一种用于浅水的推进转向双功能齿轮箱的制作方法

本发明涉及一种用于浅水的推进转向双功能齿轮箱，属于动力传送装置技术领域。

背景技术：

齿轮箱是船只动力系统的一个重要组成部分，对船只的航行操作性能有非常重要的作用。传统的齿轮箱的螺旋浆吃水较深，不适合在内陆水面较浅河流中航行。一般主推进为通过齿轮箱实现前进或后退，通过舵浆来改变航行方向，主推进与转向由两个完全独立的系统实现；目前还有一种主推进与转向于一体的全回转舵浆系统，但其结构复杂、成本较高、保养维护麻烦。相关附件重量重、所占用船舱空间大。但是主推进与转向两个功能对于船只来说不可或缺，使得船舱空间更拥挤甚至不得不加大船只体积。在机动工况频繁的拖轮、港口作业船、渡船、工程船及内河运输船需要方便快捷的推进及转向系统。

基于此，做出本申请。

技术实现要素：

针对现有船用齿轮箱所存在的上述缺陷，本申请提供一种结构布置紧凑、外形美观、可靠性好、体积小、传动效率高、拥有推进及转向多种使用功能的浅水推进船用齿轮箱。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种用于浅水的推进转向双功能齿轮箱，包括输入轴、油泵齿轮、油泵传动轴、大齿轮、蜗轮、传动套、输出轴、液压马达传动套；所述的输入轴与柴油机高弹联轴器联接，实现主推进动力的输入；所述的液压马达联接套与液压马达联接，实现转向动力输入；所述的输入轴上齿轴一体的小螺伞齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与输出轴联接，所述的油泵齿轮与输出轴联接，油泵传动轴与油泵齿轮啮合；所述的蜗杆与液压马达联接套花键联接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮通过平键与传动套联接。

进一步的，作为优选：

所述输出轴的输出轴承座与下箱体通过螺栓联接成一体，输入轴的输入轴承座与上箱体、下箱体分别通过螺栓联接成一体，上箱体和下箱体通过定位销和螺栓联接成一体。

为了优化结构、提高适用性，所述的输入轴一端通过第二圆锥滚子轴承安装在输入轴承座上，另一端通过第三圆锥滚子轴承安装在输入轴承座上。

所述的输出轴一端通过第五圆锥滚子轴承、第六圆锥滚子轴承安装在上箱体上，中间通过第十九圆柱滚子轴承、第十八单向推力球轴承安装在传动套上，另一端通过第十六无油轴承安装在传动套上。

所述的油泵传动轴的一端通过第七深沟球轴承安装在上箱体上，另一端通过第九深沟球轴承安装在上箱体上。

所述的蜗杆一端通过第二十一圆锥滚子轴承安装在下箱体上，另一端通过第二十三圆锥滚子轴承安装在下箱体上。

为了优化结构、提高适用性，所述的传动套一端通过第十二圆柱滚子轴承安装在输出轴承座上，另一端通过第十三圆柱滚子轴承、第十四单向推力球轴承安装在输出轴承座上。

为了优化结构、提高适用性，所述的油泵齿轮通过平键与输出轴联接。

为了优化结构、提高适用性，所述的大齿轮通过平键与输出轴联接。

为了优化结构、提高适用性，所述的蜗轮通过平键与传动套联接。

本发明的工作原理和有益效果如下：

（1）为便于装配及维修保养，箱体采用上下分箱结构，通过结构的巧妙布置，一对螺伞与一对蜗轮蜗杆可在同一输出方向独立工作并互不干涉；内置有输入轴、油泵齿轮、油泵传动轴、大齿轮、输出轴、蜗轮、蜗杆、传动套等。以上各零部件中输入轴与动力源弹性联接，实现主推进动力的输入；液压马达联接套与液压马达联接，实现转向动力输入；输入轴上齿轴一体的小螺伞齿轮与大齿轮啮合；大齿轮通过平键与输出轴联接，油泵齿轮通过平键与输出轴联接；油泵传动轴与油泵齿轮啮合；蜗杆与蜗轮啮合；蜗轮通过平键与传动套联接。然后经过一对螺伞齿轮及相应输入输出传动轴的动力传送，将动力传递到（负载）螺旋桨，推动螺旋桨工作，从而实现吸水功能；另一路动力由液压马达输入，通过刚性联轴器，再经过蜗轮蜗杆减速传递到传动套，带动连接套连接的喷水转向装置实现喷水转向功能，通过改变喷水方面来实现船舶的推进及转向功能。蜗轮蜗杆具有自锁功能，动力只能从蜗杆向蜗轮传递，喷水装置不能带动蜗轮反拖蜗杆和液压马达，保证转向装置在需要的位置固定。

