Установка для подключения вспомогательного двигателя к судовому валогенератору

 

G P ;„, - — --

И СА ЙОГЕ

О П

CoIo3 Co8ercKHx

Социалистических

Республик (") 608327

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 16 02 73(21) 1885470 27 ° 1 (23) Приоритет (32) 18 02 72 (31) Р 22 08. 511 6(33) ФРГ (43) Опубликовано 15 04.78Бюллетень %14 (45) Дата опубликования описания з.03. 78,, (51) М. Кл.е

В 63 Н 23/18

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УЙК 629.12-8

621.833.67 (0&8.8) Иностранцы

Хейнц Хирзит (ФРГ) и Георге Кампбелл (США) Иностранная фирма

"Маннесман:1 Меер А Г" (ФРГ) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДКЛ1СЧЕНИЯ

ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

К СУДОВОМ У RA ЛОГЕН ЕРА ТОРУ

Изобретение относится к судовому машиностроению, в частносги к установкам для подключения вспомогательного двигателя к судовому валогснератору.

Известна судовая силовая установка, содержащая зубчатую передачу, кинематически связывающую двигатель судна с валопроводом гребного винта, переключающую муфту, соединяющую валопровод гребного винта с выходным валом двигателя, гидравлическую передачу, включающую регулируемый насос, кинематически связанный через зубчатую передачу И с выходным валом двигателя и гидравлпчески с гидродвигателем, который кинематически связан через зубчатую передачу с валопроводом гребного винта (1).

Однако известная установка не обеспечи15 васт привода с дового генератора от главного дни гатс,ля судна

Наибо,.ее близкой к изобретению является установка для подключения вспомогательного двигателя к судовому валогенератору, содержащая зубчатую передачу, кинематически связывающую главный двигатель судна, валопровод гребного винта, валогенератор и вспомогательный двигатель, а также содержащая переключающую муфту, соединяющую входной вал зуо атой передачи с выходным валом главного двигателя (2). 25 о

Однако у известной установки при изменении хода судна и соответственно частоты вращения главного двигателя, невозможно II03,держивать неизменной астоту вращения вазогенератора и, следовательно. осуществлять наиболее экономичный режим привода валогенератора от главного,7впгателя судна.

Целью изобретения является обеспечение постоянной частоты вра пения валогенератора при переменной частоте вращения любого нз приводны i двигателей.

Для этого I предлагаемой установке зубчатая передача спабжеH;1 дифференпиальным планетарным редуктором, гидравлической передачей и датчиком частоты вращения гребного винта, причеч насос пгдравлической передачи связан кинематически с валогенератором и гн 7равлически с регулпруечым гидродвигателсч. который кннематически связан с водилом планетарного редуктора, солнечное колесо последнего кинематическн связано с валогенератором и вспомогательным двигателем, а эпипикл— с входным валом зубчатой передачи, при этом датчик частоты вращения гребного винта электрически связан с регулирующим устройством гидродвигателя.

На фиг. 1 изображена схема привода судового валогенератора; на фиг. 2 — кинематн603327 ческая схема установки для подключения вспомогательного двигателя к валогенератору.

Судовая силовая установка содержит главный двигатель 1, например дизельный, соединенный через сцепную муфту 2 и главный редуктор 3 с валопроводом 4 гребного винта 5.

Главный двигатель 1 через главный редуктор 3 и установку 6 для подключения вспомогательного дизельного двигателя 7 соединен с валогенератором 8 трехфазного тока.

При этом вспомогательный двигатель 7 связан с установкой 6 посредством сцепной муфты 9.

Установка 6 для подключения вспомогательного двигателя 7 к судовому валогенератору 8 содержит зубчатую передачу, кинема. ически связывающую между собой главный двигатель 1, водопровод 4, валогенератор 8 и вспомогательный двигатель 7, и переключающую муфту 10, соединяющую Входной вал Й зубчатой передачи через главный редуктор 3 с выходным валом главного двигателя 1.

