一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，属于船舶设备技术领域，装置由内燃机、离合器、齿轮箱、变速装置和螺旋桨连接组成；本实用新型专利技术在任何功率输出点，内燃机输出转速和输出扭矩可以为任意组合，使内燃机能在此输出功率点以最小油耗运行；变速装置能根据内燃机输出功率的大小自动找到螺旋桨推进特性曲线上与内燃机输入功率相等的那个功率点，并自动调节输出转速、扭矩到那个功率相应的转速和扭矩；在船舶因重载、劲载、低速航行等工况使机桨匹配不在最佳工作点时，能使内燃机始终运行在高效率区，节油效果显著，降低了内燃机单位功率输出的油耗，降低了运行成本。
【技术实现步骤摘要】
一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置
本技术属于船舶设备
，涉及一种船舶推进装置，具体的说是涉及一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置。
技术介绍
由内燃机通过机械传动驱动螺旋桨的船舶推进系统，机桨匹配是按额定转速下的额定功率进行的，如果船舶出现轻载或重载工况，螺旋桨的推进特性曲线发生移动，则推进内燃机则不能在额定转速、额定功率下或最佳效率区运行，造成推进内燃机单位功率油耗增加，运行工况恶化。若船舶低速航行，因螺旋桨推进特性曲线比推进内燃机外特性曲线陡，在低于额定转速的特定转速运行时，推进内燃机功率在此转速下不能发出在此转速下最佳效率的功率，导致单位功率油耗增大，造成浪费。在船舶实际运行中，船舶不能完全在设计机桨匹配点运行，因为航行过程中结合海上工况、装载数量偏差、机器的老化磨损等情况，都会使螺旋桨的推进特性曲线发生移动，偏离额定工况；船舶低航速航行是必然要发生的情况，尤其是内河船绝大部分时间都运行在低速航行状态。这些情况的存在均造成了船舶油耗显著的浪费。
技术实现思路
本技术的目的是针对船舶在实际工作过程中螺旋桨的转速和扭矩不能与内燃机输出转速与扭矩形成设定的匹配，容易造成内燃机功率油耗增加、引起运行工况的恶化等不足，提出一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，可使螺旋桨推进特性曲线上的输出转速和扭矩与内燃机输出自动匹配，使内燃机在任何功率输出时都能在最佳效率点运行，大大降低了内燃机单位功率输出的油耗，降低运行成本。本技术的技术方案：一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，包括内燃机和螺旋桨；其特征在于：所述推进装置还由离合器、齿轮箱和变速装置组成；所述变速装置由输入轴、输入轮中心轮、输入行星轮、输出行星轮、行星轮轴、惰轮、惰轮轴、输出中心轮、输出轴、行星架、行星架轴、行星架轴承、行星轮轴承和惰轮轴承组成；所述输入轴转动连接在所述左侧机架中，所述行星架轴转动连接在所述中间机架中，所述输出轴转动连接在所述右侧机架中，所述输入轴、输出轴和行星架轴设置在同一轴线上，所述输入轴与所述输入中心轮连接固定，所述输入中心轮与所述输入行星轮形成外啮合传动连接，所述输出轴与所述输出中心轮连接固定，所述输出中心轮与所述惰轮形成外啮合传动连接，所述惰轮与输出行星轮形成外啮合传动连接，所述行星架通过行星架轴承与所述行星架轴转动连接，所述行星轮轴承均布设置在所述行星架的周向上，所述行星轮轴穿过所述行星轮轴承，其一端与所述输入行星轮连接固定，另一端与所述输出行星轮连接固定，所述输入行星轮、输出行星轮、惰轮进行自转，所述输入行星轮、输出行星轮、惰轮与行星架作为整体围绕行星架轴进行公转，所述内燃机与所述变速装置上的输入轴之间连接设有中间轴，所述离合器和齿轮箱设置在所述中间轴上，所述变速装置上的输出轴通过艉轴与所述螺旋桨连接。所述输入行星轮、输出行星轮均不少于2组。所述外啮合传动连接的输入中心轮、输出中心轮可用内啮合的输入齿圈轮、输出齿圈轮代替。外啮合状态下所述输入中心轮的直径小于输出中心轮的直径；内啮合状态下所述输入中心轮的直径大于输出中心轮的直径，输入中心轮的与输出中心轮转速传动比小于1。所述输入行星轮与输出行星轮同轴同速。所述惰轮设置在输入行星轮一侧或设置在输出行星轮一侧，惰轮轴的一端与行星架固定连接，另一端与惰轮轴承活动连接。所述行星轮轴的中心O点距行星架轴的垂直距离Lo大于输出中心轮与惰轮的啮合点B距行星架轴的垂直距离Lb，啮合点B距行星架轴的垂直距离Lb大于输入中心轮与输入行星轮的啮合点A距输入轴的垂直距离La，即Lo＞Lb＞La。本技术的有益效果为：本技术提出的一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，装置由内燃机、离合器、齿轮箱、变速装置和螺旋桨连接组成；本技术在任何功率输出点，内燃机输出转速和输出扭矩可以为任意组合，使内燃机能在此输出功率点以最小油耗运行；变速装置能根据内燃机输出功率的大小自动找到螺旋桨推进特性曲线上与内燃机输入功率相等的那个功率点，并自动调节输出转速、扭矩到那个功率相应的转速和扭矩；在船舶因重载、劲载、低速航行使机桨匹配不在最佳工作点时，能使内燃机始终运行在高效率区，节油效果显著，降低了内燃机单位功率输出的油耗，降低了运行成本。附图说明图1为本技术装置整体结构示意图。图2为本技术中变速装置内部结构示意图。图3为本技术中内燃机万有特性曲线图。图4为螺旋桨推进扭矩-功率特性变化曲线示意图。图5为船舶低速航行时扭矩-功率特性曲线示意图。图6为本技术中变速装置的第二种实施方式结构示意图。图7为本技术中变速装置的第三种实施方式结构示意图。图8为本技术中变速装置的第四种实施方式结构示意图。图中：内燃机1、中间轴2、离合器3、齿轮箱4、变速装置5、艉轴6、螺旋桨7、输入轴9、输入中心轮10、输入行星轮11、输出行星轮12、行星轮轴13、惰轮14、惰轮轴15、输出中心轮16、输出轴17、行星架18、行星架轴19、行星架轴承20、行星轮轴承21、惰轮轴承22、、左侧机架23、中间机架24、右侧机架25。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：实施方式1如图1-2所示，一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，输入齿轮、输出齿轮为外啮合中心轮的，输入、输出轴转向相反，输入、输出行星轮同轴同速的无极变速装置，适用于任何传动比。整个装置由内燃机1、离合器3、齿轮箱4、变速装置5、螺旋桨7连接组成；变速装置5由输入轴9、输入轮中心轮10、输入行星轮11、输出行星轮12、行星轮轴13、惰轮14、惰轮轴15、输出中心轮16、输出轴17、行星架18、行星架轴19、行星架轴承20、行星轮轴承21和惰轮轴承22组成；输入轴9转动连接在左侧机架23中，行星架轴19转动连接在中间机架24中，输出轴17转动连接在右侧机架25中，输入轴9、输出轴17和行星架轴19设置在同一轴线上，输入轴9与输入中心轮10连接固定，输入中心轮10与输入行星轮11形成外啮合传动连接，输出轴17与输出中心轮16连接固定，输出中心轮16与惰轮14形成外啮合传动连接，惰轮14与输出行星轮12形成外啮合传动连接，行星架18通过行星架轴承20与行星架轴19转动连接，行星轮轴承21均布设置在行星架18的周向上，行星轮轴13穿过行星轮轴承21，其一端与输入行星轮11连接固定，另一端与输出行星轮12连接固定，输入行星轮11、输出行星轮12、惰轮14进行自转，输入行星轮11、输出行星轮12、惰轮14与行星架18作为整体围绕行星架轴19进行公转，内燃机1与变速装置5上的输入轴9之间连接设有中间轴2，离合器3和齿轮箱4设置在中间轴2上，变速装置5上的输出轴17通过艉轴6与螺旋桨7连接。