專利名稱：全回轉式舵槳的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型的船舶推進裝置，具體是一種槳舵合一的全回轉式舵槳。
背景技術：
舵和槳是船舶推進系統(tǒng)的主要組成部分，舵用于控制船舶的行進方向，槳給船舶 的行進提供推動力?，F(xiàn)有技術中，船舶上的槳和舵是各自分離，組合工作的，其在工作過程 中存在下述的幾個缺點(1)、舵轉動的角度在某些情形下不能完全到位，無法獲得最大推 力和舵效，船舶的操縱性、機動性不足。(2)大功率、高轉速的舵槳動力傳動軸系在運行中存 在扭轉振動、回轉振動以及系統(tǒng)發(fā)熱等問題，影響傳動軸系的工作穩(wěn)定性及使用壽命。(3) 大功率、高強度螺傘齒輪的設計、制造的要求極高，精密性要求高，制造成本昂貴。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種結構巧妙合理的全回轉 式舵槳，它以舵槳合一的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的舵槳組合系統(tǒng)的推進方式，推進螺旋槳隨舵槳本 體可以繞垂直軸線360°任意方向回轉，通過控制推進螺旋槳的各個回轉角度，可獲得全方 位的最大推力和舵效，使船舶的操縱性、機動性獲得極大的提高。按照本發(fā)明提供的技術方案一種全回轉式舵槳，其特征在于包括上傳動裝置、 中間傳動回轉裝置和下傳動裝置；上傳動裝置包括輸入短軸、上齒輪箱、動力軸、離合器和 中間軸；輸入短軸通過軸承組件裝在輸入軸承座內，輸入軸承座安裝在離合器箱體上，輸入 短軸的內端與離合器聯(lián)接；離合器箱體安裝在上齒輪箱上，動力軸利用軸承組件水平安裝 在上齒輪箱內，動力軸一端與離合器聯(lián)接，動力軸位于上齒輪箱內的部分套裝有上箱主動 傘齒輪；中間軸承座安裝在上齒輪箱的下部，中間軸利用軸承件豎直安裝在中間軸承座內， 中間軸的上端安裝有上箱被動傘齒輪，上箱被動傘齒輪與上箱主動傘齒輪嚙合傳動；中間 軸的下端伸入中間傳動回轉裝置內；中間傳動回轉裝置包括回轉軸承、回轉支承法蘭、回轉 管、回轉法蘭和回轉馬達；回轉軸承的外圈支承在圍井的舵管上，上齒輪箱放置在回轉軸承 的外圈上并固定連接，回轉軸承的內圈下部連接回轉支承法蘭；回轉管裝在中間軸承座外 并密封裝配在舵管內，回轉管與舵管之間設置有滾柱軸承，回轉管可在舵管內自由轉動；回 轉管上端連接在回轉支承法蘭下部，回轉管下端連接回轉法蘭；所述回轉馬達安裝在上齒 輪箱上，回轉馬達的輸出軸安裝有驅動齒，在回轉軸承的內圈上設有回轉齒，回轉齒與驅動 齒嚙合傳動；下傳動裝置包括下箱體、垂直齒輪軸、螺旋槳軸和下齒輪箱；下箱體連接在回 轉法蘭下部，垂直齒輪軸利用軸承組件豎直安裝在下箱體內，垂直齒輪軸上端伸入回轉法 蘭內并通過聯(lián)軸機構與中間軸的下端聯(lián)接，垂直齒輪軸下端伸入下齒輪箱內并設置有下箱 傳動傘齒輪；螺旋槳軸利用軸承組件水平安裝在下齒輪箱內，螺旋槳軸上安裝有下箱被動 傘齒輪，下箱被動傘齒輪與下箱傳動傘齒輪嚙合傳動。作為本發(fā)明的進一步改進，所述離合器采用液壓多片式離合器，離合器的摩擦盤 部件與輸入短軸的內端聯(lián)接，動力軸一端伸入離合器腔內并利用平鍵聯(lián)接，動力軸另一端連接有用于通入壓力油的旋轉接頭，在旋轉接頭和動力軸上開設有通至離合器腔內部的壓 力油道。