槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，包括一個(gè)空心槳轂體，四個(gè)槳葉，緊固裝置，槳葉通過緊固裝置連接在空心槳轂體的槳葉安裝平臺(tái)上，且槳葉與槳葉旋轉(zhuǎn)軸線之間有一槳葉螺距角，緊固裝置包括一個(gè)雙頭螺桿、墊片、大螺母、頂推螺栓，雙頭螺桿一端穿過槳葉安裝平臺(tái)上的通孔與槳葉后端上的圓形槳葉法蘭中的螺紋孔連接，通孔為沿圓周方向的腰形通孔，雙頭螺桿的另一端穿出槳葉安裝平臺(tái)的內(nèi)側(cè)安裝面后，用大螺母擰緊固定，大螺母與內(nèi)側(cè)安裝面之間墊有墊片，大螺母上均布有軸向螺紋通孔，軸向螺紋通孔中旋入頂推螺栓，頂推螺栓從大螺母的螺紋通孔延伸至墊片，將墊片緊頂推至槳轂體內(nèi)側(cè)安裝面上，拉伸雙頭螺桿，使槳葉與空心槳轂體緊固在一起。
【專利說明】槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種艦船動(dòng)力推進(jìn)的四葉螺旋槳，尤其是一種槳葉分離式四葉螺旋槳。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，采用綜合全電力動(dòng)力系統(tǒng)的船舶，其推進(jìn)器通常采用傳統(tǒng)的定距槳裝置，但定距槳裝置存在機(jī)槳匹配性、維修性差，且其不能夠進(jìn)行螺距角的調(diào)節(jié)，長(zhǎng)期運(yùn)行后船體阻力變化會(huì)造成槳效率降低，難以達(dá)到船舶航速和推進(jìn)效率的要求等問題；若采用調(diào)距槳裝置，可達(dá)到船舶動(dòng)力系統(tǒng)航速和推進(jìn)效率的要求，但由于綜合全電力動(dòng)力系統(tǒng)本身具備了類似調(diào)距槳裝置的控制性能，因此若采用調(diào)距槳裝置則多了一整套電液控制系統(tǒng)，很大程度降低了整套推進(jìn)裝置的可靠性，且調(diào)距部件重量大、設(shè)備造價(jià)高、利用率低、經(jīng)濟(jì)性較差。此外，大功率船舶的發(fā)展趨勢(shì)促使螺旋槳向大型化發(fā)展。大型定距槳由于其槳葉和槳轂為一體化設(shè)計(jì)，制造比較困難，且重量大、體積大、操作和儲(chǔ)運(yùn)成本比較高，而大型調(diào)距槳也同樣存在重量大、體積大、整套設(shè)備成本高的問題。因此，對(duì)采用綜合全電力動(dòng)力系統(tǒng)的船舶和長(zhǎng)期在某一固定螺距下運(yùn)行的高附加值船舶而言，迫切需要一種具備槳葉分離、螺距可微調(diào)式結(jié)構(gòu)的螺旋槳來解決上述難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要提供一種槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，該螺旋槳允許在較小的范圍內(nèi)調(diào)整螺距，即螺距角調(diào)整范圍為±2.5° ;修正全速尾流船模試驗(yàn)水池的較小誤差，或修正船舶污底后的船、機(jī)、槳匹配性能；降低推進(jìn)器產(chǎn)品成本、提高動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，包括一個(gè)空心槳轂體，四個(gè)槳葉，緊固裝置，空心槳轂體設(shè)有四個(gè)槳葉安裝平臺(tái)，每個