一种新型燃气轮机齿轮箱离合器制造技术

本发明专利技术提供一种新型燃气轮机齿轮箱离合器，采用双棘轮结构，一个棘轮为可活动棘轮，可以沿螺旋导轨花键衬套的螺旋导轨进行旋转轴向伸缩运动；另一个棘轮固定在齿轮轴上，依靠调整环调整与可活动棘轮的棘齿顶端面之间的脱开间隙；两个棘轮的棘齿齿形相同，一端为平面，另一端为两侧为螺纹线的斜面，使得两棘轮齿平稳脱离，减小冲击及冲击噪音；采用供滑油管和喷嘴向轴承和制动器喷淋滑油，进行润滑和冷却，防止制动器与可活动棘轮之间因摩擦过热产生粘结，并采用特殊的挡油环结构，避免滑油沿缝隙渗漏。本发明专利技术提供的齿轮箱离合器，传递扭矩大、结构紧凑、传动平稳、工作可靠，能够满足压气机转子重量大、起动功率大的燃气轮机对传递扭矩的需求。传递扭矩的需求。传递扭矩的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种新型燃气轮机齿轮箱离合器


[0001]本专利技术涉及一种燃气轮机齿轮箱离合器，属于机械传动领域，具体地说是一种可活动的双棘轮啮合式离合器，用于单压气机转子、大起动功率的燃气轮机起机时大扭矩传动，保证起动电机和燃气轮机齿轮箱之间传动轴稳定可靠的结合和脱开。

技术介绍

[0002]燃气轮机起动过程中，需要靠起动电机拖转压气机转子做功，从大气中吸入的空气流量，才能满足点火乃至自持条件，起机成功后就需要将起动电机和燃气轮机脱开。离合器的作用就是在起动电机和燃气轮机齿轮箱传动轴结合时，能够平稳可靠地传递扭矩和转速，使得起动电机能够带动燃气轮机转子转动做功，并在燃气轮机转子转速超过起动电机转速后，使得起动电机和燃气轮机齿轮箱传动轴安全可靠地脱开。燃气轮机齿轮箱离合器要求尽可能的结构紧凑、传递扭矩大、传动平稳、工作可靠。
[0003]目前常用的燃气轮机齿轮箱采用的离合器为棘轮、棘爪离合器结构紧凑小巧，但是传递扭矩小，能够满足一些转子重量小、起动功率较低的燃气轮机。如一些起动瞬时最大起动功率低于450kW的燃气轮机(第二转速3000r/min)，棘爪离合器传递最大扭矩仅在1350N
·
m左右。然而，对于一些转子重量重的单压气机转子的先进燃气轮机，起动瞬时最大起动功率能达到800kW，齿轮箱用离合器需要传递的扭矩接近3000N
·
m，常用的棘爪离合器无法满足如此大扭矩传动。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种能够传递扭矩大，并且结构紧凑、传动平稳、工作可靠的新式燃气轮机齿轮箱离合器。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：包括半联轴器、挡油环、离合器端盖、喷油嘴、花键衬套、碟簧组、可活动棘轮、螺旋导轨花键衬套、制动器、棘轮、供滑油管、齿轮箱壳体、供油管接头、轴承衬套、齿轮轴、调整环、轴承、螺栓、锁片、锁紧垫圈、锁紧螺母、弹簧环、销钉、衬套、带锁丝孔螺母、法兰轴套等。半联轴器安装在离合器端盖与齿轮箱构成的空间内，通过轴承可以进行旋转运动，其最左侧依次设置有螺纹和花键，用于固定与起动电机连接的法兰轴套，法兰的轴套端顶紧挡油环和轴承，防止半联轴器轴向串动。半联轴器的另一端设置有花键，与可活动棘轮花键配合，可活动棘轮的内孔设置有3条螺旋导轨与螺旋导轨花键衬套的导轨配合。