作為本發(fā)明的進一步改進，所述聯(lián)軸機構包括第一外齒套、聯(lián)接齒套、第二外齒 套；所述中間軸的下端部設置成錐面形，第一外齒套套裝在中間軸下端并利用壓緊板壓緊， 過盈式固定在中間軸上，第一外齒套外周面設置有外齒；所述垂直齒輪軸的上端部設置成 錐面形，第二外齒套套裝在垂直齒輪軸上端并利用壓緊板壓緊，過盈式固定在垂直齒輪軸 上，第二外齒套外周面設置有外齒；聯(lián)接齒套的上下端對應套裝在中間軸的下端部和垂直 齒輪軸的上端部，聯(lián)接齒套上下兩端的內周面上設置有內齒，該內齒分別與第一外齒套、第 二外齒套外周面上的外齒嚙合傳動。作為本發(fā)明的進一步改進，所述全回轉式舵槳配裝有應急轉舵裝置，應急轉舵裝 置包括應急轉舵軸承座和齒輪軸，應急轉舵軸承座下部固定支撐在上齒輪箱上，齒輪軸通 過軸承組件豎直安裝在軸承座內，齒輪軸上端面設有用于轉動齒輪軸的內六角孔，齒輪軸 下端的齒輪與回轉軸承內圈上設有的回轉齒嚙合傳動。作為本發(fā)明的進一步改進，所述輸入短軸的外端設置成錐面形，輸入短軸的外端 套裝有動力法蘭，動力法蘭利用壓緊板壓緊，過盈式固定在輸入短軸上。作為本發(fā)明的進一步改進，所述上齒輪箱包括上齒輪箱體、前軸承座和后軸承座， 前軸承座、后軸承座安裝在上齒輪箱體上；所述動力軸前部通過前軸承支承安裝在前軸承 座上，前軸承內圈與離合器之間設置有隔套；動力軸后部利用兩個后軸承支承安裝在后軸 承座上，內側的后軸承通過鎖緊螺母鎖緊固定，外側的后軸承通過固定連接在動力軸上的 壓板壓緊固定。作為本發(fā)明的進一步改進，所述下齒輪箱包括下齒輪箱體和內軸承座；下齒輪箱 體安裝在下箱體底部，內軸承座固定安裝在下齒輪箱體的后部；螺旋槳軸利用軸承組件支 承安裝在下齒輪箱內，螺旋槳軸前端伸出下齒輪箱體，螺旋槳軸與下齒輪箱體之間密封裝 配；在內軸承座后部安裝有將軍帽。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于結構巧妙合理，以舵槳合一的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 舵槳組合系統(tǒng)的推進方式，推進螺旋槳隨舵槳本體可以繞垂直軸線360°任意方向回轉，通 過控制推進螺旋槳的各個回轉角度，可獲得全方位的最大推力和舵效，使船舶的操縱性、機 動性獲得極大的提高。
圖1為本發(fā)明實施例的結構示意圖。圖2為本發(fā)明實施例中應急轉舵裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示實施例中的全回轉式舵槳主要由上傳動裝置、中間傳動回轉裝置和下 傳動裝置組成。如圖1所示，上傳動裝置主要由輸入短軸3、上齒輪箱、動力軸10、離合器5和中間 軸24組成。輸入短軸3通過軸承組件裝在輸入軸承座4內，輸入軸承座4安裝在離合器箱體6上，輸入短軸3的內端與離合器5聯(lián)接，離合器5用于在主機怠速時進行嚙合或脫開的 操作；所述離合器5采用液壓多片式離合器5，離合器5的摩擦盤部件與輸入短軸3的內端 聯(lián)接。離合器箱體6安裝在上齒輪箱上，動力軸10利用軸承組件水平安裝在上齒輪箱內，動 力軸10 —端伸入離合器5腔內并利用平鍵聯(lián)接，動力軸10另一端連接有用于通入壓力油 的旋轉接頭16，在旋轉接頭16和動力軸10上開設有通至離合器5腔內部的壓力油道15， 離合器5通過壓力油來控制嚙合或脫開。動力軸10位于上齒輪箱內的部分套裝有上箱主 動傘齒輪9 ；中間軸承座22安裝在上齒輪箱的下部，中間軸24利用軸承件豎直安裝在中間 軸承座22內，中間軸24的上端安裝有上箱被動傘齒輪21，上箱被動傘齒輪21與上箱主動 傘齒輪9嚙合傳動；中間軸24的下端伸入中間傳動回轉裝置內。如圖1所示，為了確保輸入短軸3的強度和更長的使用壽命，所述輸入短軸3與動 力設備的聯(lián)接為無鍵聯(lián)接。