(gè)槳葉通過若干組緊固裝置連接在空心的槳轂體的槳葉安裝平臺(tái)上，且槳葉與槳葉旋轉(zhuǎn)軸線之間有一槳葉螺距角，其特點(diǎn)是:每組緊固裝置包括一個(gè)雙頭螺桿、安裝在雙頭螺桿上的墊片、大螺母、若干個(gè)頂推螺栓，雙頭螺桿一端穿過槳葉安裝平臺(tái)上的通孔與槳葉后端上的圓形槳葉法蘭中的螺紋孔連接，通孔為沿圓周方向的腰形通孔，雙頭螺桿的另一端穿出槳葉安裝平臺(tái)的內(nèi)側(cè)安裝面后，用大螺母擰緊固定，大螺母與內(nèi)側(cè)安裝面之間墊有墊片，大螺母上均布有軸向螺紋通孔，軸向螺紋通孔中旋入頂推螺栓，頂推螺栓從大螺母的螺紋通孔延伸至墊片，將墊片緊頂推至槳轂體內(nèi)側(cè)安裝面上，拉伸雙頭螺桿，使槳葉與空心槳轂體緊固在一起。
[0005]槳葉通過雙頭螺桿在長(zhǎng)腰形通孔內(nèi)繞著槳葉旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)槳葉螺距角的范圍為±2.5°。
[0006]空心槳轂體通過其上的后安裝面與槳軸后端的法蘭配合連接，并用法蘭螺栓固定連接。
[0007]每個(gè)槳葉包含葉片和用于安裝的圓形槳葉法蘭兩部分，這兩部分為一個(gè)鑄造整體結(jié)構(gòu)。
[0008]四個(gè)槳葉成十字形分布，每個(gè)槳葉通過十六個(gè)雙頭螺桿與空心槳轂體固定連接，十六個(gè)雙頭螺桿均勻分布在空心槳轂體的腰形通孔分布的節(jié)圓上。
[0009]大螺母配有八個(gè)軸向螺紋通孔，八個(gè)軸向螺紋通孔沿圓周均勻分布。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以使四葉螺旋槳具備槳葉分離、螺距可微調(diào)，該螺旋槳可以在較小的范圍內(nèi)調(diào)整螺距，即螺距角調(diào)整范圍為±2.5°，并修正全速尾流船模試驗(yàn)水池的較小誤差，或修正船舶污底后的船、機(jī)、槳匹配性能。
[0011]綜合全電力動(dòng)力系統(tǒng)船舶和長(zhǎng)期在某一固定螺距下運(yùn)行的高附加值船舶采用本發(fā)明的槳葉分離螺距微調(diào)式螺旋槳，可降低制造、裝配和儲(chǔ)運(yùn)成本，提高船、機(jī)、槳匹配性能，提高船舶動(dòng)力系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的總體側(cè)視圖；
圖2是本發(fā)明的總體局部剖視圖；
圖3是圖2中空心槳轂體和槳葉法蘭局部放大圖；
圖4是圖3中沿A-A的局部剖視放大圖。
[0013]圖中，1.槳轂體，Ia.前安裝面，Ib.后安裝面，Ic.槳葉安裝平臺(tái)，Ica.槳葉安裝平面上的內(nèi)側(cè)安裝面，Icb.槳葉安裝平臺(tái)上的環(huán)形安裝面，Icc.槳葉安裝平臺(tái)上的外側(cè)安裝面，2.槳葉，2a.葉片，2b.圓形槳葉法蘭，2ba.圓形槳葉法蘭上的凸臺(tái)平面，2bb.圓形槳葉法蘭的底面，2bc.圓形槳葉根法蘭上的螺紋孔，3.緊固裝置，3a.雙頭螺桿，3b.墊片，3c.大螺母，3d.頂推螺栓，4.法蘭螺栓，5.端蓋，6.槳軸，C.槳軸線，D.空心槳轂體上腰形通孔分布的節(jié)圓，L.槳葉旋轉(zhuǎn)軸線，S.緊固裝置的軸線，β.槳葉螺距角。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1至圖4所示，本發(fā)明的槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳包括一個(gè)空心槳轂體1、四個(gè)槳葉2，用來固定槳葉的緊固裝置3。每組緊固裝置3包括一個(gè)雙頭螺桿3a和安裝在雙頭螺桿3a上的墊片3b、大螺母3c、若干個(gè)頂推螺栓3d。
