專利名稱：船用傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的一種多檔、船用傳動(dòng)裝置。
在常規(guī)的船用傳動(dòng)裝置中，一定距螺旋槳被一發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)一具有恒傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置所驅(qū)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)形式的效果是，驅(qū)動(dòng)設(shè)備只對一個(gè)工作點(diǎn)才能調(diào)整到最佳。
然而常常出現(xiàn)這樣的情形，其時(shí)這種結(jié)構(gòu)形式起著不好的作用當(dāng)比如驅(qū)動(dòng)設(shè)備被置于一盡可能高的最終速度時(shí)，在由于氣候條件、貨物等造成船舶阻力增加的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)降低，由此僅能利用發(fā)動(dòng)機(jī)總功率的一部分。此外，船舶的加速性能變壞且發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)載較高。這樣的后果是產(chǎn)生炭煙。
另一方面，如果驅(qū)動(dòng)設(shè)備被置于一盡量高的加速度或一阻力提高的速度的話，則在正常條件下可達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，而不會(huì)因此輸出全部功率。這樣也會(huì)對可獲得的最終速度產(chǎn)生不良影響。
為此有必要這樣地來優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置，使其能適應(yīng)不同的運(yùn)行條件，由此使發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在最佳轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
為此目的曾建議采用一種變距螺旋槳。但這一解決方案機(jī)械上十分復(fù)雜且因此費(fèi)錢，且因此尤其是對賽艇/快艇來說是不適宜的。另外，一個(gè)變距螺旋槳還具有不高的效率。
DE196 24 913 A1公布了一種船用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它具有一發(fā)動(dòng)機(jī)、一開關(guān)機(jī)構(gòu)、以及一帶有一個(gè)開關(guān)參數(shù)矩陣的可編程電子控制裝置。該電子控制裝置監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速并產(chǎn)生一控制信號，該控制信號用來控制開關(guān)過程。由于該系統(tǒng)形成一個(gè)整體，因此不可能再配備上文所述常規(guī)型式的已有傳動(dòng)裝置類型。更經(jīng)常地則是要根據(jù)要求來研制新的傳動(dòng)裝置。
從DE31 02 556 A1中已知有一種用于船舶驅(qū)動(dòng)設(shè)備的兩級傳動(dòng)裝置，其中采用了一種行星齒輪裝置。對于巡航航速來說，該傳動(dòng)裝置具有一種經(jīng)摩擦離合器實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比為1∶1的開關(guān)式直接檔，與此相對，對于一個(gè)最高速的航速來說，則提供有一種經(jīng)行星齒輪裝置和一液壓耦合器形成的，能將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為快速的快速檔。
用這樣的結(jié)構(gòu)形式則對高速范圍來說便不能實(shí)現(xiàn)小的傳動(dòng)比跳躍；同樣也不可能實(shí)現(xiàn)一種簡單的傳動(dòng)比改變。此外，在最高速范圍之內(nèi)也出現(xiàn)能量損耗。
因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種可根據(jù)負(fù)載換接的船用傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置與一定距螺旋槳或一水噴射器相結(jié)合可使之可變地適應(yīng)不同的工作條件。
根據(jù)本發(fā)明，這一任務(wù)是由權(quán)利要求1的特征所解決的。本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展形式可以從從屬權(quán)利要求中加以了解。
為此則建議，在一已有的主傳動(dòng)裝置之上用法蘭連接一個(gè)具有至少兩個(gè)中間軸的公開的前置傳動(dòng)裝置，其中兩中間軸這樣地被分布配置在主傳動(dòng)裝置的主軸的周圍，使得沒有附加的力作用在主軸上。為此，該前置傳動(dòng)裝置也可被法蘭連接到船用傳動(dòng)裝置系列中的不同傳動(dòng)裝置實(shí)施形式上而無需再來研制全新的傳動(dòng)裝置。因此它們的應(yīng)用范圍也是十分廣的。
此外，該前置傳動(dòng)裝置是做成模塊化的，這樣通過調(diào)節(jié)少量的部件便可將其調(diào)整到不同的工作條件上，而無需研制新的傳動(dòng)裝置。
此外，變速部件這樣地來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得經(jīng)一所提供的接插系統(tǒng)用相同的部件但卻經(jīng)過另外的裝配過程能實(shí)現(xiàn)既可轉(zhuǎn)成快速又可轉(zhuǎn)成慢速的傳動(dòng)比。另外，通過改變的各變速部件的齒數(shù)也可實(shí)現(xiàn)不同的變速分級跳躍。
所有這些僅需很少的安裝費(fèi)用，而由此卻可實(shí)現(xiàn)差不多是任意的傳動(dòng)比且與一種行星齒輪裝置相比尤其還可實(shí)現(xiàn)小的傳動(dòng)比改變。
由于在大多數(shù)場合僅需對相同部件進(jìn)行一種另外的裝配，因此這種所建議的結(jié)構(gòu)形式是很便宜的。此外該形式針對不同的使用要求還能提供很大的靈活性。
以下根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖中