Входной вал 11 жестко соединен с эпициклом 12 дифференциального планетарного редуктора и посредством разъединительной муфты 13 и шестерен 14 и 15 связан с валом 16, который через сцепную муфту 9 соединен с вспомогательным двигателем 7. Последний в сво|о очередь через вал 16, разъединительную муфту 17, шестерни 18, 19 и вал 20 кинематически связан с солнечным колесом 21 планетарного редуктора. Солнечное колесо 21, жестко закрепленное на валу 20, связано через шестерни 22, 23, 24, вал 25 с жестко закрепленными на нем шестернями 26 и 27 и шестерню 28 с валом 29 валогенератора 8.

Валы шестерен 23, 24 соединены соответ твенно с управляющим масляным насосом 30 и топливным насосом 31„а вал 25 с датчиком ч и сл а оборотов 32.

Валогенератор 8 через вал 29, шестерни 28, 27 и вал 25 кинематически связан с жестко закрепленным на последнем насосом 33 гидравлической передачи. Насос 33 соединен гидравлической линией 34 с регулируемым гпдродвигателем 35, который в свою очередь через вал".36, шестерни 37 — 40 связан кинематически с водилом 41 планетарного редуктора, несущем на себе сателлиты 42, взаимодействующие с внутренним зубчатым зацеплением эпицикла 12. При этом на валу 36 укреплен подпружиненный тормоз 43 с гидравлическим отпусканием.

На валу 20 солнечного колеса 21 укреплен датчик 44 частоты вращения гребного винта 5, соединенный электрической системой управления с регулирующим устройством (на чертеже не показано) гидродвигателя 35.

Все детали зубчатой передачи размещены в жестком корпусе 45, причем если главный редуктор 3 расчитан на 11ередачу полной мощности главного двигателя. 1, то зубчагая передача может быть расчитана па передачу существеHHQ меньшей моцц ости, оп11еделяемной мощностью валогенератора или вспомогательного дви ателя.

Управляющие ñòðoéñòâà (на кортеже не показаны), ос ществляющие автоматические изменения режимов работы силовой установки судна в зависимости от условий эксплуатации, .юсредством переключения сцепных, разобщительных и переключающей муфт, допускают ручное переключение iказанных муфт.

Установка работает следующим образом.

Тормоз 43 обеспечивает фиксацию нулевого положения гидродвигателя 35 при пуске или

10 остановке гидравлическои передачи, т. е. обеспечивает опорный крутящий момент и не допускает превышения увеличения скорости вращения гидродвигателя и его повреждения.

При экономичном ходе судна главный двигатель 1 через включенную сцепную муфту 2 и главный редуктор 3 приводит во вращение валопровод 4 с гребным винтом 5 и одновременно приводит во вращение валогенератор 8 .через включенную переключающую муфту 10, вал 11, эпицикл 12, сателлиты 42, солнечное колесо 21 дифференциального планетарного редуктора, вал 20, шестерни 22, 23, 24 и 26, вал 25, шестерни 27, 28 и вал 29. При этом от вала 25 приводится во вращение насос 33 гидравлической передачи и от него по гидрав25 лической линии 34 — гидродвигатель 35, который через вал 36 и шестерни 37 — 40 вращает водило 41 планетарного редуктора. Датчик 44 в соответствии с изменением (в»ределах 10 — 15%) частоты вращения гребного винта 5 регулирует скорость вращения гидродвигателя 35 и соответственно водила 41, которая сум мируется со скоростью вращения входного вала 11 таким образом, чтобы частота вращения валогенератора 8 оставалась постоянной в указанном диапазоне частот вращения главного двигателя 1 судна. Тем самым обеспечивается постоянство частоты трехфазного тока в электроэнергетической системе судна и снижается расход топлива за счет использования наиболее экономичного привода валогенератора 8 от главного двигателя. При этом сцепная муфта 9 и разобщительная муфта 17 отключены и вспомогательный двигатель 7 остановлен. При отклонении частоты вращения гребного винта 5 (и соответственно главного двигателя 1) за пределы указанного диапазона вследствие маневрирования судна, система управления автоматически включает сцепную муфту 9, отключает разъединительную муфту 13, включает разъединительную муфту 17 и запускает вспомогательный двигатель 7. После набора двигателем 7 (через 5 — 20 сек) нужного числа оборотов отключается переключающая муфта 10 и вспомогательный двигатель через разъединительную муфту 17 и шестерни 18, 19 вращает вал 20 солнечного колеса 21 и далее валогенератор 8 с поддержанием частоты его вращения через гидравлическую передачу и дифференциальный планетарный редуктор.

