ГЛАВНАЯ СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ФРИКЦИОННЫМИ МУФТАМИ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ В ЗУБЧАТЫХ РЕДУКТОРАХ

Предлагаемая полезная модель относится к области главных энергетических установок судов, в частности, к комбинированным судовым энергетическим установкам с зубчатыми редукторами с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением в них.
Известна комбинированная энергетическая установка судна с двумя гребными винтами, приводимыми в действие на экономичном ходе двумя гребными электродвигателями (каждый своим), сцепление валов которых с валопроводами к гребным винтам осуществляется с помощью многодисковых фрикционных муфт, а на более высоких ходовых режимах гребные винты приводятся в движение одним газотурбинным двигателем, крутящий момент от силового вала которого передается на валопроводы к гребным винтам через редукторные передачи и посредством многодисковых фрикционных муфт (других), размещенных на этих же валопроводах (см., например, Ж. «Зарубежное военное обозрение», 2009 г., №5. Статья А. Хализова: «Перспективный фрегат проекта F-125 ВМС Германии», стр. 4, 5 статьи).
Известна комбинированная газотурбинная корабельная энергетическая установка, в которой две газовые турбины совместно работают на один вал гребного винта. Коробка передач (редуктор) позволяет работать любой из двух турбин в одиночку или обеим турбинам вместе (см., например, схема COGAG, Википедия).
Известна главная энергетическая установка скоростного судна с воздушными кавернами на днище, содержащая две судовые силовые установки, состоящие каждая из газотурбинного двигателя, гребного вала с движителем в виде водомета или винта регулируемого шага, вентилятора и зубчатого редуктора, в зубчатом колесе которого, установленном на соединенном с гребным валом главном выходном вале, встроена фрикционная муфта с гидравлическим управлением, при этом зубчатые редукторы силовых установок обращены друг к другу боковыми выходными валами, между выходными концами которых размещен промежуточный вал с возможностью соединения зубчатых редукторов между собой посредством этого вала и фрикционной муфты с гидравлическим управлением, выполненной на выходном конце бокового выходного вала одного из зубчатых редукторов (см., например, патент: RU 147169 U1).
Известна судовая силовая установка, содержащая два двигателя и многовальный зубчатый редуктор с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением в нем, встроенных в промежуточные валах, находящихся в непосредственном соединении с ведущими валами, с маслосистемой с размещенными на корпусе редуктора шестеренными насосами смазки и управления фрикционными муфтами с гидравлическим управлением с зубчатыми приводами от ведущих валов, и где нагнетание каждого из насосов управления фрикционными муфтами соединено с включающей полостью только той фрикционной муфты, которая размещена в вале, соединенном с тем ведущим валом, с приводом от которого соединен насос управления этой фрикционной муфты (см., например, патент на полезную модель: RU 112672 U1) - прототип.
Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности главной судовой энергетической установки с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением в зубчатых редукторах, состоящей из двух силовых установок с зубчатым редуктором в каждой и с единым маслобаком, путем выполнения единой магистрали масла управления фрикционными муфтами с отводами из нее ко всем фрикционным муфтам с гидравлическим управлением главной судовой энергетической установки.
Указанный технический результат в предлагаемой главной судовой энергетической установке с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением в зубчатых редукторах, содержащей две судовые силовые установки с единым маслобаком и трубопроводами масла с обратными, запорными и редукционными клапанами в них, состоящие каждая из двигателя, движителя и зубчатого редуктора, включающего в себя корпус с размещенными на нем шестеренными насосом смазки и насосом управления фрикционными муфтами с гидравлическим управлением с приводом от ведущего вала, соединенного через обгонную муфту с силовым валом двигателя, промежуточные, в том числе боковой, валы, соединенный с гребным валом движителя главный выходной вал с зубчатым колесом с встроенной в нем с возможностью связи с валом фрикционной муфтой с гидравлическим управлением, зубчатые шестерни и колеса, и где зубчатые редукторы силовых установок обращены друг к другу выходными концами боковых валов, между которыми размещен промежуточный вал с возможностью соединения зубчатых редукторов между собой посредством этого вала и фрикционной муфты с гидравлическим управлением, выполненной с возможностью связи с ним на выходном конце бокового вала одного из зубчатых редукторов, достигается согласно полезной модели тем, что нагнетания насосов управления зубчатых редукторов через обратные клапаны соединены в единую магистраль масла управления, из которой выполнены трубопроводы масла управления с установленными в них запорными клапанами ко всем фрикционным муфтам с гидравлическим управлением главной судовой энергетической установки.
