3.3.3. Главные передачи. Комбинированные передачи

В современных СЭУ достаточно редко можно встретить какой либо отдельный тип передачи. Более часто используется сочетание различных типов передач, которое позволяет наиболее полно использовать их положительные свойства и тем самым улучшить технико-экономические и эксплуатационные показатели СЭУ.

Наиболее часто встречающимися сочетаниями в комбинированных передачах являются гидрозубчатые передачи, включающие в свой состав гидравлическую передачу и механический редуктор, а также различные виды электромеханических передач.

Примеры гидрозубчатых передач показаны на рис. 3.3.3.а,б. В первом случае два дизеля через суммирующий редуктор и гидротрансформатор работают на одну общую линию вала; во втором – два главных дизеля каждый через свой гидротрансформатор передают вращающий момент на один суммирующий редуктор, и далее на общую линию вала.

На рис. 3.3.3.в,г показаны примеры электромеханических передач. В первом случае, с целью уменьшения массы ГЭД и удобства их взаимного размещения, применены четыре легких высокооборотных электродвигателя, работающих на один суммирующий редуктор. Во втором примере показано совмещение электрической передачи с прямой непосредственной передачей и МОД. Здесь возможны следующие варианты работы пропульсивной установки:

1) главный двигатель через муфту обеспечивает прямую передачу на линию вала и движитель судна; муфта ГЭД при этом отключена;

2) главный двигатель через муфту обеспечивает прямую передачу на линию вала и движитель судна; часть его мощности используется на выработку электроэнергии в ГЭД, работающем в режиме валогенератора (муфта ГЭД включена);

3) на линию вала судна через включенные муфты работают совместно главный двигатель и ГЭД, обеспечивая максимальную скорость движения судна. ГЭД при этом получает питание от дизель-генераторов;

4) главный двигатель с помощью муфты отключен от линии вала. На линию вала работает только ГЭД, получающий питание от дизель-генераторов и обеспечивающий малые хода судна.

Рис. 3.3.3. Некоторые схемы комбинированных передач

ГД – главный двигатель; ДГ – дизель-генератор; ГУП – главный упорный подшипник; ГТр – гидротрансформатор; Р – редукторная передача; М – муфта; ГЭД – гребной электродвигатель

3.3.4. Главные передачи. Соединительные и соединительно-разобщительные муфты

Для соединения отдельных элементов комплекса двигатель—редуктор—валопровод—винт используют муфты соединительные и соединительно-разобщительные.

Соединительные муфты жестко или эластично соединяют от­дельные элементы и во время работы установки не допускают их разъединения.

Соединительно-разобщительные муфты в отличие от соедини­тельных обеспечивают соединение отдельных элементов (валов) или их разобщение во время работы установки (вращения соеди­няемых элементов).

Конструкции тех и других муфт разнообразны. Соединитель­ные муфты подразделяют на неподвижные и подвижные. Непо­движные муфты применяют для жесткого соединения двух валов, исключающего их взаимные перемещения. Подвижные соедини­тельные муфты различных конструкций допускают некоторое от­клонение осей валов в радиально-осевом направлении. Они могут быть жесткими подвижными компенсирующими (рис. 3.3.4.), упругими компенсирующими с металлическими пружинными элементами (рис. 3.3.5.), упругодемпфирующими с резинотканевыми или капроновыми упругими элементами (рис. 3.3.6.). Кроме того, соединительные муфты разделяются на неразъемные (разбираемые только во время демонтажа, ремонта и т. д.) и разъединяемые (вручную, механически от привода) во время бездействия установки. Конструкция разъединяемой зубча­той муфты, служащей для отключения гребного вала от редуктора в ДРУ, где ГД используются для привода грузовых насосов, показана на рис. 3.3.7.

Рис. 3.3.4. Сдвоенная зубчатая муфта

1 – цилиндрические концы соединения валов; 2 – зубчатые втулки; 3 – крышки с уплотнениями; 4 – зубья втулок; 5 – обоймы с зубьями; 6 – свертные болты для крепления фланцев обойм; 7 – пробка для заполнения внутренней части муфты смазкой; 8 – торцевые крышки

Упругодемпфирующие (эластичные) муфты, установленные между двигателем и редуктором, обеспечивают:

- уменьшение динамических нагрузок в зацеплении благодаря демпфированию кру­тильных колебаний и сглаживанию неравномерного вращающего момента дизеля;

- снижение нагрузок на подшипники и валы редуктора и дизеля, возникающих из-за деформаций корпуса судна;

- облегчение центровки при монтаже в связи с тем, что конструк­ция муфт допускает более широкие пределы аксиальных и ради­альных смещений осей валов.

Рис. 3.3.5. Упругая муфта типа «Гейслингер»

Зубчатые (подвижные) муфты допускают продольное смещение торцов валов без нарушения совпадения гео­метрических осей последних, радиальное смещение осей (1 — 8 мм) и их небольшой угловой перекос (до 1°). Они не восприни­мают упора, поэтому их можно устанавливать только между упорным подшипником валопровода и ГД.

Муфта состоит из двух зубчатых втулок 2 (рис. 3.3.4.) с наружными зубь­ями 4, которые закрываются посредством двух соединительных болтов 6 обой­мами 5 с зубьями, входящими в зацепление с зубьями втулок. Профиль зубьев эвольвентный с углом зацепления 20°. Во внутреннюю полость муфты заливают масло для уменьшения трения и износа зубчатого зацепления. Для предотвра­щения вытекания масла предусматривают крышки 3 с мягким уплотнением.

Рис. 3.3.6. Упругодемпфирующие муфты:

а – эластичная оболочковая: