双速齿轮箱在耙吸挖泥船上的运用分析

饶广龙，王乐，刘学勤，胡敏芝

(中国船舶工业集团有限公司第七O八研究所，上海 200011)

耙吸式挖泥船与普通航行船舶不同，工况复杂多变，根据挖泥任务，通常可分为四个阶段[1-2]，见表1。

表1 挖泥船典型工况分布

目前，耙吸式挖泥船常见动力配置有机械推进和电力推进，而对于大型挖泥船常采用单机功率较大的机械推进方式。主机由于需要带发电机，转速须保持稳定以满足船上电网频率稳定。为了适应复杂多变的工况，常采用减速齿轮箱带可调螺旋桨的方式[3]。在配置单速比齿轮箱的设计方案中，因全速自由航行(逆流)时的推进功率最大，故往往以该工况作为螺旋桨的设计工况点，这样设计将导致只能保证该工况的螺旋桨推进效率较高，而对于其他需要较大范围调节螺距以匹配航速的工况，则无法保证螺旋桨效率。由表1可以看出，顺流航行、低速挖泥工况和抽舱排岸工况的时间占比达到66%，若在这段时间中，螺旋桨都无法在一个较高效率的状态下工作，则将浪费主机的功率，严重影响挖泥船的经济性能。为此，考虑双速齿轮箱的运用[4]，兼顾各工况下的螺旋桨效率，减少主机功率损失。

1 双速齿轮箱的特点

双速齿轮箱与单速比齿轮箱结构的不同之处在于，增加了1根中间轴以布置第2对减速齿轮组[5]。可分为双离合器型式和三离合器型式。

3离合器双速齿轮箱传动原理见图1、2。

图1 3离合器双速齿轮箱低速模式

图2 3离合器双速齿轮箱高速模式