復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇。該復合材料船艇軸架，包括支架和與所述支架相連的軸承套結構，所述軸承套結構包括套在軸承上的金屬套管和套在所述金屬套管上的復合材料層，在所述金屬套管和復合材料層之間設有金屬箍，所述金屬箍套在所述金屬套管外。上述復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇，其支架和軸承套結構中均采用復合材料，且一體成型，制造工藝簡單，成本低，軸架質輕、耐腐蝕。金屬箍的尾端延伸至支架內(nèi)，可增加支架強度，耐振動、耐彎折，在支架內(nèi)設金屬管方便潤滑油循環(huán)并實現(xiàn)冷卻降溫，且在工藝上，不需在金屬支架內(nèi)打孔，大幅降低了制造成本。
【專利說明】復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及船艇領域，特別是涉及一種復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇。
【背景技術】
[0002]船舶一般為尺度比較大的船，多為金屬制造。螺旋槳作為船的動力系統(tǒng)組成，長期需要在海水中浸泡，軸架也需要隨之在海水中浸泡。因此，對于傳統(tǒng)船舶的軸架而言，通常采用不銹鋼、銅等耐海水腐蝕的金屬材料制造，其制造工藝非常復雜，造價不菲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]相對于船舶而言，船艇的特點在于其尺度較小，建造材料比較靈活。目前制造較多的有木質船艇、鋁制船艇和復合材料船艇。對于大型金屬船舶，金屬軸架很容易通過焊接的方式與船體實現(xiàn)連接。而對于非金屬船艇，使用金屬軸架就出現(xiàn)了不同質材料的連接問題，不能適用。
[0004]基于此，有必要針傳統(tǒng)船舶軸架制造工藝復雜、成本高、不適用的問題，提供一種制造工藝簡單、成本低且耐腐蝕的復合材料船艇軸架。
[0005]此外，還有必要提供一種復合材料船艇軸架的制造方法及該復合材料船艇。
[0006]一種復合材料船艇軸架，包括支架和與所述支架相連的軸承套結構，所述軸承套結構包括套在軸承上的金屬套管和套在所述金屬套管上的復合材料層，在所述金屬套管和復合材料層之間設有金屬箍，所述金屬箍套在所述金屬套管外。
[0007]在其中一個實施例中，所述金屬箍的尾端延伸至所述支架內(nèi)部，所述金屬箍為金屬條狀結構或金屬網(wǎng)狀結構。
[0008]在其中一個實施例中，在所述軸承套結構上設置用于封住所述軸承、金屬套管和復合材料層之間縫隙的固定件。
[0009]在其中一個實施例中，在所述固定件和軸承套結構之間設密封膠；在所述軸承套結構的兩端均設所述固定件。
[0010]在其中一個實施例中，所述復合材料船艇軸架還包括設置在所述支架內(nèi)的金屬管，所述金屬管穿過所述金屬套管與所述軸承相連，且所述金屬管用于循環(huán)流動潤滑油。
[0011]一種復合材料船艇，包括船體和船艇軸架，所述船艇軸架采用所述的復合材料船艇軸架，所述復合材料船艇軸架的支架一端固定在所述船體上。
[0012]在復合材料船艇上使用所述的復合材料船艇軸架，由于船艇和船艇軸架均為復合材料，同質材料在連接方面更具有優(yōu)勢，容易實現(xiàn)緊密連接。在制造方法上，可以將復合材料船艇軸架的模具，與船體模具組合一起實現(xiàn)一體化成型，利用延伸至所述支架內(nèi)部的金屬箍的尾端的延伸，實現(xiàn)無縫緊固銜接。相對于金屬軸架，尤其是當連接處的船體外形線為隧道彎曲式，無需進行復雜的金屬結構彎曲處理，所述復合材料船艇軸架固定在所述船體上的連接工藝造價低廉，實現(xiàn)非常簡單。金屬管用于循環(huán)流動潤滑油，實現(xiàn)潤滑油的降溫作用。
[0013]一種復合材料船艇軸架的制造方法，包括以下步驟:
[0014]提供一對半模；
[0015]在一個半模內(nèi)鋪設復合材料；
