[发明专利]海洋船舶的可转向推进器的润滑布置方法及所用润滑布置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的海洋船舶的可转向推进器的润滑布置方法及所用润滑布置。本发明的润滑方法和布置专门应用于在北极环境下，即在冰出没的水域中使用的可转向推进器。

背景技术

推进器在这里被理解为主要布置在海洋船舶的船体下方的可转向的推进装置。该推进器由船体下方的螺旋桨单元(可围绕竖向轴线旋转/转向)和基本竖直的外壳形成。螺旋桨驱动可以以机械的、液压的或电力的方式进行布置。尽管本发明涵盖了所有三种驱动方式，但是下面对推进器的示例性描述专注于机械驱动所需的结构。对电驱动器和液压驱动器只进行了简要描述。

当从机械驱动的角度来看时，示例性的推进器具有三个主要部分，即上部齿轮箱、竖直轴和下部齿轮箱。上部齿轮箱包括上部齿轮传动装置，该上部齿轮传动装置由基本水平的终止于小齿轮的驱动轴形成，该小齿轮将动力传递给安装在基本竖直的上部齿轮箱轴上的较大的齿轮。竖直轴通常由三部分形成，即上部齿轮箱轴，浮动的中间轴以及小齿轮轴。该中间轴可以借助柔性的或浮动的联轴器被联接到上部齿轮箱轴和小齿轮轴上，或者可以用柔性的或浮动的联轴器来替换中间轴。竖直轴的下端部，即小齿轮轴设置有将动力传递至安装在基本水平的螺旋桨驱动轴上的齿轮的小齿轮。小齿轮和齿轮均位于下部齿轮箱中。下部齿轮箱也被称为吊舱。在两个齿轮箱中，接收动力的轴的旋转速度降低。

如果推进器具有电驱动器或液压驱动器，则可以用电驱动器或液压驱动器来替代机械驱动器的上部齿轮箱。电驱动或液压驱动马达的轴是竖直的并且优选借助柔性的或浮动的联轴器与中间轴相连，或者直接连接至小齿轮轴。电驱动或液压驱动马达有时也可以设置有向下延伸至小齿轮以形成小齿轮轴的轴。

由于在本说明书中讨论的推进器是可转向的，因此推进器必须可以围绕竖直轴线旋转。这意味着上部齿轮箱必须保持固定，而其他的推进器部件被转向。为了满足这种需要，借助环形盖板将上部齿轮箱紧固至海洋船舶的船体结构上。该盖板具有用于竖直轴的开口，并且设置有至少一个转向马达，该转向马达的轴基本竖直地延伸穿过该盖板。转向马达的轴的下端部在盖板的下方设置有转向小齿轮，该转向小齿轮使布置在环形法兰上的环状齿轮进行旋转，该环形法兰安装在竖直轴外壳上，该竖直轴外壳形成可转向/旋转的推进器的框架结构。竖直轴外壳包围竖直轴并且向下延伸成使得下部齿轮箱被紧固至竖直轴外壳的下端部。竖直轴外壳由被称为上部竖直轴外壳的上部部分和被称为下部竖直轴外壳的下部部分形成。上部竖直轴外壳包围浮动的中间轴，并且下部竖直轴外壳包围小齿轮轴。盖板的下表面设置有环状支撑件，并且该环状支撑件的径向外表面面向环状齿轮的径向内表面。支撑竖直轴外壳和下部齿轮箱的重量的轴承被布置成与环状支撑件和环状齿轮连接。上部竖直轴外壳被所谓的主轴箱包围，该主轴箱的外壁(在图1中以渐缩的方式会聚)被布置成与海洋船舶的船体结构相连。主轴箱外壁的下端部设置有支撑竖直轴外壳的轴承和用于将润滑油保持在主轴箱内的密封件。

在轴承和密封件的下方，上部竖直轴外壳终止于附接有下部竖直轴外壳的法兰。下部竖直轴外壳，即所谓的轴腔形成供小齿轮轴延伸穿过的空腔，并且小齿轮轴的上部轴承位于该空腔内。下部齿轮箱被紧固在下部竖直轴外壳的下端部上。下部齿轮箱，即吊舱设置有小齿轮轴的下部轴承和螺旋桨驱动轴及其轴承。

通过在主轴箱、轴腔和下部齿轮箱中布置全油浴，或者在每个润滑位置布置飞溅式润滑对可转向推进器的润滑进行了布置。然而，实践已经表明，尤其在主轴箱中飞溅式润滑是具有挑战性的，这是因为一部分需要润滑的点位于主轴箱的顶部(即在转向中所涉及的转向轴承和齿轮)的高度处。因此，在主轴箱中使用全油浴是优选的备选方案。尽管全油浴润滑确保了最佳的润滑，然而实践表明，在下部齿轮箱中使用全油浴润滑，由于齿轮搅动润滑油而浪费了相当大量能量。当推进器是用于北极环境中的所谓的冰吊舱时，该问题尤为严重。在与传统的开放水域推进器相比较时，冰吊舱构造意味着较小的螺旋桨和较高的螺旋桨轴速，这将导致在搅动润滑油时较高的能量消耗。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种针对上述一种或多种问题的解决方案。

本发明的第二目的是建议一种可转向推进器的润滑系统的改进，用于减少润滑系统的能量消耗。

本发明的第三目的是确保对用于转向推进器的齿轮和轴承进行可靠且有效的润滑。

本发明的第四目的是在下部齿轮箱处使用飞溅式润滑。

本发明的第五目的是增加用于过滤和冷却目的的润滑油循环。