輸入短軸3的外端設置成錐面形，輸入短軸3的外端套裝有動 力法蘭2，動力法蘭2利用壓緊板1壓緊，過盈式固定在輸入短軸3上。如圖1所示，所述上齒輪箱主要由上齒輪箱體11、前軸承座7和后軸承座12組成， 前軸承座7、后軸承座12安裝在上齒輪箱體11上；所述動力軸10前部通過前軸承8支承 安裝在前軸承座7上，前軸承8內圈與離合器5之間設置有隔套；動力軸10后部利用兩個 后軸承13支承安裝在后軸承座12上，內側的后軸承13通過鎖緊螺母鎖緊固定，外側的后 軸承13通過固定連接在動力軸10上的壓板14壓緊固定。如圖1所示，中間傳動回轉裝置主要由回轉軸承19、回轉支承法蘭23、回轉管25、 回轉法蘭28和回轉馬達17組成?；剞D軸承19的外圈支承在圍井20的舵管26上，上齒輪 箱放置在回轉軸承19的外圈上并利用螺釘固定連接，回轉軸承19的內圈下部利用螺釘連 接回轉支承法蘭23?；剞D管25裝在中間軸承座22外并密封裝配在舵管26內，回轉管25 與舵管26之間設置有滾柱軸承27，回轉管25可在舵管26內自由轉動；所述滾柱軸承27具 有徑向間隙小的優(yōu)點，有利于提高回轉管25與舵管26之間的密封性?；剞D管25上端利用 螺釘連接在回轉支承法蘭23下部，回轉管25下端連接回轉法蘭28 ；所述回轉馬達17安裝 在上齒輪箱上，回轉馬達17的輸出軸安裝有驅動齒18，在回轉軸承19的內圈上設有回轉 齒，回轉齒與驅動齒18嚙合傳動。如圖1所示，下傳動裝置主要由下箱體29、垂直齒輪軸30、螺旋槳軸33和下齒輪 箱組成。下箱體29連接在回轉法蘭28下部，垂直齒輪軸30利用軸承組件豎直安裝在下箱 體29內，垂直齒輪軸30上端伸入回轉法蘭28內并通過聯(lián)軸機構與中間軸24的下端聯(lián)接， 垂直齒輪軸30下端伸入下齒輪箱內并設置有下箱傳動傘齒輪32 ；螺旋槳軸33利用軸承組 件水平安裝在下齒輪箱內，螺旋槳軸33上安裝有下箱被動傘齒輪34，下箱被動傘齒輪34與 下箱傳動傘齒輪32嚙合傳動。如圖1所示，所述聯(lián)軸機構主要由第一外齒套39、聯(lián)接齒套38、第二外齒套37組 成；所述中間軸24的下端部設置成錐面形，第一外齒套39套裝在中間軸24下端并利用壓 緊板壓緊，過盈式固定在中間軸24上，第一外齒套39外周面設置有外齒；所述垂直齒輪軸 30的上端部設置成錐面形，第二外齒套37套裝在垂直齒輪軸30上端并利用壓緊板壓緊，過 盈式固定在垂直齒輪軸30上，第二外齒套37外周面設置有外齒；聯(lián)接齒套38的上下端對 應套裝在中間軸24的下端部和垂直齒輪軸30的上端部，聯(lián)接齒套38上下兩端的內周面上 設置有內齒，該內齒分別與第一外齒套39、第二外齒套37外周面上的外齒嚙合傳動。
如圖1所示，所述下齒輪箱包括下齒輪箱體31和內軸承座35 ；下齒輪箱體31安 裝在下箱體29底部，內軸承座35固定安裝在下齒輪箱體31的后部；螺旋槳軸33利用軸承 組件支承安裝在下齒輪箱內，螺旋槳軸33前端伸出下齒輪箱體31，螺旋槳軸33與下齒輪箱 體31之間密封裝配；在內軸承座35后部安裝有將軍帽36。當船舶失去動力后，船舶上的常規(guī)轉舵機構已經失去作用。為了提高船舶的整體 安全性，使船舶在失去動力的情況下不會無法控制方向，所述全回轉式舵槳配裝有應急轉 舵裝置，應急轉舵裝置的結構如圖2所示，應急轉舵裝置包括應急轉舵軸承座40和齒輪軸 41，應急轉舵軸承座40下部固定支撐在上齒輪箱上，齒輪軸41通過軸承組件豎直安裝在軸 承座內，齒輪軸41上端面設有用于轉動齒輪軸41的內六角孔42，齒輪軸41下端的齒輪與 回轉軸承19內圈上設有的回轉齒嚙合傳動。本發(fā)明的工作過程和工作原理如下
