一种可自排气的水润滑用可调桨结构的制作方法

1.本实用新型涉及螺旋桨领域，尤其涉及一种可自排气的水润滑用可调桨结构。


背景技术：

2.随着船舶推进技术的不断发展，可调螺旋桨由于其具有良好的操纵性，以及更低的油耗，更为绿色环保，因此在各类船舶中得到了广泛的应用。但因造船规范要求，船舶轴系需在下水后再进行校中工作，且因为水润滑桨毂结构限制，需在轴系完成连接后才能通油，此时桨毂内会存在空气不易排出，在后续的可调桨工作中导架零件润滑不充分。
3.公开号为cn207631457u的专利文献公开了一种可用于水润滑轴系的油缸前置式的可调桨桨毂，包括桨毂体、桨叶座、导架、油缸支撑、活塞、法兰盖、设有同轴双油管的桨轴、内油管、滑块、外油管、法兰销；其特征在于所述活塞位于桨毂体的前端，桨毂体通过螺栓与桨轴连接，桨毂体与前端油缸整合为一体，活塞通过螺栓安装在桨毂内部的导架端部，活塞前端与桨毂体内壁、桨轴端部形成前腔室；活塞后端与桨毂体内壁、油缸支撑形成后腔室；油缸支撑后端与桨毂体形成润滑油腔室；所述桨叶座的圆盘根部设有曲柄销，滑块套在曲柄销上并装入在导架中部的滑槽中，滑块与曲柄销及滑槽作活动连接；所述内油管与导架和配油器相连，配油器中的润滑油腔通过桨轴中孔、经桨轴径向孔
ⅴ
、法兰盖、法兰销内孔、桨毂体油道ⅱ与桨毂的润滑腔连通，为桨毂机件润滑，内油管与导架连接并在工作时一起运动，内油管内的工作油腔通过导架的径向孔连通油缸ⅲ腔，以推动活塞前移，所述外油管内的工作油腔连通油缸ⅰ腔，以推动活塞后移。
4.现有技术中，安装有水润滑轴系的可调桨桨毂的船只，需要在船只下水后才能向桨毂内的润滑腔填充润滑油，而润滑腔则相对密封，润滑油只能通过位于下侧的油道ⅱ进入桨毂体的润滑腔，这样使润滑腔内空气无法完全排出，只有少量的润滑油能填充至润滑腔，使得在后续的可调桨工作中导架、滑块和桨叶座等零件润滑不充分。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中低压腔内的空气无法完全排出，使桨毂内的导架、滑块等部件无法完全润滑的问题，本实用新型的目的在于提供一种可自排气的水润滑用可调桨结构，包括桨毂体，桨毂体内设有低压腔和高压腔，低压腔内设有导架，高压腔内滑动安装有活塞，活塞与导架相连并能带动导架滑动，桨毂体上开设有与低压腔相通的排气通道和进油通道，排气通道和进油通道内均安装有单向阀，两个单向阀的开合方向相反，导架滑动时，润滑油能够从位于下侧的进油通道进入低压腔，或者将低压腔内的空气从位于上侧的排气通道挤出，进而实现低压腔的自主排气。
6.为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：一种可自排气的水润滑用可调桨结构，包括桨毂体，桨叶座、可调桨叶和导架，桨毂体具有内腔，桨毂体内固定有支撑板，支撑板将桨毂体的内腔分为低压腔和高压腔，导架滑动设置在低压腔内，活塞滑动设置在高压腔内，导架凸起有连接部，连接部贯穿所述支撑板后与活塞固定连接，连接部与
支撑板滑动配合，桨叶座安装在桨毂体上，导架通过曲柄滑块结构与桨叶座相连，可调桨叶安装在桨叶座上，还包括进油通道和排气通道，进油通道和排气通道均与低压腔相连，进油通道位于排气通道的下方，进油通道内和排气通道内均安装有单向阀，进油通道内的单向阀和排气通道内的单向阀开启方向相反，润滑油能够通过进油通道进入低压腔，低压腔内的润滑油或空气能够通过排气通道从低压腔内排出。如此，可以轻易的排出低压腔内的空气，使低压腔内填充足够的润滑油，使工作中导架、滑块和桨叶座等零件润滑更充分。
7.作为优选，活塞将高压腔分为用于驱动导架右移的第一驱动腔和用于驱动导架左移的第二驱动腔，桨毂体上固定安装有桨轴，桨轴内设有三个油路，其中两个油路分别与第一驱动腔和第二驱动腔联通，进油通道和排气通道均与另一个油路联通。如此，使可调桨结构集成话，使使可调桨结构更加紧凑。
