電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)船舶動(dòng)力裝置，是在申請發(fā)明專利“船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置”基礎(chǔ)上以電動(dòng)機(jī)(直流或交流)作為主機(jī)直接帶動(dòng)傳動(dòng)比3:1?40:1的齒輪箱再與高效、節(jié)能的對轉(zhuǎn)槳共同組合的可實(shí)現(xiàn)無碳零排放(或減少碳排放)符合國家能源和環(huán)保政策的并適用各種類型與功率的世界最先進(jìn)的船舶動(dòng)力推進(jìn)裝置。
[0002]本發(fā)明的對轉(zhuǎn)槳技術(shù)是結(jié)合中國船舶現(xiàn)狀的創(chuàng)新和發(fā)展，它使用對轉(zhuǎn)槳能回收一個(gè)螺旋槳損失的旋轉(zhuǎn)能量，經(jīng)過多年來在同一條船相同功率及工況條件下安裝傳統(tǒng)推進(jìn)裝置及對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置，經(jīng)過幾條不同類型船舶的對比試驗(yàn)、實(shí)船航行，大量數(shù)據(jù)證明對轉(zhuǎn)槳船具有著節(jié)能、提高推進(jìn)效率和航速的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]本裝置通過機(jī)艙內(nèi)電動(dòng)機(jī)(直流或交流)與高彈性聯(lián)軸節(jié)相連再帶動(dòng)齒輪箱，由于電動(dòng)機(jī)本身具有正、倒車及變頻調(diào)速功能，故齒輪箱內(nèi)省略了常規(guī)的正、倒車液壓離合器，僅有降速及動(dòng)力分流兩大功能，甚至有些船舶電動(dòng)機(jī)不需降速只經(jīng)過動(dòng)力分流機(jī)構(gòu)直接與兩對轉(zhuǎn)槳匹配。加上箱內(nèi)零件全部對稱布置，電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力一直線經(jīng)過高彈性聯(lián)軸節(jié)和齒輪箱傳遞到兩對轉(zhuǎn)槳，因此整個(gè)動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低，還具有自動(dòng)調(diào)整適應(yīng)和過載保護(hù)能力。
[0004]電動(dòng)機(jī)的電源可以是船用發(fā)電機(jī)組或磁力發(fā)電，有些船也可以在鉛酸電池基礎(chǔ)上發(fā)展到磷酸鐵鋰電池、鎳氫電池或其他電池、超級電容、太陽能、風(fēng)能或其他可再生清潔能源，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化用電模式。
[0005]關(guān)于電動(dòng)機(jī)若選用交流電機(jī)大功率船舶則用發(fā)電機(jī)組供電，但環(huán)保與排放差于直流電機(jī)，若用直流電機(jī)則其控制器和調(diào)速器是關(guān)鍵。在選用電池作為電源時(shí)鉛酸電池體積大，重量重，帶來船舶穩(wěn)性問題，旅客和電池設(shè)備比例失調(diào)，而且要求船上配備充電裝置；如果用鋰電池體積小，但成本高，價(jià)貴，選用低電壓則電流大安全性差，選用高電壓，電流小，但體積大，船上難以布置成本高，因此其安全性和各項(xiàng)指標(biāo)和電機(jī)控制器的安全保障都是世界攻克的難題。
[0006]電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體結(jié)構(gòu)一是安裝在機(jī)倉內(nèi)或安裝在水中，當(dāng)安裝在水中時(shí)，一般適用較小功率，電動(dòng)機(jī)和齒輪箱合并在一個(gè)箱內(nèi)省略高彈性聯(lián)軸節(jié)。在較大功率時(shí)，允許電動(dòng)機(jī)，高彈性聯(lián)軸節(jié)，齒輪箱分開安裝省略艉管條件是良好密封。
[0007]當(dāng)放在艙內(nèi)安裝時(shí)齒輪箱加裝潤滑油冷卻系統(tǒng)，當(dāng)安放在水中時(shí)省略潤滑由冷卻系統(tǒng)。艉管結(jié)構(gòu)分為水潤滑和油潤滑。
[0008]本發(fā)明電動(dòng)對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)節(jié)能15-20 %，提高航速和推進(jìn)效率10-12%，是現(xiàn)代船舶推進(jìn)升級換代最環(huán)保，節(jié)能的理想方案。
【背景技術(shù)】
[0009]傳統(tǒng)推進(jìn)裝置是由機(jī)艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)連接具有正、倒車及變速功能的齒輪箱，通過中間軸、艉軸帶動(dòng)單螺旋槳，不具備節(jié)能效應(yīng)，此外齒輪箱噪聲、振動(dòng)大、齒輪傳遞功率損失大、軸承負(fù)荷大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，不具備自動(dòng)適應(yīng)能力等。
[0010]本發(fā)明前申請的發(fā)明專利“船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置”對上述傳統(tǒng)推進(jìn)裝置作了重大的創(chuàng)新；其對轉(zhuǎn)齒輪箱直接取代傳統(tǒng)齒輪箱達(dá)到大量節(jié)能……等眾多創(chuàng)新特色，但它是用在發(fā)動(dòng)機(jī)為
[0011]柴油機(jī)的船舶，其齒輪箱分為兩腔，結(jié)構(gòu)上不夠緊湊，軸系承受推力和軸向固定上有待改進(jìn)，在齒輪箱內(nèi)零件連接上表達(dá)不夠清楚，此外水潤滑和油潤滑艉管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高應(yīng)予創(chuàng)新改進(jìn)。
