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CN104265871A - 一种船用发动机电控变档系统 - Google Patents

一种船用发动机电控变档系统 Download PDF

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Publication number
CN104265871A
CN104265871A CN201410494621.XA CN201410494621A CN104265871A CN 104265871 A CN104265871 A CN 104265871A CN 201410494621 A CN201410494621 A CN 201410494621A CN 104265871 A CN104265871 A CN 104265871A
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CN
China
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bevel gear
engine
output shaft
combined cover
lower box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410494621.XA
Other languages
English (en)
Inventor
宋志平
曹勇
周渝
刘维兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHONGQING MIHENG POWER MACHINERY Co Ltd
Original Assignee
CHONGQING MIHENG POWER MACHINERY Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/04—Ratio selector apparatus
    • F16H59/044—Ratio selector apparatus consisting of electrical switches or sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors , actuators or related electrical control means  therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种船用发动机电控变档系统，包括发动机、中间轴套筒和下箱体，在中间轴套筒内设有中间轴，在中间轴下端设有主动锥齿轮，在下箱体上设置有输出轴，在输出轴上空套有与主动锥齿轮啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，在输出轴上套装有结合套，结合套的两端面上具有连接爪，在结合套中部设有一圈环槽，在下箱体内设有丝杆和拨叉，所述丝杆由伺服电机驱动，拨叉的一端套装在所述丝杆上，另一端位于所述结合套的环槽内。本发明结构简单，实现了电控智能换档。

Description

一种船用发动机电控变档系统
技术领域
本发明涉及船用动力系统，具体为一种船用发动机电控变档系统。 
背景技术
现有的船用发动机都采用机械变档系统，其中大多数要靠离合器分离后进行变档，需要操作熟练才能保证不损坏齿轮组件，少数依靠低转速配合换档，但油门与变档杆要实施机械保护，其结构复杂，成本很高。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种船用发动机电控变档系统，以实现电控智能换档，消除误操作带来的部件损坏。 
本发明所述的船用发动机电控变档系统，包括发动机、中间轴套筒和下箱体，在所述中间轴套筒内设有由所述发动机驱动的中间轴，在所述中间轴的下端设有主动锥齿轮，所述下箱体连接在中间轴套筒的下端，在下箱体上设置有输出轴，在所述输出轴的外端安装有螺旋桨。 
还包括控制器以及与所述控制器电连接的变档开关、转速传感器和伺服电机，所述控制器接收变档开关所传来的档位信号以及转速传感器采集的发动机转速信号，向所述位于下箱体内的伺服电机发出相应的变档信号，控制所述伺服电机工作。 
在所述输出轴上空套有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮与主动锥齿轮啮合，在所述输出轴上还通过花键套装有结合套，所述结合套位于第一和第二锥齿轮之间并可相对输出轴轴向滑动，所述结合套的前后两端面上具有连接爪，所述连接爪用于与第一锥齿轮或第二锥齿轮的内侧端面嵌合，使所述第一或第二锥齿轮与结合套同步转动，所述结合套位于中间位置时为空档位置，此时结合套两端面的连接爪与第一和第二锥齿轮均分离脱开，在所述结合套中部还设有一圈环槽。 
在所述下箱体内还设有丝杆和拨叉，所述丝杆由所述伺服电机驱动转动，所述拨叉的一端套装在所述丝杆上，另一端位于所述结合套的环槽内。 
在所述发动机上设有与发动机曲轴相连接的飞轮，所述转速传感器位于飞轮旁以测量所述飞轮的转速。 
本发明所述船用发动机电控变档系统，实现了船用发动机的电控智能换档，避免了现有机械式换档系统中，因操作不熟练而使齿轮组件损坏的情况。并且本变档系统的结构简单、紧凑，可靠性好。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图2是本发明中下箱体的局部视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。 
图1、图2所示的船用发动机电控变档系统，包括发动机1、中间轴套筒2和下箱体3。在所述中间轴套筒内设有由所述发动机驱动的中间轴，在所述中间轴的下端设有主动锥齿轮4，所述下箱体3连接在中间轴套筒2的下端，在下箱体上设置有输出轴5，在所述输出轴5的外端安装有螺旋桨6。为方便测量发动机转速，在所述发动机上设有与发动机曲轴相连接的飞轮7。 
还包括控制器8以及与所述控制器8电连接的变档开关9、转速传感器10和伺服电机11，所述变档开关9具有空档、前进档和倒档三种档位信号。所述转速传感器10位于飞轮旁以测量所述飞轮的转速。 
所述控制器8接收变档开关9所传来的档位信号以及转速传感器10采集的发动机转速信号，向所述位于下箱体3内的伺服电机11发出相应的变档信号，控制所述伺服电机工作。 
在所述输出轴5上空套有第一锥齿轮12和第二锥齿轮13，所述第一锥齿轮12和第二锥齿轮13与主动锥齿轮4啮合，在本实施例中，位于前端的第一锥齿轮12为前进档锥齿轮，位于后端的第二锥齿轮13为倒档锥齿轮。 
在所述输出轴5上还通过花键套装有结合套14，所述结合套14位于第一和第二锥齿轮之间并可相对输出轴5轴向滑动，所述结合套14的前后两端面上具有连接爪，所述连接爪用于与第一锥齿轮或第二锥齿轮的内侧端面嵌合，使所述第一或第二锥齿轮与结合套同步转动，在所述结合套中部设有一圈环槽，在所述下箱体内还设有丝杆15和拨叉16，所述丝杆15由所述伺服电机11驱动转动，所述拨叉16的一端套装在所述丝杆15上，另一端位于所述结合套的环槽内。 
上述变档系统在使用时，发动机启动带动所述飞轮以及中间轴转动，使与所述主动锥齿轮啮合的第一和第二锥齿轮以相反的方向转动。当驾驶人员操作变档开关进行变档时，控制器接收到变档开关的变档信号，并同时接收转速传感器测量的飞轮转速（即发动机曲轴转速），当控制器判定此时发动机转速信号适应变档时，控制器便向伺服电机发出相应的变档信号，以驱动伺服电机正转或反转。以前进档为例，伺服电机驱动丝杆转动，带动丝杆上的拨叉向前移动，进而带动处于中间空档位置的结合套向前移动，使结合套前端面的连接爪与第一锥齿轮嵌合同步转动，从而带动所述输出轴与第一锥齿轮同向转动，此时的动力转动路线为：发动机曲轴-中间轴-主动锥齿轮-第一锥齿轮-结合套-输出轴-螺旋桨。同理，当挂入倒档时，拨叉带动结合套向后移动，使结合套后端面的连接爪与第二锥齿轮嵌合同步转动，带动输出轴与第二锥齿轮同向转动，此时的动力转动路线为：发动机曲轴-中间轴-主动锥齿轮-第二锥齿轮-结合套-输出轴-螺旋桨。 