動力設備(如柴油機)帶動輸入短軸3轉動，輸入短軸3通過離合器5帶動動力軸10轉 動，動力軸10上的上箱主動傘齒輪9轉動并與中間軸24上的上箱被動傘齒輪21嚙合傳動， 從而使中間軸24轉動，中間軸24通過聯(lián)軸機構帶動垂直齒輪軸30轉動，垂直齒輪軸30下 端安裝的下箱傳動傘齒輪32與螺旋槳軸33上安裝的下箱被動傘齒輪34嚙合傳動，從而驅 使螺旋槳軸33及推進螺旋槳轉動，給船舶提供動力。當需要轉向時，回轉馬達17啟動，回轉馬達17輸出軸轉動，輸出軸上的驅動齒18 與回轉軸承19的內圈上的回轉齒嚙合傳動，從而使回轉軸承19的內圈轉動，回轉軸承19 內圈轉動時帶動與其連接的回轉管25轉動，回轉管25進而帶動整個下傳動裝置轉動，從而 使推進螺旋槳隨舵槳本體可以繞垂直軸線360°任意方向回轉。通過控制推進螺旋槳的各 個回轉角度，可獲得全方位的最大推力和舵效，使船舶的操縱性、機動性獲得極大的提高。
權利要求
一種全回轉式舵槳，其特征在于它包括上傳動裝置、中間傳動回轉裝置和下傳動裝置；上傳動裝置包括輸入短軸(3)、上齒輪箱、動力軸(10)、離合器(5)和中間軸(24)；輸入短軸(3)通過軸承組件裝在輸入軸承座(4)內，輸入軸承座(4)安裝在離合器箱體(6)上，輸入短軸(3)的內端與離合器(5)聯(lián)接；離合器箱體(6)安裝在上齒輪箱上，動力軸(10)利用軸承組件水平安裝在上齒輪箱內，動力軸(10)一端與離合器(5)聯(lián)接，動力軸(10)位于上齒輪箱內的部分套裝有上箱主動傘齒輪(9)；中間軸承座(22)安裝在上齒輪箱的下部，中間軸(24)利用軸承件豎直安裝在中間軸承座(22)內，中間軸(24)的上端安裝有上箱被動傘齒輪(21)，上箱被動傘齒輪(21)與上箱主動傘齒輪(9)嚙合傳動；中間軸(24)的下端伸入中間傳動回轉裝置內；中間傳動回轉裝置包括回轉軸承(19)、回轉支承法蘭(23)、回轉管(25)、回轉法蘭(28)和回轉馬達(17)；回轉軸承(19)的外圈支承在圍井(20)的舵管(26)上，上齒輪箱放置在回轉軸承(19)的外圈上并固定連接，回轉軸承(19)的內圈下部連接回轉支承法蘭(23)；回轉管(25)裝在中間軸承座(22)外并密封裝配在舵管(26)內，回轉管(25)與舵管(26)之間設置有滾柱軸承(27)，回轉管(25)可在舵管(26)內自由轉動；回轉管(25)上端連接在回轉支承法蘭(23)下部，回轉管(25)下端連接回轉法蘭(28)；所述回轉馬達(17)安裝在上齒輪箱上，回轉馬達(17)的輸出軸安裝有驅動齒(18)，在回轉軸承(19)的內圈上設有回轉齒，回轉齒與驅動齒(18)嚙合傳動；下傳動裝置包括下箱體(29)、垂直齒輪軸(30)、螺旋槳軸(33)和下齒輪箱；下箱體(29)連接在回轉法蘭(28)下部，垂直齒輪軸(30)利用軸承組件豎直安裝在下箱體(29)內，垂直齒輪軸(30)上端伸入回轉法蘭(28)內并通過聯(lián)軸機構與中間軸(24)的下端聯(lián)接，垂直齒輪軸(30)下端伸入下齒輪箱內并設置有下箱傳動傘齒輪(32)；螺旋槳軸(33)利用軸承組件水平安裝在下齒輪箱內，螺旋槳軸(33)上安裝有下箱被動傘齒輪(34)，下箱被動傘齒輪(34)與下箱傳動傘齒輪(32)嚙合傳動。
2.如權利要求1所述的全回轉式舵槳，其特征在于所述離合器(5)采用液壓多片式離 合器(5)，離合器(5)的摩擦盤部件與輸入短軸(3)的內端聯(lián)接，動力軸(10)—端伸入離合 器(5)腔內并利用平鍵聯(lián)接，動力軸(10)另一端連接有用于通入壓力油的旋轉接頭(16)， 在旋轉接頭(16)和動力軸(10)上開設有通至離合器(5)腔內部的壓力油道(15)。
