Результат интеллектуальной деятельности: СУДОВАЯ СИЛОВАЯ ТРАНСМИССИЯ

Предлагаемое изобретение относится к области судовых силовых трансмиссий (для передачи крутящего момента (мощности) от силовой установки к гребному винту), в частности к судовым силовым трансмиссиям с зубчатыми редукторными передачами.

Известны «редукторные передачи» ОАО «Звезда» с компактными дисковыми автономными реверс-редукторными передачами (РРП), которые могут присоединяться непосредственно к двигателю или соединяться с ним с помощью промежуточного вала, допускающего угловой «излом» линии валопровода (см., например, каталог: «Дизельные и газовые двигатели». С.Петербург, ФГУП «ЦНИДИ», 2003, стр.31).

Известны тримараны, где к основному корпусу посредством жестких мостов прикреплены стойки, в верхней части мостов размещены главные двигатели, в нижней, подводной, части стоек выполнены гондолы с гребными винтами на их кормовых оконечностях, и где крутящий момент от главных двигателей к гребным винтам передается через верхнюю (установленную в мостовой части) и нижнюю (размещенную в гондоле) угловые передачи и систему горизонтальных и вертикального валов (см., например, а.с. SU №631381, 22.01.1976 г.).

Известен реверсивный редуктор, суммирующий мощности двух параллельно расположенных двигателей с параллельным им валом и где реверсивность редуктора обеспечивается применением гидромуфт, фрикционных и кулачковых муфт (см., например, книгу: «Николаевские газотурбинные двигатели и установки». История создания. Николаев, «Юг-Информ», 2005, стр.191…195).

Известна угловая редукторная передача (УРП), содержащая верхний угловой редуктор, нижний редуктор и вертикальную и горизонтальную трансмиссии для передачи большого крутящего момента (мощности) от всережимного реверсивного газотурбинного агрегата верхнего расположения на судне по вертикали на несколько метров вниз на два соосных гребных винта фиксированного шага, установленных на валах нижнего редуктора (там же, стр.105, 106, 208…211) - прототип.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции судовой силовой трансмиссии для передачи крутящего момента от газотурбинного двигателя к винту фиксированного шага, выполненного в подводной гондоле, путем применения для обеспечения возможности реверсирования хода судна углового реверсивного редуктора с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением.

Указанная техническая задача решается в предлагаемом изобретении тем, что в судовой силовой трансмиссии, содержащей понижающий зубчатый редуктор, угловой реверсивный редуктор с зубчатыми коническими передачами, вертикальную трансмиссию, нижний угловой редуктор с зубчатой конической передачей и соединительные муфты, согласно изобретению на ведущем, горизонтально расположенном валу углового реверсивного редуктора размещены две фрикционные муфты с гидравлическим управлением, симметрично установленные по разные стороны вертикальной оси углового реверсивного редуктора ведомыми полумуфтами в сторону этой оси, при этом их ведущие полумуфты жестко связаны с ведущим валом углового реверсивного редуктора, а на ведомых полумуфтах выполнены конические шестерни, обращенные друг к другу и к вертикальной оси углового реверсивного редуктора и находящиеся в зацеплении с коническим колесом, установленным на выходном валу углового реверсивного редуктора, соединенном муфтой с верхним концом вертикальной трансмиссии, выполненной соосно с вертикальной осью углового реверсивного редуктора, а нижний конец вертикальной трансмиссии соединен посредством муфты с входным валом нижнего углового редуктора с зубчатой конической передачей.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что на ведущем, горизонтально расположенном валу углового реверсивного редуктора размещены две фрикционные муфты с гидравлическим управлением, симметрично установленные по разные стороны вертикальной оси углового реверсивного редуктора ведомыми полумуфтами в сторону этой оси, при этом их ведущие полумуфты жестко связаны с ведущим валом углового реверсивного редуктора, а на ведомых полумуфтах выполнены конические шестерни, обращенные друг к другу и к вертикальной оси углового реверсивного редуктора и находящиеся в зацеплении с коническим колесом, установленным на выходном валу углового реверсивного редуктора, соединенном муфтой с верхним концом вертикальной трансмиссии, выполненной соосно с вертикальной осью углового реверсивного редуктора, а нижний конец вертикальной трансмиссии соединен посредством муфты с входным валом нижнего углового редуктора с зубчатой конической передачей.