[0016]將帶金屬箍的金屬套管放置在所述復合材料上；
[0017]在另一個半模內(nèi)鋪設復合材料；
[0018]將所述一對半模合在一起，形成支架與所述支架一體成型的軸承套結構，所述軸承套結構包括金屬套管和套在所述金屬套管上的復合材料層，所述金屬箍的尾端延伸至所述支架內(nèi)部。
[0019]在其中一個實施例中，在所述將帶金屬箍的金屬套管放置在所述復合材料上之后，在所述在另一個半模內(nèi)鋪設復合材料之前，還包括:
[0020]提供一用于循環(huán)流動潤滑油的金屬管，將所述金屬管放置在所述一個半模內(nèi)，并將所述金屬管穿過所述金屬套管。
[0021]在其中一個實施例中，所述復合材料船艇軸架的制造方法還包括:
[0022]在所述軸承套結構上設置用于封住所述軸承、金屬套管和復合材料層之間縫隙的固定件。
[0023]在其中一個實施例中，在所述固定件和軸承套結構之間設密封膠；在所述軸承套結構的兩端均設所述固定件。
[0024]上述復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇，其支架和軸承套結構中均采用復合材料，且一體成型，制造工藝簡單，成本低，軸架質輕、耐腐蝕。
[0025]金屬箍的尾端延伸至支架內(nèi)，可增加支架強度，耐振動、耐彎折。若使用銅基軸承時，在支架內(nèi)設金屬管方便潤滑油流動走通，并可以實現(xiàn)冷卻降溫功能，且在工藝上，不需在金屬支架內(nèi)打孔，大幅降低了制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為一個實施例中復合材料船艇軸架的結構示意圖；
[0027]圖2為圖1中復合材料船艇軸架的橫向截面示意圖；
[0028]圖3A為另一個實施例中復合材料船艇軸架的結構示意圖；
[0029]圖3B為一個實施例中金屬箍端面的結構示意圖；
[0030]圖3C為另一個實施例中金屬箍端面的結構示意圖；
[0031]圖4為隧道彎曲式的船體外形的結構示意圖；
[0032]圖5為一個實施例中復合材料船艇軸架的制造方法的流程圖；
[0033]圖6為另一個實施例中復合材料船艇軸架的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]圖1為一個實施例中復合材料船艇軸架的結構示意圖；圖2為圖1中復合材料船艇軸架的橫向截面示意圖。參圖1和圖2，一種復合材料船艇軸架100，包括支架110和與支架Iio相連的軸承套結構120。支架110和軸承套結構120 —體成型。支架110采用復合材料制成。
[0036]軸承套結構120包括套在軸承122上的金屬套管124和套在金屬套管124上的復合材料層126,在金屬套管124和復合材料層126之間設有金屬箍125,該金屬箍125套在金屬套管124外。軸承122套在軸160上。
[0037]金屬套管124外表面粗糙，可與復合材料層126緊密連接。
[0038]金屬箍125可為金屬條狀結構或金屬網(wǎng)狀結構。金屬箍125的尾端延伸至支架110內(nèi)部。金屬箍125的尾部延伸至支架110內(nèi)，形成金屬夾心結構，可增強支架結構，使得支架110更加堅固，耐振動、耐彎折。
[0039]在軸承套結構120上設置用于封住軸承122、金屬套管124和復合材料層126之間縫隙的固定件130。也可在軸承套結構120的兩端均設固定件130。在軸承套結構120的兩端均設固定件130，可保證船艇在前進或倒退時，都可以實現(xiàn)密封、導流和減阻。
[0040]同時通過固定件130的流線造型，可以減少橫向來流的正面沖擊，起到導流、降阻力的作用。對高速船艇，為了實現(xiàn)其高速度，在細節(jié)設計上進行減阻設計是非常必要的。
[0041]在軸承套結構120端口外設有外螺紋，在固定件130內(nèi)設與外螺紋配合的內(nèi)螺紋，將固定件130螺接在軸承套結構120上。
[0042]在固定件130和軸承套結構120之間設密封膠140。設密封膠140可增強密封性。