8.作为优选，桨轴中设有中孔，桨轴的中孔内穿设有外油管，外油管内穿设有内油管；外油管与第二驱动腔联通；内油管与第一驱动腔联通；低压腔通过进油通道内和排气通道与桨轴的中孔相通。如此，避免油路之间相互干涉。
9.作为优选，外油管与桨轴固定连接，并且将桨轴的中孔与第二驱动腔封堵。如此，避免油路之间相互干涉。
10.作为优选，内油管的一端伸入第二驱动腔内并与活塞固定连接，活塞上开设有与内油管相通的第一进油孔，导架的连接部上开设有联通第一进油孔和第一驱动腔的第二进油孔。
11.作为优选，桨轴的头部带有法兰，法兰通过连接销固定在桨毂体上，桨轴上套设有法兰盖，法兰盖扣压住法兰上并与桨毂体固定连接；所述进油通道包括开设在桨毂体上并且与低压腔联通的第一注油孔、开设在一个连接销上的第二注油孔和开设在法兰盖上的第三注油孔，第一注油孔、第二注油孔和第三注油孔相互联通，进油通道的单向阀安装在第三注油孔内；排气通道包括开设在桨毂体上并且与低压腔联通的第一排气孔、开设在另一个连接销上的第二排气孔和开设在法兰盖第三排气孔，第一排气孔、第二排气孔和第三排气孔相互联通，排气通道的单向阀安装在第三排气孔内；桨轴的侧面上开第三注油孔和第三排气孔均通过过油孔与桨轴的中孔联通。
12.作为优选，第三注油孔和第三排气孔均为开设在法兰盖端面上的油槽，进油通道的单向阀的出油端与第二注油孔相接，排气通道的单向阀的进气端与第二排气孔相接。如此，提高可调桨结构的密封性，也使法兰盖更薄，可调桨结构更加紧凑，重量更轻。
13.作为优选，桨轴上套设有防水套，防水套上套有密封板，密封板与法兰盖相连，并将法兰、桨轴、防水套、密封板和法兰盖之间的空间密封。如此，形成一个相对稳定的储油空间，同时可降低可调桨结构的安装难度，提高整体结构的密封性，避免污染，便于维修。
14.作为优选，所述单向阀为特斯拉阀。
15.作为优选，进油通道有三个，三个进油通道均位于排气通道下方。
16.本实用新型的技术方案的有益效果为：能够顺利的排出低压腔内多余的气体，使润滑油顺利的进入低压腔内，使低压腔内的导架、滑块和桨叶座等零件得到充足的润滑；通过减少活动部件提高设备的可靠性；本实用新型不仅集成度高，安全性好，结构紧凑，便于现场安装和后期维护，提升船舶推进设备的可靠性。
附图说明
17.图1为本实用新型中可自排气的水润滑用可调桨结构的示意图；
18.图2为去除密封板和防锈铜套后，可自排气的水润滑用可调桨结构的示意图；
19.图3为低压腔进油时，自排气的水润滑用可调桨结构的示意图；
20.图4为低压腔排气时，自排气的水润滑用可调桨结构的示意图；
21.图5为安装有单向阀的法兰盖结构示意图；
22.图6为法兰盖的结构示意图。
23.附图标记：1、桨毂体；101、高压腔；1011、第一驱动腔；1012、第二驱动腔；102、低压腔； 2、桨叶座；3、可调桨叶；4、导架；41、连接部；42、第二进油孔；5、滑块；6、支撑板； 7、活塞；71、第一进油孔；8、桨轴；81、中孔；82、过油孔；9、法兰盖；91、内孔；10、内油管；11、外油管；12、连接销；13、密封板；14、排气通道；141、第一排气孔；142、第二排气孔；143、第三排气孔；144、排气单向阀；15、进油通道；151、第一注油孔；152、第二注油孔；153、第三注油孔；154、进油单向阀；17、第一防锈铜套；18、第二防锈铜套； 19、环氧树脂。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.以下实施例所述方位以图3为准，图3中，法兰盖9的位置有“右”，导架的位置为“左”。
30.实施例