Claims (2)

1. 一种船用发动机电控变档系统，包括发动机（1）、中间轴套筒（2）和下箱体（3），在所述中间轴套筒内设有由所述发动机驱动的中间轴，在所述中间轴的下端设有主动锥齿轮（4），所述下箱体连接在中间轴套筒的下端，在下箱体上设置有输出轴（5），在所述输出轴的外端安装有螺旋桨（6），其特征在于：
还包括控制器（8）以及与所述控制器电连接的变档开关（9）、转速传感器（10）和伺服电机（11），所述控制器接收变档开关所传来的档位信号以及转速传感器采集的发动机转速信号，向所述位于下箱体内的伺服电机发出相应的变档信号，控制所述伺服电机工作，
在所述输出轴（5）上空套有第一锥齿轮（12）和第二锥齿轮（13），所述第一锥齿轮和第二锥齿轮与主动锥齿轮啮合，在所述输出轴上还通过花键套装有结合套（14），所述结合套位于第一和第二锥齿轮之间并可相对输出轴轴向滑动，所述结合套的前后两端面上具有连接爪，所述连接爪用于与第一锥齿轮或第二锥齿轮的内侧端面嵌合，使所述第一或第二锥齿轮与结合套同步转动，在所述结合套中部还设有一圈环槽，
在所述下箱体（3）内还设有丝杆（15）和拨叉（16），所述丝杆由所述伺服电机驱动转动，所述拨叉的一端套装在所述丝杆上，另一端位于所述结合套的环槽内。
2. 根据权利要求1所述的船用发动机电控变档系统，其特征在于：在所述发动机上设有与发动机曲轴相连接的飞轮（7），所述转速传感器（10）位于飞轮旁以测量所述飞轮的转速。
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PB01 Publication
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