При восстановлении частоты вращения лав. ного двигателя 1 процесс переключения осу.ществляется в обратном порядке и валогенератор приводится во вращение главным дви60 гателем.

603327

При остановке, например при аварии глав ного двигате.тя, система управления отключает сцепную муфту 2, включает разъединительную муфту 13 и отключает разъединительную муфту 17. Затем снижающиеся обороты гребного винта согласуются с располагаемой по характеристике греоного винта мошнос1ью немедленно запускаемого вспомогательного двигателя 7, после чего двигатель 7 включением сцепной муфты 9 подключается для привода через главIIûé редуктор 3 валопровода 4 гребного винта и судно может продолжать движение с уменьшеййой скоростью.

В этом случае привод валогенератора невозможен из-за недостатка мощности вспомогательного двигателя и электроснабжение судна осуществляется агрегатом аварийного питания.

При стоянке судна валогенератор приводится во врашение вспомогательным двигателем, для чего включается сцепная муфта 9 и разьединительная муфта 17. В этом режиме вспомогательный двигатель работает только на валогенератор с постоянной частотой вращения, не зависящей от частоты вращения гребного винта, и в работе гидравлической передачи и дифференциального йланетарного редуктора нет необходимости ..

Таким образом, предлагаемая установка обеспечивает постоянство частоты врашения валогенератора с приводом, как от главного, так и от вспомогательного двигателя судна.

Формула изобретения

Установка для подключения вспомогательного двигателя к судовому валогенератору, содержащая зубчатую передачу, кинематически связывающую главный двигатель судна, валопровод греоного винта, валогенератор и вспомогательный двигатель, а также содержащая переключаюшую муфту, соединяющую входной вал зубчатой передачи с выходным валом главного двигателя, от гичающаяся тем, что, с целью обеспечения постоянной частоты врашения валогенератора при переменной частоте вращения любого из приводных двигателей. зубчатая передача снабжена дифференциальным планетарным редуктором, гидравлической

15 передачей и датчиком частоты вращения гребного винта, причем насос гидравлической передачи связан кинематически с валогенератором и гидравлически регулируемым гидродвига-. телем, который кинематически связан с водилом планетарного редуктора, солнечное колесо последнего кинематически связано с валогенератором и вспомогательным двигателем, а эпицикл — с входным валом зубчатой передачи, при этом датчик частоты вращения гребного винта электрически связан с регулируюшим устройством гидродви гателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1099887, кл. 65 Р 9, 1962.

2. Мелешкин Г. А. «Генераторные установки зо отбора мощности на судам>, Л., «Судостроение», 1967, с. 112 — 113.

603327

Фиг г

Составигель Ю. Новак

Текред 0..1уговая Корректор П. Макаревич

Тираж 561 Подписное

Редактор О. Торгагиева

Заказ 1670/62

LllllrtHllH Госуда;.. Bell .ого ком итсга Синсi а Министров СССР по делам изобретений и огкрн тий

113035, Москва; %-35, Раушская II;I6., д. 4/5

Филиал ПГ1П «Патент», г. Ужгород, ул. Г1росктная, 4