专利名称：大功率船用齿轮箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种由液压控制的具有倒顺，离合，减速及承受螺旋桨推力功能 的离合器装置，适用于船舶主推进动力系统，主要用于大型运输货轮，属船舶动力推进系 统用的齿轮传动装置。
背景技术：
在现有技术中，通常所指的大功率齿轮箱，是指齿轮箱的额定输入传递能力为 2.9977 10. 449kw/rpm，它专用于大型的远洋运输船,速比大，范围在2:1至7:1，齿轮箱可 以承受五十五吨的推力。这种大功率船用齿轮箱的设计要绝对的安全可靠，尤其是用于远 洋船舶上的大功率齿轮箱更是如此，因为远洋运输船舶在海上昼夜不停地连续运行推进几 个月，甚至半年以上，动力装置系统一旦出故障，会造成不可想象的恶果。
离合器是船舶传动机组的一个重要的组成部分，齿轮箱的传递扭矩、停止、换向等功 能都是通过离合器部件来实现的。离合器设计应具有操纵方便、结合平稳、分离彻底、动 作可靠、传递功率大、使用寿命长等特点。传统齿轮箱的离合器中采用了圆柱弹簧，因受 空间位置的限制，弹簧长度较短，圈数较少，当弹簧钢丝直径较大时，就会存在接触不平 稳、及当活塞移动时存在卡滞现象；而且齿轮箱尺寸越大，这种情况越严重，所以在大功 率齿轮箱中，离合器采用传统的圆柱弹簧结构可靠性不高，满足不了用户的要求。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种传递能力大，速比范围大， 指标先进，成本低，可靠性高，适用于交通运输、远洋捕捞等船舶的大功率船用齿轮箱。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它是将输入轴、顺车传动轴、倒车 传动轴和输出轴分别通过各自的轴承安装在箱体上；所述的顺车传动轴和倒车传动轴上分 别安装有相同结构组成的顺车离合器和倒车离合器，以及各与顺车离合器和倒车离合器相
连的顺车传动齿轮和倒车传动齿轮，两传动齿轮又各与输出轴上的输出齿轮啮合；所述的
输入轴上的输入齿轮与固连在顺车离合器上的离合器齿轮相啮合；而顺车离合器与倒车离 合器通过各自的离合器外壳齿轮相互啮合连接。
所述的顺车离合器和倒车离合器为相同的结构组成，包括有由油缸与离合器外壳齿
轮、离合器外壳法兰联成一体，离合器上的外摩擦片与离合器外壳齿轮联接；而内摩擦片 与摩擦片座联接；离合器的一边设置有活塞，该活塞通过油缸上液压油腔与液压控制系统相连。
所述的活塞一侧设置有压紧活塞与摩擦片的蝶形弹簧。
所述的蝶形弹簧由五片蝶形弹簧片排列组成，该蝶形弹簧套在弹簧座套上，而弹簧座 套通过左右旋螺纹与固定在油缸上的导环座套联接。
本实用新型所述的箱体分上、中、下三部分构成，输入轴和输出轴呈同一中心线布置； 输出轴上通过滑动的推力轴承与径向滑动轴承安置在箱体上；所述的离合器通过双键和过 渡配合与各自的传动轴联接。
所述的输入轴上通过锥度过盈、易拆卸的联接结构分别相连有输入法兰和输入齿轮。
本实用新型与现有技术相比，具有传递能力大，速比范围大，指标先进，成本低，外 形美观，可靠性高的特点；它能满足大功率远洋齿轮箱特殊工况要求，适用于交通运输、 远洋捕捞等船舶。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的一侧轴向端面结构示意图。
图3是本实用新型的输出轴结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍附图1、 2所示，本实用新型是将输入