[0016]空心槳轂體I設(shè)有四個(gè)槳葉安裝平臺(tái)lc，每個(gè)槳葉2通過若干組緊固裝置3連接在空心槳轂體I的槳葉安裝平臺(tái)Ic上，且槳葉2與槳葉旋轉(zhuǎn)軸線L之間有一槳葉螺距角β，雙頭螺桿3a —端穿過槳葉安裝平臺(tái)Ic上的通孔與槳葉2后端上的圓形槳葉法蘭2b中的螺紋孔2bc連接，通孔Id為沿圓周方向的長(zhǎng)腰形通孔，雙頭螺桿3a的另一端穿出槳葉安裝平臺(tái)Ic的內(nèi)側(cè)安裝面Ica后,用大螺母3c抒緊固定,大螺母3c與內(nèi)側(cè)安裝面Ica之間墊有墊片3b，大螺母3c上均布有軸向螺紋通孔，軸向螺紋通孔中旋入頂推螺栓3d，頂推螺栓3d從大螺母3c的螺紋孔延伸至墊片3b，將墊片3b緊頂推至槳轂體I內(nèi)側(cè)安裝面Ica上，拉伸雙頭螺桿3a，使槳葉2與空心槳轂體I緊固在一起。
[0017]槳葉2通過雙頭螺桿3a在長(zhǎng)腰形通孔內(nèi)繞著槳葉旋轉(zhuǎn)軸線L轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)槳葉螺距角β的范圍為±2.5°。
[0018]調(diào)整槳葉螺距角β時(shí)，槳葉2可以旋轉(zhuǎn)，并通過緊固裝置3鎖定在調(diào)整后的位置。大螺母3c上有均勻分布的螺紋孔。頂推螺栓3d可以從大螺母延伸至墊片3b，將墊片3b緊緊頂推至空心槳轂體I內(nèi)側(cè)安裝面Ica上，從而拉伸雙頭螺桿3a，將槳葉2與空心槳轂體I緊固在一起。
[0019]如附圖2所示，槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳用法蘭螺栓4固定在槳軸6后端的法蘭上，螺旋槳包含長(zhǎng)方體狀的空心槳轂體I?？招臉烍wI包含用法蘭螺栓4固定在槳軸6的前安裝面la，沿槳軸線C分布的后安裝面lb、四個(gè)槳葉安裝平臺(tái)lc。槳葉安裝平臺(tái)Ic有三個(gè)安裝面(內(nèi)側(cè)安裝面lea、外側(cè)安裝面lcc、環(huán)形安裝面Icb,在附圖3中顯示。)環(huán)形安裝面leb、前、后安裝面la、lb開口呈環(huán)形。通常后安裝面Ib開口通過可拆卸的端蓋件5緊緊封閉。每個(gè)槳葉2包含葉片2a和用于安裝的圓形槳葉法蘭2b兩部分，這兩部分為一個(gè)鑄造整體結(jié)構(gòu)。每個(gè)槳葉安裝平臺(tái)Ic的外側(cè)安裝面Icc形成一個(gè)平的軸承表面，這樣槳葉2就可以通過槳葉旋轉(zhuǎn)軸線L上的圓形槳葉法蘭2b固定在空心槳轂體I上。圓形槳葉法蘭2b面對(duì)空心槳轂體I的一側(cè)形成圓形凸臺(tái)平面2ba，凸臺(tái)平面2ba嵌入環(huán)形安裝面leb，凸臺(tái)平面2ba是圓形槳葉法蘭2b的中心。四個(gè)槳葉2成十字形分布，每個(gè)槳葉2通過16個(gè)雙頭螺桿3a固定，這些雙頭螺桿3a均勻分布在空心槳轂體I的腰形通孔分布的節(jié)圓D上。