圖1a為一處于高的最終速度的常規(guī)船用驅(qū)動(dòng)裝置的一功率—轉(zhuǎn)速關(guān)系圖；圖1b為一處于高的加速度的常規(guī)船用驅(qū)動(dòng)裝置的一功率—轉(zhuǎn)速關(guān)系圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一第一變化型式的前置傳動(dòng)裝置的一剖視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一第二變化型式的前置傳動(dòng)裝置的一剖視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一第三變化型式的前置傳動(dòng)裝置的一剖視圖。
圖1a表明了將一船用驅(qū)動(dòng)設(shè)備調(diào)節(jié)適合不同運(yùn)行條件的必要性當(dāng)該驅(qū)動(dòng)設(shè)備被置于一盡量高的最終速度時(shí)，則在一與此相應(yīng)的高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n時(shí)最佳的工作點(diǎn)A位于額定轉(zhuǎn)速n-max的附近，該額定轉(zhuǎn)速又在最大功率P-max的附近產(chǎn)生一高的輸出功率P。在因氣候條件、貨物等造成的船舶阻力提高的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將變慢而此時(shí)則不能達(dá)到最佳的工作點(diǎn)。圖中新工作點(diǎn)A’則表示僅能利用發(fā)動(dòng)機(jī)總功率的一部分。此外，加速性能也因此變壞而發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)載也很高，這樣的后果還會(huì)產(chǎn)生炭煙。
圖1b示出另一種典型的不利情形在圖示場合，驅(qū)動(dòng)設(shè)備被置于高加速度以及高的船舶阻力情形。發(fā)動(dòng)機(jī)由此在正常條件下則達(dá)到位于工作點(diǎn)B的額定轉(zhuǎn)速n-max，而不輸出全部的功率P-max。
如圖2所示，一前置傳動(dòng)裝置1被法蘭連接到一主傳動(dòng)裝置2上。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一軸3。根據(jù)本發(fā)明可經(jīng)一離合器4直接被連接至主傳動(dòng)裝置2，由此可得傳動(dòng)比為1∶1，或者另外一種方式則是用兩個(gè)中間軸5來選擇另一種傳動(dòng)比i。變速可經(jīng)另一離合器或者經(jīng)一空程6來激勵(lì)。經(jīng)該空程則自動(dòng)、機(jī)械地來承受負(fù)載。
經(jīng)本文所述的用作為將功率分配至兩根對稱地相對配置的中間軸5之上的前置傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，則在主傳動(dòng)裝置2上不作用有附加的力，因?yàn)榇藭r(shí)主軸10的軸承力已被消除。由此便無需改變殼體或支承結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的這一特別優(yōu)越的實(shí)施形式中，出于消除噪聲的考慮提供有一斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12。為在這種場合使主軸10脫離附加力的作用，提供有止推輪齒11，它們用來支承由此所產(chǎn)生的主軸齒輪的軸向力。
在中間軸5的斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12的齒圈和主軸10之間提供有一彈性環(huán)形連接件8，其一端與齒圈相嚙合，而其另一端則與主軸10相連接，由此在該兩端之間則提供有一彈性區(qū)間。該彈性區(qū)間優(yōu)越地具有一縮小的壁厚。
通過相應(yīng)選擇變速件7和8，則可實(shí)現(xiàn)一種任意的換檔分級，這樣在發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間便始終可得到一種最佳的調(diào)諧狀態(tài)為能實(shí)現(xiàn)另外一種傳動(dòng)比，則僅需替換斜齒輪件12。
此外，根據(jù)本發(fā)明的前置傳動(dòng)裝置的變速件被這樣地進(jìn)行設(shè)計(jì)使得經(jīng)一所提供的接插系統(tǒng)9并采用相同的部件但卻經(jīng)另外的裝配過程可獲得與初始傳動(dòng)比i成倒數(shù)的傳動(dòng)比1/i。
這一情形示出于圖3之中通過將中間軸5相對排列并對部件7和8以及離合器裝置和空程裝置4和7作相應(yīng)的裝配來獲得一傳動(dòng)比1/i。
為實(shí)現(xiàn)該目的，變速部件7、8經(jīng)一接插系統(tǒng)9各自被插到或固定到發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的軸3或主傳動(dòng)裝置2的主軸10上。
這種可根據(jù)負(fù)載換接的特性也可不經(jīng)空程而經(jīng)采用兩被調(diào)節(jié)的片式離合器4、4’來實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)在圖4中可看出經(jīng)片式離合器4’可直接接通到主傳動(dòng)裝置，而經(jīng)片式離合器4則功率被分流到中間軸5上。另外，這一經(jīng)鏡像原理實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)所取得的傳動(dòng)比也可不花很多的費(fèi)用來加以改變?yōu)榇丝蓪⒆兯俨考缟纤龅亓砑友b配，由此則可取得與初始傳動(dòng)比成倒數(shù)的傳動(dòng)比。
盡管本文敘述了一種兩檔傳動(dòng)裝置，但采用所述的前置傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)形式也可實(shí)現(xiàn)多檔傳動(dòng)裝置。本發(fā)明并不局限于一種具有一分開主傳動(dòng)裝置的多檔船用傳動(dòng)裝置。它可被提供有一包括有所有傳動(dòng)比級、也包括主傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比級在內(nèi)的殼體。根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的種類和所要求的總傳動(dòng)比，可以完全取消主傳動(dòng)裝置。為此僅需調(diào)節(jié)軸連接器。圖3示出一種這樣的傳動(dòng)裝置。
