一種船用柴燃聯合動力傳動系統的製作方法
2023-04-22 17:48:26 2
一種船用柴燃聯合動力傳動系統的製作方法
【專利摘要】一種船用柴燃聯合動力傳動系統，主要由氣輪機、聯軸器、離合器、齒輪箱、偶合器、螺旋槳組成，其特徵在於：該動力傳動系統為左右舷對稱布置，左右舷共用一臺燃氣輪機、一臺膜盤聯軸器、一臺同步自動離合器、一臺橫接齒輪箱；右舷主要包括右舷柴油機、右舷高彈聯軸器、右舷液力偶合器、右舷雙速齒輪箱、右舷膜片聯軸器、右舷並車齒輪箱、右舷摩擦離合器、右舷膜片聯軸器、右舷螺旋槳。本實用新型的有益效果是，能夠實現單臺柴油機驅動雙槳運行、單臺燃氣輪機驅動雙槳運行、兩臺柴油機分別驅動螺旋槳運行、兩臺柴油機與一臺燃氣輪機並車驅動兩螺旋槳四種運行模式。
【專利說明】一種船用柴燃聯合動力傳動系統
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及機械設備【技術領域】，尤其是指一種船用柴燃聯合動力傳動系統。
[0003]【背景技術】:
[0004]目前3000_5000t級船舶需要較大的動力驅動，傳統動力系統的每舷單臺柴油機驅動單槳或兩臺柴油機並車驅動單槳形式功率已顯不足，且存在低速巡航工況下，主機的效率較低的缺點。動力系統若每舷採用單臺燃氣輪機驅動單槳形式，動力可以滿足需求，但燃氣輪機在低工況的效率過低，經濟性及續航力不能滿足要求。在上世紀70年代國外船舶每舷動力系統採用了 CODOG (柴燃聯合交替)傳動形式，即:在低工況下採用小功率柴油機驅動單槳，在高工況下採用大功率燃氣輪機驅動單槳，改善了動力系統的效率，同時因採用兩臺主機，也提高了動力系統的可靠性。但其動力系統需要兩臺柴油機、兩臺燃氣輪機及傳動裝置，存在建造經濟成本高的缺點，且低速進出港下的效率仍不高。
[0005]綜上所述，無論是柴油機還是燃氣輪機其低工況下效率均較低，如何提高主機的效率是一個重要問題。另一方面，減少建造成本也是需要考慮的一個重要因素。
[0006]本實用新型屬於一種傳動形式，此傳動形式應用於船舶柴油機與燃氣輪機聯合併車動力傳動(C0DAG)，可實現單臺柴油機驅動雙槳運行、單臺燃氣輪機驅動雙槳運行、兩臺柴油機分別驅動螺旋槳運行、兩臺柴油機與一臺燃氣輪機並車驅動兩螺旋槳。該傳動形式是以柴油機、燃氣輪機為主機的船舶聯合傳動的一個應用方向。
[0007]實用新型內容:
[0008]本實用新型的目的是提供一種船用柴燃聯合動力傳動系統，用於提高主機的效率。
[0009]本實用新型的目的是以如下方式實現的:一種船用柴燃聯合動力傳動系統，主要由氣輪機、聯軸器、離合器、齒輪箱、偶合器、螺旋槳組成，其特徵在於:該動力傳動系統為左右舷對稱布置，左右舷共用一臺燃氣輪機、一臺膜盤聯軸器、一臺同步自動離合器、一臺橫接齒輪箱；右舷主要包括右舷柴油機、右舷高彈聯軸器、右舷液力偶合器、右舷雙速齒輪箱、右舷膜片聯軸器、右舷並車齒輪箱、右舷摩擦離合器、右舷膜片聯軸器、右舷螺旋槳；左舷主要包括左舷柴油機、左舷高彈聯軸器、左舷液力偶合器、左舷雙速齒輪箱、左舷膜片聯軸器、左舷並車齒輪箱、左舷摩擦離合器、左舷膜片聯軸器、左舷螺旋槳；燃氣輪機通過膜盤聯軸器、同步自動離合器與橫接齒輪箱相聯；橫接齒輪箱的兩個輸出端分別通過膜片聯軸器、摩擦離合器