專利名稱：一種船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高和海外經(jīng)濟(jì)利益的擴(kuò)大，對(duì)于大型艦船的需求日益增大。大型艦船在執(zhí)行任務(wù)中的機(jī)動(dòng)性、續(xù)航能力和隱蔽性要求日益嚴(yán)格，海監(jiān)船只、豪華游輪和大型郵輪對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力性能和環(huán)保性能要求也越來(lái)越高。為了滿足對(duì)艦船日益提高的性能要求，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)艦船行業(yè)投入了大量科技研發(fā)力量。目前，世界先進(jìn)的艦船技術(shù)主要集中在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家，如美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、英國(guó)等。
自20世紀(jì)以來(lái)，艦船動(dòng)力設(shè)備技術(shù)從單一的柴油機(jī)、汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展到柴燃、燃電等聯(lián)合動(dòng)力系統(tǒng)，如CODAD、CODAG, C0DELAG等。近10多年來(lái)，國(guó)外在艦船柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)裝置和綜合電力系統(tǒng)四個(gè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速。傳動(dòng)系統(tǒng)除單機(jī)使用的傳動(dòng)裝置外，大量使用了聯(lián)合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，主要以柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)為原動(dòng)機(jī)的聯(lián)合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，此外，還發(fā)展了柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)和電力系統(tǒng)組成的聯(lián)合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，功率從幾兆瓦到上百兆瓦。隨著艦船向高機(jī)動(dòng)性、低油耗和隱蔽性方向發(fā)展，需要在設(shè)計(jì)上發(fā)展新的理念，使得大型艦船的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)具有多余度合流與分流能力，以適應(yīng)我國(guó)艦船行業(yè)的發(fā)展，也才能趕超艦船技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，對(duì)我國(guó)大型艦船技術(shù)的發(fā)展具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提出一種具有多余度功率分流和合流能力的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。本發(fā)明的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力輸入離合器I、行星排間離合器II、跨接行星排、復(fù)式行星排、輸出齒輪、箱體；動(dòng)力輸入離合器I將動(dòng)力傳遞到跨接行星排和/或復(fù)式行星排上，跨接行星排和復(fù)式行星排通過行星排間離合器II連接，可實(shí)現(xiàn)功率在復(fù)式行星排上的合流，輸出齒輪一端與復(fù)式行星排嚙合，另一端與螺旋槳軸連接，將動(dòng)力輸出到螺旋槳；跨接行星排、復(fù)式行星排、輸出齒輪通過軸承支撐在箱體上。在上述船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，再增加至少一組跨接行星排、行星排間離合器II、復(fù)式行星排和輸出齒輪，通過跨接齒輪將相鄰的跨接行星排連接，跨接齒輪通過軸承支撐在箱體上，能夠?qū)崿F(xiàn)功率在跨接行星排間的分流，增加動(dòng)力輸入源和輸出源，滿足更多動(dòng)力聯(lián)合和輸出。所述的跨接齒輪或輸出齒輪為雙斜齒輪。所述的動(dòng)力輸入離合器I或行星排間離合器II為SSS型離合器或摩擦式離合器。所述的跨接行星排包括太陽(yáng)輪I、行星輪I、行星架I和跨接齒圈；動(dòng)力輸入離合器I與跨接行星排的太陽(yáng)輪I連接，行星輪I由行星架I支撐，并連接太陽(yáng)輪I和跨接齒圈，行星架I與箱體固定連接，跨接齒圈通過行星排間離合器II與復(fù)式行星排的行星架II連接。所述跨接齒圈的內(nèi)孔和外圓均為雙斜齒輪，太陽(yáng)輪I、行星輪I均為雙斜齒輪。