RU2136540C1

RU2136540C1 - Power plant

Info

Publication number: RU2136540C1
Application number: RU96106572A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Андреев; М.В. Бояркин; Г.А. Нугис; А.И. Чемерис
Original assignee: Открытое акционерное общество - холдинговая компания "Барнаултрансмаш"
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; manufacture of engines; shipboard propulsion plants working to their own propellers when propellers rotate in opposite direction. SUBSTANCE: power plant has non-reversible internal combustion engine including crankshaft with disk secured on its end face; this disk has toothed rim and unit driven by engine; flange of this unit is articulated with one connecting flange of engine depending on selected sense of rotation of driven unit. Ends of engine crankshaft are identical in construction. Each end of crankshaft ensure full power take-off. required sense of rotation of driven unit is ensured by turning and connecting the engine to driven unit by one or other end face. This procedure does not require dissemble, alterations and LH rotation modification. EFFECT: enhanced efficiency and operational reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в двигателестроении, в частности, в судовых двигательных установках, каждая из которых работает на свой гребной винт, когда эти винты вращаются в противоположных направлениях. The invention relates to the field of engineering and can be used in the engine industry, in particular, in marine propulsion systems, each of which operates on its own propeller, when these screws rotate in opposite directions.

Известен двигатель GMC-71 [1], имеющий картер, коленчатый вал и привод навесных агрегатов, осуществляемый цилиндрическими шестернями. Для обеспечения направления движения приводного агрегата, противоположного основному (двигатель правого вращения), применяются модификации этого двигателя с вращением коленчатого вала в противоположную сторону (двигатель левого вращения). Это достигается путем перестановки паразитной распределительной шестерни на другую сторону двигателя и обеспечения передачи вращения к навесным агрегатам через промежуточную шестерню. При этом распределительный вал продувочного насоса и все остальные навесные агрегаты направления вращения не меняют. Этот способ использования дополнительной паразитной шестерни позволяет выполнять двигателя двух модификаций: правого и левого вращения коленчатого вала. Этот способ приемлем, когда привод агрегатов осуществляется одной шестерней, находящейся в зацеплении с шестерней коленчатого вала. При большем количестве шестерен, находящихся в зацеплении с шестерней коленчатого вала, для сохранения вращения агрегатов, требуется большое количество паразитных шестерен, что усложняет конструкцию двигателя и не всегда можно осуществить. Known engine GMC-71 [1], having a crankcase, crankshaft and drive mounted units, carried out by cylindrical gears. To ensure the direction of movement of the drive unit, the opposite of the main one (right-hand rotation engine), modifications of this engine with rotation of the crankshaft in the opposite direction (left-hand rotation engine) are used. This is achieved by shifting the spurious distribution gear to the other side of the engine and providing transmission of rotation to the mounted units through the intermediate gear. In this case, the camshaft of the purge pump and all other mounted units of rotation do not change the direction. This method of using an additional spurious gear allows the engine to perform two modifications: right and left rotation of the crankshaft. This method is acceptable when the units are driven by a single gear engaged with the crankshaft gear. With a large number of gears engaged with the crankshaft gear, to maintain rotation of the units, a large number of spurious gears are required, which complicates the design of the engine and is not always possible.

Наличие двух модификаций двигателя усложняет их взаимозаменяемость, так как для трансформации двигателя правого вращения в двигатель левого вращения требуется разборка двигателя. The presence of two engine modifications complicates their interchangeability, since disassembling the engine is required to transform a right-hand engine into a left-hand engine.

Известен также выбранный в качестве прототипа двигатель 3Д6С2 правого вращения и его модификации 3Д6ЛС2 левого вращения [2], сочленяемые с реверс-редукторами, работающими на гребные винты с разным направлением вращения. Трансформация двигателя правого вращения осуществляется путем разворота конической шестерни коленчатого вала, приводящей во вращении все навесные агрегаты двигателя. При этом направлении вращения коленчатого вала изменяется при неизменном вращении навесных агрегатов, механизма газораспределения и топливного насоса. Этому двигателю также присущи недостатки предыдущего двигателя, а именно:
- наличие двух модификаций усложняет их взаимозаменяемость, так как для трансформации двигателя правого вращения в двигатель левого вращения требуется разборка двигателя;
- на каждой модификации двигателя для обеспечения запуска требуется в зависимости от направления вращения коленчатого вала применение своего стартера;
- при направленном подводе смазки к коленчатому валу и применении маслосгонной резьбы на коленчатом вале требуется вводить левое и правое исполнение коленчатого вала, что также приводит к разунификации деталей двигателя;
- кроме того, при наличии резьбовых отверстий на торце коленчатого вала и резьбовых концов необходимо предусматривать или использование "левой" резьбы, или дополнительные меры по стопорению резьбовых соединений, что также приводит к разунификации деталей двигателя и его усложнению.Also known is the selected as a prototype engine 3D6S2 right rotation and its modifications 3D6LS2 left rotation [2], articulated with reverse gears operating on propellers with different directions of rotation. Transformation of the engine of the right rotation is carried out by turning the bevel gear of the crankshaft, resulting in rotation of all mounted units of the engine. In this case, the direction of rotation of the crankshaft changes with constant rotation of the mounted units, the gas distribution mechanism and the fuel pump. This engine also has the disadvantages of the previous engine, namely:
- the presence of two modifications complicates their interchangeability, since disassembling the engine is required for the transformation of a right-hand engine into a left-hand engine;
- on each engine modification, to ensure starting, it is necessary to use its own starter, depending on the direction of rotation of the crankshaft;
- with a directed supply of lubricant to the crankshaft and the use of oil-lubricating threads on the crankshaft, it is required to introduce the left and right versions of the crankshaft, which also leads to unification of engine parts;
- in addition, if there are threaded holes on the end of the crankshaft and threaded ends, it is necessary to provide for either the use of “left” threads or additional measures to lock the threaded joints, which also leads to de-standardization of engine parts and its complication.