與並車齒輪箱相聯；左並車齒輪箱與左舷螺旋槳相聯，右並車齒輪箱與右舷螺旋槳相聯；柴油機通過高彈聯軸器、液力偶合器與雙速齒輪箱相聯；雙速齒輪箱通過膜片聯軸器與並車齒輪箱相聯；橫接齒輪箱布置在左舷並車齒輪箱、右舷並車齒輪箱之間；摩擦離合器布置在並車齒輪箱上；燃氣輪機布置在橫接齒輪箱的前側，且其間採用膜盤聯軸器相聯接；雙速齒輪箱布置在柴油機與並車齒輪箱之間；液力偶合器布置在雙速齒輪箱上；舷柴油機布置在螺旋槳的內側；燃氣輪機輸出端布置有同步自動離合器，實現燃氣輪機的並車及解列；柴油機輸出端布置有液力離合器，實現右舷柴油機和左舷柴油機的並車及解列；摩擦離合器布置在並車齒輪箱上，以實現橫接齒輪箱與兩並車齒輪箱間的接合與脫開；雙速齒輪箱具有脫開檔位、低速接合檔位和高速接合檔位。
[0010]本實用新型的有益效果是，能夠實現單臺柴油機驅動雙槳運行、單臺燃氣輪機驅動雙槳運行、兩臺柴油機分別驅動螺旋槳運行、兩臺柴油機與一臺燃氣輪機並車驅動兩螺旋槳四種運行模式。在低工況巡航下，可採用單臺柴油機通過雙速齒輪箱的低速檔位驅動雙槳運行，大大提高了柴油機的運行工況，從而提高了效率、續航力。在高工況巡航下，可採用兩臺柴油機通過雙速齒輪箱的低速檔位分別驅動雙槳運行。在全速工況下，可採用單臺燃氣輪機驅動雙槳運行，提高了燃氣輪機的運行工況，從而提高了效率。在加速工況下，可採用兩臺柴油機通過雙速齒輪箱高速檔位與一臺燃氣輪機並車運行工況，提供最大的推進動力。通過動力傳動系統中設置的橫接齒輪箱能夠實現單臺柴油機、單臺燃氣輪機運行模式下，單臺主機驅動兩螺旋槳，提高了主機運行工況，提升了主機效率。通過動力傳動系統中設置的雙速齒輪箱能夠實現柴油機單機運行、柴油機與燃氣輪機聯合運行下的螺旋槳轉速匹配問題，提升了動力系統效率。通過傳動裝置內部設置的同步自動離合器、摩擦離合器、液力偶合器，能夠實現四種運行工況的動態切換，大大提高了動力系統的機動性、靈活性。
[0011]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0012]附圖是本實用新型結構示意圖。
[0013]圖中:1燃氣輪機、2膜盤聯軸器、3同步自動離合器、4橫接齒輪箱、5右舷膜片聯軸器、6右舷摩擦離合器、7右舷並車齒輪箱、8右舷膜片聯軸器、9右舷雙速齒輪箱、10右舷液力偶合器、11右舷高彈聯軸器、12右舷柴油機、13右舷螺旋槳、14左舷螺旋槳、15左舷柴油機、16左舷高彈聯軸器、17左舷液力偶合器、18左舷雙速齒輪箱、19左舷膜片聯軸器、20左舷並車齒輪箱、21左舷摩擦離合器、22左舷膜片聯軸器。
[0014]【具體實施方式】:
[0015]參照附圖，一種船用柴燃聯合動力傳動系統，主要由燃氣輪機、聯軸器、離合器、齒輪箱、偶合器、螺旋槳組成，其特徵在於:該動力傳動系統為左右舷對稱布置，左右舷共用一臺燃氣輪機1、一臺膜盤聯軸器2、一臺同步自動離合器3、一臺橫接齒輪箱4;右舷主要包括右舷柴油機12、右舷高彈聯軸器11、右舷液力偶合器10、右舷雙速齒輪箱9、右舷膜片聯軸器8、右舷並車齒輪箱7、右舷摩擦離合器6、右舷膜片聯軸器5、右舷螺旋槳13 ;左舷主要包括左舷柴油機15、左舷高彈聯軸器16、左舷液力偶合器17、左舷雙速齒輪箱18、左舷膜片聯軸器19、左舷並車齒輪箱20、左舷摩擦離合器21、左舷膜片聯軸器22、左舷螺旋槳14 ;燃氣輪機I通過膜盤聯軸器2、同步自動離合器3與橫接齒輪箱4相聯；橫接齒輪箱4的兩個輸出端分別通過膜片聯軸器、摩擦離合器與並車齒輪箱相聯；左舷並車齒輪箱20與左舷螺旋槳14相聯，右舷並車齒輪箱7與右舷螺旋槳13相聯；柴油機通過高彈聯軸器、液力偶合器與雙速齒輪箱相聯；雙速齒輪箱通過膜片聯軸器與並車齒輪箱相聯；橫接齒輪箱4布置在左舷並車齒輪箱20、右舷並車齒輪箱7之間；摩擦離合器布置在並車齒輪箱上；燃氣輪機I布置在橫接齒輪箱4的前側，且其間採用膜盤聯軸器2相聯接；雙速齒輪箱布置在柴油機與並車齒輪箱之間；液力偶合器布置在雙速齒輪箱上；左右舷柴油機布置在螺旋槳的內側；燃氣輪機I輸出端布置有同步自動離合器3，實現燃氣輪機I的並車及解列；柴油機輸出端布置有液力離合器，實現右舷柴油機12和左舷柴油機15的並車及解列；摩擦離合器布置在並車齒輪箱上，以實現橫接齒輪箱4與兩並車齒輪箱間的接合與脫開；雙速齒輪箱具有脫開檔位、低速接合檔位和高速接合檔位。[0016]本動力傳動系統能夠實現單臺柴油機驅動雙槳運行、單臺燃氣輪機驅動雙槳運行、兩臺柴油機分別驅動螺旋槳運行、兩臺柴油機與一臺燃氣輪機並車驅動兩螺旋槳四種運行模式。
[0017]四種運行模式的傳動原理說明如下:
[0018]單臺柴油機驅動雙槳運行模式:
[0019]當右舷柴油機12驅動雙螺旋槳運行時，右舷液力偶合器10處於接合狀態，左舷液力偶合器17處於斷開狀態，兩臺摩擦離合器處於接合狀態、同步自動離合器3處於斷開狀態、右舷雙速齒輪箱9處於低速比檔位接合狀態。右舷柴油機12通過右舷高彈聯軸器11、右舷液力偶合器10、右舷雙速齒輪箱9、右舷膜片聯軸器8、右舷並車齒輪箱7將一部分功率傳遞至右舷螺旋槳13，另一部分功率通過右舷摩擦離合器6、右舷膜片聯軸器5、橫接齒輪箱4、左舷膜片聯軸器22、左舷摩擦離合器21、左舷並車齒輪箱20傳遞至左舷螺旋槳14。
[0020]當左舷柴油機15驅動雙螺旋槳運行時，左舷液力偶合器17處於接合狀態，右舷液力偶合器10處於斷開狀態，兩臺摩擦離合器處於接合狀態、同步自動離合器3處於斷開狀態、左舷雙速齒輪箱18處於低速比檔位接合狀態。左舷柴油機15通過左舷高彈聯軸器16、左舷液力偶合器17、左舷雙速齒輪箱18、左舷膜片聯軸器19、左舷並車齒輪箱20將一部分功率傳遞至左舷螺旋槳14，另一部分功率通過左舷摩擦離合器21、左舷膜片聯軸器22、橫接齒輪箱4、右舷膜片聯軸器5、右舷摩擦離合器6、右舷並車齒輪箱7傳遞至右螺旋槳13。
[0021]兩臺柴油機分別驅動螺旋槳運行模式:
[0022]當左右舷兩臺柴油機分別驅動螺旋槳運行時，兩液力偶合器處於接合狀態，兩摩擦離合器處於斷開狀態，兩雙速齒輪箱處於低速比檔位接合狀態。
[0023]右舷柴油機12通過右舷高彈聯軸器11、右舷液力偶合器10、右舷雙速齒輪箱9、右舷膜片聯軸器8、右舷並車齒輪箱7將功率傳遞至右舷螺旋槳13。
[0024]左舷柴油機15通過左舷高彈聯軸器16、左舷液力偶合器17、左舷雙速齒輪箱18、左舷膜片聯軸器19、左舷並車齒輪箱20將功率傳遞至左舷螺旋槳14。
[0025]單臺燃氣輪機驅動雙槳運行模式:
