專利名稱：由液壓控制的船用消防泵齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種船用消防泵齒輪箱，尤其是一種由液壓控制離合的船用消防泵增速齒輪箱，主要用于各種拖船、工作船、平臺供應(yīng)船的消防系統(tǒng)，以及專業(yè)消防船的對外消防系統(tǒng)，屬于船舶輔助動力輸出的傳動裝置。
背景技術(shù)：
目前大部分船舶的消防泵由主推進(jìn)齒輪箱提供的輔助功率輸出端(PTO)直接提供?；蛴芍魍七M(jìn)齒輪箱提供的輔助功率輸出端(PTO)帶輔助發(fā)電機(jī)，由輔助發(fā)電機(jī)輸出功率驅(qū)動消防泵。無論是主推進(jìn)齒輪箱通過輔助功率輸出端(PTO)直接驅(qū)動消防泵，還是主推進(jìn)齒輪箱提供的輔助功率輸出端(PTO)帶輔助發(fā)電機(jī)，由發(fā)電機(jī)驅(qū)動消防泵，都會使主推進(jìn)齒輪箱結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，不利于船體結(jié)構(gòu)的緊湊。還會導(dǎo)致主推進(jìn)齒輪箱的傳動效率降低，控制及應(yīng)急操作也更加繁瑣。因此，設(shè)計開發(fā)一種置于主機(jī)自由端結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易于控制的增速消防泵齒輪箱是市場的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前船舶的消防泵的驅(qū)動模式導(dǎo)致主推進(jìn)齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，甚至?xí)绊憘鲃有实膶嶋H問題，提供一種由液壓控制的船用消防泵齒輪箱。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，包括箱體、輸入軸，輸出齒輪軸和離合器，其特征在于
a)箱體由上箱體、中箱體和下箱體組成；輸入軸通過中箱體與下箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中，輸出齒輪軸通過中箱體與上箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中；或輸入軸通過中箱體與上箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中，輸出齒輪軸通過中箱體與下箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中；
b)離合器為液壓離合器，液壓離合器包括內(nèi)摩擦片、摩擦片座、外摩擦片和外殼，外摩擦片與內(nèi)摩擦片相間設(shè)置，其中，內(nèi)摩擦片與摩擦片座同步動作，外摩擦片與外殼同步動作；
c)驅(qū)動齒輪通過軸承安裝在輸入軸上并與輸出齒輪嚙合，液壓離合器位于驅(qū)動齒輪的一側(cè)，液壓離合器中的摩擦片座通過鍵與輸入軸固定連接，外殼與驅(qū)動齒輪側(cè)壁固定連接;
d)輸入軸一端伸出箱體，另一端設(shè)有齒輪泵驅(qū)動齒輪，齒輪泵安裝在中箱體上，齒輪泵驅(qū)動齒輪通過齒輪泵上的從動齒輪驅(qū)動齒輪泵；輸出齒輪軸的一端伸出箱體；
e)齒輪箱液壓系統(tǒng)包括齒輪泵、過濾器、溢流閥、電磁換向閥、冷卻器和油池，其中，由溢流閥保證液壓離合器具備恒定的工作壓力，液壓離合器的工作支路為齒輪泵一過濾器—電磁換向閥，由電磁換向閥控制液壓離合器的工作狀態(tài)；潤滑支路為齒輪泵一過濾器一冷卻器，然后再由潤滑油道傳送到各潤滑點。在本發(fā)明中在液壓離合器中摩擦片座上設(shè)有花鍵，摩擦片座通過花鍵與匹配的內(nèi)摩擦片聯(lián)接；外殼上設(shè)有花鍵，外殼通過花鍵與匹配的外摩擦片聯(lián)接所述的摩擦片座通過雙鍵與輸入軸固定連接，外殼通過螺栓與驅(qū)動齒輪側(cè)壁固定連接。在本發(fā)明中支撐輸入軸和輸出齒輪軸的軸承均為調(diào)心滾子軸承，支撐驅(qū)動齒輪的軸承為一對圓錐滾子軸承。在本發(fā)明中伸出箱體的輸出齒輪軸端部設(shè)有鼓形齒聯(lián)軸器。在本發(fā)明中齒輪箱液壓系統(tǒng)中通過溢流閥提供離合器工作壓力。