一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，试验台包括主机、试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置、水力测功器。动力源可根据试验规模和目的的不同选用一台高速电机+两台中速电机或一台燃气轮机+两台柴油机。本发明专利技术共有四种运行模式，即两台中速电机(或两台柴油机)驱动两输出轴运行、一台高速电机(或一台燃气轮机)驱动两输出轴运行、一台中速电机(或一台柴油机)驱动两输出轴运行、三台主机共同驱动两输出轴运行。本发明专利技术可作为此类齿轮传动装置研制或调试试验平台的设计依据。该试验台能够模拟实船柴燃并车传动装置的各种运行工况，用于验证三机两轴柴燃并车齿轮传动装置的传动原理并确定其运行状态下的关键特性。

【技术实现步骤摘要】
一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台
本专利技术涉及的是一种试验台，具体地说是船用传动试验台。
技术介绍
柴燃联合动力分为两种类型，即柴燃交替(Combineddieselorgasturbine，CODOG)和柴燃并车(Combineddieselandgasturbine，CODAG)。其中，“柴燃并车”是一种更先进也更复杂的柴燃联合动力系统，它与“柴燃交替”动力系统相比主要优势在于：两者的巡航经济性相当，但在全速工况下“柴燃并车”动力系统中的柴油机与燃气轮机共同投入工作，并未像“柴燃交替”动力系统中的柴油机一样处于“闲置”状态，从而进一步提升了主机的综合利用率。传动装置是柴燃并车动力系统中的核心设备之一，起到了联合、分配主机功率，匹配机桨扭矩、转速的重要作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供验证三机两轴船用柴燃并车传动装置的传动原理并确定其运行状态下关键特性的一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：包括试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置、第一-第二水力测功器、第一-第三主机，所述试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置包括平行轴功率分流齿轮箱、左主齿轮箱、右主齿轮箱、左双速齿轮箱、右双速齿轮箱；第一主机位于平行轴功率分流齿轮箱的中轴线上并位于其前侧，第二-第三主机对称布置于平行轴功率分流齿轮箱的两侧并分别位于左双速齿轮箱和右双速齿轮箱的后侧，第一-第三主机均位于第一-第二水力测功器的内侧，左主齿轮箱、右主齿轮箱位于平行轴功率分流齿轮箱和左双速齿轮箱、右双速齿轮箱之间，左双速齿轮箱、右双速齿轮箱位于左主齿轮箱、右主齿轮箱和第二中速电机、第三中速电机之间，左增速齿轮箱位于左主齿轮箱和第一水力测功器之间，右增速齿轮箱位于右主齿轮箱和第二水力测功器之间；第一主机通过第一联轴器、同步自动离合器与平行轴功率分流齿轮箱相联，平行轴功率分流齿轮箱左侧输出端通过第一摩擦离合器、第二联轴器与左主齿轮箱的前侧输入端相联，平行轴功率分流齿轮箱右侧输出端通过第二摩擦离合器、第三联轴器与右主齿轮箱的前侧输入端相联，左主齿轮箱的后侧输入端通过第四联轴器与左双速齿轮箱的输出端相联，左主齿轮箱的输出端连接第一水力测功器，右主齿轮箱的后侧输入端通过第五联轴器与右双速齿轮箱的输出端相联，右主齿轮箱的输出端连接第二水力测功器，第二主机通过第六联轴器与左双速齿轮箱的输入端相联，第三主机通过第七联轴器与右双速齿轮箱的输入端相联；左双速齿轮箱中包括第一大速比摩擦离合器和第一小速比摩擦离合器，右双速齿轮箱中包括第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器，左双速齿轮箱和右双速齿轮箱均具有脱开、大速比接合、小速比接合三个档位。本专利技术还可以包括；1、当针对缩比样机进行原理性试验研究时，第一主机为高速电机，第二主机和第三主机为第二中速电机第三中速电机，左主齿轮箱与第一水力测功器之间设置左增速齿轮箱，右主齿轮箱与第二水力测功器之间设置右增速齿轮箱，左主齿轮箱的输出端通过第八联轴器与左增速齿轮箱相联，右主齿轮箱的输出端通过第九联轴器与右增速齿轮箱相联，左增速齿轮箱通过第十联轴器连接第一水力测功器，右增速齿轮箱通过第十一联轴器连接第二水力测功器；第一水力测功器和第二水力测功器采用高速小功率水力测功器模拟螺旋桨负载。2、当针对实尺寸样机进行系统动态特性试验研究时，第一主机为燃气轮机，第二主机和第三主机为第一柴油机和第二柴油机，左主齿轮箱的输出端通过第八联轴器与第一水力测功器相联，右主齿轮箱的输出端通过第九联轴器与第二水力测功器相联，第一水力测功器和第二水力测功器采用低速大功率水力测功器模拟螺旋桨负载。3、采用第一中速电机和第二中速电机驱动运行：第一大速比摩擦离合器和第二大速比摩擦离合器分别接合，左双速齿轮箱和右双速齿轮箱均处于大速比接合档位，同步自动离合器脱开，第一电机不启动，第一中速电机通过第六联轴器、左双速齿轮箱、第四联轴器、左主齿轮箱、第八联轴器、增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配，第二中速电机通过第七联轴器、右双速齿轮箱、第五联轴器、右主齿轮箱、第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配。