轴27,顺车和倒车传动轴3，输出轴20分别通过轴承安装在箱体上，输入轴27前端通过 输入法兰29及高弹性联轴器与动力相联，输入齿轮26通过过盈配合套在输入轴27上， 输入轴27前端支撑在轴承28上，后端支撑在轴承25上。离合器齿轮16通过十六个紧配 螺栓17固定在顺车油缸18上，顺车油缸18与顺车离合器外壳齿轮15、离合器外壳法兰 6联成一体，顺车离合器左边支撑在轴承5上，右边支撑在轴承14上。顺车离合器上的外 摩擦片9与顺车离合器外壳齿轮15、倒车离合器外壳齿轮8联接，内摩擦片10与摩擦片 座7联接。顺车离合器的一边有活塞11，活塞11通过顺车油缸18的液压油腔与液压控制 系统相连。工作时油压推动活塞前行，压紧摩擦片，使离合器结合。停止时，通过蝶形弹 簧12的返回力，使活塞ll松开，摩擦片脱开。摩擦片座7与传动轴3之间通过键加过盈 联接，传动齿轮和传动轴做成一体，左边支撑在轴承l、 2上，右边支撑在轴承4上。
本实用新型所述的倒车离合器与顺车离合器的结构相同，两离合器通过各自的离合器 外壳齿轮相互啮合相连。所述的倒车离合器也由倒车油缸13与离合器外壳齿轮8、离合器 外壳法兰6联成一体，倒车离合器上的外摩擦片与离合器外壳齿轮8联接；而内摩擦片与
摩擦片座联接；离合器的一边设置有活塞，该活塞也通过倒车油缸13上液压油腔与液压 控制系统相连。
本实用新型所述的两个传动齿轮3分别与输出齿轮22啮合，输出齿轮22热套在输出 轴20上，输出轴20左边支撑在轴承21上，右边支撑在轴承23、 24上。输出轴外接船舶 艉轴。输入轴27与输入法兰29、采用锥度过盈易拆卸的联接方式传递动力。
附图2所示，本实用新型所述的齿轮箱采用四轴七齿轮二级减速传动，箱体分上、中、 下三部分；输入轴和输出轴在同一中心线上。
本实用新型所述的离合器中采用了蝶形弹簧的结构，它由五片碟形弹簧片排列组成， 碟形弹簧套在弹簧座套上，弹簧座套通过左右旋螺纹与导环座套联接，而导环座套固定在
油缸体上，弹簧被压紧时，力直接作用在硬度较高的垫片上。由于原有的圆柱弹簧的特 性曲线是线性的，而碟形弹簧的特性曲线是非线性的，采用碟形弹簧结构，使得摩擦片在 结合的过程中，使结合力矩逐步上升，减少了冲击，而脱开时又能迅速分离。采用碟形弹 簧结构，不仅提高了可靠性，改善了齿轮箱的性能指标，又保证了活塞的行程不变。
碟形弹簧的特性曲线呈非线性，以不同的形式组合，可以得到不同的特性曲线，以满 足不同的使用要求。碟形弹簧刚度大，缓冲吸振能力很强。使用碟形弹簧旨在提高齿轮箱 可靠性，并对齿轮箱的接排冲击、噪音进行改善。脱排时，能使离合器分离迅速而彻底。 权利要求保护这种蝶形弹簧的结构。
本实用新型所述的输入轴27和输入法兰29、输入轴27和输入齿轮26、采用锥度过 盈易拆卸的联接方式传递动力，采用高压油泵及专用的装拆工具装配及拆卸。
附图3所示，本实用新型所述的输出轴20上通过滑动的推力轴承21与径向滑动轴承 24安置在箱体上；所述的离合器通过双键和过渡配合与各自的传动轴联接。
船用齿轮箱设计要绝对的安全可靠，尤其是用于远洋船舶上的大功率齿轮箱更是如 此。远洋运输船舶在海上昼夜不停地连续运行推进几个月，甚至半年以上，动力装置系 统一旦出故障，会造成不可想象的恶果。为了保证可靠性，本实用新型在具体实施过程中， 可以应用单片微型计算机控制的智能化齿轮箱电子监控系统，能精确检测并动态显示齿轮 箱的油压、油温、轴承温度等参数，并能根据配套的要求，对以上参数实行实时监控，自
动发出光报警、远传报警等信号，当参数超过设定的停机信号时，则自动发出停机信号使
齿轮箱停机，从而达到了保护齿轮箱的目的。按照船级社(ccs)计算机控制的智能化齿轮
箱电子监控系统要求，结合配套需要，提出相关的技术要求与指标，由专业的监控系统厂家 进行制造。
本实用新型在所述的输出部件中，应用了滑动的推力轴承与径向滑动轴承来提高轴承 的寿命及运行稳定性，减小了内部空间减低了成本。 具体实施例
