[发明专利]船舶动力分流变速箱

说明书

技术领域

本发明主要涉及船舶动力系、并且更具体地涉及用于将动力从原动机传输至例如推进器的推进装置的系统。

背景技术

已知具有驱动单个推进器的单个发动机的船只会经受迫使船只倾斜或摆动的推进器扭矩作用。具有在相同的旋转方向上驱动多个推进器的多个发动机的船只也会由于推进器扭矩作用而经受倾斜或摆动。推进器扭矩引起的倾斜和摆动使得有时难以控制船只。

因此，某些船只包括使一对推进器在相反的方向上旋转的一对发动机和传动装置。该构造传统上被称为反向旋转推进器并且其能够降低船只上的这种推进器扭矩作用。然而，由于大部分内燃发动机被配置成在(它们的曲柄轴的)单个旋转方向上操作，因此为了在一对发动机后面提供一对反向旋转推进器需要针对船只的每一侧的传动装置和/或终端驱动器的不同的构造。由于右舷侧动力系和左舷侧动力系的部件——包括几何形状——不相同，因此这样会导致增加花费以及系统设计的复杂性。

此外，典型的(i)单发动机/单推进器构造和(ii)双发动机/双推进器构造需要能够运用发动机的整个扭矩或动力输出的终端驱动器组件。因此，利用高扭矩或动力输出发动机的船只需要非常大、重而且昂贵的终端驱动器组件。

已通过如下的方式作出其它尝试来增加推进效率并且降低推进器扭矩作用，即：通过提供一对推进器，所述一对推进器轴向对齐、彼此邻接、并且由同一终端驱动器组件然而在相反方向上驱动。该构造传统上被称为对转推进器。然而，提供对转推进器典型地需要同心设置的一对驱动轴，由此，外驱动轴必须是中空的，这样会影响其长度并且增加花费和设计的复杂性。

各个现有系统均无法提供对如下问题的解决方案，即：提供在大功率船舶应用中使用多个推进器的高效而坚固并且紧凑的船舶驱动系统。

因此，需要能够从单个原动机输入动力并且将该动力分配给一对反向旋转推进器的船舶动力分流变速箱。在不影响完整性的情况下使复杂性最小化的解决方案是优选的。

发明内容

本发明涉及一种用于与船只的船舶动力系系统一起使用的动力分流变速箱。优选实施方式提供了一种船舶动力分流变速箱，所述船舶动力分流变速箱能够结合现有的终端驱动器组件、同时提供利用少于推进器的总数量的发动机进行驱动的反向旋转推进器。通过将来自单个原动机的动力输出分流以便通过使一对推进器反向旋转的两个终端驱动器组件进行分配，因为终端驱动器组件只需要与原动机的总扭矩或动力输出相比的一半扭矩或动力量，所以能够实施较小的终端驱动器组件。较小的终端驱动器组件能够使用具有较高的螺距/直径比系数——其增加系统的推进效率——的较小直径的推进器。这种特征还能够导致较小的船牵引以及改善的船只的操纵。

动力分流变速箱包括相对于船只的船尾板固定的变速箱壳体。齿轮系安装在变速箱壳体内。齿轮系接受来自船舶动力系系统的原动机的动力并且将该动力分流成多个动力输出分量。动力输出分量通过齿轮系在多个不同位置处输出。多个表面驱动器组件联接于变速箱，从而使得多个表面驱动器组件中的每一个从齿轮系接受多个动力输出分量中的至少一个。齿轮系适于相对于船只的船尾板保持恒定的相对位置，同时调节多个表面驱动器组件中的每一个的至少一部分的相对定向以便平衡和转向。通过保持这种恒定的相对位置、或使齿轮系相对于船尾板固定，与连同转向部件一致地运动的变速箱相比，较少地存在齿轮系的旋转部件将回转扭矩效果引入工具的转向系统或其它系统的情况。在根据本发明的动力分流变速箱的一个实施方式中，变速箱壳体安装到船只的船尾板的舷外的表面。多个表面驱动器组件的部分可固定地附连于变速箱壳体并且限定它们之间的表面驱动器间隔宽度。另外，变速箱壳体的宽度可大于表面驱动器间隔宽度，从而使得变速箱壳体横向地延伸超过表面驱动器组件的固定地附连于变速箱壳体的部分。

在本发明的一个实施方式中，齿轮系可包括彼此互相啮合的多个螺旋齿轮。此外，齿轮系可包括至少四个齿轮，所述至少四个齿轮彼此径向对齐并且在其相应的外周向表面相互啮合，从而使得所述至少四个齿轮的至少第一对在第一方向上旋转并且所述至少四个齿轮的至少第二对在相反的第二方向上旋转。另外，多个表面驱动器组件中的第一表面驱动器组件可由来自所述至少四个齿轮中的所述第一对的齿轮驱动并且多个表面驱动器组件中的第二表面驱动器组件可由来自所述至少四个齿轮中的所述第二对的齿轮驱动，从而使得由第一表面驱动器组件和第二表面驱动器组件驱动的一对推进器在相反的方向上旋转。在另一实施方式中，通过一对推进器在相反方向上的旋转实现船只上的扭矩所引起的推进力量值的减小。