4、采用高速电机驱动运行：左双速齿轮箱内的第一大速比摩擦离合器和第一小速比摩擦离合器均脱开，右双速齿轮箱内的第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器均脱开，第一中速电机和第二中速电机不启动，高速电机通过第一联轴器、同步自动离合器将功率传递至平行轴功率分流齿轮箱，在平行轴功率分流齿轮箱处进行功率分流，左侧功率流经第一摩擦离合器、第二联轴器、左主齿轮箱、第八联轴器、左增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配；右侧功率流经第二摩擦离合器、第三联轴器、右主齿轮箱、第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配。5、采用第一中速电机或第二中速电机驱动运行；当采用第一中速电机驱动运行时：左双速齿轮箱内部的第一大速比摩擦离合器接合，处于大速比接合档位，右双速齿轮箱内部的第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器脱开，第二中速电机不启动，同步自动离合器脱开，高速电机不启动，第一中速电机通过第六联轴器、左双速齿轮箱、第四联轴器将功率传递至左主齿轮箱，在左主齿轮箱处进行功率分流，左侧功率流经第八联轴器、左增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配；右侧功率流经第二联轴器、第一摩擦离合器、平行轴功率分流齿轮箱、第二摩擦离合器、第三联轴器、右主齿轮箱、第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配；当采用第二中速电机驱动运行时：右双速齿轮箱内部的第二大速比摩擦离合器接合，处于大速比接合档位，左双速齿轮箱内部的第一大速比摩擦离合器和第一小速比摩擦离合器脱开，第一中速电机不启动，同步自动离合器脱开，高速电机不启动，第二中速电机通过第七联轴器、右双速齿轮箱、第五联轴器将功率传递至右主齿轮箱，在右主齿轮箱处进行功率分流，右侧功率流经第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配；左侧功率流经第三联轴器、第二摩擦离合器、平行轴功率分流齿轮箱、第一摩擦离合器、第二联轴器、左主齿轮箱、第八联轴器、座增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配。6、采用高速电机、第一中速电机和第二中速电机共同驱动运行：左双速齿轮箱、右双速齿轮箱内部的第一小速比摩擦离合器、第二小速比摩擦离合器接合，处于小速比接合档位，高速电机通过第一联轴器、同步自动离合器将功率传递至平行轴功率分流齿轮箱，在平行轴功率分流齿轮箱处进行功率分流，左侧功率流经第一摩擦离合器、第二联轴器传递至左主齿轮箱；右侧功率流经第二摩擦离合器、第三联轴器、传递至右主齿轮箱，与此同时，第一中速电机通过第六联轴器、左双速齿轮箱、第四联轴器将功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：包括试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置、第一-第二水力测功器、第一-第三主机，所述试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置包括平行轴功率分流齿轮箱、左主齿轮箱、右主齿轮箱、左双速齿轮箱、右双速齿轮箱；/n第一主机位于平行轴功率分流齿轮箱的中轴线上并位于其前侧，第二-第三主机对称布置于平行轴功率分流齿轮箱的两侧并分别位于左双速齿轮箱和右双速齿轮箱的后侧，第一-第三主机均位于第一-第二水力测功器的内侧，左主齿轮箱、右主齿轮箱位于平行轴功率分流齿轮箱和左双速齿轮箱、右双速齿轮箱之间，左双速齿轮箱、右双速齿轮箱位于左主齿轮箱、右主齿轮箱和第二中速电机、第三中速电机之间，左增速齿轮箱位于左主齿轮箱和第一水力测功器之间，右增速齿轮箱位于右主齿轮箱和第二水力测功器之间；/n第一主机通过第一联轴器、同步自动离合器与平行轴功率分流齿轮箱相联，平行轴功率分流齿轮箱左侧输出端通过第一摩擦离合器、第二联轴器与左主齿轮箱的前侧输入端相联，平行轴功率分流齿轮箱右侧输出端通过第二摩擦离合器、第三联轴器与右主齿轮箱的前侧输入端相联，左主齿轮箱的后侧输入端通过第四联轴器与左双速齿轮箱的输出端相联，左主齿轮箱的输出端连接第一水力测功器，右主齿轮箱的后侧输入端通过第五联轴器与右双速齿轮箱的输出端相联，右主齿轮箱的输出端连接第二水力测功器，第二主机通过第六联轴器与左双速齿轮箱的输入端相联，第三主机通过第七联轴器与右双速齿轮箱的输入端相联；/n左双速齿轮箱中包括第一大速比摩擦离合器和第一小速比摩擦离合器，右双速齿轮箱中包括第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器，左双速齿轮箱和右双速齿轮箱均具有脱开、大速比接合、小速比接合三个档位。/n...

