【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及船用齿轮箱，具体为一种双动力电机外挂式船用齿轮箱。
技术介绍
1、现有的船用机组通常以柴油机动力输入齿轮箱进行驱动，或以电机动力输入齿轮箱进行驱动。单独使用柴油机组作为动力，在船只低速航行时，柴油机的多余动力会被浪费，且柴油机噪声大，不环保，在某些特定的环境下并不适宜使用柴油机驱动。单独使用电机作为动力，船只航行速度不够快，且续航将成为问题。
2、目前市场上有在开发新能源驱动装置，有使用柴油机和电机相配合的动力输入形式，但是由于水上航行的特殊性，通常是以柴油机作为主动力输入齿轮箱对船只进行驱动，再配合设有小功率的电机作为辅助动力的结构形式，此时电机仅在紧急状态下使用，且小功率电机难以满足长续航的使用需求，且电机通常内置于齿轮箱内，检修不便。
3、本专利技术申请人之前设计的有关双动力的齿轮箱结构，已经申请专利，如专利：一种油电混合动力输入船用齿轮箱（2019104457517），一种油电双动力输入齿轮箱（2016107129898）以及一种油电混合电机外挂式动力输入船用齿轮箱（2020100219870），上述三件专利文献虽然披露的是柴油机和电机双动力输入，但是其电机均是内置于齿轮箱内部，由于受齿轮箱内部安装空间限制，电机功率和尺寸不易过大，所以基本上还是采取柴油机作为主动力输入的方式，实现船只的高速行驶，而电机只是作为辅助动力，实现静音低速行驶。
4、若想实现大功率的电机作为船用齿轮箱的主动力输入，达到静音高速行驶的目的。在考虑成本的前提下，使用交流电机较为恰当，但是大功率的
5、基于上述情况，本申请专利技术人设计了一款使用大功率电机作为主动力，以柴油机作为辅助动力的结构形式的船用机组，并通过将大功率的电机外置于齿轮箱的形式，打破传统的设计，能够实现大功率大尺寸电机的接入，并以电机作为主动力推动船只高速静音行驶，柴油机仅在应急状态下使用，双动力输入满足安全性、环保性等各项需求。
6、尤其是，针对于在旅游景点的游船航行时，在满足绿色环保的前提下，柴油机熄火，仅用电机工作，不仅环保节省能源，且大功率的电机能够满足船只高速静音行驶的使用需求。同时，还能够保证在紧急状况下，能够通过柴油机的快速自动启动，避免由于电机跳闸等问题引发的翻船事故，有效解决船只突然失去动力的风险，保障了行船的安全。
技术实现思路
1、本专利技术技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，主要提供了一种双动力电机外挂式船用齿轮箱，其目的之一在于，解决现有的双动力船用齿轮箱仅能使用柴油机作为主动力输入或者是电机功率过小的问题，通过大功率电机的外挂式设计，实现大功率电机作为船用齿轮箱的主动力输入，实现船只的高速静音行驶，同时还能够在电机跳闸的情况下快速自启动柴油机，有效避免翻船事故，保障行船的安全性。
2、本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
3、本专利技术提供了一种双动力电机外挂式船用齿轮箱，包括柴油机、电机和齿轮箱，电机作为齿轮箱的主动力输入，柴油机作为齿轮箱的辅助动力输入，电机的功率大于柴油机的功率；
4、其中柴油机内置于齿轮箱内部，电机外置于齿轮箱外部，且电机的输出轴通过联轴器与置于齿轮箱内部的电机输入轴实现转动配合。
5、当电机输入轴的直径需满足船规要求：
6、 （1），
7、上述公式（1）中，d为电机输入轴的直径，f为推进装置型式系数，c为轴的设计特性系数，ne为轴传递的额定功率，ne为轴的额定转速，σb为轴材料的抗拉强度。
8、当电机工作时，电机驱动电机输入轴转动，并通过齿轮啮合的方式驱动输出轴实现正向转动或者反向转动；
9、当柴油机工作时，柴油机驱动输入前轴转动，并通过齿轮啮合的方式驱动输出轴实现正向转动或者反向转动。
10、在一些可实现的方式中，柴油机的输入前轴通过滑动轴承与顺车轴连接，顺车轴上套设有顺车输入齿轮和顺车主动齿轮；
11、当齿轮箱处于顺车工况时，顺车主动齿轮与输出齿轮相啮合，输出齿轮套设于输出轴上，且输出轴端部设有用于输出动力的输出联轴节，输出联轴节带动螺旋桨旋转实现顺车工作。
12、在一些可实现的方式中，顺车输入齿轮与套装在倒车轴上的倒车传动齿轮相啮合，且倒车轴上还套设有倒车主动齿轮；