（2）通过选择启动电机或液压马达，选取不同的动力传动路线，实现推进输出或者转向输出；两条动力传动路线互不影响，齿轮箱可单独实现其中一个功能，也可同时使用推进及转向两个功能。当启动主推进电机时，电机带动输入轴转动，输入轴带动大齿轮转动，大齿轮带动输出轴转动，输出轴带动螺旋桨转动实现主推进动力输出，同时输出轴带动油泵齿轮转动，油泵齿轮带动油泵传动轴转动，油泵传动轴带动油泵为齿轮箱主推进各部位提供润滑；当启动转向液压马达时，液压马达联接套带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动传动套转动，传动套带动喷水转向装置实现转向动力输出。

（3）由于主推进部分采用螺伞齿轮传动及齿轴一体设计，传动效率高，承载能力强，传动平稳可靠，使用寿命长，同时结构紧凑，充分满足浅水航行要求；转向部分采用蜗轮蜗杆传动，具有自锁功能，保证转向装置在需要的位置固定，提高转向精度。同时通过螺伞、蜗轮蜗杆复合联接组装，减少过渡零件，实现多方向动力输入，减少了中间过渡分动装置，提高传动机械效率的同时减小了箱体体积，节约了安装空间。可同时实现船只的推进功能、转向功能，拥有优异的操纵性和机动性，适于机动性要求较高的浅水航行船舶。

附图说明

图1为本申请中箱体的结构示意图；

图2为本申请中齿轮箱的结构示意图；

图3为图2中N-N方向示意图；

图4为本申请的动力传动示意图。

图中标号：A-上箱体，B-下箱体，C-输出轴承座，D-输入轴承座，I-主推进输入轴部件，Ⅱ-油泵传动轴部件，Ⅲ-输出轴部件，Ⅳ转向输入轴部件，1-输入轴，2-第二圆锥滚子轴承，3-第三圆锥滚子轴承，4-油泵齿轮，5-第五圆锥滚子轴承，6-第六圆锥滚子轴承，7-第七深沟球轴承，8-油泵传动轴，9-第九深沟球轴承，10-大齿轮，11-蜗轮，12-第十二圆柱滚子轴承，13-第十三圆柱滚子轴承，14-第十四单向推力球轴承，15-传动套，16-第十六无油轴承，17-输出轴，18-第十八单向推力球轴承，19-第十九圆柱滚子轴承，20-液压马达传动套，21-第二十一圆锥滚子轴承，22-蜗杆，23-第二十三圆锥滚子轴承。

具体实施方式

实施例1

本实施例一种用于浅水的推进转向双功能齿轮箱，如图1至图2所示，主推进动力的输入由电机弹性联轴器联接输入轴1输入，经内部大齿轮10变速传动，由输出轴17输出；转向动力的输入由液压马达联接套20与蜗杆22联接输入，经内部蜗轮11变速传动，由传动套15输出；两个动力传动路线互不影响，齿轮箱可单独实现其中一个功能，也可同时使用推进及转向两个功能。上箱体A和下箱体B通过定位销和螺栓联接成一体（如图1所示），输出轴承座C和下箱体B通过螺栓联接成一体（如图1所示），输入轴承座D和上箱体A、下箱体B通过螺栓联接成一体（如图1所示）。