【技术特征摘要】
1.一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：包括试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置、第一-第二水力测功器、第一-第三主机，所述试验用三机两轴柴燃并车齿轮传动装置包括平行轴功率分流齿轮箱、左主齿轮箱、右主齿轮箱、左双速齿轮箱、右双速齿轮箱；
第一主机位于平行轴功率分流齿轮箱的中轴线上并位于其前侧，第二-第三主机对称布置于平行轴功率分流齿轮箱的两侧并分别位于左双速齿轮箱和右双速齿轮箱的后侧，第一-第三主机均位于第一-第二水力测功器的内侧，左主齿轮箱、右主齿轮箱位于平行轴功率分流齿轮箱和左双速齿轮箱、右双速齿轮箱之间，左双速齿轮箱、右双速齿轮箱位于左主齿轮箱、右主齿轮箱和第二中速电机、第三中速电机之间，左增速齿轮箱位于左主齿轮箱和第一水力测功器之间，右增速齿轮箱位于右主齿轮箱和第二水力测功器之间；
第一主机通过第一联轴器、同步自动离合器与平行轴功率分流齿轮箱相联，平行轴功率分流齿轮箱左侧输出端通过第一摩擦离合器、第二联轴器与左主齿轮箱的前侧输入端相联，平行轴功率分流齿轮箱右侧输出端通过第二摩擦离合器、第三联轴器与右主齿轮箱的前侧输入端相联，左主齿轮箱的后侧输入端通过第四联轴器与左双速齿轮箱的输出端相联，左主齿轮箱的输出端连接第一水力测功器，右主齿轮箱的后侧输入端通过第五联轴器与右双速齿轮箱的输出端相联，右主齿轮箱的输出端连接第二水力测功器，第二主机通过第六联轴器与左双速齿轮箱的输入端相联，第三主机通过第七联轴器与右双速齿轮箱的输入端相联；
左双速齿轮箱中包括第一大速比摩擦离合器和第一小速比摩擦离合器，右双速齿轮箱中包括第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器，左双速齿轮箱和右双速齿轮箱均具有脱开、大速比接合、小速比接合三个档位。