[0043]圖3A為另一個實施例中的復合材料船艇軸架的結構示意圖。該復合材料船艇軸架200包括支架210和與支架210相連的軸承套結構220，軸承套結構220包括套在軸承222上的金屬套管224和套在金屬套管224上的復合材料層226，在金屬套管224和復合材料層226之間設有金屬箍225，該金屬箍225套在金屬套管224外。軸承222套在軸260上。金屬箍225可為金屬條狀結構或金屬網(wǎng)狀結構。金屬箍225的尾端延伸至支架210內(nèi)部。
[0044]如圖3B和圖3C所示，金屬箍225的尾端的端面優(yōu)選為不規(guī)則形狀，例如，三角形或十字形，形成力學增強結構，使得這種金屬夾心材料更為堅固，耐振動、耐彎折。
[0045]在軸承套結構220上設置用于封住軸承222、金屬套管224和復合材料層226之間縫隙的固定件230。本實施例中，也可在軸承套結構220的兩端均設固定件230。在固定件230和軸承套結構220之間設密封膠240。設密封膠240可增強密封性。再參圖3A，復合材料船艇軸架200還包括設置在該支架內(nèi)的金屬管250，該金屬管250穿過該金屬管套224與該軸承222相連，且該金屬管250用于循環(huán)流動潤滑油。金屬管250具有一定的長度，并與儲油壺270相連，潤滑油在里面循環(huán)流動后可實現(xiàn)降溫，不需另外設置降溫裝置，簡易實用，降低成本。且軸承222為銅基軸承時，可直接將金屬管250與軸承222相接。同時通過固定件230的流線造型，可以減少橫向來流的正面沖擊，起到降阻力的作用。同時，固定件230內(nèi)如圖設置導流孔232，依靠流體自身運動可以將順著縫隙進來的來流導出，以降低來流對密封結構的不斷強力沖擊，并釋放來流中可能夾帶的泥沙。
[0046]本發(fā)明還提供了一種復合材料船艇，包括船體和船艇軸架，該船艇軸架采用該的圖1中的復合材料船艇軸架100或圖3A中的復合材料船艇軸架200，該復合材料船艇軸架的支架一端固定在該船體上。[0047]在復合材料船艇上使用所述的復合材料船艇軸架，由于船艇和船艇軸架均為復合材料，同質材料在連接方面更具有優(yōu)勢，容易實現(xiàn)緊密連接。在制造方法上，可以將復合材料船艇軸架的模具，與船體模具組合一起實現(xiàn)一體化成型，利用延伸至所述支架內(nèi)部的金屬箍的尾端的延伸，實現(xiàn)無縫緊固銜接。相對于金屬軸架，尤其是當連接處的船體外形線為隧道彎曲式，如圖4所示，無需進行復雜的金屬結構彎曲處理，所述復合材料船艇軸架固定在所述船體上的連接工藝造價低廉，實現(xiàn)非常簡單。
[0048]如圖5所示，在一個實施例中一種復合材料船艇軸架的制造方法，包括以下步驟:
[0049]步驟502，提供一對半模。
[0050]具體的，準備木材，制造成一對半模，該半模與船艇軸架的形狀相同，每個半模包括支架半模和與支架半模相連的半圓形半模。
[0051]步驟504，在一個半模內(nèi)鋪設復合材料。
[0052]步驟506，將帶金屬箍的金屬管套放置在該復合材料上。
[0053]步驟508，在另一個半模內(nèi)鋪設復合材料。
[0054]步驟510，將該一對半模合在一起，形成支架與該支架一體成型的軸承套結構，該軸承套結構包括金屬管套和套在該金屬管套上的復合材料層，該金屬箍的尾端延伸至該支架內(nèi)部。
[0055]該支架由復合材料形成。
[0056]該復合材料船艇軸架的制造方法還包括:在該軸承套結構上設置用于封住該軸承、金屬管套和復合材料層之間縫隙的固定件。在該軸承套結構的兩端均設該固定件。在固定件和軸承套結構之間設密封膠。設密封膠可增強密封性。
[0057]如圖6所示，為另一個實施例中復合材料船艇軸架的制造方法的流程圖。該復合材料船艇軸架的制造方法包括:
[0058]步驟602，提供一對半模。
[0059]具體的，準備木材，制造成一對半模，該半模與船艇軸架的形狀相同，每個半模包括支架半模和與支架半模相連的半圓形半模。
[0060]步驟604，在一個半模內(nèi)鋪設復合材料。
[0061]步驟606，將帶金屬箍的金屬管套放置在該復合材料上。
