專利名稱：實現順槳狀態的推進器槳轂的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可調槳推進系統的槳轂，尤其適用于雙機雙槳配置的可以實現順槳狀態的推進器槳轂。
背景技術：
目前雙機雙槳配置的可調槳推進系統中，一般情況下是雙槳同時運行，但有時候根據實際航行需要或者航行過程中單條槳出現問題的時候，此時僅有一條槳在維持船舶運行。在單槳運行的時候，水流會帶動另一條槳葉運轉，槳葉的旋轉帶動整個軸系運轉，此時對軸承的影響比較大，雖然軸剎車裝置可以停止槳軸系轉動，但是無法減少槳葉在零螺距狀態時給船體增加的阻力。因此在螺旋槳不投入工作的時候，盡可能減少非工作螺旋槳的阻力，相當于減少了船體阻力，從而使得總的推進效率提高。如果采用一種可以實現順槳狀態的推進器槳轂，在緊急情況或者需要低航速的時候，可以停止其中一條槳并使槳葉處于順流狀態，不僅僅可以保證單槳運行的安全性，減少船體阻力，節約能源，而且處于順流狀態的槳葉根本不能旋轉運動，槳葉此時更加安全。對于傳統槳轂中的槳葉為什么不能實現順槳狀態，究其原因在于葉片盤根中導槽的設置位置，在傳統的槳轂中，當葉片處于0螺距狀態時，導槽中心線位于葉片盤根的調整角α的角平分線(見圖1)，此時導架上的滑塊居于滑槽中段，這種結構的槳轂，無論是正車操作還是倒車操作，葉片轉動角度的范圍都是一樣，均占據了 α的1/2。由于不允許達到或超越180° (達到或超越180°時容易被卡死)，因此，無論是正車操作還是倒車操作，葉片轉動的角度都不可能達到90°，不可能出現順槳狀態。目前，能夠實現順槳狀態的槳轂，并未見諸報道。
發明內容
本發明的目的在于針對目前槳轂無法實現槳葉的順流狀態，即在單槳運行狀態下，另一條槳會增加對船體運行阻力的實際問題，提供一種新的能夠實現順槳狀態的推進器槳轂。本發明的目的是這樣實現的一種實現順槳狀態的推進器槳轂，包括槳轂體、葉片、葉片盤根、導架以及含有油管的艉軸，滑塊在導槽中滑動后對葉片盤根進行調整，對葉片盤根的最大調整范圍為調整角α，調整角α由正車區域和倒車區域組成，其特征在于 所述的調整角α為110° 130° ；正車區域占0.5α+β，0.5α+β=90° ；倒車區域占 0. 5 α - β。在本發明中，將正車操作和倒車操作的轉折點作為葉片的0螺距狀態，葉片處于正車區域的角度為正，葉片處于倒車區域的角度負，正車操作的調整范圍為(Γ90°，當葉片處于90°時為順槳狀態；倒車操作的調范圍為(Γ-(0. 5 α-β) °。在本發明中，可以將所述的導槽設在葉片盤根上，所述的滑塊固定設置在導架外壁上，所述導槽的中心線由0.5α處向倒車操作方向位移角度β，正車區域調整范占0.5α+β。或將所述的滑塊固定設置在葉片盤根上，所述的導槽設在導架外壁上，在滑塊到葉片盤根軸心的距離不變的前提下，將滑塊的位置由0. 5 α處向倒車操作方向位移角度 β，使正車區域占0.5 α+β。在本發明中，槳穀可以采用以下結構
a)油缸設在槳轂體前端，油缸通過法蘭盤與槳轂體連接；
b)導架置于槳轂體中，導架的前部為中空的前腔，后部為中空的后腔，前后腔之間設有隔板；前腔外壁插入所述的油缸后形成前腔室，所述艉軸的前端插入后腔內壁形成后腔室； 葉片盤根設在槳轂體中，葉片盤根一面設有導槽或滑塊，另一面設有定位銷；滑塊固定設置在導架后腔的外壁上設有對應的滑塊或導槽，所述的滑塊置于對應的滑槽中；
c)葉片和葉片盤根均處于0螺距狀態時，通過定位銷將它們定位，并通過螺栓固定，使正車區域占0.5α+β ；
d)艉軸中設有內油管和外油管，內油管穿過導架中的隔板與前腔室溝通，外油管與后腔室溝通，艉軸通過法蘭盤與槳轂體的后端連接。在本發明中，所述的導架后部的截面為正四邊形，與四條邊對應的槳轂體中設有對應的葉片盤根。 在本發明中，所述的油缸的外部設有銅套。在本發明中，導架前腔外壁與油缸壁之間、艉軸的前端與導架后腔內壁之間、以及內油管與導架中的隔板之間均設有密封裝置。在本發明中，導架在槳穀中的位移距離滿足滑塊在導槽中全程位移。本發明的優點在于通過改變葉片盤根與導架之間的導槽或滑塊的設置位置，改變了槳轂對調整角中正車與倒車區域的分配角度，使槳葉能夠處于順槳狀態，當該槳轂不工作時，減小了槳轂對船舶航行的阻力；由于油缸的材料一般為鑄鋼材料，在油缸外部增加銅套以防止海水腐蝕，這樣延長油缸使用壽命，降低維修成本；由于導架兼作活塞，導架前端支撐在油缸上，導架前端與油缸之間形成前腔室，艉軸的前端軸體與導架后端內壁滑動連接，在艉軸端面與導架內壁的之間形成后腔室，結構非常緊湊，增加了受力面積，降低了系統壓力要求，提高了系統的安全可靠性；由于艉軸中的采用外油管和內油管，工作中槳轂內的液壓油始終處于循環狀態，與單油管結構相比，液壓油的清潔度較高。