3.如權利要求1所述的全回轉式舵槳，其特征在于所述聯(lián)軸機構包括第一外齒套 (39)、聯(lián)接齒套(38)、第二外齒套(37)；所述中間軸(24)的下端部設置成錐面形，第一外齒 套(39)套裝在中間軸(24)下端并利用壓緊板壓緊，過盈式固定在中間軸(24)上，第一外齒 套(39 )外周面設置有外齒；所述垂直齒輪軸(30 )的上端部設置成錐面形，第二外齒套(37 ) 套裝在垂直齒輪軸(30)上端并利用壓緊板壓緊，過盈式固定在垂直齒輪軸(30)上，第二外 齒套(37)外周面設置有外齒；聯(lián)接齒套(38)的上下端對應套裝在中間軸(24)的下端部和 垂直齒輪軸(30)的上端部，聯(lián)接齒套(38)上下兩端的內周面上設置有內齒，該內齒分別與 第一外齒套(39)、第二外齒套(37)外周面上的外齒嚙合傳動。
4.如權利要求1所述的全回轉式舵槳，其特征在于所述全回轉式舵槳配裝有應急轉 舵裝置，應急轉舵裝置包括應急轉舵軸承座(40 )和齒輪軸(41)，應急轉舵軸承座(40 )下部 固定支撐在上齒輪箱上，齒輪軸(41)通過軸承組件豎直安裝在軸承座內，齒輪軸(41)上端面設有用于轉動齒輪軸(41)的內六角孔(42)，齒輪軸(41)下端的齒輪與回轉軸承(19)內 圈上設有的回轉齒嚙合傳動。
5.如權利要求1所述的全回轉式舵槳，其特征在于所述輸入短軸(3)的外端設置成錐 面形，輸入短軸(3)的外端套裝有動力法蘭(2)，動力法蘭(2)利用壓緊板(1)壓緊，過盈式 固定在輸入短軸(3)上。
6.如權利要求1所述的全回轉式舵槳，其特征在于所述上齒輪箱包括上齒輪箱體 (11)、前軸承座(7 )和后軸承座(12 )，前軸承座(7 )、后軸承座(12 )安裝在上齒輪箱體(11) 上；所述動力軸(10)前部通過前軸承(8)支承安裝在前軸承座(7)上，前軸承(8)內圈與離 合器(5)之間設置有隔套；動力軸(10)后部利用兩個后軸承(13)支承安裝在后軸承座(12) 上，內側的后軸承(13)通過鎖緊螺母鎖緊固定，外側的后軸承(13)通過固定連接在動力軸 (10)上的壓板(14)壓緊固定。
7.如權利要求1所述的全回轉式舵槳，其特征在于所述下齒輪箱包括下齒輪箱體 (31)和內軸承座(35)；下齒輪箱體(31)安裝在下箱體(29)底部，內軸承座(35)固定安裝 在下齒輪箱體(31)的后部；螺旋槳軸(33)利用軸承組件支承安裝在下齒輪箱內，螺旋槳軸 (33)前端伸出下齒輪箱體(31)，螺旋槳軸(33)與下齒輪箱體(31)之間密封裝配；在內軸承 座(35)后部安裝有將軍帽(36)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種槳舵合一的全回轉式舵槳。它包括上傳動裝置、中間傳動回轉裝置和下傳動裝置；上傳動裝置包括輸入短軸、上齒輪箱、動力軸、離合器和中間軸；中間傳動回轉裝置包括回轉軸承、回轉支承法蘭、回轉管、回轉法蘭、回轉馬達和聯(lián)軸機構；下傳動裝置包括下箱體、垂直齒輪軸、螺旋槳軸和下齒輪箱。本發(fā)明結構巧妙合理，以舵槳合一的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的舵槳組合系統(tǒng)的推進方式，推進螺旋槳隨舵槳本體可以繞垂直軸線360°任意方向回轉，通過控制推進螺旋槳的各個回轉角度，可獲得全方位的最大推力和舵效，使船舶的操縱性、機動性獲得極大的提高。
文檔編號B63H5/125GK101973382SQ20101052205
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者呂愛萍 申請人:無錫寶南機器制造有限公司