СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2003 года по МПК B63H23/08 

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым энергетическим установкам (СЭУ), реверс которых осуществляется посредством реверсивных редукторов.

Известны СЭУ, у которых реверсивные редукторы содержат входной и выходной валы, связанные зубчатыми передачами переднего и заднего хода с равными числами потоков мощности. Каждая из передач редуктора оснащена управляемой муфтой сцепления, установленной на однопоточном участке передачи, например ведущем вале одной из ступеней. Последовательным включением одной и отключением остальных муфт получают нужную частоту и направление вращения выходного вала (см. книгу Prof. Dr. Ing. С. Gallin, Prof. Dr. Ing. H. Hiersig and О. Heiderich "SHIPS AND THEIR PRO-PALSHION SISTEM. Development in Power Transmission. ", Lohmann & Stol-terfoht, 1984, стр.379, фиг.3.5, варианты: G 3.3.1., G 3.3.2., G 3.3.3., G 3.4.1., G 3.4.2., G 3.4.3., а также патент РФ 1720929).

Редукторы этих СЭУ рассчитаны на передачу одинаковых длительно действующих нагрузок переднего и заднего хода. Вместе с тем, известно, что эксплуатационные режимы заднего хода имеют малую продолжительность и используются, как правило, при неполной механической нагрузке, достигающей максимальных значений лишь в редких случаях. С учетом этих обстоятельств, выполнение реверсивных редукторов с одинаковыми числами потоков мощности на передний и задний ход приводит к излишне громоздким конструкциям СЭУ и нецелесообразному завышению стоимости их производства.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является СЭУ, у которой реверсивный редуктор содержит две однопоточные передачи переднего и одну однопоточную передачу заднего хода (см. упомянутую книгу: вариант G 3.4.1.). Передачи переднего хода выполнены двухступенчатыми, а передача заднего хода имеет одну ступень. Каждая из передач редуктора оснащена муфтой сцепления. Последовательным включением одной из муфт и отключением остальных получают нужную частоту и направление вращения гребного вала. СЭУ присущи отмеченные выше недостатки аналогов.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - снижение размеров, массы и стоимости производства СЭУ.

Технический результат от использования изобретения заключается в улучшении массогабаритных показателей СЭУ.

Указанный результат достигается тем, что в известном реверсивном редукторе хотя бы одна передача переднего хода выполнена с числом потоков мощности, превышающим число потоков мощности передачи заднего хода, а муфты сцепления установлены в каждом потоке мощности с возможностью параллельной работы в одной передаче.

На чертеже представлена предпочтительная кинематическая схема предлагаемой СЭУ в состоянии работы на передний ход.

СЭУ содержит нереверсивный главный двигатель 1, связанный кинематически с гребным валом 2 через реверсивный редуктор 3, включающий в себя входной вал 4 и выходной вал 5. Валы 4 и 5 связаны двухпоточной двухступенчатой зубчатой передачей переднего хода и однопоточной одноступенчатой передачей заднего хода. Передача переднего хода состоит из шестерни 6, ведомого колеса 7, зубчатых колес 8, 9 первого потока мощности и зубчатых колес 10, 11 второго потока мощности. Передача заднего хода состоит из шестерни 12 и ведомого колеса 7. Первый поток мощности передачи переднего хода оснащен управляемой муфтой сцепления 13, второй поток мощности передачи переднего хода оснащен управляемой муфтой сцепления 14, а передача заднего хода оснащены управляемой муфтой сцепления 15. При этом муфты сцепления многопоточной передачи переднего хода 13 и 14 установлены с возможностью параллельной работы.

Редуктор работает следующим образом.

Холостой ход.

Муфты сцепления 13, 14, 15 отключены. Двигатель 1 работает в режиме холостого хода. Гребной вал 2, ведомое колесо 7 и сопряженные с ним шестерни 9 и 11 остановлены.

Передний ход.

Муфты сцепления 13, 14 включены, муфта 15 отключена. Двухпоточная передача переднего хода передает крутящий момент двигателя 1 от входного вала 4 к выходному валу 5 и гребному валу 2 через шестерню 6, зубчатые колеса 8, 9 первого потока, зубчатые колеса 10, 11 второго потока и ведомое колесо 7, обеспечивая восприятие внешних нагрузок переднего хода. Шестерня однопоточной передачи заднего хода 12 вращается, не воспринимая внешних нагрузок.

Задний ход.

Муфты 13, 14 отключены, муфта 15 включена. Однопоточная передача заднего хода передает крутящий момент двигателя 1 от входного вала 4 к выходному валу 5 и гребному валу 2 через шестерню 12 и ведомое колесо 7, обеспечивая восприятие внешних нагрузок заднего хода. Колеса двухпоточной передачи переднего хода вращаются, не воспринимая внешних нагрузок.

Промышленная применимость предлагаемого изобретения для СЭУ транспортных судов подтверждена расчетами передач переднего хода на выносливость, а передач заднего хода на малоцикловую выносливость и максимальную нагрузку, не вызывающую остаточных деформаций по Правилам Морского Регистра Российской Федерации и ГОСТ 21354-87. Производство предлагаемой СЭУ может быть реализовано в условиях машиностроительного предприятия, специализирующегося на изготовлении аналогов. Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить показатели конкурентоспособности СЭУ.

Судовая энергетическая установка содержит нереверсивный главный двигатель, связанный кинематически с гребным валом через реверсивный редуктор, включающий в себя входной и выходной валы, а также связывающие их передачи переднего и заднего хода с соответствующими муфтами сцепления. Передача переднего хода выполнена с числом потоков мощности, превышающим число потоков мощности передачи заднего хода, а муфты сцепления установлены в каждом потоке мощности с возможностью параллельной работы в одной передаче. Такое выполнение судовой энергетической установки обеспечивает снижение ее размеров, массы и стоимости производства. 1 ил.

Судовая энергетическая установка, содержащая нереверсивный главный двигатель, связаннный кинематически с гребным валом через реверсивный редуктор, включающий в себя входной и выходной валы и связывающие их передачи переднего и заднего хода с соответствующими муфтами сцепления, отличающаяся тем, что передача переднего хода выполнена с числом потоков мощности, превышающим число потоков мощности передачи заднего хода, а муфты сцепления установлены в каждом потоке мощности с возможностью параллельной работы в одной передаче.