 14. Для этого открывают запорные клапаны 23, 26, 27 и воздух из судовой пневматической системы 20 по пневмопроводу 21, клапан 23, через ВПУ 19, затем по пневмопроводам 25, 28, 29 поступит в ШПМ 13, 14, в которых происходит замыкание (посредством баллонов - поз. на фиг. 1, 2 не обозначены) выполненных в виде ободьев выходных концов 4, 5 вала 6 выходного колеса 7 с барабанами 15, 16, соответственно, на выходных концах 9, 10 выходного вала 8, и крутящий момент с полого вала 6 выходного колеса 7 передается через муфты 13 и 14 на выходной вал 8 и через его выходной конец 10 и соединительную муфту (поз. на фиг. 1, 2 не обозначена) на гребной вал 17 и гребной винт (движитель) 18. При этом передача крутящего момента двигателя 1 с выходного колеса 7 на оба выходных конца 9, 10 (вместо одного) выходного вала 8 редуктора 3 позволяет передавать больший крутящий момент и способствует лучшему устранению несоосностей, имеющих место не только из-за неточностей при изготовлении узлов, но и в результате того, что сам редуктор 3 демпфирован, а его выходной вал 8, являющийся частью судового валопровода, установлен в независимых от редуктора 3 подшипниках 11, 12. После включения муфт 13, 14 (вступления их в работу) запорные клапаны 23, 26, 27 закрывают, чтобы исключить падение давления воздуха в пневмопроводах 28, 29 из-за протечек в ВПУ 19 (из-за сложности обеспечения герметичности в сочленениях подвижных пневмопроводов с неподвижными). При снижении, в процессе работы установки, рабочего давления воздуха в пневмопроводах 28, 29, соответственно, и в муфтах 13, 14, ниже определенного уровня для его восстановления на время открывают клапаны 23, 26, 27.When the main ship power plant is switched on in operation, under normal conditions, the
В экстренных случаях возможно включение в работу установки (запуск двигателя 1)при включенных ШПМ 13, 14.In emergency cases, it is possible to turn on the installation (starting the engine 1) with the
Для размыкания ШПМ 13, 14 (для прекращения передачи крутящего момента от двигателя 1 на гребной винт 18) открывают при закрытых клапанах 23, 26, 27 запорные клапаны 24, 32, 33. При этом сбрасывается в атмосферу воздух из пневмопроводов 28, 29 (соответственно, и из баллонов ШПМ 13, 14) и ШПМ 13, 14 размыкаются (выключаются).To open the
Выполнение шинно-пневматических муфт (13, 14) на обоих выходных концах (9, 10) выходного вала (8) зубчатого редуктора (3) установки повышает надежность и качество передачи крутящего момента также в случае другого варианта выполнения главной судовой энергетической установки, когда к свободному выходному концу (9) выходного вала (8) зубчатого редуктора (3) присоединен посредством соединительной муфты (поз. не обозначена) выходной конец силового вала второго двигателя (например, маршевого) или выходного вала его зубчатого редуктора (на фиг. 1, 2 не показаны).The implementation of tire-pneumatic couplings (13, 14) on both output ends (9, 10) of the output shaft (8) of the gear reducer (3) of the installation increases the reliability and quality of torque transmission also in the case of another embodiment of the main ship power plant, when the free output end (9) of the output shaft (8) of the gear reducer (3) is connected by means of a coupling (item is not indicated) the output end of the power shaft of the second engine (for example, the main engine) or the output shaft of its gear reducer (in Figs. 1, 2 not shown).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117234A RU2743237C1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Main marine power plant with tire-pneumatic couplings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117234A RU2743237C1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Main marine power plant with tire-pneumatic couplings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743237C1 true RU2743237C1 (en) | 2021-02-16 |
Family
ID=74666191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020117234A RU2743237C1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Main marine power plant with tire-pneumatic couplings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743237C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802276C1 (en) * | 2022-09-29 | 2023-08-24 | Акционерное общество "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" | Low-noise propulsion module in the electric propulsion system of surface ships |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3422790A (en) * | 1966-11-14 | 1969-01-21 | Calvin C Connell | Multiengine drive arrangement |
RU2085439C1 (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-27 | Борис Степанович Маркитантов | Device for rotating propeller shaft |
RU154859U1 (en) * | 2015-02-19 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | MAIN MARINE POWER INSTALLATION WITH FIXED STEP SCREW |
RU195845U1 (en) * | 2019-12-18 | 2020-02-06 | ПАО "ОДК-Сатурн" | Twin main ship power plant for variable pitch propeller drive |
-
2020
- 2020-05-12 RU RU2020117234A patent/RU2743237C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3422790A (en) * | 1966-11-14 | 1969-01-21 | Calvin C Connell | Multiengine drive arrangement |
RU2085439C1 (en) * | 1993-08-17 | 1997-07-27 | Борис Степанович Маркитантов | Device for rotating propeller shaft |
RU154859U1 (en) * | 2015-02-19 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | MAIN MARINE POWER INSTALLATION WITH FIXED STEP SCREW |
RU195845U1 (en) * | 2019-12-18 | 2020-02-06 | ПАО "ОДК-Сатурн" | Twin main ship power plant for variable pitch propeller drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802276C1 (en) * | 2022-09-29 | 2023-08-24 | Акционерное общество "Центральное морское конструкторское бюро "Алмаз" | Low-noise propulsion module in the electric propulsion system of surface ships |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7758302B2 (en) | Device for the offtake of mechanical power between the HP and LP shafts of a double-shaft turbine engine | |
CN101191554B (en) | Hydraulic pressure control device for belt-type continuously variable transmission | |
US2748623A (en) | Orbit gear controlled reversible planetary transmissions | |
RU195845U1 (en) | Twin main ship power plant for variable pitch propeller drive | |
US4309914A (en) | Controlled transmission system | |
US3830349A (en) | Method and apparatus for engaging coacting propulsion systems | |
US2923175A (en) | Power shifted auxiliary transmission | |
RU2743237C1 (en) | Main marine power plant with tire-pneumatic couplings | |
US2311597A (en) | Power transmission | |
US2289991A (en) | Transmission gear for engines | |
CN109630660A (en) | A kind of high-power ahead and astern gear assembly peculiar to vessel | |
RU152803U1 (en) | MAIN MARINE POWER SYSTEM WITH FRICTION HYDRAULIC CLUTCHES IN GEARED GEARBOXES | |
RU2686258C1 (en) | Ship main gas-turbine unit with reversible engine | |
RU126320U1 (en) | MARINE GEAR REDUCER | |
US3435694A (en) | Turbine-powered marine drive | |
CN209539982U (en) | A kind of high-power ahead and astern gear assembly peculiar to vessel | |
US4195472A (en) | Gas turbine with forward and reverse marine drive | |
RU2516770C2 (en) | Marine reverse reduction gear | |
US1351597A (en) | Power-transmission toothed gearing | |
US2943504A (en) | Marine reduction gear transmission | |
US3008296A (en) | Turbine power plant | |
SU603327A3 (en) | Device for connecting auxiliary engine to ship shaft generator | |
RU196422U1 (en) | Twin main ship propulsion system for fixed pitch propeller drive | |
US1671480A (en) | Ship-propulsion system | |
RU2754233C1 (en) | System for switching of friction clutches with hydraulic control of ship's summing reversible gearbox |