13、当倒车主动齿轮与输出齿轮相啮合时，此时顺车主动齿轮与输出齿轮脱开啮合，利用倒车主动齿轮向输出齿轮传送动力，从而实现倒车工况。
14、在一些可实现的方式中，电机的电机输入轴上套设有电机主动齿轮，电机主动齿轮用于与顺车输入齿轮相啮合。
15、在一些可实现的方式中，顺车轴上空套有顺车主动齿轮，且顺车输入齿轮内部一侧设有顺车离合器，顺车输入齿轮内部另一侧设有柴油机离合器。
16、在一些可实现的方式中，顺车离合器由顺车活塞、顺车内摩擦片、顺车外摩擦片和顺车弹簧组成，其用于控制顺车轴和顺车主动齿轮之间的传动。
17、在一些可实现的方式中，柴油机离合器包括柴油机活塞、内摩擦片a和外摩擦片a和柴油机弹簧组成柴油机离合器，用于控制柴油机输入轴与顺车输入齿轮之间的传动。
18、在一些可实现的方式中，倒车主动齿轮空套在倒车轴上，且倒车传动齿轮内设置倒车离合器；
19、倒车离合器由倒车活塞、倒车内摩擦片、倒车外摩擦片和倒车弹簧组成，其用于控制倒车主动齿轮和倒车轴之间的传动。
20、在一些可实现的方式中，电机输入轴上设有电机离合器，电机离合器包括电机活塞、电机内摩擦片、电机外摩擦片和电机弹簧，其用于控制电机主动齿轮和电机输入轴之间的传动，进而控制电机主动齿轮与顺车输入齿轮是否相啮合。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
22、（1）本专利技术使用大功率电机作为主动力，以柴油机作为辅助动力的结构形式的船用机组，并通过将大功率的电机外置于齿轮箱的形式，打破传统的设计，能够实现大功率大尺寸电机的接入，并以电机作为主动力推动船只运行，柴油机仅在应急状态下使用，双动力输入满足安全性、环保性等各项需求。
23、（2）传统的双动力齿轮箱由于电机内置，齿轮箱内部安装空间限制，无法实现大功率、大尺寸电机的安装，因而电机通常只能作为辅助动力，实现静音低速行驶。而本专利技术中利用大功率电机外置设计，不仅突破齿轮箱内部安装空间的限制，还能够实现静音高速行驶，能够满足不同应用场景的使用需求。
24、（3）本专利技术应用于游船航行时，在满足绿色环保的前提下，柴油机熄火，仅用电机工作，不仅环保节省能源，还能够保证在紧急状况下，能够通过柴油机的快速自动启动，避免由于电机跳闸等问题引发的翻船事故，有效解决船只突然失去动力的风险，保障了行船的安全。
25、（4）本专利技术中柴油机和电机的控制分属于不同的控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双动力电机外挂式船用齿轮箱，包括柴油机（37）、电机（29）和齿轮箱（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，电机输入轴（27）的直径需满足船规要求：
3.根据权利要求2所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
6.根据权利要求4或5所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
10.根据权利要求5所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种双动力电机外挂式船用齿轮箱，包括柴油机（37）、电机（29）和齿轮箱（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，电机输入轴（27）的直径需满足船规要求：
3.根据权利要求2所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的双动力电机外挂式船用齿轮箱，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的双动力电机外挂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈王龙，
申请(专利权)人：杭州萧山江南通用机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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