СИЛОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1999 года по МПК B63H21/14 B60K5/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в двигателестроении, в частности, в судовых двигательных установках, каждая из которых работает на свой гребной винт, когда эти винты вращаются в противоположных направлениях.

Известен двигатель GMC-71 [1], имеющий картер, коленчатый вал и привод навесных агрегатов, осуществляемый цилиндрическими шестернями. Для обеспечения направления движения приводного агрегата, противоположного основному (двигатель правого вращения), применяются модификации этого двигателя с вращением коленчатого вала в противоположную сторону (двигатель левого вращения). Это достигается путем перестановки паразитной распределительной шестерни на другую сторону двигателя и обеспечения передачи вращения к навесным агрегатам через промежуточную шестерню. При этом распределительный вал продувочного насоса и все остальные навесные агрегаты направления вращения не меняют. Этот способ использования дополнительной паразитной шестерни позволяет выполнять двигателя двух модификаций: правого и левого вращения коленчатого вала. Этот способ приемлем, когда привод агрегатов осуществляется одной шестерней, находящейся в зацеплении с шестерней коленчатого вала. При большем количестве шестерен, находящихся в зацеплении с шестерней коленчатого вала, для сохранения вращения агрегатов, требуется большое количество паразитных шестерен, что усложняет конструкцию двигателя и не всегда можно осуществить.

Наличие двух модификаций двигателя усложняет их взаимозаменяемость, так как для трансформации двигателя правого вращения в двигатель левого вращения требуется разборка двигателя.

Известен также выбранный в качестве прототипа двигатель 3Д6С2 правого вращения и его модификации 3Д6ЛС2 левого вращения [2], сочленяемые с реверс-редукторами, работающими на гребные винты с разным направлением вращения. Трансформация двигателя правого вращения осуществляется путем разворота конической шестерни коленчатого вала, приводящей во вращении все навесные агрегаты двигателя. При этом направлении вращения коленчатого вала изменяется при неизменном вращении навесных агрегатов, механизма газораспределения и топливного насоса. Этому двигателю также присущи недостатки предыдущего двигателя, а именно:
- наличие двух модификаций усложняет их взаимозаменяемость, так как для трансформации двигателя правого вращения в двигатель левого вращения требуется разборка двигателя;
- на каждой модификации двигателя для обеспечения запуска требуется в зависимости от направления вращения коленчатого вала применение своего стартера;
- при направленном подводе смазки к коленчатому валу и применении маслосгонной резьбы на коленчатом вале требуется вводить левое и правое исполнение коленчатого вала, что также приводит к разунификации деталей двигателя;
- кроме того, при наличии резьбовых отверстий на торце коленчатого вала и резьбовых концов необходимо предусматривать или использование "левой" резьбы, или дополнительные меры по стопорению резьбовых соединений, что также приводит к разунификации деталей двигателя и его усложнению.

Задача состоит в обеспечении требуемого направления вращения приводимого агрегата, сочлененного с двигателем, без его разборки, переделок и применения модификаций левого вращения.

Решение задачи достигается за счет того, что в силовой установке, состоящей из нереверсивного двигателя внутреннего сгорания, имеющего, как минимум, картер, с расположенным в нем коленчатым валом, с закрепленным на его торце диском с зубчатым венцом для обеспечения пуска двигателя пусковым устройством, например, стартером и приводимого двигателем агрегата, например, реверс-редуктора, сочлененного фланцем с присоединительным фланцем двигателя, согласно изобретению и на другом торце двигатель имеет присоединительный фланец для сочленения с приводимым агрегатом. Концы коленчатого вала выполнены одинаковыми и каждый обеспечивает полный отбор мощности. Требуемое направление вращения приводимого агрегата обеспечивается поворотом и подсоединением двигателя к приводимому агрегату тем или иным торцем. На торцах коленчатого вала установлены две одинаковые упругие муфты. Каждая муфта состоит из внутренней полумуфты, жестко закрепленной на коленчатом валу, и наружной полумуфты. Полумуфты связаны между собой упругими пальцами, размещенными в лунках, выполненных друг против друга на обращенных друг к другу поверхностях полумуфт. Муфта, расположенная между двигателем и приводимым им агрегатом, жестко соединена наружной полумуфтой с ведущим валом приводимого агрегата. Муфта, размещенная на противоположном конце коленчатого вала, имеет наружную полумуфту, установленную свободно. Муфта выполняет роль демпфера крутильных колебаний коленчатого вала двигателя. Податливость муфт в зависимости от варианта сочленения двигателя и приводимого агрегата регулируется количеством упругих пальцев, устанавливаемых между полумуфтами.

Наличие новых существенных признаков в предлагаемой силовой установке позволяет обеспечить требуемое направление вращения приводимого двигателем агрегата, без разборки двигателя и применения его модификаций левого вращения.

Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения достаточна и необходима для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата - поставленной задачи.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показаны две судовые силовые установки, работающие в паре, но каждая на свой гребной винт. На фиг. 2 показан разрез В-В. Силовая установка А содержит двигатель 1, состоящий из картера 2 с расположенным внутри коленчатым валом 3. На торце 4 коленчатого вала 3 закреплен диск 5 с зубчатым венцом для запуска двигателя от стартера 6. На торце двигателя выполнены фланцы 7 и 8. Фланец 7 сочленен с приводимым двигателем агрегатом - реверс-редуктором 9. На торцах коленчатого вала установлены упругие муфты 10 и 11. Муфты состоят из внутренних 12 и 13 полумуфт, которые жестко закреплены на торцах коленчатого вала и находятся внутри наружных 14 и 15 полумуфт. На обращенных друг к другу поверхностях полумуфт выполнены напротив друг друга лунки 16 и 17, внутри которых установлены упругие пальцы 18. Муфта 10 наружной полумуфты 14 связана с ведущим валом 10 реверс-редуктора 9. Муфта 11 установлена на свободном торце коленчатого вала 3.

Силовая установка Б состоит из такого же двигателя 1 и реверс-редуктора 9, но имеет противоположное, чем в установке А направление ведущего вала 19 реверс-редуктора 9. Это достигается тем, что двигатель 1 перевернут на 180^o относительно реверс-редуктора 9 и сочленен с ним фланцем 8. Муфта 11 сочленяется наружной полумуфтой 15 с ведущим валом 19 реверс-редуктора 9, а муфта 10 остается свободной.

Силовая установка работает следующим образом. Коленчатый вал 3 и установленная на нем внутренняя полумуфта 12 муфты 10 через упругие пальцы 18 передает крутящий момент полумуфте 14 и сочлененному с ней ведущему валу 19 реверс-редуктора 9. Пальцы 18 смягчают резкое изменение нагрузки, действующей на реверс-редуктор 9. Выходной вал реверс-редуктора приводит во вращение гребной винт (не показано). Муфта 11, установленная на противоположном торце коленчатого вала 3, служит демпфером крутильных колебаний коленчатого вала. Роль свободной кольцевой массы выполняет наружная полумуфта 15, связанная упругими пальцами 18 через полумуфту 13 со свободным концом коленчатого вала 3. Упругие пальцы 18 поглощают энергию крутильных колебаний.

Точно также работает и силовая установка Б, но вращение происходит в другую сторону.

Если для привода реверс-редуктора и для гашения крутильных колебаний иногда требуется различная жесткость муфт, то регулировку этой жесткости можно обеспечивать изменением количества устанавливаемых между полумуфтами упругих пальцев.

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в двигателестроении, в судовых двигательных установках, каждая из которых работает на свой гребной винт, когда эти винты вращаются в противоположных направлениях. Силовая установка содержит нереверсивный двигатель внутреннего сгорания, включающий в себя коленчатый вал с закрепленным на его торце диском с заводным зубчатым венцом и приводимый двигателем агрегат, сочлененный своим фланцем с одним из присоединительных фланцев двигателя, в зависимости от выбора направления вращения приводимого агрегата. Концы коленчатого вала двигателя выполнены одинаковыми. Каждый из них обеспечивает полный отбор мощности. Требуемое направление вращения приводимого агрегата обеспечивается поворотом и подсоединением двигателя к приводимому агрегату тем или иным торцом. Обеспечивается требуемое направление вращения приводимого агрегата, сочлененного с двигателем, без его разборки, переделок и применения модификаций левого вращения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Силовая установка, содержащая нереверсивный двигатель внутреннего сгорания, включающий в себя коленчатый вал с закрепленным на его торце диском с заводным зубчатым венцом, и приводимый двигателем агрегат, сочлененный своим фланцем с присоединительным фланцем двигателя, выполненным на одном из его торцов, отличающаяся тем, что двигатель имеет и на другом своем торце присоединительный фланец для сочленения с приводимым агрегатом, а концы коленчатого вала двигателя выполнены одинаковыми и каждый обеспечивает полный отбор мощности, причем требуемое направление вращения приводимого агрегата обеспечивается поворотом и подсоединением двигателя к приводимому агрегату тем или иным торцом. 2. Силовая установка по п.1, отличающаяся тем, что на торцах коленчатого вала установлены две одинаковые упругие муфты, состоящие из внутренней, жестко закрепленной на коленчатом вале, и наружной полумуфты, связанных между собой упругими пальцами, размещенными в лунках, выполненных друг против друга на обращенных друг к другу поверхностях полумуфт, причем одна муфта соединена наружной полумуфтой с приводимым агрегатом, а другая, размещенная на противоположном торце коленчатого вала, установлена свободно.