螺旋导轨花键衬套内部设置有花键，连接花键衬套，花键衬套插入在半联轴器轴孔内，通过过渡配合和销钉固定。碟簧组套在花键衬套轴上，通过锁紧螺母和锁紧垫圈压紧螺旋导轨花键衬套调节碟簧组的压紧程度，缓冲可活动棘轮在轴向回缩时与半联轴器间隔齿花键碰撞冲击力。制动器的保持架通过止动环卡在半联轴器内，嵌在制动器保持架内的数块垫块，被制动器弹簧箍筋在可活动棘轮上。另一个棘轮通过其内花键与齿轮轴配合传动，通过锁紧螺母和锁紧垫圈压紧并固定在齿轮轴上。齿轮轴上的棘轮与齿轮箱固定齿轮轴的轴承之间夹有一个调整环，用于调整此棘轮在齿轮轴上的轴向位置。在整个离合
器端盖和齿轮箱构成的空间内，还设有供滑油管和喷油嘴，喷油嘴的出油孔正对轴承和制动器。
[0006]本专利技术还包括这样一些结构特征：
[0007]1.采用双棘轮结构，其中一个棘轮为可活动棘轮，另一个棘轮固定在齿轮轴上。两个棘轮的棘齿一端为平面，用于大扭矩平稳传动，另一端为两侧为螺纹线的斜面，使得两棘轮齿平稳脱离，减小冲击。
[0008]2.采用调整环来确保可活动棘轮与棘轮的棘齿顶端面之间的安装间隙，确保离合器脱开后，两个棘轮的棘齿不会发生碰撞。
[0009]3.螺旋导轨花键衬套和可活动棘轮采用带矩形螺旋导轨结构，确保可活动棘轮可以进行旋转轴向伸缩运动。
[0010]4.可活动棘轮和半联轴器之间的花键采用间隔齿结构，限制可活动棘轮的行程，有限行程的距离取决于可活动棘轮花键齿与对应的半联轴器花键齿之间的间隙角和螺旋导轨花键衬套的螺旋导轨的导程。
[0011]5.采用带弹簧和垫块的制动器结构，提供可活动棘轮可沿螺旋导轨花键衬套的螺旋导轨转动及制动的摩擦力。
[0012]6.通过供滑油管和喷嘴向轴承和制动器喷淋滑油，进行润滑和冷却，防止制动器与可活动棘轮之间因摩擦过热产生粘结，并采用特殊的挡油环结构，避免滑油沿缝隙渗漏至离合器外。
[0013]7.当燃气轮机起机时，起动电机带动法兰轴套、半联轴器、花键衬套和螺旋导轨花键衬套转动。在制动器弹簧箍筋力作用下，可活动棘轮与螺旋导轨花键衬套之间产生相对转动，并沿螺旋导轨花键衬套上的矩形螺旋导轨旋出，其棘齿κ面与棘轮的棘齿κ面结合，带动棘轮转动，并将力矩和转速传递至燃气轮机转子上。可活动棘轮伸缩的行程由其与半联轴器的花键齿槽的间隙角θ和螺旋导轨花键衬套的螺旋导轨的导程决定。当半联轴器花键齿与可活动棘轮花键齿在旋转方向贴合后，可活动棘轮达到最大行程。
[0014]当压气机转子带动齿轮轴转速超过半联轴器转速时，起动电机开始停机，棘轮的棘齿顶端压迫可活动棘轮的棘齿螺旋线λ弧面侧，使可活动棘轮沿螺旋导轨花键衬套回旋至半联轴器内，棘轮与可活动棘轮脱开，碟簧组起到缓冲作用，防止可活动棘轮与半联轴器的花键齿碰撞。可活动棘轮在起动电机完全停转前，一直处于旋出和压迫回旋运动状态，最终在制动器作用下停止运动，并与棘轮完全脱开。
[0015]当起动电机及燃气轮机运转时，外部滑油系统通过供滑油管和喷油嘴向离合器和齿轮箱内喷滑油，用于润滑、冷却轴承，以及制动器与可活动棘轮，减小摩擦产生的热量。特殊的挡油环结构可以防止喷溅的滑油沿间隙渗漏。
[0016]当燃气轮机运行直至停机过程中，可活动棘轮与棘轮之间无啮合，不会产生“哒哒哒”噪音。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种应用于燃气轮机齿轮箱的离合器，其传递扭矩大、结构紧凑、传动平稳、工作可靠，能够满足压气机转子重量大、起动功率大的燃气轮机对传递扭矩的需求，带动大型燃气轮机运转和脱开。