Задача состоит в обеспечении требуемого направления вращения приводимого агрегата, сочлененного с двигателем, без его разборки, переделок и применения модификаций левого вращения. The task is to provide the desired direction of rotation of the driven unit articulated with the engine, without disassembling, alteration and the use of modifications of the left rotation.

Решение задачи достигается за счет того, что в силовой установке, состоящей из нереверсивного двигателя внутреннего сгорания, имеющего, как минимум, картер, с расположенным в нем коленчатым валом, с закрепленным на его торце диском с зубчатым венцом для обеспечения пуска двигателя пусковым устройством, например, стартером и приводимого двигателем агрегата, например, реверс-редуктора, сочлененного фланцем с присоединительным фланцем двигателя, согласно изобретению и на другом торце двигатель имеет присоединительный фланец для сочленения с приводимым агрегатом. Концы коленчатого вала выполнены одинаковыми и каждый обеспечивает полный отбор мощности. Требуемое направление вращения приводимого агрегата обеспечивается поворотом и подсоединением двигателя к приводимому агрегату тем или иным торцем. На торцах коленчатого вала установлены две одинаковые упругие муфты. Каждая муфта состоит из внутренней полумуфты, жестко закрепленной на коленчатом валу, и наружной полумуфты. Полумуфты связаны между собой упругими пальцами, размещенными в лунках, выполненных друг против друга на обращенных друг к другу поверхностях полумуфт. Муфта, расположенная между двигателем и приводимым им агрегатом, жестко соединена наружной полумуфтой с ведущим валом приводимого агрегата. Муфта, размещенная на противоположном конце коленчатого вала, имеет наружную полумуфту, установленную свободно. Муфта выполняет роль демпфера крутильных колебаний коленчатого вала двигателя. Податливость муфт в зависимости от варианта сочленения двигателя и приводимого агрегата регулируется количеством упругих пальцев, устанавливаемых между полумуфтами. The solution to the problem is achieved due to the fact that in a power plant consisting of a non-reversible internal combustion engine having at least a crankcase, with a crankshaft located in it, with a gear disc mounted on its end to ensure starting of the engine with a starting device, for example starter and driven by the engine of the unit, for example, a reverse gear, articulated by a flange with an engine mounting flange, according to the invention and at the other end, the engine has a connecting flange for articulation I'm with a driven unit. The ends of the crankshaft are made identical and each provides a complete power take-off. The required direction of rotation of the driven unit is provided by turning and connecting the engine to the driven unit by one end or another. At the ends of the crankshaft two identical elastic couplings are installed. Each coupling consists of an internal coupling half rigidly mounted on the crankshaft and an external coupling half. The coupling halves are interconnected by elastic fingers placed in the holes made against each other on the surfaces of the coupling halves facing each other. The coupling, located between the engine and the unit driven by it, is rigidly connected to the outer coupling half with the drive shaft of the driven unit. The coupling, located on the opposite end of the crankshaft, has an outer coupling half mounted loosely. The coupling acts as a damper for torsional vibrations of the engine crankshaft. The flexibility of the couplings, depending on the joint between the engine and the driven unit, is controlled by the number of elastic fingers installed between the coupling halves.

Наличие новых существенных признаков в предлагаемой силовой установке позволяет обеспечить требуемое направление вращения приводимого двигателем агрегата, без разборки двигателя и применения его модификаций левого вращения. The presence of new significant features in the proposed power plant allows you to provide the desired direction of rotation of the engine driven unit, without disassembling the engine and the use of its modifications of the left rotation.

Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения достаточна и необходима для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата - поставленной задачи. The set of essential features of the claimed invention is sufficient and necessary to achieve the technical result provided by the invention — the task at hand.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показаны две судовые силовые установки, работающие в паре, но каждая на свой гребной винт. На фиг. 2 показан разрез В-В. Силовая установка А содержит двигатель 1, состоящий из картера 2 с расположенным внутри коленчатым валом 3. На торце 4 коленчатого вала 3 закреплен диск 5 с зубчатым венцом для запуска двигателя от стартера 6. На торце двигателя выполнены фланцы 7 и 8. Фланец 7 сочленен с приводимым двигателем агрегатом - реверс-редуктором 9. На торцах коленчатого вала установлены упругие муфты 10 и 11. Муфты состоят из внутренних 12 и 13 полумуфт, которые жестко закреплены на торцах коленчатого вала и находятся внутри наружных 14 и 15 полумуфт. На обращенных друг к другу поверхностях полумуфт выполнены напротив друг друга лунки 16 и 17, внутри которых установлены упругие пальцы 18. Муфта 10 наружной полумуфты 14 связана с ведущим валом 10 реверс-редуктора 9. Муфта 11 установлена на свободном торце коленчатого вала 3. The essence of the invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows two ship power plants working in pairs, but each with its own propeller. In FIG. 2 shows a section BB. The power plant A contains an engine 1, consisting of a crankcase 2 with a crankshaft 3 located inside. At the end 4 of the crankshaft 3, a disk 5 with a gear rim is mounted to start the engine from the starter 6. Flanges 7 and 8 are made at the engine end. Flange 7 is connected to the engine driven by the engine is a reverse gear 9. Elastic couplings 10 and 11 are installed on the ends of the crankshaft. The couplings consist of internal 12 and 13 coupling halves, which are rigidly fixed to the ends of the crankshaft and are located inside the outer 14 and 15 coupling halves. On the surfaces of the coupling halves facing each other, holes 16 and 17 are made opposite each other, inside of which elastic fingers 18 are mounted. The coupling 10 of the outer coupling half 14 is connected to the drive shaft 10 of the reverse gear 9. The coupling 11 is mounted on the free end of the crankshaft 3.

Силовая установка Б состоит из такого же двигателя 1 и реверс-редуктора 9, но имеет противоположное, чем в установке А направление ведущего вала 19 реверс-редуктора 9. Это достигается тем, что двигатель 1 перевернут на 180^o относительно реверс-редуктора 9 и сочленен с ним фланцем 8. Муфта 11 сочленяется наружной полумуфтой 15 с ведущим валом 19 реверс-редуктора 9, а муфта 10 остается свободной.Power plant B consists of the same engine 1, and the reverse gear 9 but has the opposite than the direction of installation A capstan 19 reverse gear 9. This is achieved in that the motor 1 is inverted by 180 ^o with respect to the reverse gear 9 and is joined with it a flange 8. The coupling 11 is articulated by the outer coupling half 15 with the drive shaft 19 of the reverse gear 9, and the coupling 10 remains free.

Силовая установка работает следующим образом. Коленчатый вал 3 и установленная на нем внутренняя полумуфта 12 муфты 10 через упругие пальцы 18 передает крутящий момент полумуфте 14 и сочлененному с ней ведущему валу 19 реверс-редуктора 9. Пальцы 18 смягчают резкое изменение нагрузки, действующей на реверс-редуктор 9. Выходной вал реверс-редуктора приводит во вращение гребной винт (не показано). Муфта 11, установленная на противоположном торце коленчатого вала 3, служит демпфером крутильных колебаний коленчатого вала. Роль свободной кольцевой массы выполняет наружная полумуфта 15, связанная упругими пальцами 18 через полумуфту 13 со свободным концом коленчатого вала 3. Упругие пальцы 18 поглощают энергию крутильных колебаний. The power plant operates as follows. The crankshaft 3 and the inner coupling half 12 of the coupling 10 mounted on it transmits torque through the elastic fingers 18 to the coupling half 14 and the drive shaft 19 of the reverse gear 9. The fingers 18 soften the sudden change in the load acting on the reverse gear 9. The output shaft is reverse -reducer drives the propeller (not shown). The clutch 11 mounted on the opposite end of the crankshaft 3 serves as a damper for torsional vibrations of the crankshaft. The role of the free annular mass is performed by the outer coupling half 15 connected by elastic fingers 18 through the coupling half 13 with the free end of the crankshaft 3. The elastic fingers 18 absorb the energy of torsional vibrations.

Точно также работает и силовая установка Б, но вращение происходит в другую сторону. The power plant B works the same way, but the rotation is in the opposite direction.

Если для привода реверс-редуктора и для гашения крутильных колебаний иногда требуется различная жесткость муфт, то регулировку этой жесткости можно обеспечивать изменением количества устанавливаемых между полумуфтами упругих пальцев. If a different rigidity of couplings is sometimes required to drive a reverse gear and to damp torsional vibrations, then this stiffness can be adjusted by changing the number of elastic fingers installed between the coupling halves.

Claims

1. A power plant containing a non-reversible internal combustion engine, including a crankshaft with a disk mounted with a crown with a crown gear, and an engine driven unit coupled by its flange with an engine mounting flange made at one of its ends, characterized in that the engine also has a connecting flange at its other end for articulation with the driven unit, and the ends of the engine crankshaft are identical and each provides full power take-off, it required direction of rotation of the driven unit by rotating and connecting the engine to the driven unit or the other end face.

2. The power plant according to claim 1, characterized in that at the ends of the crankshaft two identical elastic couplings are installed, consisting of an internal, rigidly mounted on the crankshaft, and an external coupling half interconnected by elastic fingers placed in holes made against each other each other on the surfaces of the coupling halves facing each other, with one coupling connected to the driven unit by the external coupling half and the other mounted on the opposite end of the crankshaft freely.