[实用新型]一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置

说明书

一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，属于船舶设备技术领域，装置由内燃机、离合器、齿轮箱、变速装置和螺旋桨连接组成；本实用新型在任何功率输出点，内燃机输出转速和输出扭矩可以为任意组合，使内燃机能在此输出功率点以最小油耗运行；变速装置能根据内燃机输出功率的大小自动找到螺旋桨推进特性曲线上与内燃机输入功率相等的那个功率点，并自动调节输出转速、扭矩到那个功率相应的转速和扭矩；在船舶因重载、劲载、低速航行等工况使机桨匹配不在最佳工作点时，能使内燃机始终运行在高效率区，节油效果显著，降低了内燃机单位功率输出的油耗，降低了运行成本。

技术领域

本实用新型属于船舶设备技术领域，涉及一种船舶推进装置，具体的说是涉及一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置。

背景技术

由内燃机通过机械传动驱动螺旋桨的船舶推进系统，机桨匹配是按额定转速下的额定功率进行的，如果船舶出现轻载或重载工况，螺旋桨的推进特性曲线发生移动，则推进内燃机则不能在额定转速、额定功率下或最佳效率区运行，造成推进内燃机单位功率油耗增加，运行工况恶化。若船舶低速航行，因螺旋桨推进特性曲线比推进内燃机外特性曲线陡，在低于额定转速的特定转速运行时，推进内燃机功率在此转速下不能发出在此转速下最佳效率的功率，导致单位功率油耗增大，造成浪费。

在船舶实际运行中，船舶不能完全在设计机桨匹配点运行，因为航行过程中结合海上工况、装载数量偏差、机器的老化磨损等情况，都会使螺旋桨的推进特性曲线发生移动，偏离额定工况；船舶低航速航行是必然要发生的情况，尤其是内河船绝大部分时间都运行在低速航行状态。这些情况的存在均造成了船舶油耗显著的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对船舶在实际工作过程中螺旋桨的转速和扭矩不能与内燃机输出转速与扭矩形成设定的匹配，容易造成内燃机功率油耗增加、引起运行工况的恶化等不足，提出一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，可使螺旋桨推进特性曲线上的输出转速和扭矩与内燃机输出自动匹配，使内燃机在任何功率输出时都能在最佳效率点运行，大大降低了内燃机单位功率输出的油耗，降低运行成本。

本实用新型的技术方案：一种主机与螺旋桨转速扭矩自动匹配的船舶推进装置，包括内燃机和螺旋桨；其特征在于：所述推进装置还由离合器、齿轮箱和变速装置组成；所述变速装置由输入轴、输入轮中心轮、输入行星轮、输出行星轮、行星轮轴、惰轮、惰轮轴、输出中心轮、输出轴、行星架、行星架轴、行星架轴承、行星轮轴承和惰轮轴承组成；所述输入轴转动连接在所述左侧机架中，所述行星架轴转动连接在所述中间机架中，所述输出轴转动连接在所述右侧机架中，所述输入轴、输出轴和行星架轴设置在同一轴线上，所述输入轴与所述输入中心轮连接固定，所述输入中心轮与所述输入行星轮形成外啮合传动连接，所述输出轴与所述输出中心轮连接固定，所述输出中心轮与所述惰轮形成外啮合传动连接，所述惰轮与输出行星轮形成外啮合传动连接，所述行星架通过行星架轴承与所述行星架轴转动连接，所述行星轮轴承均布设置在所述行星架的周向上，所述行星轮轴穿过所述行星轮轴承，其一端与所述输入行星轮连接固定，另一端与所述输出行星轮连接固定，所述输入行星轮、输出行星轮、惰轮进行自转，所述输入行星轮、输出行星轮、惰轮与行星架作为整体围绕行星架轴进行公转，所述内燃机与所述变速装置上的输入轴之间连接设有中间轴，所述离合器和齿轮箱设置在所述中间轴上，所述变速装置上的输出轴通过艉轴与所述螺旋桨连接。

所述输入行星轮、输出行星轮均不少于2组。

所述外啮合传动连接的输入中心轮、输出中心轮可用内啮合的输入齿圈轮、输出齿圈轮代替。

外啮合状态下所述输入中心轮的直径小于输出中心轮的直径；内啮合状态下所述输入中心轮的直径大于输出中心轮的直径，输入中心轮的与输出中心轮转速传动比小于1。

所述输入行星轮与输出行星轮同轴同速。

所述惰轮设置在输入行星轮一侧或设置在输出行星轮一侧，惰轮轴的一端与行星架固定连接，另一端与惰轮轴承活动连接。