2.根据权利要求1所述的一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：当针对缩比样机进行原理性试验研究时，第一主机为高速电机，第二主机和第三主机为第二中速电机第三中速电机，左主齿轮箱与第一水力测功器之间设置左增速齿轮箱，右主齿轮箱与第二水力测功器之间设置右增速齿轮箱，左主齿轮箱的输出端通过第八联轴器与左增速齿轮箱相联，右主齿轮箱的输出端通过第九联轴器与右增速齿轮箱相联，左增速齿轮箱通过第十联轴器连接第一水力测功器，右增速齿轮箱通过第十一联轴器连接第二水力测功器；第一水力测功器和第二水力测功器采用高速小功率水力测功器模拟螺旋桨负载。


3.根据权利要求1所述的一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：当针对实尺寸样机进行系统动态特性试验研究时，第一主机为燃气轮机，第二主机和第三主机为第一柴油机和第二柴油机，左主齿轮箱的输出端通过第八联轴器与第一水力测功器相联，右主齿轮箱的输出端通过第九联轴器与第二水力测功器相联，第一水力测功器和第二水力测功器采用低速大功率水力测功器模拟螺旋桨负载。


4.根据权利要求2所述的一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：采用第一中速电机和第二中速电机驱动运行：
第一大速比摩擦离合器和第二大速比摩擦离合器分别接合，左双速齿轮箱和右双速齿轮箱均处于大速比接合档位，同步自动离合器脱开，第一电机不启动，第一中速电机通过第六联轴器、左双速齿轮箱、第四联轴器、左主齿轮箱、第八联轴器、增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配，第二中速电机通过第七联轴器、右双速齿轮箱、第五联轴器、右主齿轮箱、第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配。


5.根据权利要求2所述的一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：采用高速电机驱动运行：
左双速齿轮箱内的第一大速比摩擦离合器和第一小速比摩擦离合器均脱开，右双速齿轮箱内的第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器均脱开，第一中速电机和第二中速电机不启动，高速电机通过第一联轴器、同步自动离合器将功率传递至平行轴功率分流齿轮箱，在平行轴功率分流齿轮箱处进行功率分流，左侧功率流经第一摩擦离合器、第二联轴器、左主齿轮箱、第八联轴器、左增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配；右侧功率流经第二摩擦离合器、第三联轴器、右主齿轮箱、第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配。


6.根据权利要求2所述的一种三机两轴船用柴燃并车传动试验台，其特征是：采用第一中速电机或第二中速电机驱动运行；
当采用第一中速电机驱动运行时：
左双速齿轮箱内部的第一大速比摩擦离合器接合，处于大速比接合档位，右双速齿轮箱内部的第二大速比摩擦离合器和第二小速比摩擦离合器脱开，第二中速电机不启动，同步自动离合器脱开，高速电机不启动，第一中速电机通过第六联轴器、左双速齿轮箱、第四联轴器将功率传递至左主齿轮箱，在左主齿轮箱处进行功率分流，左侧功率流经第八联轴器、左增速齿轮箱、第十联轴器将功率传递至第一水力测功器，并实现转速匹配；右侧功率流经第二联轴器、第一摩擦离合器、平行轴功率分流齿轮箱、第二摩擦离合器、第三联轴器、右主齿轮箱、第九联轴器、右增速齿轮箱、第十一联轴器将功率传递至第二水力测功器，并实现转速匹配；
当采用第二中速电机驱动运行时：
右双速齿轮箱内部的第二大速比摩擦离合器接合，处于大速比接合档位，左双速...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪宏志，宿吉鹏，邵钢，龙相瑞，刘军，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23