На фиг.1 схематично представлена предлагаемая судовая силовая трансмиссия для судов с газотурбинным двигателем и гребным винтом фиксированного шага.

Входной вал 1 понижающего зубчатого редуктора 2 оснащен муфтой 3 для соединения с силовым выходным валом (поз. на фиг.1 не обозначена) газотурбинного двигателя 4. Выходной вал 5 понижающего редуктора 2 муфтой 6 соединен с ведущим (входным) валом 7 углового реверсивного редуктора 8. На ведущем валу 7 редуктора 8 установлены симметрично по разные стороны его вертикальной оси 9 фрикционные муфты 10 (переднего хода) и 11 (заднего хода) с гидравлическим управлением. При этом ведущие полумуфты 12 и 13 муфт 10 и 11 жестко связаны с валом 7, а на их ведомых полумуфтах 14 и 15, обращенных в сторону оси 9, выполнены зубчатые конические шестерни 16 и 17, обращенные друг к другу и к вертикальной оси 9. В зацеплении с коническими шестернями 16 и 17 установлено зубчатое коническое колесо 18, выполненное на выходном валу 19 редуктора 8, соединенном муфтой 20 с верхним концом вертикальной трансмиссии 21, установленной по оси, совпадающей с вертикальной осью 9. Нижний конец трансмиссии 21 муфтой 22 соединен с входным валом 23 нижнего углового редуктора 24. На валу 23 редуктора 24 выполнена коническая шестерня 25, находящаяся в зацеплении с коническим колесом 26, установленным на выходном валу 27 редуктора 24, соединенном муфтой 28 с винтом фиксированного шага 29.

Работает предлагаемая судовая силовая трансмиссия следующим образом (см. фиг.1).

При включении газотурбинного двигателя 4 в работу (перед началом движения судна) через муфту 3 крутящий момент с его силового выходного вала передается на входной вал 1 понижающего редуктора 2, после него через его выходной вал 5 и муфту 6 крутящий момент передается на ведущий (входной) вал 7 углового реверсивного редуктора 8. При необходимости переднего хода судна включают фрикционную муфту 10 с гидравлическим управлением, при этом фрикционная муфта 11 (установленная симметрично муфте 10 по другую сторону вертикальной оси 9) должна быть выключена. Крутящий момент с вала 7 передается через ведущую полумуфту 12, ведомую полумуфту 14, коническую шестерню 16, коническое колесо 18, выходной вал 19 редуктора 8, соединительную муфту 20, вертикальную трансмиссию 21, муфту 22, входной вал 23 нижнего углового редуктора 24, коническую шестерню 25, коническое колесо 26, выходной вал 27 нижнего углового редуктора 24, далее через соединительную муфту 28 на гребной винт фиксированного шага 29.

При необходимости заднего хода (газотурбинный двигатель 2 работает) выключают фрикционную муфту 10 (переднего хода) с гидравлическим управлением (если она была включена, например, при переднем ходе судна), затем включают фрикционную муфту 11 с гидравлическим управлением (заднего хода), и тогда с ведущего вала 7 углового реверсивного редуктора 8 крутящий момент будет передаваться через ведущую полумуфту 13, ведомую полумуфту 15, коническую шестерню 17, находящуюся в зацеплении с коническим колесом 18, укрепленном на валу 19, с вала 19 через муфту 20 на вертикальную трансмиссию 21 и далее через муфту 22, вал 23, шестерню 25, колесо 26, вал 27, муфту 28 на винт фиксированного шага 29.

Для передачи крутящего момента (мощности) от высокооборотного газотурбинного двигателя на гребной винт (низкооборотный) в силовой трансмиссии для обеспечения большого передаточного отношения в качестве первой ступени передачи момента использован понижающий редуктор 2. В частности, он необходим для снижения скорости вращения вала 7 редуктора 8, на котором установлены фрикционные муфты 10 и 11 с гидравлическим управлением, чтобы избежать чрезмерного повышения температуры масла и его вспенивания в этих муфтах.