31.如图1-6所展示的一种可自排气的水润滑用可调桨结构，包括桨毂体1，桨叶座2、可调桨叶3和导架4，桨毂体1具有内腔，桨毂体1内固定有支撑板6，支撑板6将桨毂体1的内腔分为低压腔102和高压腔101，导架4滑动设置在低压腔102内，活塞7滑动设置在高压腔101内，导架4凸起有连接部41，连接部41贯穿所述支撑板6后与活塞7固定连接，连接部41与支撑板6滑动配合，桨叶座2安装在桨毂体1上，导架4通过曲柄滑块结构与桨叶座2相连，可调桨叶3安装在桨叶座2上，还包括进油通道15和排气通道14，进油通道15 和排气通道14均与低压腔102相连，进油通道15位于排气通道14的下方，进油通道15内和排气通道14内均安装有单向阀，进油通道15内的单向阀和排气通道14内的单向阀开启方向相反，润滑油能够通过进油通道15进入低压腔102，低压腔102内的润滑油或空气能够通过排气通道14从低压腔102内排出。
32.这样，当活塞7工作发生运动时，导架4跟随活塞7一起运动，导架4移动时推动与桨叶座2的曲柄铰接在一起的滑块5在导架4的槽内进行扇形运动，将活塞7的直线运动转化为桨叶座2的圆周运动，带动可调桨叶3调节螺距，并且当导架运动时，导架上的部分连接部进出低压腔，进而易见桨毂体的低压腔内的容积发生变化，为保证桨毂体的低压腔内外压强相等，此时利用单向阀的特性，如图3所示，低压腔内容积增加时，位于下侧的进油通道内的单向阀为打开状态，位于上侧的排气通道内的单向阀为关闭状态，油液可以通过进油通道顺利进入低压腔内，上侧气体则不能反向进入低压腔；如图4所示，低压腔内容积减小时，位于下侧的进油通道内的单向阀为关闭状态，上侧的排气通道内的单向阀为打开状态，低压腔内的气体被强制从上侧的排气通道压出；如此通过自吸和自排气的方式保证低压腔内有足够的油液，进而低压腔内的导架、滑块以及桨叶座等部件得到充分的润滑，同时也使得可调桨结构更加紧凑，价格低廉，容易维护保养，便于加工制造。
33.为了保证桨毂体的密封性能，本实施例中，如图2-4所示，桨毂体1的内部凸起有凸台，支撑板6和凸台之间通过螺栓进行连接，支撑板6和凸台之间设有密封圈；可调桨叶3通过螺栓固定在桨叶座2上，可调桨叶3与桨毂体1之间设有密封圈，进而防止低压腔内的油液流出；连接部41和支撑板6之间设有密封结构，进而防止低压腔和高压腔内联通。
34.为了避免复杂的供油路径，本实施例中，活塞7将高压腔101分为用于驱动导架4右移的第一驱动腔1011和用于驱动导架4左移的第二驱动腔1012，活塞7与高压腔102的内壁之间设有密封圈；本实施例中，桨毂体1的内腔为设置在桨毂体1右端的开口，桨毂体1的右端固定安装有能够将开口封闭的桨轴8，桨轴8内设有三个油路，其中两个油路分别与第一驱动腔1011和第二驱动腔1012联通，进油通道15和排气通道14均与另一个油路联通。这样对可调桨结构做集成化处理，使其结构更加紧凑，尽量减少了活动部件，降低了机构故障的可能性。
35.为了使结构更加紧凑，桨轴8中设有中孔81，桨轴8的中孔81内穿设有外油管11，外油管11内穿设有内油管10；外油管11从桨轴8的中孔内穿过并与第二驱动腔联通；内油管 10从外油管11内穿过并且与第一驱动腔联通；桨轴8上至少开设有两个与中孔82相通的过油孔82，进油通道内和排气通道分别通过两个过油孔82均与桨轴8的中孔相通；上述三个油
路分别为：第一个油路为内油管10，用于控制第一驱动腔1011内的油量；第二个油路为内油管10和外油管11之间的间隙，用于控制第二驱动腔1012内的油量；第三个油路为外油管11和桨轴8的中孔81之间的间隙，用于控制低压腔102内的油量。
36.为了使三个油路相互分离，本实施例中，外油管11的左端固定有外管法兰，外管法兰与桨轴8的左端固定连接，并且将桨轴8的中孔81的左端封堵，这样使得第三个油路与高压腔 101分离；活塞7的右端固定安装有内管法兰，内油管10的左端伸入第二驱动腔内，内油管10的左端安装有内管法兰，内管法兰通过螺栓固定在活塞7上，活塞7上开设有第一进油孔71，导架4的连接部41上开设有与第一驱动腔1011联通的第二进油孔42，通孔、第一进油孔71 和第二进油孔42相互联通，这样，避免三个油路相互干预，提升整体的稳定性。