如图1-2所示，一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，输入行星轮11、输出行星轮12均不少于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，包括内燃机(1)和螺旋桨(7)；其特征在于：所述推进装置还由离合器(3)、齿轮箱(4)和变速装置(5)组成；所述变速装置(5)由输入轴(9)、输入中心轮(10)、输入行星轮(11)、输出行星轮(12)、行星轮轴(13)、惰轮(14)、惰轮轴(15)、输出中心轮(16)、输出轴(17)、行星架(18)、行星架轴(19)、行星架轴承(20)、行星轮轴承(21)和惰轮轴承(22)组成；所述输入轴(9)转动连接在所述左侧机架(23)中，所述行星架轴(19)转动连接在所述中间机架(24)中，所述输出轴(17)转动连接在所述右侧机架(25)中，所述输入轴(9)、输出轴(17)和行星架轴(19)设置在同一轴线上，所述输入轴(9)与所述输入中心轮(10)连接固定，所述输入中心轮(10)与所述输入行星轮(11)形成外啮合传动连接，所述输出轴(17)与所述输出中心轮(16)连接固定，所述输出中心轮(16)与所述惰轮(14)形成外啮合传动连接，所述惰轮(14)与输出行星轮(12)形成外啮合传动连接，所述行星架(18)通过行星架轴承(20)与所述行星架轴(19)转动连接，所述行星轮轴承(21)均布设置在所述行星架(18)的周向上，所述行星轮轴(13)穿过所述行星轮轴承(21)，其一端与所述输入行星轮(11)连接固定，另一端与所述输出行星轮(12)连接固定，所述输入行星轮(11)、输出行星轮(12)、惰轮(14)进行自转，所述输入行星轮(11)、输出行星轮(12)、惰轮(14)与行星架(18)作为整体围绕行星架轴(19)进行公转，所述内燃机(1)与所述变速装置(5)上的输入轴(9)之间连接设有中间轴(2)，所述离合器(3)和齿轮箱(4)设置在所述中间轴(2)上，所述变速装置(5)上的输出轴(17)通过艉轴(6)与所述螺旋桨(7)连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，包括内燃机(1)和螺旋桨(7)；其特征在于：所述推进装置还由离合器(3)、齿轮箱(4)和变速装置(5)组成；所述变速装置(5)由输入轴(9)、输入中心轮(10)、输入行星轮(11)、输出行星轮(12)、行星轮轴(13)、惰轮(14)、惰轮轴(15)、输出中心轮(16)、输出轴(17)、行星架(18)、行星架轴(19)、行星架轴承(20)、行星轮轴承(21)和惰轮轴承(22)组成；所述输入轴(9)转动连接在所述左侧机架(23)中，所述行星架轴(19)转动连接在所述中间机架(24)中，所述输出轴(17)转动连接在所述右侧机架(25)中，所述输入轴(9)、输出轴(17)和行星架轴(19)设置在同一轴线上，所述输入轴(9)与所述输入中心轮(10)连接固定，所述输入中心轮(10)与所述输入行星轮(11)形成外啮合传动连接，所述输出轴(17)与所述输出中心轮(16)连接固定，所述输出中心轮(16)与所述惰轮(14)形成外啮合传动连接，所述惰轮(14)与输出行星轮(12)形成外啮合传动连接，所述行星架(18)通过行星架轴承(20)与所述行星架轴(19)转动连接，所述行星轮轴承(21)均布设置在所述行星架(18)的周向上，所述行星轮轴(13)穿过所述行星轮轴承(21)，其一端与所述输入行星轮(11)连接固定，另一端与所述输出行星轮(12)连接固定，所述输入行星轮(11)、输出行星轮(12)、惰轮(14)进行自转，所述输入行星轮(11)、输出行星轮(12)、惰轮(14)与行星架(18)作为整体围绕行星架轴(19)进行公转，所述内燃机(1)与所述变速装置(5)上的输入轴(9)之间连接设有中间轴(2)，所述离合器(3)和齿轮箱(4)设置在所述中间...
【专利技术属性】
技术研发人员：董俊，周力，华娟，王劲，
申请(专利权)人：扬州永诚钢结构有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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