[0026]當燃氣輪機I驅動雙螺旋槳運行時，同步自動離合器3處於接合狀態，兩摩擦離合器處於接合狀態，兩液力偶合器處於斷開狀態，兩雙速齒輪箱處於脫開檔位狀態。
[0027]燃氣輪機I通過膜盤聯軸器2、同步自動離合器3、橫接齒輪箱4、兩個膜片聯軸器、兩個摩擦離合器分別驅動左舷並車齒輪箱20及右舷並車齒輪箱7，將一部分功率傳遞至右舷螺旋槳13，另一部分功率傳遞至左舷螺旋槳14。
[0028]兩臺柴油機與一臺燃氣輪機並車驅動兩螺旋槳:
[0029]當兩臺柴油機與一臺燃氣輪機並車驅動兩螺旋槳運行時，同步自動離合器3處於接合狀態，兩液力偶合器處於接合狀態，兩摩擦離合器處於接合狀態、兩雙速齒輪箱處於高速比檔位接合狀態。
[0030]左右舷柴油機分別通過高彈聯軸器、液力偶合器、左右雙速齒輪箱、膜片聯軸器、左右並車齒輪箱將功率傳遞至左右螺旋槳。
[0031]燃氣輪機I通過膜盤聯軸器2、同步自動離合器3、橫接齒輪箱4、膜片聯軸器、摩擦離合器分別驅動左舷並車齒輪箱20及右舷並車齒輪箱7，將一部分功率傳遞至右舷螺旋槳13，另一部分功率傳遞至左舷螺旋槳14。
【權利要求】
1.一種船用柴燃聯合動力傳動系統，主要由燃氣輪機、聯軸器、離合器、齒輪箱、偶合器、螺旋槳組成，其特徵在於:該動力傳動系統為左右舷對稱布置，左右舷共用一臺燃氣輪機(I)、一臺膜盤聯軸器(2)、一臺同步自動離合器(3)、一臺橫接齒輪箱(4);右舷主要包括右舷柴油機(12)、右舷高彈聯軸器(11)、右舷液力偶合器(10)、右舷雙速齒輪箱(9)、右舷膜片聯軸器(8)、右舷並車齒輪箱(7)、右舷摩擦離合器(6)、右舷膜片聯軸器(5)、右舷螺旋槳(13);左舷主要包括左舷柴油機(15)、左舷高彈聯軸器(16)、左舷液力偶合器(17)、左舷雙速齒輪箱(18)、左舷膜片聯軸器(19)、左舷並車齒輪箱(20)、左舷摩擦離合器(21)、左舷膜片聯軸器(22)、左舷螺旋槳(14);燃氣輪機(I)通過膜盤聯軸器(2)、同步自動離合器(3)與橫接齒輪箱(4)相聯；橫接齒輪箱(4)的兩個輸出端分別通過膜片聯軸器、摩擦離合器與並車齒輪箱相聯；左舷並車齒輪箱(20)與左舷螺旋槳(14)相聯，右舷並車齒輪箱(7)與右舷螺旋槳(13)相聯；柴油機通過高彈聯軸器、液力偶合器與雙速齒輪箱相聯；雙速齒輪箱通過膜片聯軸器與並車齒輪箱相聯；橫接齒輪箱(4)布置在左舷並車齒輪箱(20)、右舷並車齒輪箱(7)之間；摩擦離合器布置在並車齒輪箱上；燃氣輪機(I)布置在橫接齒輪箱(4)的前側，且其間採用膜盤聯軸器(2)相聯接；雙速齒輪箱布置在柴油機與並車齒輪箱之間；液力偶合器布置在雙速齒輪箱上；左右舷柴油機布置在螺旋槳的內側；燃氣輪機(I)輸出端布置有同步自動離合器(3)，實現燃氣輪機(I)的並車及解列；柴油機輸出端布置有液力離合器，實現右舷柴油機(12)和左舷柴油機(15)的並車及解列；摩擦離合器布置在並車齒輪箱上，以實現橫接齒輪箱(4)與兩並車齒輪箱間的接合與脫開；雙速齒輪箱具有脫開檔位、低速接合檔位和高速接合檔位。
【文檔編號】B63H23/12GK203512014SQ201320669771
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】於東洋, 常山, 尹遜民, 劉永恆, 趙勇 申請人:中國船舶重工集團公司第七 三研究所