附图说明
[0018]图1为燃气轮机齿轮箱离合器结构图。
[0019]图2为可活动棘轮运动原理图(A
‑
A剖视)。
[0020]图3为可活动棘轮和棘轮的棘齿展开图。
[0021]图4为螺旋导轨花键衬套结构图。
[0022]图5为离合器端盖结构图。
[0023]图6为制动器结构图。
[0024]图中：1
‑
半联轴器；2
‑
挡油环；3
‑
离合器端盖；4，12
‑
喷油嘴；5
‑
花键衬套；6
‑
碟簧组；7
‑
可活动棘轮；8
‑
螺旋导轨花键衬套；9
‑
制动器；10
‑
棘轮；11
‑
供滑油管；13
‑
齿轮箱壳体；14
‑
供油管接头；15
‑
轴承衬套；16
‑
齿轮轴；17,26
‑
调整环；18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型燃气轮机齿轮箱离合器，其特征在于：半联轴器安装在离合器端盖与齿轮箱构成的空间内，通过轴承进行旋转运动，其最左侧依次设置有螺纹和花键，且用于固定与起动电机连接的法兰轴套；法兰的轴套端顶紧挡油环和轴承，防止半联轴器轴向串动；半联轴器的另一端设置有与可活动棘轮花键配合的花键，可活动棘轮的内孔设置有3条螺旋槽与螺旋导轨花键衬套的导轨a配合；螺旋导轨花键衬套内部设置有连接花键衬套的花键，花键衬套插入在半联轴器轴孔内，通过过渡配合和销钉固定；碟簧组套在花键衬套轴上，通过锁紧螺母和锁紧垫圈压紧螺旋导轨花键衬套调节碟簧组的压紧程度，缓冲可活动棘轮在轴向回缩时与半联轴器间隔齿花键碰撞；制动器的保持架通过止动环卡在半联轴器内，嵌在制动器保持架内的数块垫块，被制动器弹簧箍筋在可活动棘轮上；棘轮通过其内花键与齿轮轴配合传动，通过锁紧螺母和锁紧垫圈压紧并固定在齿轮轴上；齿轮轴上的棘轮与齿轮箱固定齿轮轴的轴承之间夹有一个调整环，用于调整此棘轮在齿轮轴上的轴向位置；在整个离合器端盖和齿轮箱构成的空间内，还设有供滑油管和喷油嘴，喷油嘴的出油孔正对轴承和制动器。2.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机齿轮箱离合器，其特征在于：采用双棘轮结构，其中一个棘轮为可活动棘轮，另一个棘轮固定在齿轮轴上；两个棘轮的棘齿一端为平面，用于大扭矩传动，另一端为两侧为螺纹线的斜面，使两棘轮齿平稳脱离，减小冲击。3.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机齿轮箱离合器，其特征在于：采用调整环来保证可活动棘轮与棘轮的棘齿顶端面之间的安装间隙，确保离合器脱开后，两个棘轮的棘齿不发生碰撞。4.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机齿轮箱离合器，其特征在于：螺旋导轨花键衬套和可活动棘轮采用带矩形螺旋导轨结构。5.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机齿轮箱离合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振坤，何彬，赵文华，杨永波，张路阳，
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：