Отличительным признаком предлагаемой полезной модели является то, что нагнетания насосов управления зубчатых редукторов через обратные клапаны соединены в единую магистраль масла управления, из которой выполнены линии масла управления с установленными в них запорными клапанами ко всем фрикционным муфтам с гидравлическим управлением главной судовой энергетической установки.
На фиг. 1 схематично представлена предлагаемая главная судовая энергетическая установка с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением в зубчатых редукторах, состоящая из двух силовых установок 1 и 2 с единым маслобаком 3.
В силовой установке 1 гребной вал 4 движителя 5 соединен с силовым валом (поз. на фиг. 1 не обозначена) двигателя 6 посредством зубчатого редуктора 7. В редукторе 7 связанный через обгонную муфту 8 с силовым валом двигателя 6 ведущий вал 9 через зубчатые шестерни, колеса и промежуточные валы (позиции на фиг. 1 не обозначены) связан с зубчатым колесом 10, установленным с возможностью связи посредством фрикционной муфты с гидравлическим управлением 11 в нем на главном выходном вале 12, соединенном с гребным валом 4.
Аналогично, в силовой установке 2 гребной вал 13 движителя 14 соединен с силовым валом (поз. на фиг. 1 не обозначена) двигателя 15 посредством зубчатого редуктора 16. В редукторе 16 связанный через обгонную муфту 17 с силовым валом двигателя 15 ведущий вал 18 через зубчатые шестерни, колеса и промежуточные валы (позиции на фиг. 1 не обозначены) связан с зубчатым колесом 19, установленным с возможностью связи посредством фрикционной муфты с гидравлическим управлением 20 в нем на главном выходном вале 21, соединенном с гребным валом 13.
Силовые установки 1, 2 соединены между собой промежуточным валом 22, установленным между выходными концами 23 и 24 боковых промежуточных валов 25, 26, соответственно, редукторов 7 и 16. При этом на выходном конце бокового вала одного из редукторов (любого, в приведенном на фиг.1 варианте на выходном конце 23 бокового вала 25 редуктора 7) выполнена с возможностью соединения с ним фрикционная муфта с гидравлическим управлением 27.
На корпусах (поз. на фиг. 1 не обозначены) редукторов 7 и 16 размещены шестеренные насосы смазки 28, 29 и управления 30, 31 с зубчатыми приводами (поз. на фиг. 1 не обозначены) от ведущих валов, соответственно, 9 и 18 (через промежуточные валы, шестерни и колеса, позиции которых на фиг. 1 не обозначены). Всасывающие патрубки насосов смазки 28, 29 соединены трубопроводами (поз. на фиг. 1 не обозначены) с маслобаком 3. Всасывания насосов управления 30, 31 соединены (на фиг. не показано) с нагнетанием насосов смазки 28, 29. В нагнетании насосов управления 30, 31 установлены обратные клапаны 32, 33, выходные патрубки (поз. на фиг. 1 не обозначены) которых соединены между собой магистралью 34 масла управления. Из магистрали 34 выполнены отводы (трубопроводы) 35, 36, 37 с установленными в них запорными клапанами 38, 39, 40, соответственно, к включающим полостям фрикционных муфт с гидравлическим управлением 11, 20, 27. Нагнетания насосов управления 30, 31 перед обратными клапанами 32, 33 соединены трубопроводами 41, 42 с установленными в них редукционными клапанами 43, 44 с маслобаком 3.
Работает предлагаемая главная судовая энергетическая установка с фрикционными муфтами с гидравлическим управлением в зубчатых редукторах следующим образом (см. фиг. 1).
