本實用新型屬于船舶推進機構技術領域,特別是涉及一種全回轉式舵槳用噴射浸沒聯合潤滑系統。
背景技術:
隨著我國海軍的遠海發展規劃,海軍艦船的噸位在持續加大,船舶總體性能在持續提高,對推進器的性能提出了更高的要求,要求推進器效率更高,更為節能。
全回轉式舵槳作為船舶的主要推進型式之一,其功能為:將主機傳來的功率,通過軸系輸送至上齒輪箱,經由上齒輪箱內一對錐齒輪,通過內部聯軸器傳入下齒輪箱,再由下齒輪箱內一對錐齒輪傳入螺旋槳軸,最后由螺旋槳軸傳遞給螺旋槳。通過與主機——集中控制裝置聯合使用,可順利實現船舶自由航行和拖曳作業。通過主機的轉速和舵槳朝向的改變,實現船只的航行和轉向。
由于全回轉式推進器的機械傳動主要由螺旋傘齒來完成,所以螺旋傘齒齒輪副的傳遞效率和滾子軸承的軸承效率決定了全回轉推進器的效率。而影響齒輪傳遞效率和軸承效率的主要因素就是潤滑方式。潤滑系統作為全回轉推進器設備產品中的一個關鍵技術,其性能的高低也直接代表著推進系統性能的先進性。
根據美國齒輪制造商協會(AGMA)的規范,潤滑方式根據齒輪的切向速度大小推薦了幾種潤滑方式,當齒輪嚙合部位切向速度大于12m/s時,推薦使用強制壓力潤滑方式,即噴射潤滑,機械傳遞效率高,單級齒輪傳遞效率可達到99%,整套推進器的機械傳遞效率可達98%。同時滾動軸承也需潤滑和散熱,本潤滑系統給上齒輪箱處的各個軸承單獨油路供滑油,達到對滾子軸承最合理優化的潤滑。
目前國內從事全回轉推進器的幾個廠家,齒輪潤滑方式為:上齒輪箱體內一對錐齒輪采用滴油潤滑,即潤滑油通過開在齒輪上方的油孔滴到齒輪嚙合面上,下齒輪箱體內一對錐齒輪采用浸沒式潤滑。浸沒式潤滑,即齒輪完全浸沒在潤滑油中,當設備在運轉過程中,由于潤滑油的粘性和物理特性等因素,推進器會因為齒輪及軸承的發熱等諸多因素,影響推進器的機械傳遞效率,根據國內廠家公開的技術參數可見,采用浸沒式潤滑的推進器單級機械傳遞效率約為96%,遠遠低于壓力式噴射潤滑的效率。
因此,需要設計一種新的潤滑系統,以解決上述技術問題。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種全回轉式舵槳用噴射浸沒聯合潤滑系統,通過該系統的應用,解決了現有的問題。
為解決上述技術問題,本實用新型是通過以下技術方案實現的:
本實用新型為一種全回轉式舵槳用噴射浸沒聯合潤滑系統,包括主油箱、噴射閥塊、第一錐齒輪、第二錐齒輪、滑油泵、雙聯過濾器、冷卻器、閥塊組件、第一軸承、第二軸承、第三軸承和船槳本體,所述船槳本體與滑油泵之間連接有第八管路;所述滑油泵與雙聯過濾器之間連接有第九管路;所述雙聯過濾器與冷卻器之間連接有第十管路;所述冷卻器與閥塊組件之間連接有第十一管路;所述閥塊組件與噴射閥塊之間連接有第一管路;所述噴射閥塊與主油箱之間連接有第四管路;所述主油箱連接有彎管;所述閥塊組件與第一軸承之間設置有第六管路;所述閥塊組件與第三軸承之間設置有第五管路;所述閥塊組件與第二軸承之間連接有第七管路;所述閥塊組件還連接有第二管路和第三管路;所述第二管路、第三管路分別連接有第一旋轉彎頭、第二旋轉彎頭;所述第一錐齒輪與第二錐齒輪相嚙合。
進一步地,還包括電機,所述電機與滑油泵相連。
進一步地,所述第五管路、第六管路和第七管路均安裝在閥塊組件上,所述第五管路、第六管路、第七管路的開口端分別朝向第三軸承、第一軸承、第二軸承。
進一步地,所述彎管為兩個,兩個所述彎管的開口端朝向第一錐齒輪與第二錐齒輪的嚙合面上。
進一步地,所述第一旋轉彎頭和第二旋轉彎頭相對設置,所述第一旋轉彎頭和第二旋轉彎頭的開口端均朝向第二錐齒輪。
進一步地,所述第一軸承、第二軸承和第二錐齒輪均設于輸入軸上。
進一步地,所述第一錐齒輪的齒數大于第二錐齒輪的齒數。
進一步地,所述第三軸承安裝在與第一錐齒輪直接相連的傳動軸上。
