[发明专利]船用蜗杆蜗轮装置飞机起飞助推系统

说明书

技术领域：本发明涉及一种船用的、利用船舶主机动力系统能量的、蜗杆蜗轮装置助推飞机起飞的系统。

技术背景：现有的船用飞机起飞助推系统，是利用蒸汽膨胀推动活塞产生推力，或电能驱动直线电机产生推力，助推飞机起飞。

发明内容：本发明是要提供一种船用的、蜗杆蜗轮装置的、使用船舶主机动力系统能量、通过离合器和变速器装置传递能量、助推终速度可调可设定的飞机起飞助推系统。

现有的蒸汽活塞助推系统，需要独立于船舶主机的锅炉(如果主机不是蒸汽轮机)和蒸汽贮藏装置，汽缸活塞系统；现有的直线电机助推系统，需要发电机和电容贮能装置，直线电机系统。如果锅炉或发电机可以与船舶主机共用，但由于助推时的能量集中释放，至少需要独立的贮能装置。本发明不需要独立的动力系统，而是与船舶主机系统共享。本发明也不需要独立的能量贮藏装置，船舶动力系统自身可以提供强大的瞬时机械运动能量。现有的蒸汽活塞助推，或者直线电机助推，是相对复杂和精密的系统。本发明的离合器、变速器装置和蜗杆蜗轮装置，是纯机械装置，相对简单和不精密，并且纯机械装置的比较可靠性更高，更适合船舶上动荡的工作环境和状态。本发明的助推系统，是纯机械的能量传递系统，不需要能量形式的转换，可以直接由船舶动力系统提供。当飞机起飞时，数万吨的船舶在船舶发动机满功率推动下全速前进，发动机系统具备足够大的转动惯量，来满足助推系统此时的能量需求。

附图说明：图1为本发明的系统流程图。

具体实施方式：首先说明对变速器的要求，此变速器是无极可调速变速器，目前此类变速器已经应用在某些汽车上，原理上不存在问题。此变速器预先设定好不同的档位，以适应不同飞机助推起飞的加速度以及速度要求。本发明的任务是以如下方式完成，如图1，当某型飞机需要助推起飞时，将变速器进档到对应的档位上。这时候，在这个工作系统中，轮船主机工作的转速r₁是确定的，助推距离AB是确定的，蜗杆蜗轮的齿距是确定的，此型飞机助推起飞过B点的线速度是确定的，助推过程的直线加速度是确定的。由此可以确定这个工作系统中另两个重要的工作参数：蜗轮过B点的时间t₂，和蜗轮过B点时蜗杆的转速r₂。助推起飞工作时，t₁时刻离合器合上，将转速为r₁的主机扭矩传递给t₁时刻转速为零的变速器输入端C，经过变速器的无极变速，在规定时刻t₂变速器输出端D得到转速为r₂的扭矩输出，通过1∶1传动比的传动装置，将t₁至t₂时间、D端从零至r₂的旋转扭矩传递给蜗杆蜗轮装置，蜗杆蜗轮装置将旋转运动转换成直线运动，蜗轮从A点移动至B点，并达到所要求的线速度，完成助推起飞。

同时t₂时刻触发系统的限位和制动，离合器分离，蜗杆停止转动。由于蜗杆蜗轮装置具有的传动自锁和不可逆特征，即蜗齿螺旋角度决定蜗杆蜗轮的主动从动。在本装置中，设定旋转运动为主动运动，直线运动为从动运动。蜗杆停止转动后，飞机后续起飞的直线后坐加速度不会传递回系统，不会影响飞机的后续起飞。如果有必要，可以在蜗杆B点的外端，留一段没有螺纹的空螺杆，在万一限位和离合器分离都失效的时候，使蜗杆空转，而不至于发生顶杆事故。