本發(fā)明的優(yōu)點在于齒輪箱結(jié)構(gòu)緊湊，由于輸入軸通過中箱體與下箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中，輸出齒輪軸通過中箱體與上箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中；或輸入軸通過中箱體與上箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中,輸出齒輪軸通過中箱體與下箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中，可根據(jù)船體布置靈活調(diào)整輸入輸出布置，大量節(jié)約船艙空間；由于使用獨立的潤滑及監(jiān)測控制系統(tǒng)，提高了齒輪箱運(yùn)行和控制的可靠性；由于支撐輸入軸和輸出齒輪軸的軸承均為調(diào)心滾軸軸承，可以對齒輪副進(jìn)行必要的齒形和齒向嚙合狀態(tài)修形以降低噪聲，提高齒輪副承載能力，更加適應(yīng)線速度較高的運(yùn)轉(zhuǎn)工況；由于輸出端與消防泵輸入軸采用鼓形齒式聯(lián)軸器聯(lián)接，能有效補(bǔ)償軸系校中的偏差，避免軸承過熱現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明涉及的一種實施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是液壓離合器的局部放大示意圖。圖中1、上箱體，2、調(diào)心滾子軸承，3、輸出齒輪軸，4、中箱體，5、圓錐滾子軸承，6、調(diào)心滾子軸承，7、輸入軸，8、下箱體，9、驅(qū)動齒輪，10、液壓離合器，11、鼓形齒聯(lián)軸器，12、齒輪泵，13、從動齒輪，14、齒輪泵驅(qū)動齒輪，15、過濾器，16、溢流閥，17、電磁換向閥，18、冷卻器，19、外殼，20、外摩擦片，21、內(nèi)摩擦片，22、摩擦片座。
具體實施例方式附圖非限制性地公開了本發(fā)明實施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。由圖1和圖2可見，本發(fā)明一種由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，包括上箱體1、中箱體4、下箱體8、輸入軸7，輸出齒輪軸3和液壓離合器10，其中；輸入軸7通過中箱體4與下箱體8結(jié)合部的調(diào)心滾子軸承6支撐于箱體中，輸出齒輪軸3通過中箱體4與上箱體I結(jié)合部的調(diào)心滾子軸承2支撐于箱體中。驅(qū)動齒輪9通過一對圓錐滾子軸承5安裝在輸入軸7上，驅(qū)動齒輪9與輸出齒輪哨合,液壓離合器10位于驅(qū)動齒輪9的一側(cè),液壓離合器10中的摩擦片座22與驅(qū)動齒輪9側(cè)壁固定連接，外殼19通過鍵與輸入軸7固定連接。輸入軸7 —端伸出箱體，另一端設(shè)有齒輪泵驅(qū)動齒輪14，齒輪泵12安裝在中箱體4上，齒輪泵驅(qū)動齒輪14通過齒輪泵12上的從動齒輪13驅(qū)動齒輪泵；輸出齒輪軸3的一端伸出箱體。在本實施例中,伸出箱體的輸出齒輪軸3端部設(shè)有鼓形齒聯(lián)軸器11。在本實施例中，支撐輸入軸7和輸出齒輪軸3的軸承均為調(diào)心滾子軸承，支撐驅(qū)動齒輪9的軸承為一對圓錐滾子軸承5。在本實施例中，齒輪箱液壓系統(tǒng)中通過溢流閥16提供離合器工作壓力。
具體實施時，輸入軸7也可以通過中箱體4與上箱體I結(jié)合部的軸承支撐于箱體中,輸出齒輪軸3則通過中箱體4與下箱體8結(jié)合部的軸承支撐于箱體中。本發(fā)明的工作油路中包括齒輪泵12、過濾器15，溢流閥16冷卻器18和電磁換向閥21。液壓系統(tǒng)工作時，齒輪泵12為系統(tǒng)提供液壓油。油液經(jīng)過過濾器15過濾，保證一定的清潔度，避免影響系統(tǒng)各閥塊的正常工作。溢流閥16的作用是保持液壓離合器10的工作壓力維持在一個恒定值，在該系統(tǒng)中，這個值即液壓離合器工作所需要的壓力。電磁換向閥17由外部信號控制，實現(xiàn)離合器工作油路的通斷。當(dāng)需要合排時，油液沿著齒輪泵12 —過濾器15 —電磁換向閥17，然后由電磁換向閥17進(jìn)入離合器10，實現(xiàn)離合器10結(jié)合。當(dāng)脫排時，17電磁換向閥切斷油路，離合器10脫排。潤滑油路中，油液沿著齒輪泵12—過濾器15 —溢流閥16 —冷卻器18，冷卻過后的油液經(jīng)過潤滑齒輪箱內(nèi)部潤滑油道抵達(dá)各個潤滑點，潤滑點包括齒輪副、軸承和離合器。由圖3可見，液壓離合器10包括內(nèi)摩擦片21、摩擦片座22、外摩擦片20和外殼19，外摩擦片20與內(nèi)摩擦片21相間設(shè)置，其中，摩擦片座22上設(shè)有花鍵，摩擦片座22通過花鍵與匹配的內(nèi)摩擦片21聯(lián)接，使得內(nèi)摩擦片21與摩擦片座22同步動作；外殼19上設(shè)有花鍵，外殼19通過花鍵與匹配的外摩擦片20聯(lián)接，使得外摩擦片20與外殼19同步動作所述的摩擦片座22通過雙鍵與輸入軸7固定連接，外殼19通過螺栓與驅(qū)動齒輪9側(cè)壁固定連接。使用前，將齒輪箱的輸入軸7通過高彈性聯(lián)軸器與柴油機(jī)輸出端相連，消防泵通過鼓形齒聯(lián)軸器11與齒輪箱的輸出齒輪軸3連接。