所述的復(fù)式行星排包括太陽(yáng)輪II、長(zhǎng)行星輪II、短行星輪III、行星架II、大齒圈、小齒圈、離合器III和離合器IV;行星架II通過行星排間離合器II與跨接齒圈連接，行星架II支撐長(zhǎng)行星輪II和短行星輪III，并通過齒輪與輸出齒輪連接，短行星輪III連接長(zhǎng)行星輪II和大齒圈，長(zhǎng)行星輪II連接太陽(yáng)輪II和小齒圈，大齒圈和小齒圈分別通過離合器III和離合器IV與箱體連接。所述太陽(yáng)輪II、短行星輪III、大齒圈、小齒圈 均為雙斜齒輪,長(zhǎng)行星輪II為雙排雙斜齒輪，行星架II輸出端為雙斜齒輪，離合器III或離合器IV為濕式或干式摩擦離合器。所述船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括控制單元，控制單元根據(jù)船的操縱指令控制各個(gè)離合器的分離和接合，實(shí)現(xiàn)多動(dòng)力聯(lián)合的功率分流和合流，滿足不同工況。所述輸出齒輪至少有兩個(gè)，以便能夠增加動(dòng)力輸出的數(shù)量。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)I、由于采用跨接行星排和復(fù)式行星排，與以前采用的船用聯(lián)合動(dòng)力定軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)相比可以大大減小船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的體積和重量??；2、由于行星排本身具有功率分流功能，承載能力大，此外，各齒輪均為斜齒輪，承載能力較直齒輪大，因此，采用跨接行星排和復(fù)式行星排后，船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的承載能力大；3、各個(gè)齒輪均采用雙斜齒輪形式，嚙合齒輪的重合度高,系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲水平低；4、采用跨接行星排、復(fù)式行星排和跨接齒輪可實(shí)現(xiàn)任意動(dòng)力輸入和任意動(dòng)力輸出，可根據(jù)不同工況選擇不同的動(dòng)力輸入和輸出，具有功率合流和分流能力，船的燃油經(jīng)濟(jì)性好，并且由于為多余度設(shè)計(jì)，任何部件的失效不會(huì)影響船體的運(yùn)行，大大提高船體的生命力和可靠性；5、采用模塊化設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)擴(kuò)展，可滿足不同動(dòng)力聯(lián)合和多輸出驅(qū)動(dòng)。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為雙斜齒輪示意圖。圖3為跨接齒圈示意圖。其中，I、燃?xì)廨啓C(jī)或柴油機(jī)I ;1’、燃?xì)廨啓C(jī)或柴油機(jī)II ;2動(dòng)力輸入離合器I ;2’、動(dòng)力輸入離合器V ;3跨接行星排；3. I太陽(yáng)輪I ;3. 2行星架I ;3. 3行星輪I ;3.4跨接齒圈；4行星排間離合器II ;5復(fù)式行星排；5. I離合器III ；5. I’離合器IV ；5. 2大齒圈；5. 3短行星輪III ；5. 4小齒圈；5. 5長(zhǎng)行星輪II ；5. 6行星架II ；5. 7太陽(yáng)輪II ；6箱體；7輸出齒輪I ;7’輸出齒輪II ；8螺旋槳軸I ;8’螺旋槳軸II ；9跨接齒輪;A為實(shí)施例I的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例I :圖I中，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)或柴油機(jī)Il通過動(dòng)力輸入離合器I 2與跨接行星排3的太陽(yáng)輪13. I連接，行星輪13. 3由行星架13. 2支撐，并連接太陽(yáng)輪13. I和跨接齒圈3. 4，行星架13. 2與箱體6固定連接，跨接齒圈3. 4通過行星排間離合器114與復(fù)式行星排5的行星架115. 6連接，行星架115. 6支撐長(zhǎng)行星輪115. 5和短行星輪III5. 3，并通過行星架II上的齒輪與輸出齒輪17連接，短行星輪III5. 3連接長(zhǎng)行星輪115. 5和大齒圈5. 2，長(zhǎng)行星輪115. 5連接太陽(yáng)輪115. 7和小齒圈5. 4，大齒圈5. 2和小齒圈5. 4分別通過離合器III5. I和離合器IV5. I’與箱體6連接， 燃?xì)廨啓C(jī)或柴油機(jī)Iir通過動(dòng)力輸入離合器V2’與太陽(yáng)輪115. 7連接，輸出齒輪17與螺旋槳軸118連接；另一個(gè)輸出齒輪117’與螺旋槳軸118’連接，來(lái)增加系統(tǒng)的輸出。實(shí)施例2:在實(shí)施例I基礎(chǔ)上，通過跨接齒輪9再增加一個(gè)實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)A，可擴(kuò)展為多個(gè)輸入多個(gè)輸出結(jié)構(gòu)，增加了系統(tǒng)的生命力和可靠性。
權(quán)利要求
