CN1594031A

CN1594031A - 座舱机对转桨动力推进装置

Info

Publication number: CN1594031A
Application number: CN 200410024973
Authority: CN
Inventors: 杨锡尧; 肖鑫生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-03-16

Abstract

一种座舱机对转桨动力推进装置包括一种极适合于对转桨运作固定在机舱艉部出口处的传动比范围可达3∶1－40∶1一直线传递方式，全部对称布置，传递效率高，传动平稳，机构紧凑，振动噪声低，并能同时完成正倒车，降速和动力分流三大功能的对转齿轮箱(对转齿轮箱共有四个方案实施)以及齿轮箱输出双轴能自动调整适应及具有过载保护功能的新颖，高效，节能型，环保型对转桨推进装置组合而成的。它可适合于任何能安装座舱机的船舶。本发明最大特点能充分吸收由一个螺旋桨所造成的尾流旋转能量损失，可提高推进效率10％左右，节油15－20％，它既是现代船舶推进技术发展的方向，也是最理想的升级换代产品。

Description

座舱机对转桨动力推进装置

本发明专利涉及一种船舶动力推进装置，特别涉及一种包括小至摩托艇大至***各种船舶的新颖，紧凑，节能，环保型对转桨动力推进装置。

本发明专利由一种传动比范围广(从3∶1-40∶1)适应能力强，一直线传递功率，传动平稳能同时完成正倒车，降速和动力分流三大功能的对转齿轮箱(CYS型)以及齿轮箱出口能自动调整适应及具有过载保护能力的对转桨推进装置组合而成的座舱机对转桨动力推进装置。下面分别叙述如下：

一.1号发明专利方案

由圆锥型行星机构实现的CYS-I型对转齿轮箱的前腔室在船舶前进时表现为刚性连接，传递效率接近100％，仅在倒车时，反转机构工作，传递效率88-92％。后腔室由圆柱型行星机构完成降速和动力分流二大功能。与之配合的对转桨为3叶和4叶组合，速比范围3∶1-5∶1(本例速比3∶1)，前后桨力矩比2∶1，转速比1∶1。适合于中小货船，客船，近海小型客货船。

二.2号发明专利方案

本方案的对转齿轮箱(CYS-II型)前腔同1号方案。后腔由被改装过的常规圆柱型行星机构完成降速和动力分流二大功能。与之配合的对转桨为3叶与4叶组合，速比范围5∶1-8∶1(本例速比6∶1)前后桨力矩比1.4∶1，转速比1∶1，适合于小型客船，小型游船，摩托艇，缉私船等。

三.3号发明专利方案

由圆柱型行星机构实现的对转齿轮箱(CYS-III型)前腔既有倒车功能，又有降速功能，降速运转时依靠自身产生的不同旋转方向来实现，能量消耗仅发生在降速时，传递效率97％，后腔与1号方案相同。与之配合的对转桨为4叶与5叶组合或3叶与4叶组合，速比范围8∶1-15∶1(本例速比12∶1)前后桨力矩比1.67∶1，转速比1∶1，适合于大型远洋客轮，货轮，核潜艇，***等。

四.4号发明专利方案

对转齿轮箱(CYS-IV型)前腔同3号方案，后腔同2号方案，与之配合的对转桨可采用4叶与5叶组合或3叶与4叶组合，速比范围15∶1-40∶1(本例速比24∶1)前后桨力矩比1.29∶1，转速比1∶1，适合于高速客船，游船，赛艇，缉私船，鱼雷快艇，导弹快艇，大型远洋客货轮，巡洋舰，核潜艇，***等。这里3叶与4叶组合的对转桨适合于小型船，4叶与5叶组合的对转桨适合于大型船。

对转齿轮箱后腔输出内轴一端安装联轴节，一安装在联轴节另一端内孔的后桨轴，一安装在后桨轴另一端的第一螺旋桨；一安装在后腔输出外轴上的外联轴节，一与外联轴节另一端连接的外轴，一安装在外轴另一端的第二螺旋桨，两螺旋桨在同一轴线且旋转方向相反。

此外，外轴外表面安装两铜轴承，两铜轴承分别固定在两艉管之间，两艉管分别焊在船体和人字架上，两艉管之间通过尾轴管用螺钉相连，人字架另一端装有舵。

座舱机对转桨动力推进装置其特征在于船艉部船体中心线两侧可分别安装一台所述的座舱机对转桨动力推进装置。

本发明专利的对转齿轮箱(CYS型)是专为对转桨技术特别设计和制作的，它使对转桨的优越性得到充分的发挥。在不增加任何额外功率消耗下，通过行星齿轮的运作同时完成正倒车，降速与动力分流三大功能。使发动机与螺旋桨在同一轴线传递功率，传递效率高，其零部件全部对称布置，运转平稳，轴承负荷小，重量轻，外形尺寸小，机构紧凑，机械振动与噪声大大降低。此外，可使两对转桨运行时具有自动调整适应和过载保护能力。