附圖標(biāo)記1前置傳動(dòng)裝置2主傳動(dòng)裝置3發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的軸4離合器5中間軸6空程7變速部件8變速部件，彈性連接件9接插系統(tǒng)10主軸11止推輪齒12斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
權(quán)利要求
1．多檔船用傳動(dòng)裝置，用于具有一將發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳遞給定距螺旋槳或水噴射器的主傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于該船用傳動(dòng)裝置除了一優(yōu)選的單檔主傳動(dòng)裝置(2)外還具有一分開的、被法蘭連接到該主傳動(dòng)裝置(2)上的前置傳動(dòng)裝置(1)，該前置傳動(dòng)裝置(1)具有至少兩根中間軸(5)和變速部件(7,8,12)，其中中間軸(5)被這樣地分配配置在主傳動(dòng)裝置的主軸(10)的周圍，使得在該主軸(10)上不作用有附加的力。
2．如權(quán)利要求1所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于中間軸(5)和變速部件(7,8)是可以替換的且可與一種與初始方位相對應(yīng)的方位來加以安裝，從而可實(shí)現(xiàn)一種與初始變速比成倒數(shù)的傳動(dòng)比。
3．如權(quán)利要求2所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于變速部件(7,8)經(jīng)一接插系統(tǒng)(9)可各自插到和固定到發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的軸(3)或主軸(10)上。
4．如上述權(quán)利要求之一所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于為中間軸(5)和變速部件(7,8)提供有一斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)，其傾斜角被這樣地調(diào)節(jié)使得能消除作用在中間軸(5)上的軸向力。
5．如權(quán)利要求4所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于在具有斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)的中間軸(5)的齒圈和主軸(10)以及發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的軸(3)之間提供有一彈性、環(huán)形連接件(8)，其一端與齒圈嚙合，而其另一端則與主軸(10)或發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的軸(3)相連接，其中在兩端之間提供有一彈性區(qū)間。
6．如權(quán)利要求5所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于彈性區(qū)間被形成一具有縮小壁厚的區(qū)段。
7．如權(quán)利要求5或6所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于在具有斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案中，提供有止推輪齒(11)，以使主傳動(dòng)裝置(2)的主軸(10)不受附加力的作用。
8．如上述權(quán)利要求之一所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于前置傳動(dòng)裝置(1)被提供有兩離合器(4,4’,6)，這樣經(jīng)一第一離合器(4’)直接被接通到主傳動(dòng)裝置(2)的主軸(10)且經(jīng)啟動(dòng)一第二離合器將功率分流至中間軸(5)上以實(shí)現(xiàn)另一個(gè)傳動(dòng)比。
9．如上述權(quán)利要求之一所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于前置傳動(dòng)裝置(1)被提供有一離合器(4)和一空程(6)，其中經(jīng)該離合器(4)直接被接通到主傳動(dòng)裝置(2)的主軸(10)且經(jīng)空程(6)將功率分流至中間軸(5)上，這樣可自動(dòng)、機(jī)械地承受負(fù)載。
10．如上述權(quán)利要求之一所述的多檔船用傳動(dòng)裝置，其特征在于它是一個(gè)兩檔傳動(dòng)裝置。
11．多檔船用傳動(dòng)裝置，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳遞給一定距螺旋槳或水噴射器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于它具有至少兩根中間軸(5)和變速部件(7,8,12)，其中中間軸(5)被這樣地分配配置在主軸(10)的周圍，使得在主軸(10)上不作用有任何附加力。
全文摘要
多檔船用傳動(dòng)裝置,用于具有一將發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳遞給一定距螺旋槳或水噴射器的主傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,它除了一優(yōu)選的單檔主傳動(dòng)裝置(2)之外還具有一分開的被法蘭連接到該主傳動(dòng)裝置(2)上的前置傳動(dòng)裝置(1),該前置傳動(dòng)裝置(1)具有至少兩根中間軸(5)和變速部件(7,8,12),其中中間軸(5)被這樣地分配配置在主傳動(dòng)裝置的主軸(10)的周圍,使得在主軸(10)上不作用有任何附加的力。
文檔編號F16H3/097GK1313820SQ99810024
公開日2001年9月19日 申請日期1999年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月3日
發(fā)明者伯納德·胡諾爾德 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司