[0020]如附圖4所示，通孔Id沿圓周方向拉伸為“腰形”，從而允許槳葉2繞著軸線L有小幅度的旋轉(zhuǎn)，即允許槳葉螺距角β在±2.5°的角度調(diào)整范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速。雙頭螺桿3a的另一端延伸至安裝平臺(tái)Ic的內(nèi)側(cè)，并且被大螺母3c擰緊。大螺母3c用來扣緊圓形槳葉法蘭2b和內(nèi)側(cè)安裝面lea、外側(cè)安裝面lcc。大螺母3c內(nèi)螺紋嚙合雙頭螺桿3a的外螺紋。大螺母3c配有8個(gè)軸向螺紋通孔，它們沿圓周均勻分布。通過這樣的螺紋通孔，頂推螺栓3d從大螺母3c遠(yuǎn)離空心槳轂體I的一側(cè)擰緊。當(dāng)頂推螺栓3d完全進(jìn)入凹槽的時(shí)候，它的頂端伸至大螺母3c面對(duì)空心槳轂體I的一側(cè)。與頂推螺栓3d接觸的是一個(gè)金屬的墊片3b。這個(gè)墊片3b非常堅(jiān)硬，它可以承受來自頂推螺栓3d產(chǎn)生的巨大表面壓力。
[0021]如圖3所示，每個(gè)頂推螺栓3d從大螺母3c延伸至空心槳轂體I。每個(gè)頂推螺栓3d需承受雙頭螺桿3a所用張力的一小部分力，但是頂推螺栓3d組的合力能確保槳葉2通過摩擦可靠地鎖定在空心槳轂體I上，因此可以通過一個(gè)如手動(dòng)扳手的小工具來擰緊頂推螺栓3d，進(jìn)而固定雙頭螺桿3a。這種螺旋槳在槳葉2位置調(diào)整后，能使安裝人員在空心槳轂體I內(nèi)側(cè)用手持扳手工具固定槳葉2，并且雙頭螺桿3a能從空心槳轂體I的內(nèi)側(cè)安裝面Ica的一側(cè)進(jìn)入圓形槳葉根法蘭2b，雙頭螺桿3a不需要完全穿過圓形槳葉法蘭2b的厚度，從而使圓形槳葉法蘭2b有一個(gè)光滑的外表面。為了避免墊片3b在填補(bǔ)通孔Id沒有被雙頭螺桿3a占用的區(qū)域時(shí)(見附圖4)過分變形，墊片3b的厚度至少應(yīng)該是通孔Id半徑方向?qū)挾鹊?.3倍。
[0022]本發(fā)明的具體實(shí)施過程:
安裝槳葉2時(shí)，圓形槳葉法蘭2b的底面2bb放在空心槳轂體I上槳葉安裝平臺(tái)Ic的外側(cè)安裝面Icc上，并且圓形槳葉法蘭2b上的螺紋孔2bc對(duì)準(zhǔn)槳轂體I上的腰型通孔Id。然后雙頭螺桿3a從空心槳轂體I內(nèi)腔擰入圓形槳葉法蘭2b的螺紋孔2bc中，裝上墊片3b，然后用大螺母3c擰緊雙頭螺桿3a的突出部分。槳葉2調(diào)整到一個(gè)新的位置后，大螺母3c擰緊直到圓形槳葉法蘭2b和空心槳轂體I之間或空心槳轂體I與墊片3b之間沒有間隙。這個(gè)緊固過程中大螺母3c不需要承受很大的扭矩。然后，擰緊大螺母3c上的頂推螺栓3d，給雙頭螺桿3a —個(gè)總的軸向拉力，這樣雙頭螺桿3a就被擰緊了。因?yàn)槊總€(gè)大螺母3c上有很多頂推螺栓3d，所以雙頭螺桿3a不需要承受很大的扭矩就可以得到很大的軸向拉力，從而通過墊片3b與槳轂體I之間的摩擦力使圓形槳葉法蘭2b和空心槳轂體I上槳葉安裝平臺(tái)Ic的外側(cè)安裝面Icc牢固地鎖定在調(diào)整后的位置。因此，可從空心槳轂體I的內(nèi)腔用較小的扭矩扳手進(jìn)行緊固。最后再蓋上端蓋5。如果槳葉螺距角β需要變化或者更換，先打開端蓋5，再松開頂推螺栓3d和大螺母3c，當(dāng)槳葉2調(diào)整到新的位置后，再擰緊大螺母3c和頂推螺栓3d。當(dāng)螺旋槳在非常惡劣的條件下運(yùn)行時(shí)，比如冰上，螺旋槳槳葉2要承受重載荷，為了防止槳葉2發(fā)生滑動(dòng)，可以在空心槳轂體I上槳葉安裝平臺(tái)Ic的外側(cè)安裝面Icc或圓形槳葉法蘭2b的底面2bb涂上一層增磨涂層來增強(qiáng)摩擦力。
