船舶与海洋装备传动设备：减速机、联轴器、绞车及侧推装置

船舶运营对传动设备构成一类特殊工况。商船主减速机每年不停机运行 6 000–8 000 小时，舵机必须在风暴中横倾 30° 时动作，锚机和货物绞车承受数十吨的冲击载荷，而甲板机械的电缆系统须耐受盐雾、紫外线和结冰。在此通用工业系列并不适用——需要带船级证书（CCS、RINA、DNV、ABS、RS）、铸铁壳体、加大轴承组以及精心匹配的“电机—联轴器—减速机—轴系”运动链的专用船用型号。

行业典型工况

中速柴油机与轴系之间的船舶主减速机——功率 600–15 000 kW，传动比 2.5–7，通过液力偶合器或倒车减速机实现倒车
主机与全回转推进装置（吊舱式推进器）的连接——补偿热膨胀后的位移并对来自主机的振动进行衰减
用于靠泊操纵和动力定位的船首及船尾电动侧推装置，功率 200–2 500 kW
电液式和电动机械式舵机——功率 11–200 kW，按 SOLAS 要求设两个独立回路
集装箱船、散货船、拖轮的货物甲板绞车和起重机——功率 30–500 kW，计入摇晃后载荷为额定值的 1.3–1.5 倍
锚绞盘和起锚机——功率 7.5–110 kW，风暴中收链时的冲击力矩可达额定值的 2.5 倍
压载、货油及消防泵——用于油轮和气体运输船的隔爆型传动，功率达 1 200 kW
柴油发电机组和船舶电站的轴带发电机——异步/同步电机 200–3 000 kW，IP56，船用型

减速机

船舶减速机分为三类：轴系主减速机（主机与螺旋桨之间）、全回转推进与侧推装置减速机，以及绞车、绞盘和吊艇架的甲板减速机。主减速机是推进系统的核心——船舶的航行性能取决于它的可靠性。CGC 是中国最大造船集团 CSSC（中国船舶集团）内部唯一的船舶主减速机供应商，满足商船、军用及特种船队的需求。除 CGC 外，甲板传动还采用带船用壳体和密封的通用工业减速机。

轴系船舶主减速机

两级和三级圆柱齿轮 CGC marine series 减速机是该品牌的旗舰专长。它将中速柴油机（450–900 rpm）与螺旋桨轴（90–250 rpm）连接，提供 2.5–7 的传动比。壳体为船用铸铁，输出轴上的米切尔推力轴承可承受高达 2 000 kN 的螺旋桨轴向力。标准配置含内置倒车液力偶合器和轴带发电机功率输出。CGC 为 CSSC 内的商船、驱逐舰、护卫舰、破冰船和科考平台供应减速机。CSSC 内部唯一的船舶减速机供应商。

— 功率 600–15 000 kW，传动比 2.5–7

— 承受螺旋桨轴向载荷 200–2 000 kN 的推力轴承

— 船级 CCS / RS / RINA / DNV / ABS

— 带两台独立泵（主用 + 应急）的强制循环润滑

— 可选向轴带发电机和消防泵的功率输出（PTO）

全回转推进与 Z 型传动减速机

锥齿轮与圆柱齿轮级的组合将力矩从立式安装的电机经 90° 传递至回转吊舱水下部分的卧式螺旋桨。用于拖轮、敷缆船和海上风电支持船，这类船需要机动性和高达 100 吨的系柱拉力。难点在于功率流经格里森螺旋锥齿轮的双 90° 转折，并需在船舶摇晃时校核接触斑点。

— 每个吊舱功率 800–6 000 kW

— 功率流双 90° 转折

— 按 DIN 3990 控制接触斑点的螺旋锥齿轮

— 经 CuNi 换热器的海水滑油冷却器

甲板绞车和起重机减速机

带内置盘式制动器和超越离合器的多级行星齿轮箱或圆柱-行星组合。用于散货船、集装箱船的货物绞车、拖缆绞车、救生艇吊艇架绞车及海工服务船。传动比 80–500，选型依据并非绞车额定力矩，而是摇晃工况下的动态峰值（系数 1.3–1.5）。

— 传动比 80–500

— 带液压释放的内置弹簧制动器

— 输出轴上的超越离合器

— 船用密封型（丁腈橡胶，壳体船用漆）

— C5-M 防腐涂层（ISO 12944）

侧推装置减速机

功率 200–2 500 kW 的隧道式和可收放式船首及船尾侧推装置——结构紧凑的锥齿轮减速机，将力矩从立式电机传入隧道腔，传至 4–5 叶可调螺距桨。短时工作制（靠泊时 S2-30 分钟），但带 1.4–1.6 倍额定值的峰值载荷。壳体和轴为船用不锈钢，三重密封防止海水进入油池。

