一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱的制作方法

本技术涉及一种船用齿轮箱，尤其一种可以燃油驱动和电力驱动的混合动力输入特大减速比船用齿轮箱。

背景技术：

1、现有技术混合动力船用齿轮箱一般都以内燃机作为第一动力源，电动机作为辅助动力装置、一般输入功率远小于柴油机。常规情况下是在柴油机工作在先的情况下选择电动机并车形成混合动力输入，或者在特定工况下各自独立工作。

2、由于近年我国在电能存储、电力驱动技术等领域取得重大突破，推动了电动技术上船的步伐。但由于船舶不同于车辆，不仅大功率充电不方便，而且由于船舶在水道运行时间长，驱动功率大，单纯的电力驱动无法解决大功率和长续航的问题。采用电驱为主、燃油为辅的混合动力驱动可以实现船舶节能、减排运行，特殊情况下大功率输出，又能解决用户的缺电续航焦虑；船舶载荷轻或短途航行时可以纯电运行；当逆流或顶浪航行电机超负荷时可以选择柴油机并车以便增加功率输出；当船舶靠泊或只需要缓慢航行时可以仅用电机纯电驱动，避免主机长时间怠速工作而燃烧不充分造成主机积碳、排烟超标污染空气。当船舶运行中电力不足时，可以降低航速运行柴油机单独运行。采用电驱为主的混合动力驱动，不仅可以尽量让柴油机在经济转速工作或减少柴油机的运行，解决主机积碳、燃油浪费和污染排放问题，而且尽量多时间的纯电航行，可以大幅降低船舶能耗和运力成本。

3、但是现有技术混合动力船用齿轮箱不能满足纯电驱动大功率输入，且存在以电机在先工作、后并入柴油机工作时存在电机旋转方向与柴油机侧离合器工作方向匹配的问题。而且齿轮箱整体结构偏大，电机级齿轮的布置和燃油级齿轮的布置会相互制约和影响，在齿轮设计时也受到诸多限制。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种结构紧凑，方便电机级和燃油级的处理布置，能设计成特大减速比，体积小，电机级和燃油级相互无干涉，可以将电机级和燃油级设计为不同的减速比，可靠性高，操作方便的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱；解决了现有技术中存在的电机级和燃油级的齿轮设计相互干扰，齿轮箱体积大，混动时工作不稳定的技术问题。

2、本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，包括齿轮箱体，在齿轮箱体内设有电机级驱动部件、燃油级驱动部件和输出轴部件，所述的电机级驱动部件包括电机级输入轴部件和电机级中间轴部件，所述的燃油级驱动部件包括燃油级输入轴部件、燃油级传动轴部件和燃油级中间轴部件；所述的电机级输入轴部件、燃油级输入轴部件、燃油级传动部件的中心共线，电机级输入轴的中心、燃油级输入轴的中心和输出轴的中心三个点的连线形成的三角形为锐角三角形。共线设计让电机级和燃油级的齿轮更方便布置，两套系统单独操作，互不影响，同时可以设计成两套不同的传动减速比。根据船舶工况变化，通过改变齿轮箱的工作状态，来适应船舶重载并车提高功率输出、纯电高效节能驱动、缺电燃油续航驱动等。

3、作为优选，所述的齿轮箱体包括上下依次布置的上箱体、中箱体和下箱体，上箱体和中箱体的分箱面设置在电机级输入轴部件、燃油级输入轴部件和燃油级传动部件的中心连线上。将中箱体和下箱体的分箱面设置在输出轴部件中心水平面。将上箱体和中箱体的分箱面设置在电机级输入轴部件、燃油级输入轴部件和传动部件的中心连线上，方便3离合器部件的拆装。将支架设置在中箱体上且将支架通过加强筋的型式与输出轴轴承座直接相连，将齿轮箱承受的螺旋桨推力以最简路线传递至箱体支撑面，简化传力路线、增加箱体强度。将中箱体和下箱体的分箱面设置在输出轴部件中心水平面，方便大齿轮的拆装。

4、作为优选，所述的电机级中间轴部件包括电机级齿轮轴，电机级齿轮轴的一端套接有电机级中间轴齿轮，电机级齿轮轴与输出轴部件中的输出齿轮啮合。

5、作为优选，所述的燃油级中间轴部件包括燃油级齿轮轴，燃油级齿轮轴的一端套接有燃油级中间轴齿轮，燃油级齿轮轴与输出轴部件中的输出齿轮啮合。

6、电机级和燃油级共用输出大齿轮，结构简单，方便制造。

7、作为优选，在电机级输入轴上设有方向油泵组件，在燃油级输入轴上设有工作油泵组件。电机级输入轴上设有可以判断电机旋转方向的方向泵组件，方向油泵两侧的压力油反馈至燃油级顺车和倒车工作油路上的常闭式液控压力开关，燃油级的顺车和倒车油路的工作油反馈至设置在电机级的方向油泵出油管路的压力开关，来控制顺车还是倒车，确保两侧的离合器不会错向工作。