【權(quán)利要求】
1.一種槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，包括一個(gè)空心槳轂體(1)，四個(gè)槳葉(2)，緊固裝置(3)，空心槳轂體(I)設(shè)有四個(gè)槳葉安裝平臺(tái)(lc)，每個(gè)槳葉(2)通過若干組緊固裝置(3)連接在空心的槳轂體(I)的槳葉安裝平臺(tái)(Ic)上，且槳葉(2)與槳葉旋轉(zhuǎn)軸線(L)之間有一槳葉螺距角(β )，其特征在于:每組緊固裝置(3)包括一個(gè)雙頭螺桿(3a)、安裝在雙頭螺桿(3a)上的墊片(3b)、大螺母(3c)、若干個(gè)頂推螺栓(3d)，雙頭螺桿(3a)—端穿過槳葉安裝平臺(tái)(Ic)上的通孔與螺旋槳槳葉(2)后端上的圓形槳葉法蘭(2b)中的螺紋孔(2bc)連接，通孔(Id)為沿圓周方向的腰形通孔，雙頭螺桿(3a)的另一端穿出槳葉安裝平臺(tái)(Ic)的內(nèi)側(cè)安裝面(Ica)后，用大螺母(3c)擰緊固定，大螺母(3c)與內(nèi)側(cè)安裝面(Ica)之間墊有墊片(3b)，大螺母(3c)上均布有軸向螺紋通孔，軸向螺紋通孔中旋入頂推螺栓(3d)，頂推螺栓(3d)從大螺母(3c)的螺紋通孔延伸至墊片(3b)，將墊片(3b)緊頂推至空心槳轂體(I)的內(nèi)側(cè)安裝面(Ica)上，拉伸雙頭螺桿(3a)，使槳葉(2)與空心槳轂體(I)緊固在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，其特征在于:所述槳葉(2)通過雙頭螺桿(3a)在長(zhǎng)腰形通孔內(nèi)繞著槳葉旋轉(zhuǎn)軸線(L)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)槳葉螺距角(β )的范圍為±2.5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，其特征在于:所述空心槳轂體(I)通過其上的后安裝面(Ia)與槳軸(6)后端的法蘭配合連接，并用法蘭螺栓(4)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，其特征在于:每個(gè)所述槳葉(2)包含葉片(2a)和用于安裝的圓形槳葉法蘭(2b)兩部分，這兩部分為一個(gè)鑄造整體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，其特征在于:四個(gè)槳葉(2)成十字形分布，每個(gè)槳葉(2 )通過十六個(gè)雙頭螺桿(3b )與空心槳轂體(I)固定連接，十六個(gè)雙頭螺桿(3a)均勻分布在空心槳轂體(I)的腰形通孔分布的節(jié)圓(D)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槳葉分離螺距微調(diào)式四葉螺旋槳，其特征在于:所述大螺母(3c)配有八個(gè)軸向螺紋通孔，八個(gè)軸向螺紋通孔沿圓周均勻分布。
【文檔編號(hào)】B63H1/20GK103482047SQ201310464258
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】胡舉喜, 易小冬, 楊文凱 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所