— 功率 200–2 500 kW，S2 工作制

— 带泄漏监测的三重油池密封

— 壳体和轴采用不锈钢 1.4571 / 316L

— 用于空转工况的电控分离器（离合器）

舵机减速机

小吨位船舶电动机械式舵机上的自锁蜗杆或谐波传动，或油轮和集装箱船电液舵机上与轴向柱塞泵成套的两级圆柱齿轮。按 SOLAS 要求设两个独立回路，每个回路须在最大航速下于 28 秒内将舵自一舷转至另一舷。

— 传动比 50–200（蜗杆）/ 80–250（行星）

— 两个冗余独立回路（SOLAS）

— 舵从 35° 转至对舷 30° 的时间 ≤ 28 s

— 断电时自锁或闭锁制动

船用电机

船用电机须耐受持续盐雾、95–100 % 的高湿度、来自主机的振动以及横倾达 22.5°、纵倾 7.5° 的摇晃。大型船舶既使用甲板机械的 0.4 kV 低压电机，也使用主推进传动和船舶电站的 6.6 / 10 kV 高压电机。WOLONG 生产专用的 IM（Industrial Marine）和 IS（带防盐保护的船用型）系列——H 级绝缘、防腐涂层、IP56/IP66、CCS/RS/ABS 证书。

船首侧推装置 — Tunnel-type bow thruster: vertical electric motor + bevel gearbox + controllable-pitch propeller.

侧推装置电机

功率 200–2 500 kW、电压 0.4 / 0.69 / 6.6 kV 的鼠笼式异步电机。立式安装于隧道腔上方，以短靠泊周期运行。Wolong YE-M / YHTM marine 系列采用强制水套冷却和轴承振动传感器。常与变频器配套用于动力定位（DP-2 / DP-3）。

— 功率 200–2 500 kW，S2-30 分钟工作制

— IP56，H 级绝缘，按 B 级温升

— 立式安装 IM3611 / V1

— 兼容变频器（NEMA MG1 Part 31）

— CCS、RS、RINA 或 DNV 证书

货物及锚机绞车电机

Wolong YBK 系列（油轮用隔爆型）和 YEJ 系列（带电磁制动器）的船用异步电机。功率 7.5–500 kW，短时工作制 S3-40% 或带频繁带载起动的 S4。起锚机和绞盘必须具备高起动力矩（额定值的 1.8–2.2 倍）——风暴中收链从静止状态开始。

— 起动力矩 ≥ 额定值的 1.8 倍

— S3-40 % 或 S4 工作制（60 次/小时）

— IP56，F 级或 H 级绝缘

— 内置电磁制动器（YEJ 系列）

— C5-M 防腐涂层，带标识的接线盒

主推进电机

在电力推进船舶（渡轮、破冰船、邮轮、海工服务船）上，主推进器为功率 2–10 MW 的同步或异步电机，经变频器由船舶电站供电。Wolong WD3000 marine 和 YHTM 系列覆盖此范围：水冷、联轴器侧绝缘轴承、轴电流保护、绕组和轴承上的 Pt100 热电阻。

— 功率 2–10 MW，电压 6.6 / 10 kV

— 绝缘轴承，轴电流保护

— 强制水冷 IC81W 或 IC86W

— 绕组和轴承上的 Pt100，振动监测

— 船级证书 CCS/RS/DNV/ABS

压载、货油及消防泵电机

在油轮、气体运输船和成品油船上——隔爆型 Ex d IIB T4 或 Ex de IIC T4。Wolong YB3 / YBX3 marine 电机 11–1 200 kW，带 ATEX 标志和 CCS 证书，用于输送原油和油品。消防泵为带独立柴油发电机的单独应急回路，IMO 要求在收到指令后 30 秒内保证起动。

— 防爆 Ex d IIB T4 / Ex de IIC T4

— 功率 11–1 200 kW

— IP56，船级证书 CCS / RS

— 消防泵保证起动 ≤ 30 s（IMO）

— 热带型采用 H 级绝缘

制动器和止动装置

在甲板机械上制动器承担双重功能：收货时绞车/绞盘的动态制动，以及船舶抛锚停泊或风暴航渡中钩上带载时的静态持住。结构须在盐雾、结冰、横倾达 22.5° 以及 −40 °C（北极航线）至 +55 °C（热带）的温度下工作。HUAWU 供应加大密封间隙、配不锈钢附件的船用制动器和电力液压推动器。

船舶甲板上的锚绞盘和起锚机 — Windlass with chain wildcat and a stopper brake: peak torque during chain heave-up in a storm up to 2.5 of nominal.