8、作为优选，所述的电机级输入轴部件包括电机级输入轴，在电机级输入轴上套有电机级主动齿轮，电机级主动齿轮与电机级中间轴齿轮啮合，同时在电机级输入轴上安装有电机级离合器。

9、作为优选，所述的燃油级输入部件包括燃油级输入轴，燃油级输入轴上套接有顺车主动齿轮、顺车传动齿轮和顺车离合器，顺车主动齿轮与中间轴齿轮啮合；顺车传动齿轮与倒车传动齿轮啮合，倒车传动齿轮套接在倒车传动轴上，倒车传动轴上还套接有倒车主动齿轮，倒车主动齿轮与中间轴齿轮啮合。

10、作为优选，所述的电机级输入轴部件包括电机级输入轴，在电机级输入轴上套接有电机级离合器和电机级主动齿轮，电机级主动齿轮与电机级中间轴齿轮啮合。

11、齿轮箱输入端设有电机级离合器、燃油级顺车离合器、燃油级倒车离合器共3套离合器。当燃油级离合器脱开，仅电机级电动输入离合器结合时，它相当于一台纯电力推进船用齿轮箱，电机正反转均能可靠运行。当电机级离合器脱开，燃油级相当于传统燃油动力的船用齿轮箱。

12、因此，本实用新型的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱具备下述优点：电机级和燃油级设有各自独立的一级传动齿轮，与输出级形成两级减速传动，不仅减速比可以设计很大，而且可以根据需要，将电机级和燃油级设为不同的减速比。船用齿轮箱电机级和燃油级共用输出大齿轮，结构简单、方便制造。

技术特征：

1.一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，包括齿轮箱体，在齿轮箱体内设有电机级驱动部件、燃油级驱动部件和输出轴部件，其特征在于：所述的电机级驱动部件包括电机级输入轴部件和电机级中间轴部件，所述的燃油级驱动部件包括燃油级输入轴部件、燃油级传动轴部件和燃油级中间轴部件；所述的电机级输入轴部件、燃油级输入轴部件、燃油级传动部件的中心共线，电机级输入轴的中心、燃油级输入轴的中心和输出轴的中心三个点的连线形成的三角形为锐角三角形。

2.根据权利要求1所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：所述的齿轮箱体包括上下依次布置的上箱体、中箱体和下箱体，上箱体和中箱体的分箱面设置在电机级输入轴部件、燃油级输入轴部件和燃油级传动部件的中心连线上，将中箱体和下箱体的分箱面设置在输出轴部件中心水平面。

3.根据权利要求1所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：所述的电机级中间轴部件包括电机级齿轮轴，电机级齿轮轴的一端套接有电机级中间轴齿轮，电机级齿轮轴与输出轴部件中的输出齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：所述的燃油级中间轴部件包括燃油级齿轮轴，燃油级齿轮轴的一端套接有燃油级中间轴齿轮，燃油级齿轮轴与输出轴部件中的输出齿轮啮合。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：在电机级输入轴上设有方向油泵组件，在燃油级输入轴上设有工作油泵组件。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：所述的电机级输入轴部件包括电机级输入轴，在电机级输入轴上套有电机级主动齿轮，电机级主动齿轮与电机级中间轴齿轮啮合，同时在电机级输入轴上安装有电机级离合器。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：所述的燃油级输入轴部件包括燃油级输入轴，燃油级输入轴上套接有顺车主动齿轮、顺车传动齿轮和顺车离合器，顺车主动齿轮与中间轴齿轮啮合；顺车传动齿轮与倒车传动齿轮啮合，倒车传动齿轮套接在倒车传动轴上，倒车传动轴上还套接有倒车主动齿轮，倒车主动齿轮与中间轴齿轮啮合。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，其特征在于：所述的电机级输入轴部件包括电机级输入轴，在电机级输入轴上套接有电机级离合器和电机级主动齿轮，电机级主动齿轮与电机级中间轴齿轮啮合。

技术总结
本技术涉及一种船用齿轮箱。一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱，包括齿轮箱体，电机级输入轴部件、燃油级输入轴部件、燃油级传动部件的中心共线，电机级输入轴的中心、燃油级输出轴的中心和输出轴的中心三个点的连线形成的三角形为锐角三角形。本技术提供了一种结构紧凑，方便电机级和燃油级的处理布置，能设计成特大减速比，体积小，电机级和燃油级相互无干涉，可以将电机级和燃油级设计为不同的减速比，可靠性高，操作方便的一种特大减速比油电混合动力船用齿轮箱；解决了现有技术中存在的电机级和燃油级的齿轮设计相互干扰，齿轮箱体积大，混动时工作不稳定的技术问题。

技术研发人员：杨朝良,严凯宏,王红余,戴嘉铭,孔洁顺,卢叶妹
受保护的技术使用者：杭州发达齿轮箱集团有限公司
技术研发日：20231226
技术公布日：2024/11/4