1.一種船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，包括動(dòng)カ輸入離合器I、行星排間離合器II、跨接行星排、復(fù)式行星排、輸出齒輪、箱體；動(dòng)力輸入離合器I將動(dòng)カ傳遞到跨接行星排和/或復(fù)式行星排上，跨接行星排和復(fù)式行星排通過行星排間離合器II連接，可實(shí)現(xiàn)功率在復(fù)式行星排上的合流，輸出齒輪一端與復(fù)式行星排嚙合，另一端與螺旋槳軸連接，將動(dòng)力輸出到螺旋槳；跨接行星排、復(fù)式行星排、輸出齒輪通過軸承支撐在箱體上。
2.如權(quán)利要求I所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，在上述船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，再増加至少ー組跨接行星排、行星排間離合器II、復(fù)式行星排和輸出齒輪，通過跨接齒輪將相鄰的跨接行星排連接，能夠?qū)崿F(xiàn)功率在跨接行星排間的分流，跨接齒輪通過軸承支撐在箱體上。
3.如權(quán)利要求2所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述的跨接齒輪或輸出齒輪為雙斜齒輪。
4.如權(quán)利要求I所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述的動(dòng)力輸入離合器I或行星排間離合器II為SSS型離合器或摩擦式離合器。
5.如權(quán)利要求I所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述的跨接行星排包括太陽(yáng)輪I、行星輪I、行星架I和跨接齒圈；動(dòng)力輸入離合器I與跨接行星排的太陽(yáng)輪I連接，行星輪I由行星架I支撐，并連接太陽(yáng)輪I和跨接齒圈，行星架I與箱體固定連接，跨接齒圈通過行星排間離合器II與復(fù)式行星排的行星架II連接。
6.如權(quán)利要求5所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述跨接齒圈的內(nèi)孔和外圓均為雙斜齒輪，太陽(yáng)輪I、行星輪I均為雙斜齒輪。
7.如權(quán)利要求I所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述的復(fù)式行星排包括太陽(yáng)輪II、長(zhǎng)行星輪II、短行星輪III、行星架II、大齒圈、小齒圈、離合器III和離合器IV ;行星架II通過行星排間離合器II與跨接齒圈連接，行星架II支撐長(zhǎng)行星輪II和短行星輪III，并通過齒輪與輸出齒輪連接，短行星輪III連接長(zhǎng)行星輪II和大齒圈，長(zhǎng)行星輪II連接太陽(yáng)輪II和小齒圈，大齒圈和小齒圈分別通過離合器III和離合器IV與箱體連接。
8.如權(quán)利要求7所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述太陽(yáng)輪II、短行星輪III、大齒圈、小齒圈均為雙斜齒輪，長(zhǎng)行星輪II為雙排雙斜齒輪，行星架II輸出端為雙斜齒輪，離合器III或離合器IV為濕式或干式摩擦離合器。
9.如權(quán)利要求I所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述船用聯(lián)合動(dòng)カ齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)還包括控制單元，控制單元根據(jù)船的操縱指令控制各個(gè)離合器的分離和接合，實(shí)現(xiàn)多動(dòng)カ聯(lián)合的功率分流和合流。
10.如權(quán)利要求I所述的船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述輸出齒輪至少有兩個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力輸入離合器I、行星排間離合器II、跨接行星排、復(fù)式行星排、輸出齒輪、箱體；動(dòng)力輸入離合器I將動(dòng)力傳遞到跨接行星排和/或復(fù)式行星排上，跨接行星排和復(fù)式行星排通過行星排間離合器II連接，可實(shí)現(xiàn)功率在復(fù)式行星排上的合流，輸出齒輪一端與復(fù)式行星排嚙合，另一端與螺旋槳軸連接，將動(dòng)力輸出到螺旋槳；跨接行星排、復(fù)式行星排、輸出齒輪通過軸承支撐在箱體上。本發(fā)明是一種新型船用聯(lián)合動(dòng)力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，具有燃油經(jīng)濟(jì)性好、生命力高、可靠性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)和噪聲低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H37/02GK102673764SQ20121016478
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者楊富春 申請(qǐng)人:山東大學(xué)