使用中，當(dāng)消防泵不工作時，液壓離合器處于脫開狀態(tài)，輸入軸7隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動離合器摩擦片座22及內(nèi)摩擦片21同步轉(zhuǎn)動，但離合器內(nèi)外摩擦片并未壓緊，外摩擦片20、離合器外殼19以及驅(qū)動齒輪9及輸出齒輪軸3保持靜止，齒輪箱無輸出。當(dāng)需要進(jìn)行對外消防作業(yè)時，駕駛臺發(fā)出合排信號，液壓離合器10在高壓油的作用下合排，內(nèi)摩擦片21和外摩擦片22被壓緊開始同步旋轉(zhuǎn)，帶動外殼19、驅(qū)動齒輪9開始旋轉(zhuǎn)，從而帶動輸出齒輪軸3旋轉(zhuǎn)輸出功率。由于齒輪箱輸入軸7始終隨柴油機(jī)旋轉(zhuǎn)，即使液壓離合器10處于脫排狀態(tài)，輸入軸7上兩個調(diào)心滾子軸承6及安裝輸入齒輪的一對圓錐滾子軸承5始終處于工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，包括箱體、輸入軸，輸出齒輪軸和離合器，其特征在于: a)箱體由上箱體、中箱體和下箱體組成；輸入軸通過中箱體與下箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中，輸出齒輪軸通過中箱體與上箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中；或輸入軸通過中箱體與上箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中，輸出齒輪軸通過中箱體與下箱體結(jié)合部的軸承支撐于箱體中； b)離合器為液壓離合器，液壓離合器包括內(nèi)摩擦片、摩擦片座、外摩擦片和外殼，外摩擦片與內(nèi)摩擦片相間設(shè)置，其中，內(nèi)摩擦片與摩擦片座同步動作，外摩擦片與外殼同步動作； c)驅(qū)動齒輪通過軸承安裝在輸入軸上并與輸出齒輪嚙合，液壓離合器位于驅(qū)動齒輪的一側(cè)，液壓離合器中的摩擦片座通過鍵與輸入軸固定連接，外殼與驅(qū)動齒輪側(cè)壁固定連接; d)輸入軸一端伸出箱體，另一端設(shè)有齒輪泵驅(qū)動齒輪，齒輪泵安裝在中箱體上，齒輪泵驅(qū)動齒輪通過齒輪泵上的從動齒輪驅(qū)動齒輪泵；輸出齒輪軸的一端伸出箱體； e)齒輪箱液壓系統(tǒng)包括齒輪泵、過濾器、溢流閥、電磁換向閥、冷卻器和油池，其中，由溢流閥保證液壓離合器具備恒定的工作壓力，液壓離合器的工作支路為:齒輪泵一過濾器—電磁換向閥，由電磁換向閥控制液壓離合器的工作狀態(tài)；潤滑支路為齒輪泵一過濾器一冷卻器，然后再由潤滑油道傳送到各潤滑點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，其特征在于:在液壓離合器中:摩擦片座上設(shè)有花鍵，摩擦片座通過花鍵與匹配的內(nèi)摩擦片聯(lián)接；外殼上設(shè)有花鍵，外殼通過花鍵與匹配的外摩擦片聯(lián)接:所述的摩擦片座通過雙鍵與輸入軸固定連接，外殼通過螺栓與驅(qū)動齒輪側(cè)壁固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，其特征在于:支撐輸入軸和輸出齒輪軸的軸承均為調(diào)心滾子軸承，支撐驅(qū)動齒輪的軸承為一對圓錐滾子軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，其特征在于:伸出箱體的輸出齒輪軸端部設(shè)有鼓形齒聯(lián)軸器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由液壓控制的船用消防泵齒輪箱， 其特征在于:齒輪箱液壓系統(tǒng)中通過溢流閥提供離合器工作壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由液壓控制的船用消防泵齒輪箱，包括箱體、輸入軸，輸出齒輪軸和離合器，箱體由上箱體、中箱體和下箱體組成；輸入軸和輸出齒輪軸通過軸承支撐于上、中、下箱體的結(jié)合部；離合器為液壓離合器，驅(qū)動齒輪通過軸承安裝在輸入軸上并與輸出齒輪嚙合，液壓離合器位于驅(qū)動齒輪的一側(cè)；輸入軸一端伸出箱體，另一端設(shè)有齒輪泵驅(qū)動齒輪，齒輪泵安裝在中箱體上；輸出齒輪軸的一端伸出箱體；齒輪箱液壓系統(tǒng)包括齒輪泵、過濾器、溢流閥、電磁換向閥、冷卻器。液壓離合器的工作支路為齒輪泵→過濾器→電磁換向閥，由電磁換向閥控制液壓離合器的工作狀態(tài)；潤滑支路為齒輪泵→過濾器→冷卻器，然后再由潤滑油道傳送到各潤滑點。
文檔編號F16H57/023GK103075465SQ20131001199
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者陳永道, 雷海寧, 侯玉江, 周存修, 韓林平, 劉昉, 黃宇鋒 申請人:南京高精船用設(shè)備有限公司