[0012]本發(fā)明是在傳統(tǒng)技術(shù)和07發(fā)明專利的歷史背景下產(chǎn)生的，采用直流(或交流)電動(dòng)機(jī)為主機(jī)的船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明與傳統(tǒng)推進(jìn)裝置的最大區(qū)別是使用不增加任何額外功率消耗下同時(shí)具備降速和動(dòng)力分流二大功能的齒輪箱，由直流(或交流)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過高彈性聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)齒輪箱再通過艉軸直接與對轉(zhuǎn)槳相連。也可以由電動(dòng)機(jī)不降速直接經(jīng)過動(dòng)力分流機(jī)構(gòu)與兩對轉(zhuǎn)槳匹配。本發(fā)明的電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)技術(shù)更簡單、緊湊，它連接的對轉(zhuǎn)槳具有自動(dòng)調(diào)整適應(yīng)和過載保護(hù)能力，在任何工況下都達(dá)到最佳節(jié)能值，而且倒車推力接近正車推力，航行特別安全，而且當(dāng)一槳損壞時(shí)，另一槳能彌補(bǔ)其功率損失，故特別適用軍用船舶。因齒輪箱零部件相對中心線均為對稱布置故軸承負(fù)荷小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，其適應(yīng)性，安全可靠性，實(shí)用性更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)無碳零排放(或低碳排放)符合國家能源和環(huán)保政策。
[0014]本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)安裝在機(jī)倉內(nèi)時(shí)齒輪箱加裝潤滑油冷卻系統(tǒng)包括油泵，(油泵與溢流伐可放在齒輪箱內(nèi)，也可放在箱外，旁通伐與精濾器合并在一個(gè)精濾器內(nèi)，如果油泵本身帶調(diào)壓伐則可省略溢流伐)，過濾器，旁通伐，溢流伐，冷卻器，水泵等。由于冷卻系統(tǒng)部分零部件可放在齒輪箱內(nèi)，又省略油泵主動(dòng)齒輪，故比傳統(tǒng)技術(shù)和07專利結(jié)構(gòu)簡單且創(chuàng)新，節(jié)能值更高。
[0015]當(dāng)整體結(jié)構(gòu)安裝在水中時(shí)，尤其較小功率時(shí)不僅省略潤滑油冷卻系統(tǒng)而且電機(jī)與齒輪箱合并一個(gè)箱內(nèi)省略高彈性聯(lián)軸節(jié)，其中段固定在船艉可以翻轉(zhuǎn)，螺旋槳露出水面維修方便，上段操縱手柄實(shí)現(xiàn)360°全回轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)特別緊湊是本發(fā)明最突出的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。
[0016]此外本發(fā)明的齒輪箱和軸系結(jié)構(gòu)為承受準(zhǔn)力及軸向固定加裝推力軸承，其作用一是減少齒輪箱的推力，二是維持軸向固定使運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠。外軸與艉管之間，內(nèi)軸與外軸之間安放不同類型軸承大大降低成本而且運(yùn)轉(zhuǎn)壽命長，安全可靠也是一項(xiàng)創(chuàng)新。當(dāng)然也可以在艉管和外軸之間安放合金軸承，但成本大。
[0017]本發(fā)明的艉管結(jié)構(gòu)
[0018]1.米用油潤滑時(shí)，齒輪箱后面兩輸出軸外軸和內(nèi)軸相反方向旋轉(zhuǎn)，輸出外軸與齒輪箱后面的外聯(lián)軸法蘭連接，外軸再與第一螺旋槳連接，輸出內(nèi)軸一端安裝內(nèi)聯(lián)軸節(jié)，內(nèi)聯(lián)軸節(jié)兩端分別安裝一推力軸承外軸與艉管之間安裝推力軸承，內(nèi)軸另一端連接第二螺旋槳，外軸與艉管之間，內(nèi)軸與外軸之間均安裝同一類型或不同類型軸承，艉管兩端與外軸連接處加裝可靠密封裝置。艉管兩端通過哈夫與船體焊接或螺釘連接，可防止艉管焊接變形，艉管人字架和舵。
[0019]2.采用水潤滑時(shí)，外軸內(nèi)表面和艉管內(nèi)表面安裝水潤滑特殊軸承，和使水潤滑特殊軸承達(dá)到無限使用壽命的不銹鋼特殊裝置，而艉管一端用哈夫與船體或人字架焊接或螺釘連接，艉管兩端的密封，前密封由水潤滑艉軸密封裝置內(nèi)的特殊密封封水，而后密封由艉管后部的骨架油封封水，艉部人字架另一端裝舵，而水潤滑艉軸密封裝置的潤滑水由經(jīng)過過濾的一定壓力和排量的水泵供水，不污染江面，使生態(tài)環(huán)境得到最大保護(hù)。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，以便更清楚地了解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
[0021]圖1是傳統(tǒng)座艙機(jī)推進(jìn)裝置示意圖；
[0022]圖2是07發(fā)明專利“船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置”示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)齒輪箱I號方案側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)齒輪箱2號方案側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)齒輪箱3號方案側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明電動(dòng)船舶對轉(zhuǎn)槳推進(jìn)裝置整體和艉管結(jié)構(gòu)齒輪箱4號方案側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8是本發(fā)明船艉系統(tǒng)油潤滑側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9是本發(fā)明船艉系統(tǒng)水潤滑側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；