本发明专利的对转桨推进装置能充分吸收由一个螺旋桨旋转的损失能量，从而达到节油15-20％，航速提高7-10％，推进效率提高10％的经济回报。它使70年前瑞典科学家发明的对转桨技术起死回生，重放光彩，使先进的理念变成现实，它将成为现代船舶动力推进装置的模范与样板，是理想的升级换代产品，必将产生巨大的经济与社会效益。

下面是结合附图详细描述本发明专利的实施例，以便更清楚的了解本发明专利的目的，特点和优点。

图1是传统座舱机动力推进装置示意图；

图2是本发明专利座舱机对转桨动力推进装置一实施例的侧视结构示意图；

图3A是本发明座舱机对转桨动力推进装置对转齿轮箱1号方案(前腔为行星架)侧视结构示意图；

图3B是本发明座舱机对转桨动力推进装置对转齿轮箱1号方案(前腔为十字轴)侧视结构示意图；

图4A是本发明座舱机对转桨动力推进装置对转齿轮箱2号方案(前腔为行星架)侧视结构示意图；

图4B是本发明座舱机对转桨动力推进装置对转齿轮箱2号方案(前腔为十字轴)侧视结构示意图；

图5是本发明专利座舱机对转桨动力推进装置对转齿轮箱3号方案侧视结构示意图；

图6是本发明专利座舱机对转桨动力推进装置对转齿轮箱4号方案侧视结构示意图；

图7是本发明专利艉轴***侧视结构示意图；

图8是图2所示结构另一俯视图。

为了方便和清楚说明起见，所有附图中相同的符号表示相同的部件和结构。

参看图1，传统的座舱机动力推进装置主要包括固定在机舱内的柴油机9A，一端与柴油机飞轮连接的变速齿轮箱8A，一端与变速齿轮箱出口法兰螺栓连接的中间传动轴5A(其中包括隔舱填料函7A和中间轴承6A)一与中间传动轴后端连接的艉轴管3A和艉轴4A，一安装在艉轴4A伸出人字架2A外的螺旋桨1A。

参看图2，本发明专利的座舱机对转桨动力推进装置包括：固定在机舱的柴油机14，一端与柴油机飞轮相连的高弹性联轴节13，一端与高弹性联轴节13相连的中间传动轴12(其中包括隔舱填料函11和中间轴承10)与中间传动轴12的末端相连的对转齿轮箱9，对转齿轮箱两输出轴36，35分别与外联轴节7和联轴节8相连，外联轴节7与外轴5相连，联轴节8与后桨轴6相连，以及分别安装在外轴5和后桨轴6末端的同一轴线但旋转方向相反的第二螺旋桨2和第一螺旋桨1。

参看图3所述对转齿轮箱1号方案由下述方式组成：

1.前腔：输入轴17与中间传动轴12相连，安装有油泵传动齿轮15和与15啮合的另一传动齿轮16和油泵16油I(图中未画出)，输入轴17另一端安装锥齿轮18，通过行星架或十字轴22与前腔输出轴23相连，前腔输出轴23一端安装锥齿轮19，行星锥齿轮20，21分别与锥齿轮18，19同时啮合。通过正车离合器24和倒车离合器25控制。

2.后腔：前腔输出轴23另一端安装太阳轮26，与太阳轮26啮合的行星轮27和28，安装在行星轴29和30上的行星架31，行星轴29和30另一端安装另一行星轮32和33，与另一行星轮32和33啮合的另一太阳轮34，与行星架31固连的后腔输出内轴35，与太阳轮34螺接的后腔输出外轴36。

参看图4所述对转齿轮箱2号方案由下述方式组成：

1.前腔：与图3前腔相同。

2.后腔：前腔输出轴23另一端安装太阳轮26II，与太阳轮26II啮合的行星轮27II和28II，安装在行星轴29II和30II上的行星架31II，与行星架27II和28II啮合的内齿圈34II，内齿圈34II与后腔输出内轴35II固连，行星架31II与后腔输出外轴36II固连。

参看图5所述对转齿轮箱3号方案由下述方式组成：

1.前腔：输入轴17III与中间传动轴12III相连，安装有油泵传动齿轮15III和与15III啮合的另一传动齿轮16III和油泵16油III(图中未画出)输入轴17III另一端安装太阳轮18III，行星轮20III和21III与太阳轮18III啮合。两行星轮20III和21III的轴上安装行星架22III，内齿圈23III与行星轮20III和21III啮合，同时与离合器24III与25III外壳为一刚性连接作前腔输出轴23III，当离合器24III闭合，行星架22III制动为正车，前腔输出轴23III旋转方向与输入轴12III方向相反；若离合器25III闭合，内齿圈23III制动为倒车，前腔输出轴23III旋转方向与输入轴12III方向相同。