货物及锚机绞车制动器

HUAWU YPZ2 / YWZ5 船用电力液压盘式和块式制动器，带 C5-M 防腐涂层和不锈钢紧固件。货物绞车上设有用于控制下放的工作制动器和断电时持住的弹簧式应急制动器。制动力矩按计入摇晃的最大起升力矩的 1.75 倍余量核算。

— 制动力矩为起升额定值的 1.75–2.0 倍余量

— 断电动作时间 ≤ 0.2 s

— C5-M 防腐涂层，不锈钢紧固件

— 温度范围 −40…+55 °C（北极或热带型）

— 工作制动器与应急制动器冗余

锚绞盘和起锚机止动制动器

锚链卷筒上的带式或块式止动制动器用于在风暴风力下将船舶持住于锚位。按船级社规范须承受相当于锚链破断力 45 % 的拉力。通过手轮手动闭锁，或在液压压力丧失时自动闭锁——弹簧式。

— 持住锚链破断力的 45 %（RS / CCS 规范）

— 手轮备份自动驱动

— 船用摩擦衬片（无石棉）

— 北极航线防结冰保护

全回转推进及侧推装置盘式制动器

侧推装置电机轴上的闭锁弹簧制动器，防止船舶空航时来流使螺旋桨自由转动。对隧道式侧推尤为关键，停转螺旋桨被水流带动会产生寄生阻力和振动。制动器在电机停机指令后 0.2–0.5 s 内动作。

— 闭锁弹簧式，液压释放

— 动作时间 0.2–0.5 s

— 船用型，制动线圈 IP66

— 经行程开关进行位置监测

甲板起重机和吊艇架制动器

集装箱船、散货船和供应船的起重机配双制动系统，类似冶金浇注起重机：高速轴上的主电力液压制动器和卷筒上的应急盘式制动器。救生设备吊艇架上按 SOLAS 规范另设离心式下放限速器。

— 主 + 应急制动器（SOLAS / IMO MSC）

— 吊艇架离心式限速器

— 应急制动器动作时间 ≤ 0.3 s

— 由船级社进行船用认证

轴系及甲板传动联轴器

主机与减速机之间、减速机与轴系之间、轴系与全回转推进装置之间的联轴器——这是船舶推进的四个关键节点。每个联轴器同时完成三项任务：传递扭矩、补偿热膨胀和船体摇晃后的位移、衰减来自柴油机的扭转振动。在辅助传动（绞车、泵、发电机）上采用与工业型类似的弹性销柱式和齿式联轴器。

集装箱船货物甲板绞车 — Cargo winch with a dual-brake system: an operational electrohydraulic brake and a spring-applied emergency brake.

主机弹性联轴器

具有高扭转振动阻尼能力（动态刚度 0.3–2.5 MN·m/rad）的 LONGXUAN 橡胶金属或叠片联轴器，安装于柴油机飞轮与减速机输入轴之间。其作用是将“曲轴—螺旋桨”系统的共振移出工作转速区，并将扭转力矩峰值降至齿轮传动可接受的水平。

— 动态刚度 0.3–2.5 MN·m/rad

— 扭转振动阻尼

— 传递力矩 5–500 kN·m

— 船用弹性体（耐油和耐盐雾）

— 弹性元件使用寿命不低于 30 000 h

轴系齿式联轴器

YONGJING GIICL 鼓形双啮合齿式联轴器将主减速机输出轴与轴系的中间轴和推力轴连接。传递 100–800 kN·m 力矩，同时补偿船体热变形和波浪挠曲引起的轴的径向、轴向和角向位移。鼓形齿廓允许角向位移达 1.5°。

— 力矩 100–800 kN·m

— 补偿角向达 1.5°，径向位移 0.5–2 mm

— 圆周速度 > 15 m/s 时按 G6.3 平衡

— 脂润滑，保养间隔 6 个月

— 壳体和紧固件船用型

万向轴和花键联轴器

YONGJING SWP / SWC 万向传动用于全回转推进装置、电机与减速机沿高度错开的布置，以及轴系错位的双体船。每个万向节允许达 10° 的偏角，经花键伸缩段补偿轴向位移。

— 力矩 50–500 kN·m

— 节点偏角达 10°

— 用于轴向补偿的花键伸缩段

— 带滚动轴承的锻钢十字轴

— 安装前平衡

货物绞车及压缩机液力偶合器

JIAOHUA YOX / COX 液力偶合器为满载货物绞车提供软起动（风暴中收货或起锚的重载起动），并在转子卡阻时保护电机免于过载。在船用压缩机组（制冷、压载、气动起动）上，液力偶合器降低起动时对船舶电网的电流冲击。

— 额定滑差 2–4 %

— 整定值 145–160 °C 的易熔塞

— 船用密封和外部紧固件

— 每小时 4–6 次起动的热容量储备

辅助传动弹性销柱联轴器

带弹性套的 LONGXUAN LX / Yongjing LMC 销柱联轴器安装于压载、货油和消防泵传动、轴带发电机轴及压缩机组上。衰减起动时的冲击载荷，补偿 0.2–1.0 mm 的小位移，且无需润滑。

— 力矩 0.5–125 kN·m

— 补偿径向位移 0.2–1.0 mm

— 无需润滑

— 船用弹性体