[发明专利]一种四机两轴船用柴燃并车传动系统

说明书

本发明属于机械传动设备技术领域，具体涉及一种四机两轴船用柴燃并车传动系统，系统呈左右舷对称布置，其中左舷传动系统包括左舷螺旋桨、左舷柴油机、左舷液力偶合器、左舷高弹联轴器、左舷双速齿轮箱、左舷膜片联轴器、左舷并车齿轮箱、左舷同步自动离合器、左舷膜盘联轴器和左舷燃气轮机；右舷传动系统包括右舷燃气轮机、右舷膜盘联轴器、右舷同步自动离合器、右舷并车齿轮箱、右舷膜片联轴器、右舷双速齿轮箱、右舷高弹联轴器、右舷液力偶合器、右舷柴油机和右舷螺旋桨。该传动系统用于同时提高船舶动力系统的功率等级、经济性和主机的利用率。

技术领域：

本发明属于机械传动设备技术领域，具体涉及一种四机两轴船用柴燃并车传动系统。

背景技术：

柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等主机广泛应用于各类水面船舶，基于三类主机构建的单一类型船用动力系统在功率密度、最大功率、经济性、操纵运转机动性等方面各具优缺点。当船舶的满载排水量指标达到3000～6000吨，续航里程要求在4000～6000海里之间的时候，单一类型主机构成的动力系统已经无法同时满足船舶对于航速、续航能力和机动性的最优化需求。为了解决上述难题，联合动力系统开始被广泛应用，柴燃联合是目前最主要的船用联合动力形式之一。该动力系统在大功率范围内保证了船舶航行时的经济性，降低了耗油率，增加了航程。

柴燃联合动力系统可分为两种主要类型，即柴燃联合交替工作(Combined dieselor gas turbine，CODOG)动力系统和柴燃联合并车工作 (Combined diesel and gasturbine，CODAG)动力系统。CODOG动力系统在巡航时采用柴油机作为原动机，加速时采用燃气轮机推进。CODAG动力系统在巡航时采用柴油机作为原动机，而在加速时采用燃气轮机和柴油机并车推进。CODAG相对于CODOG的优势在于其继承了CODOG巡航时柴油机的经济性，而且在高速时还能将柴油机并入动力系统，而不是让柴油机“闲置”，进一步增大了动力系统的功率等级和柴油机的利用率。

传动装置是联合动力系统中的关键设备，联合传动技术通常是与主机技术保持同步发展。与动力系统相对应地，柴燃联合传动技术也分为两大类，即柴燃交替传动和柴燃并车传动。其中，柴燃并车传动又可以根据传动装置所匹配主机和桨轴数量，分为三机两轴、四机两轴等多种传动形式。目前，我国已经具备了研制大功率船用柴油机和燃气轮机的能力，但尚不具备相应的柴燃联合传动装置设计能力，仅对三机两轴船用柴燃联合传动技术进行过原理性研究，尚未提出过功率等级更高、结构和控制策略均较为简单的四机两轴船用柴燃并车传动系统方案。

发明内容：

本发明的目的是提供一种四机两轴柴燃并车传动系统，用于同时提高船舶动力系统的功率等级、经济性和主机的利用率。该传动系统可用于船用柴油机和燃气轮机的并车传动，实现四台主机（两台柴油机、两台燃气轮机）和两根螺旋桨之间的扭矩传递和转速匹配。共有三种运行模式，分别为：两台柴油机驱动双桨运行、两台燃气轮机驱动双桨运行、两台柴油机和两台燃气轮机并车驱动双桨运行。

本发明采用的技术方案为：一种四机两轴船用柴燃并车传动系统，所述并车传动系统呈左右舷对称布置，其中左舷传动系统包括左舷螺旋桨、左舷柴油机、左舷液力偶合器、左舷高弹联轴器、左舷双速齿轮箱、左舷膜片联轴器、左舷并车齿轮箱、左舷同步自动离合器、左舷膜盘联轴器和左舷燃气轮机；右舷传动系统包括右舷燃气轮机、右舷膜盘联轴器、右舷同步自动离合器、右舷并车齿轮箱、右舷膜片联轴器、右舷双速齿轮箱、右舷高弹联轴器、右舷液力偶合器、右舷柴油机和右舷螺旋桨；所述左舷传动系统的左舷燃气轮机通过膜盘联轴器和同步自动离合器与左舷并车齿轮箱的船艏侧输入端相联，所述左舷柴油机通过液力偶合器、高弹联轴器与左舷双速齿轮箱的输入端相联，所述左舷双速齿轮箱的输出端通过膜片联轴器与左舷并车齿轮箱的船艉侧输入端相联，所述左舷并车齿轮箱的输出端与左舷螺旋桨相联；所述右舷传动系统的联接方式与左舷传动系统相同。