2.后腔：与图3后腔相同。

参看图6所述对转齿轮箱4号方案由下述方式组成：

1.前腔：与图5前腔相同

2.后腔：与图4后腔相同

参看图7所述对转齿轮箱9两输出轴35，36后面组成的艉轴***由下述方式组成：

对转齿轮箱后腔输出内轴35一端安装联轴节8，一安装在联轴节8另一端内孔的后桨轴6，一安装在后桨轴6另一端的第一螺旋桨1；后腔输出外轴36一段安装外联轴节7，一与外联轴节7连接的外轴5，一安装在外轴5另一端的第二螺旋桨2，两螺旋桨在同一轴线且旋转方向相反。此外，外轴5的外面安装铜轴承37与37I，铜轴承37与37I固定在艉管38与38I之间，而艉管38焊在船体上，艉管38I焊在人字架3上，两艉管38和38I之间通过尾轴管4用螺钉连接。通过螺钉分别固定铜轴承37与37I，艉管38和38I的前后油封座39和39I，艉部人字架3另一端装舵27。

参看图8，本发明专利所述的座舱机对转桨动力推进装置从柴油机14经高弹性联轴节13，中间传动轴12，隔舱填料函11，中间轴承10，对转齿轮箱9，联轴节8外联轴节7，后桨轴6，外轴5，第二螺旋桨2，第一螺旋桨1均在船体中心线上。在船艉部船体中心线两侧可分别安装一台所述的座舱机对转桨动力推进装置。

Claims

1.一种座舱机对转桨动力推进装置包括固定在机舱尾部出口处的对转齿轮箱，以及与对转齿轮箱两输出轴末端分别安装的两相反方向旋转螺旋桨。

2.如权利要求1所述的座舱机对转桨动力推进装置，其特征在于，所述对转齿轮箱按传动比不同分成四个方案实施，并可引伸出众多具体类型，分别说明如下：

①所述对转齿轮箱1号方案其特征在于前腔包括一一端与中间传动轴相连一端安装有油泵传动齿轮(与之啮合的另一传动齿轮和油泵)另一端安装锥齿轮的输入轴，一一端安装另一锥齿轮的前腔输出轴，以及分别与上述两锥齿轮同时啮合的行星齿轮和可旋转的安装在两锥齿轮和两行星齿轮之间的行星架或十字轴，一正车离合器和倒车离合器。

后腔包括一安装在前腔输出轴，另一端的太阳轮，与太阳轮啮合的两行星轮，一安装在行星轮轴上的行星架和行星轴另一端的另两个行星轮，一与另两个行星轮啮合的另一太阳轮以及与行星架固连的后腔输出内轴，与另一太阳轮螺接的后腔输出外轴。

②所述对转齿轮箱2号方案其特征在于前腔与1号方案前腔相同。后腔包括一安装在前腔输出轴另一端的太阳轮，与太阳轮啮合的两行星轮，安装在两行星轴上的行星架，一与两行星轮啮合的内齿圈，以及与内齿圈固连的后腔输出内轴，与行星架固连的后腔输出外轴。

③所述对转齿轮箱3号方案其特征在于前腔包括一一端与中间轴相连一端安装有油泵传动齿轮(与之啮合的另一传动齿轮和油泵)另一端安装太阳轮的输入轴，一分别与太阳轮啮合的两行星轮，一安装在两行星轴上的行星架，一分别与两行星轮啮合的内齿圈，内齿圈与离合器外壳刚性连接作前腔输出轴，一正车离合器和制动器，一倒车离合器和制动器。

④所述对转齿轮箱4号方案其特征在于前腔与3号方案前腔相同，后腔与2号方案后腔相同。

3.如权利1所述对转齿轮箱按权利2分成四个方案实施的两输出轴后面的艉轴***其特征在于一安装在后腔输出内轴一端的联轴节，一安装在联轴节另一端内孔的后桨轴，一安装在后桨轴另一端的第一螺旋桨；一安装在后腔输出外轴上的外联轴节，一与外联轴节连接的外轴，一安装在外轴另一端的第二螺旋桨，两螺旋桨在同一轴线且旋转方向相反。第一螺旋桨与第二螺旋桨可以是3叶与4叶或4叶与5叶的配合或更多。

4.如权利3所述的外轴的固定可以用船体或人字架焊接的尾管内安装铜轴承或轴承。

5.如权利1.2.3所述座舱机对转桨动力推进装置其特征在于船艉部船体中心线两侧可分别安装一台所述的座舱机对转桨动力推进装置。