[0062]步驟608，提供一用于循環(huán)流動潤滑油的金屬管，將該金屬管放置在該一個半模內(nèi)，并將該金屬管穿過該金屬管套。
[0063]步驟610，在另一個半模內(nèi)鋪設復合材料。
[0064]步驟612，將該一對半模合在一起，形成支架與該支架一體成型的軸承套結構，該軸承套結構包括金屬管套和套在該金屬管套上的復合材料層，該金屬箍的尾端延伸至該支架內(nèi)部。
[0065]上述復合材料船艇軸架及其制造方法、復合材料船艇，其支架和軸承套結構中均采用復合材料，且一體成型，制造工藝簡單，成本低，軸架質輕、耐腐蝕。金屬箍的尾端延伸至支架內(nèi)，可增加支架強度，耐振動、耐彎折，在支架內(nèi)設金屬管方便降溫，且在工藝上，不需在金屬支架內(nèi)打孔，大幅降低了制造成本。此外，整個復合材料船艇軸架采用流線造型，可減少橫向來流的正面沖擊，起到導流、降阻力的作用。
[0066]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種復合材料船艇軸架，其特征在于，包括支架和與所述支架相連的軸承套結構，所述軸承套結構包括套在軸承上的金屬套管和套在所述金屬套管上的復合材料層，在所述金屬套管和復合材料層之間設有金屬箍，所述金屬箍套在所述金屬套管外。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合材料船艇軸架，其特征在于，所述金屬箍的尾端延伸至所述支架內(nèi)部，所述金屬箍為金屬條狀結構或金屬網(wǎng)狀結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合材料船艇軸架，其特征在于，在所述軸承套結構上設置用于封住所述軸承、金屬套管和復合材料層之間縫隙的固定件。
4.根據(jù)權利要求3所述的復合材料船艇軸架，其特征在于，在所述固定件和軸承套結構之間設密封膠；在所述軸承套結構的兩端均設所述固定件。
5.根據(jù)權利要求1所述的復合材料船艇軸架，其特征在于，所述復合材料船艇軸架還包括設置在所述支架內(nèi)的金屬管，所述金屬管穿過所述金屬套管與所述軸承相連，且所述金屬管用于循環(huán)流動潤滑油。
6.一種復合材料船艇，包括船體和船艇軸架，其特征在于，所述船艇軸架采用如權利要求I至5中任一項所述的復合材料船艇軸架，所述復合材料船艇軸架的支架一端固定在所述船體上。
7.一種復合材料船艇軸架的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供一對半模； 在一個半模內(nèi)鋪設復合材料； 將帶金屬箍的金屬套管放置在所述復合材料上； 在另一個半模內(nèi)鋪設復合材料； 將所述一對半模合在一起，形成支架與所述支架一體成型的軸承套結構，所述軸承套結構包括金屬套管和套在所述金屬套管上的復合材料層，所述金屬箍的尾端延伸至所述支架內(nèi)部。
8.根據(jù)權利要求7所述的復合材料船艇軸架的制造方法，其特征在于，在所述將帶金屬箍的金屬套管放置在所述復合材料上之后，在所述在另一個半模內(nèi)鋪設復合材料之前，還包括: 提供一用于循環(huán)流動潤滑油的金屬管，將所述金屬管放置在所述一個半模內(nèi)，并將所述金屬管穿過所述金屬套管。
9.根據(jù)權利要求7所述的復合材料船艇軸架的制造方法，其特征在于，所述復合材料船艇軸架的制造方法還包括: 在所述軸承套結構上設置用于封住所述軸承、金屬套管和復合材料層之間縫隙的固定件。
10.根據(jù)權利要求9所述的復合材料船艇軸架的制造方法，其特征在于，在所述固定件和軸承套結構之間設密封膠；在所述軸承套結構的兩端均設所述固定件。
【文檔編號】B63H23/34GK103708017SQ201310670629
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權日:2013年12月10日
【發(fā)明者】施軍 申請人:珠海市海斯比船舶工程有限公司, 深圳市海斯比船艇科技股份有限公司