在箱体上通过轴承28和轴承25安装有输入轴27，其一端通过输入法兰29及高弹性 连轴器与动力相联，轴上装有输入齿轮26。输入齿轮26与装在顺车油缸上的离合器齿轮 16啮合，离合器部分通过轴承14和轴承5来支撑，右旋离合器外壳齿轮15与左旋离合器 外壳齿轮8啮合，离合器通过双键和过渡配合与传动轴3联接，动力再由传动齿轮3传到 输出齿轮22，传动齿轮一边有轴承2和轴承1支撑，另轴承4支撑，输出轴一边是轴承 21，另一边是轴承23和轴承24。主机启动后，通过高弹性联轴节带动输入轴27转动，输 入轴27上的输入齿轮26带动与之啮合的离合器齿轮16，同时与顺车油缸18联为一体的 右旋离合器外壳齿轮15又带动与之啮合的左旋离合器外壳齿轮8。这时分以下三种情况 当操纵手柄处于"停"位时，顺车和倒车离合器都处于脱开状态，输出轴20不转动；当 操纵手柄处于"顺"位时，工作油进入顺车离合器，顺车离合器结合，顺车传动齿轮带动 输出齿轮22和输出轴20转动，转向与输入轴相同，此时，船舶前进；当操纵手柄处于"倒" 位时，工作油进入倒车离合器，倒车离合器结合，倒车传动齿轮带动输出齿轮22和输出 轴20转动，转向与输入轴相反，此时，船舶倒退。
权利要求1、一种大功率船用齿轮箱，它是将输入轴(27)、顺车传动轴、倒车传动轴(3)和输出轴(20)分别通过各自的轴承安装在箱体上，其特征在于所述的顺车传动轴和倒车传动轴(3)上分别安装有相同结构组成的顺车离合器和倒车离合器，以及各与顺车离合器和倒车离合器相连的顺车传动齿轮和倒车传动齿轮，两传动齿轮又各与输出轴上的输出齿轮啮合；所述的输入轴(27)上的输入齿轮与固连在顺车离合器上的离合器齿轮(16)相啮合；而顺车离合器与倒车离合器通过各自的离合器外壳齿轮(15)相互啮合连接。
2、 根据权利要求1所述的大功率船用齿轮箱，其特征在于所述的顺车离合器和倒车 离合器为相同的结构组成，包括有由油缸(18)与离合器外壳齿轮(15)、离合器外壳 法兰(6)联成一体，离合器上的外摩擦片(9)与离合器外壳齿轮(15)联接；而内摩擦 片(10)与摩擦片座(7)联接；离合器的一边设置有活塞(11)，该活塞(11)通过油 缸(18)上液压油腔与液压控制系统相连。
3、 根据权利要求2所述的大功率船用齿轮箱，其特征在于所述的活塞(11) 一侧设 置有压紧活塞与摩擦片的蝶形弹簧(12)。
4、 根据权利要求3所述的大功率船用齿轮箱，其特征在于所述的蝶形弹簧(12)由 五片蝶形弹簧片排列组成，该蝶形弹簧套在弹簧座套上，而弹簧座套通过左右旋螺纹与固 定在油缸上的导环座套联接。
5、根据权利要求1所述的大功率船用齿轮箱，其特征在于所述的箱体分上、中、下 三部分构成，输入轴和输出轴呈同一中心线布置；输出轴(20)上通过滑动的推力轴承(21) 与径向滑动轴承(24)安置在箱体上；所述的离合器通过双键和过渡配合与各自的传动轴 联接。
6、根据权利要求1或5所述的大功率船用齿轮箱，其特征在于所述的输入轴(27) 上通过锥度过盈、易拆卸的联接结构分别相连有输入法兰(29)和输入齿轮(26)。
专利摘要一种大功率船用齿轮箱，它是将输入轴、顺车传动轴、倒车传动轴和输出轴分别通过各自的轴承安装在箱体上；所述的顺车传动轴和倒车传动轴上分别安装有相同结构组成的顺车离合器和倒车离合器，以及各与顺车离合器和倒车离合器相连的顺车传动齿轮和倒车传动齿轮，两传动齿轮又各与输出轴上的输出齿轮啮合；所述的输入轴上的输入齿轮与固连在顺车离合器上的离合器齿轮相啮合；而顺车离合器与倒车离合器通过各自的离合器外壳齿轮相互啮合连接；它具有传递能力大，速比范围大，指标先进，成本低，外形美观，可靠性高的特点。
文档编号B63H23/02GK201187553SQ20082008621
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者勇 周, 王晓新, 达目仁 申请人:杭州前进齿轮箱集团有限公司