本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型采用了壓力噴射潤滑和浸沒潤滑的組合方式,對全回轉式舵槳中的齒輪和軸承進行潤滑,減少了摩擦阻力,極大地提高了齒輪的傳動效率,使單級齒輪傳遞效率達到99%;由于齒輪的傳遞效率提高了,進而有利于提高全回轉式舵槳的推進效率,比常規舵槳推進效率提高了8%~10%;由于提高了舵槳,從而有利于節省燃料,比常規舵槳燃料節省5%~10%;減少了軸承、齒輪等部件的摩擦損耗,有利于延長零部件使用壽命以及節約成本;并通過潤滑油的流動和循環帶走高速旋轉產生的熱量,有利于降低系統運行時的溫度。
當然,實施本實用新型的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案,下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的一種全回轉式舵槳用噴射浸沒聯合潤滑系統的原理圖;
圖2為本實用新型中上齒輪箱部分齒輪的噴射潤滑結構示意圖;
圖3為本實用新型中全回轉式舵槳的浸沒潤滑結構示意圖;
附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
1-第一管路,2-第二管路,3-第三管路,4-第一旋轉彎頭,5-第二旋轉彎頭,6-主油箱,7-噴射閥塊,8-第一錐齒輪,9-第二錐齒輪,10-彎管,11-輸入軸,12-第四管路,13-第五管路,14-第六管路,15-第七管路,16-電機,17-滑油泵,18-雙聯過濾器,19-冷卻器,20-閥塊組件,21-第一軸承,22-第二軸承,23-第三軸承,24-船槳本體,25-第八管路,26-第九管路,27-第十管路,28-第十一管路。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1所示,本實用新型為一種全回轉式舵槳用噴射浸沒聯合潤滑系統,包括主油箱6、噴射閥塊7、第一錐齒輪8、第二錐齒輪9、電機16、滑油泵17、雙聯過濾器18、冷卻器19、閥塊組件20、第一軸承21、第二軸承22、第三軸承23和船槳本體24,船槳本體24與滑油泵17之間連接有第八管路25,滑油泵17與電機16相連,電機16帶動滑油泵17運轉,滑油泵17與雙聯過濾器18之間連接有第九管路26,雙聯過濾器18與冷卻器19之間連接有第十管路27,冷卻器19與閥塊組件20之間連接有第十一管路28,閥塊組件20與噴射閥塊7之間連接有第一管路1,噴射閥塊7與主油箱6之間連接有第四管路12,主油箱6連接有兩個彎管10;閥塊組件20與第一軸承21之間設置有第六管路14;閥塊組件20與第三軸承23之間設置有第五管路13;閥塊組件20與第二軸承22之間設置有第七管路15;閥塊組件20還連接有第二管路2和第三管路3;第二管路2、第三管路3分別連接有第一旋轉彎頭4、第二旋轉彎頭5。
其中,第五管路13、第六管路14和第七管路15均安裝在閥塊組件20上,第五管路13、第六管路14、第七管路15的開口端分別朝向第三軸承23、第一軸承21、第二軸承22。
其中,第一軸承21、第二軸承22和第二錐齒輪9均設于輸入軸11上,第一錐齒輪8與第二錐齒輪9相嚙合,第一錐齒輪8的齒數大于第二錐齒輪9的齒數。
其中,第三軸承23安裝在與第一錐齒輪8直接相連的傳動軸上。
其中,兩個彎管10均為L形,彎管10的開口端朝向第一錐齒輪8與第二錐齒輪9的嚙合面上。
其中,第一旋轉彎頭4和第二旋轉彎頭5相對設置,且第一旋轉彎頭4和第二旋轉彎頭5的開口端均朝向第二錐齒輪9。
其中,第一管路1、第二管路2、第三管路3、第四管路12、第五管路13、第六管路14、第七管路15、第八管路25、第九管路26、第十管路27和第十一管路28均為液壓油管,為現有的標準件,通過市購獲得;第一旋轉彎頭4、第二旋轉彎頭5和彎管10均為標準件,通過市購獲得。