При запуске в работу только одного двигателя (для движения судна на экономичном ходе), например, двигателя 6 в силовой установке 1, начинают работать насосы смазки 28 и управления 30, приводимые от ведущего вала 9 редуктора 7. Из нагнетания насоса управления 30, всасывающего масло из нагнетания насоса смазки 28, в свою очередь всасывающего масло через всасывающий трубопровод (на фиг. 1 поз. не обозначена) из маслобака 3, масло управления поступает через обратный клапан 32 в магистраль 34. Открывают запорные клапаны 38, 39, 40 и масло управления из магистрали 34 по трубопроводам 35, 36, 37 поступает во включающие полости фрикционных муфт с гидравлическим управлением (далее ФМ с ГУ) 11, 20 и 27, замыкая их. Крутящий момент от силового вала двигателя 6 через обгонную муфту 8, ведущий вал 9 редуктора 7, далее через зубчатые шестерни, колеса и промежуточные валы (поз. на фиг. 1 не обозначены), зубчатое колесо 10 и через включенную ФМ с ГУ 11 в нем передается на главный выходной вал 12 редуктора 7 и через соединенный с ним гребной вал 4 на движитель 5. Одновременно через коническую передачу (поз. на фиг. 1 не обозначена) с колеса 10 крутящий момент передается на боковой вал 25, его выходной конец 23 с включенной ФМ с ГУ 27 на нем и промежуточный вал 22 на выходной конец 24 бокового вала 26 редуктора 16, далее через коническую передачу (поз. на фиг. 1 не обозначена) на зубчатое колесо 19 и через включенную ФМ с ГУ 20 в нем на главный выходной вал 21, гребной вал 13 и движитель 14. При этом через зубчатые шестерни, колеса и промежуточные валы (поз. на фиг. 1 не обозначены) редуктора 16 крутящий момент через колесо 19 передается также и на ведущий вал 18, то есть начинают работать и насосы 29 и 31 ив магистраль 34 начинает также поступать через обратный клапан 33 масло управления из нагнетания насоса 31. Обгонная муфта 17 исключает передачу крутящего момента с ведущего вала 18 на силовой вал двигателя 15. Редукционные клапаны 43, 44, при необходимости, сбрасывают избыток масла (повышенное давление) из нагнетания насосов управления 30, 31 по трубопроводам 41, 42 в маслобак 3.
Аналогично, при необходимости движения судна на экономичном ходе при одном работающем двигателе 15 (в силовой установке 2) начинают работать насосы смазки 29 и управления 31, приводимые от ведущего вала 18 редуктора 16. Из нагнетания насоса управления 31, всасывающего масло из нагнетания насоса смазки 29, в свою очередь всасывающего масло через всасывающий трубопровод (на фиг. 1 поз. не обозначена) из маслобака 3, масло управления поступает через обратный клапан 33 в магистраль 34. Открывают запорные клапаны 38, 39, 40 и масло управления из трубопровода 34 по отводам 35, 36, 37 поступает во включающие полости ФМ с ГУ 11, 20 и 27, замыкая их. Крутящий момент от силового вала двигателя 15 через обгонную муфту 17, ведущий вал 18 редуктора 16, далее через зубчатые шестерни, колеса и промежуточные валы (поз. на фиг. 1 не обозначены) на зубчатое колесо 19 и через включенную ФМ с ГУ 20 в нем передается на главный выходной вал 21 и соединенный с ним гребной вал 13 на движитель 14. Одновременно через коническую передачу (поз. на фиг. 1 не обозначена) с колеса 19 крутящий момент передается на боковой вал 26 с выходным концом 24, промежуточный вал 22, на выходной конец 23 (с включенной ФМ с ГУ 27 на нем) бокового вала 25 редуктора 7, далее через коническую передачу (поз. на фиг. 1 не обозначена) на зубчатое колесо 10 и включенную ФМ с ГУ 11 в нем на главный выходной вал 12, гребной вал 4 и движитель 5. При этом с колеса 10 через зубчатые шестерни, колеса и промежуточные валы (поз. на фиг. 1 не обозначены) редуктора 7 крутящий момент передается также и на ведущий вал 9, то есть начинают работать и насосы 28 и 30 и в магистраль 34 начинает также поступать масло управления из нагнетания насоса 30 через обратный клапан 32. Обгонная муфта 8 исключает передачу крутящего момента с ведущего вала 9 на силовой вал двигателя 6.
При движении судна на максимальном ходе, то есть при одновременно работающих двигателях 6 и 15, открывают запорные клапаны 38, 39 и масло управления из магистрали 34 по отводам 35, 36 поступает во включающие полости ФМ с ГУ 11, 20, замыкая их. ФМ с ГУ 27 при этом должна быть выключена, то есть клапан 40 должен быть закрыт.Передача крутящего момента от двигателей 6, 15 к движителям 5, 14 происходит только в пределах своих силовых установок 1 и 2. То есть от двигателя 6 только к движителю 5, а от двигателя 15 только к движителю 14. Синхронность вращения движителей 5 и 14 при этом обеспечена заданием частоты вращения силовых валов двигателей 6 и 15 из системы автоматического управления (на фиг. 1 не показана) главной судовой энергетической установки.