37.为了便于排气通道和进油通道的设置，本实施例中，如图2-6所示，桨轴8的左端头部带有法兰，法兰通过多个连接销12固定在桨毂体1上；桨轴上套设有法兰盖9，法兰盖9扣压住法兰并与桨毂体1固定连接；上述连接销12呈中空状，所述进油通道15包括开设在桨毂体1上并且与低压腔102联通的第一注油孔151、开设在一个连接销12上的第二注油孔 152和开设在法兰盖9上的第三注油孔153，第一注油孔151、第二注油孔152和第三注油孔 153相互联通，第二注油孔152为连接销12的中间通孔，如图6所示，第三注油孔153为开设在法兰盖9左端的一个油槽，如图5所示，进油通道15的单向阀为进油单向阀154，进油单向阀154位于在第三注油孔153内，进而避免法兰盖过厚，进油通道15的单向阀的出油端与连接销12上的第二注油孔152相接；排气通道14包括开设在桨毂体1上并且与低压腔 102联通的第一排气孔141、开设在另一个连接销12上的第二排气孔142和开设在法兰盖9 第三排气孔143，第一排气孔141、第二排气孔142和第三排气孔143相互联通，第二排气孔 142为连接销12的中间通孔，第三排气孔143为开设在法兰盖9左端的另一个油槽，排气通道14的单向阀为排气单向阀144，排气单向阀144位于在第三排气孔143内，进而避免法兰盖过厚，排气通道14的单向阀的进气端与第二排气孔142相接。这样，由于连接销是固定件，所以桨毂体和连接销之间为紧配合，进而增加了进油通道和排气通道的气密性；而且也可以使第一注油孔和第二注油孔免定位，第一排气孔和第二排气孔免定位，降低了装配难度，提升装配效率避免后期返工；单向阀直接与第二排气孔或第二注油孔连接，降低了排气通道和进油通道的漏油、漏气的可能，极大了提高了整体的稳定性和可靠的性。
38.由于可调桨结构需长期在水下工作，本实施例中，如图5所示，排气单向阀和进油单向阀均为特斯拉阀；特斯拉阀的阀体无活动部件，使得桨毂工作状态更稳定；特斯拉阀在排气阶段能作为单向阀对反向液体进行截止，但在桨毂工作时因液体流体不快，进油通道和排气通道内的润滑油均可正常流动，极大的保证了机构的安全性；
39.在其他实施例中，第三注油孔和第三排气孔可以是开设在法兰盘上的孔洞，单向阀也可以通过紧配合的方式安装在法兰盘的孔洞里。
40.本实施例中，如图1所示，桨轴8上套设有防水套，防水套一端通过通过密封板与法兰盖9相连，密封板将防水套和法兰盖之间的空间密封。由于部分桨轴为变径轴，所以上述防水套包括第一防锈铜套17和第二防锈铜套18，第一防锈铜套17和第二防锈铜套18分别热套在桨轴上外径不同的部分，桨轴8上位于第一防锈铜套17和第二防锈铜套18之间的部分包覆有环氧树脂19，环氧树脂19连接第一防锈铜套17和第二防锈铜套18，进而保证轴系工作时的油压与外界的水隔离。
41.如图2-4所示，为了便于法兰盖的安装，法兰盖是空套在桨轴上的，法兰盖9的内孔91 与桨轴8之间存有间隙，如此则需要对法兰盖和桨轴之间的间隙进行密封，本实施例中，开设在桨轴8上的过油孔82位于第一防锈铜套17的左侧，第一防锈铜套17上套设有密封板 13，密封板13位于法兰盖9的右侧，密封板13和法兰盖9通过螺栓固定连接，密封板13和法兰盖9之间设有密封圈，密封板13和第一防锈铜套17之间也安装有密封圈；如此，法兰、桨轴8、第一防锈铜套17、密封板13和法兰盖9围合成一用于储油和排气的空间，桨轴8能够开设更多的过油孔82用以供油或排气；如此，便于各个构件的安装，也可以避免油液泄漏污染环境。
42.本实施例中，如图2-6所示，进油通道有三个，三个进油通道均位于排气通道下方。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
44.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。