Судовая силовая установка Советский патент 1977 года по МПК B63H23/26 

(54) СУДОВАЯ СИЛСВАЯ УСТАНСеКА

I

Изобретение относится к судостроению, в частности к суд(жым силовым устансжг- кем.

Известна судовая силовая установка, с держащая двигатель внутреннего сгорания и валопровод с гребным винтом фиксирован- ного шага, связанные гидравлической регулируемой трансмиссией, включающей гидронасос и гидромотор.

Однако гидравлическая трансмиссия в такси установке имеет пониженный КПД, а поскольку вся мощность двигателя передается по гидравлическому каналу, вся силовая установка имеет , невысокий КГГД большие габариты и вес и требует усиленного отвода тепла, выделяющегося в гидравлической передаче в виде потерь.

Известна также судовая силсеая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания и валопровод с гребным винтом фиксированного щага, связанные двухпоточной трансмиссией, включающей устройство разделения мощности, параллельные регулируемую электрическую и нерегулируемую

|механическую передачи и дифференциальный планетарный редуктор,

Однако регулируемая электрическ.ая пе.редача включает в себя сложные по конструкции и в управлении электрические машины, имеющие большие вес и габариты,

Кроме того, необходимость пропускать ;через регулируемую передачу существенную долю мсшности силовой установки снижает ;КПД последней, так как; КПД Эпектричео:кой передачи ниже КПД механической передачи.

Целью изобретения является упрощение установки, уменьшение ее веса и габаритов и повышение КПД.

Для этого регулируемая передача выпоп не на гидравлической с двумя обратимыми насос-моторами, по краней мере один из кр .торых выполнен рэверсивным.

Кроме того,по крайней мере (щйн из насос-моторов снабжен устройством регулирования производительности.

Регулируемая передача связана с воднлом |дифференциального планетарного редуктора «L :Еалопровод - с эпициклом. На фиг. 1 показана схема предлагемой силовой установки; на фиг. 2 - то же, в дру гом варианте исполнения. Судовая силовая установка содержит двиг гель внутреннего сгорания 1, вылодной вал ,2 которого связан двухпогочной трансмис сией и валопроводом 3 с гребным винтом 4 фиксированного шага. Двухпоточная трансмиссия содержит устройство разделе ЛИЯ мощности, включающее, например , шестерни 5 и 6, нерегулируемую механическую передачу, выполненную, например, в виде вала 7 и соединеннзпю с централ ной солнечной шестерней 8 дифференциально го планетарного редуктора, а также передаю щее параллельный поток мощности через регулируемую гидравлическую передачу. Последняя содержит два обратимых насосмогс а 9 и 10, связанные гидравлически труботроводами 11 между собой и выходной шестерней 12 - с водил ом 13 дифференциаль ного планетарного редуктора. Регулируемая гидравлическая передача включает в себя также системы сбора утечек 14 и подпитки 15 и устройства 16 регулирования производительности, которыми могут быть , оснащены оба или один из насос-моторов 9 и 10. При этом один или обт насос-мотора выпрлнены реверсивными. Связанные с в од ил ом 13 сателлиты 17 дифференциального планетарного редуктора взаимодействуют с эпициклом 18, который соединен с валопроводом 3. В другом варианте выполнения силовой установки насос-мотор 9 регулируемой гидра лической передачи соединен непосредственно с выходным валом 2 .двигателя: 1, а в состав нерегупяруемой механической йередачн включена зубчатая передача 19. Выбор вариантов силсжой установки обуолжлен нужными xapaKTepHCTHKaMff судна. Предлагаемая силовая установка работает следующим образом. При движении судна на расчетном номинальном режиме, т.е. при расчетных величине загрузки, техническом состоянии и условиях плавания, мощность, развиваемая двигателем 1, равна мощности, потребляемой гребным винтом 4, при этом устройство (или устройства) регулирования произво днтельности 16 настроены на нулевую производительность насос-моторов 9 и 10, которые в этих условиях застоп6реЛ 1. Таким образом, вся мощность двигателя 1 передается нерегулируемой механической передачей Свалом 7) на центральную солнечную шестерню 8 дифференциального планетарного редуктора. В этих условиях водило 13 засто порено,и вращение сателлитов 17 и эпицикла 18 передается гребному винту 4, причем КПД силовой установки равен КПД механической передачи и весьма высок, а самостопорение гидравлической передачи, исключающее необходимость применения механического торможения свободного звена планетарного редуктора, позволяет повысить надежность силовой установки. При движении судна на нерасчетном режиме, т.е. когда его загрузка, техническое состояние или условия плавания отличны от номинального, соответствие мощности двигателя 1 мощности, потребляемой гребным винтом 4 нарушается. Для восстановления этого соответствия, т.е. для использования полной мощности двигателя 1, паботающего в номинальном режиме, необходимо изменить частоту вращения гребного винта 4. Для этого устрЬйствс (устройствами) регулирования производительности 16 вводится в действие регулируемая гидравлическая передача, отбирающая через шестерни 5 и 6 часть мощности двигателя 1 и подводящая во вращение водило 13 дифференциального планетарного редуктора. Последний суммирует оба потока мощности, что приводит к изменению частоты вращения и крутящего момента гребного винта 4. Например, увеличение сситротивления движению судна вызывает необходимость снижения частоты вращения гребного винта, что при работе двигателя в прежне:л, номинальном, режиме позволяет увеличить крутящий момент на гребном винте. Обратимость Hacoc-MDTOpoj 9 и 10 позволяет плавно изменять величину передаваемой по гидравлическому каналу мощности и частоту вращения водила 13, и, следовательно, гребного винта 4, причем реверсивного насос-мотора, например насос-мотора 10, позволяет как уменьщить, так и увеличить частоту вращения гребного винта. Для большинства типов судов и обычных условий их эксплуатации необходимое рассогласование мощности двигателя с мощностью, потребляемой гребным винтом, не превышает 10%, поэтому регулируемая гидравлическая передача может быть рассчитана на передачу незначительной доли мощности двигателя, даже в случае применения одноступенчатого планетарного редуктора. Э-то позволяет выполнить гидравлическую передачу и всю силовую установку достаточно простой, легкой и компактной, что обусловливает возможность ее применения на малотоннажных, например речных, судах. Вместе с тем передача большей части мощности двигателя нерегулируемой ме