齿轮箱内部结构如图2所示：内设置有输入轴1、第二圆锥滚子轴承2、第三圆锥滚子轴承3、油泵齿轮4、第五圆锥滚子轴承5、第六圆锥滚子轴承6、第七深沟球轴承7、油泵传动轴8、第九深沟球轴承9、大齿轮10、蜗轮11、第十二圆柱滚子轴承12、第十三圆柱滚子轴承13、第十四单向推力球轴承14、传动套15、第十六无油轴承16、输出轴17、第十八单向推力球轴承18、第十九圆柱滚子轴承19、液压马达传动套20、第二十一圆锥滚子轴承21、蜗杆22、第二十三圆锥滚子轴承23；主推进输入轴部件I主要由输入轴1、输入轴承座D等组成；油泵传动轴部件Ⅱ主要由油泵传动轴8、油泵等组成；输出轴部件Ⅲ主要由输出轴17、传动套15、输出轴承座C、蜗轮11、大齿轮10、油泵齿轮4等组成；转向输入轴部件Ⅳ主要由液压马达联接套20、蜗杆22、编码器等组成；在输出轴部件Ⅲ中，输出轴17、大齿轮10、油泵齿轮4与输入轴部件Ⅳ、油泵传动轴部件Ⅱ等组成主推进动力传动链；传动套15、蜗轮11、转向输入部件Ⅳ等组成转向动力传动链；两者之间各自独立工作，可同时实现推进和转向功能。

输入轴1的一端通过第二圆锥滚子轴承2安装在输入轴承座上D，另一端通过第三圆锥滚子轴承3安装在输入轴承座D上。

输出轴17的一端通过第五圆锥滚子轴承5、第六圆锥滚子轴承6安装在上箱体A上，中间通过第十九圆柱滚子轴承19、第十八单向推力球轴承18安装在传动套15上，另一端通过第十六无油轴承16安装在传动套15上。

油泵传动轴8的一端通过第七深沟球轴承7安装在上箱体A上，另一端通过第九深沟球轴承9安装在上箱体A上。

蜗杆22的一端通过第二十一圆锥滚子轴承21安装在上箱体A上，另一端通过第二十三圆锥滚子轴承23安装在下箱体B上。

传动套15的一端通过第十二圆柱滚子轴承12安装在输出轴承座C上，另一端通过第十三圆柱滚子轴承13、第十四单向推力球轴承14安装在输出轴承座C上。

蜗轮11通过平键与传动套15联接；油泵齿轮4通过平键与输出轴17联接，大齿轮10通过平键与输出轴17联接。

在使用过程中，通过选择启动电机或液压马达，选取不同的动力传动路线，当启动主推进电机时，电机带动输入轴1转动，输入轴1带动大齿轮10转动，大齿轮10带动输出轴17转动，输出轴17带动螺旋桨转动实现主推进动力输出，同时输出轴17带动油泵齿轮4转动，油泵齿轮4带动油泵传动轴8转动，油泵传动轴8带动油泵为齿轮箱主推进各部位提供润滑；当启动转向液压马达时，液压马达联接套20带动蜗杆22转动，蜗杆22带动蜗轮11转动，蜗轮11带动传动套15转动，传动套15带动喷水转向装置实现转向动力输出，另蜗杆22同时带动编码器，蜗轮蜗杆具有自锁功能，保证转向装置在需要的位置固定，从而准确控制转向角度。两条动力传动路线互不影响，齿轮箱可单独实现其中一个功能，也可同时使用推进及转向两个功能。

与现有技术相比，本发明技术方案中，主推进部分采用螺伞齿轮传动及齿轴一体设计，传动效率高，承载能力强，传动平稳可靠，使用寿命长，同时结构紧凑，充分满足浅水航行要求；转向部分采用蜗轮蜗杆传动，具有自锁功能，保证转向装置在需要的位置固定，提高转向精度。同时通过螺伞、蜗轮蜗杆复合联接组装，减少过渡零件，实现多方向动力输入，减少了中间过渡分动装置，提高传动机械效率的同时减小了箱体体积，节约了安装空间。可同时实现船只的推进功能、转向功能。拥有优异的操纵性和机动性，适于机动性要求较高的浅水航行船舶。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。