本系統為結合了壓力噴射潤滑功能和浸沒潤滑功能的聯合潤滑系統。上齒輪箱內的全部組件在舵槳不運行時采用浸沒潤滑的方式,在舵槳運行時采用壓力噴射潤滑的方式;下齒輪箱組件采用浸沒潤滑的方式,即將下齒輪箱內的全部組件完全浸沒在潤滑油中。
對于上齒輪箱中齒輪的潤滑,如圖1所示,系統運行時,啟動電機16帶動滑油泵17運轉,滑油泵17通過第八管路25從舵槳本體24里抽取潤滑油,然后滑油泵17將潤滑油通過第九管路26輸出至雙聯過濾器18,接著潤滑油經過雙聯過濾器18、冷卻器19和閥塊組件20,最后通過閥塊組件20的分流,其中一路潤滑油通過第一管路1到達噴射閥塊7,噴射到上齒輪箱的一對螺旋傘齒的第一錐齒輪8上,多余的潤滑油通過第四管路12流回到主油箱6,噴射到第一錐齒輪8上的潤滑油最終流至舵槳本體24里,繼而循環;主油箱6通過兩個彎管10將潤滑油噴射到第一錐齒輪8和第二錐齒輪9的嚙合面上,噴射到第一錐齒輪8和第二錐齒輪9的嚙合面上頂端潤滑油最終流到舵槳本體24里,繼而循環;通過閥塊組件20的分流,另外有兩路潤滑油分別通過第二管路2、第二管路3到達第一旋轉彎頭4、第二旋轉彎頭5,第一旋轉彎頭4和第二旋轉彎頭5中的潤滑油均噴射到安裝在輸入軸11上的第二錐齒輪9的齒面上,此處由第一旋轉彎頭4和第二旋轉彎頭5噴射到第二錐齒輪9齒面上的潤滑油,最終流到舵槳本體24里,繼而循環;壓力噴射潤滑方式中潤滑油的壓力由溢流閥調節。
對于上齒輪箱中軸承的潤滑,如圖1和圖2所示,系統運行時,啟動電機16帶動滑油泵17運轉,滑油泵17通過第八管路25從舵槳本體24里抽取潤滑油,然后滑油泵17將潤滑油通過第九管路26輸出至雙聯過濾器18,接著潤滑油依次經過雙聯過濾器18、冷卻器19和閥塊組件20,潤滑油經閥塊組件20分流后,其中一路潤滑油通過第五管路13到達第三軸承23,另一路潤滑油通過第六管路14到達第一軸承21,還有一路潤滑油通過第七管路15到達第二軸承22,最后潤滑油流回舵槳本體24中,再次循環;整個過程中,潤滑油的壓力由溢流閥控制。從而,第一軸承21、第二軸承22和第三軸承23均得到潤滑油的潤滑,繼而減少摩擦阻力,并通過潤滑油的流動和循環帶走高速旋轉產生的熱量,有利于降低系統運行時的溫度。
無論是系統是否運行,下齒輪箱中的齒輪和軸承均處于浸沒潤滑的狀態,如圖3所示。
如圖1所示,滑油泵17的輸出端連接有測壓接頭,滑油泵17的兩端并聯有溢流閥,該溢流閥為彈簧控制式溢流閥;冷卻器19的輸入端和輸出端均連接有溫度計。
本系統采用了壓力噴射潤滑和浸沒潤滑的組合方式,對全回轉式舵槳中的齒輪和軸承進行潤滑,減少了摩擦阻力,極大地提高了齒輪的傳動效率,從而提高了全回轉式舵槳的推進效率;減少了軸承、齒輪等部件的摩擦損耗,有利于延長零部件使用壽命以及節約成本;并通過潤滑油的流動和循環帶走高速旋轉產生的熱量,有利于降低系統運行時的溫度。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
最后需要說明的是,以上公開的本實用新型優選實施例只是用于幫助闡述本實用新型。優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節,也不限制該實用新型僅為所述的具體實施方式。顯然,根據本說明書的內容,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用,從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本實用新型。本實用新型僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。