圖1是傳統的槳穀中，葉片處于0螺距狀態時，導槽在葉片盤根中的位置以及調整角α的區域分配示意圖。圖2是本發明中，葉片處于0螺距狀態時，導槽在葉片盤根中的位置以及調整角α 的區域分配示意圖。圖3是本發明實施例涉及的一種槳穀的具體結構。圖4是圖3的C-C向剖視圖。圖中1、油缸，2、導架，3、葉片，4、葉片盤根，5、槳轂體，6、艉軸，7、滑塊，8、前腔室， 9、后腔室，10、導槽，11、定位銷，12、內油管，13、外油管。調整角α的區域分配示意圖中Α為正車區域，B為倒車區域。
具體實施例方式附圖非限制性地公開了本發明的具體結構，下面結合附圖對本發明作進一步的描述。由圖1可見，當葉片處于0螺距狀態時，導槽10位于調整角為α的角平分線上， 導槽10的右側為正車操作區Α，導槽10的左側為倒車操作區B，正車操作區A和倒車操作區B的，一般100° < α <150°，因此，無論是正車操作還是倒車操作，葉片轉動的角度都不可能達到90°，不可能出現順槳狀態。由圖2可見，當葉片處于0螺距狀態時，導槽10由0. 5 α處向倒車操作方向位移角度β，導槽10的右側為正車操作區Α，導槽10的左側為倒車操作區B，由于α+β =90°， 因此，正車操作區A調整范圍為(Γ90°，倒車操作區B的調范圍為(Γ0. 5 α - β，當一條槳不工作時，只要將槳葉調整到順槳狀態，就可以減少其對船體運行的阻力。由圖3圖4可見，在實現本發明的實施例中，槳轂的具體結構可以是這樣的油缸 1設在槳轂體5前端，油缸1通過法蘭盤與槳轂體5前端連接；導架2置于槳轂體5中，導架2的前部為中空的前腔，后部為中空的后腔，前后腔之間設有隔板；前腔外壁插入所述的油缸1后形成前腔室8，艉軸6的前端插入后腔內壁形成后腔室9 ；葉片盤根4設在槳轂體 5中，葉片盤根4 一面設有導槽10，另一面設有定位銷11，滑塊7固定設置在導架2后腔的外壁上；葉片3和葉片盤根4均處于0螺距狀態時，通過定位銷11將它們定位，并由螺栓固定，所述的滑塊7置于葉片盤根4的滑槽中，正車操作中，葉片盤根4的轉動范圍為(Γ90° ； 艉軸6中設有內油管12和外油管13，內油管12穿過導架2中的隔板與前腔室8溝通，外油管13與后腔室9溝通，艉軸6通過法蘭盤與槳轂體5的后端連接。在本實施例中，所述的導架2后部的截面為正四邊形，與四條邊對應的槳轂體5中設有對應的葉片盤根4。在本實施例中，所述的調整角α為112° ,0.5α為56°，β為34°，并定義正車操作的A區域內葉片轉動角度為正角度，倒車操作的B區域內葉片轉動角度為負角度，在正車操作和倒車操作的轉折點為0螺距狀態，此時葉片的角度處于0°。正車操作時，導架中的滑塊7、葉片盤根4中的導槽10和定位銷協同驅動葉片在(Γ90°之間運動，當正車操作時葉片轉動到90°時，槳葉進入順槳狀態；倒車操作時，導架中的滑塊7、葉片盤根4中的導槽10和定位銷協同驅動葉片在(Γ-22°之間運動。具體實施時，滑塊7和導槽10的設置位置可以互換，無論是滑塊7還是導槽10安裝在葉片盤根4上，導架2在槳穀體5中的位移距離都必須滿足滑塊7在導槽10中全程位移。具體實施時，導架前腔外壁與油缸壁之間、艉軸6的前端與導架后腔內壁之間、以及內油管12與導架中的隔板之間均設有密封裝置。使用時導架2是這樣工作的，艉軸6內設置內外油管，分別可以向前腔室8以及后腔室9注入液壓油，當前腔室8注入液壓油，帶動導架2向后運動，當后腔室9注入液壓油， 帶動導架向前運動。在導架進行軸向運動時，導架2上的滑塊7在葉片盤根4上的滑槽10 內滑動，組成一個曲柄滑塊結構，驅動葉片盤根4轉動，由于葉片3和葉片盤根4通過銷定位定位，并由螺栓固定后形成一體，葉片盤根4的轉動同步帶動葉片3轉動，最終實現槳葉 3的轉動調距。
通過以上實施例可以看出，本發明在不改變原有槳轂對葉片(或稱槳葉)調整角α 的前提下，通過改變葉片盤根中滑槽中心線的位置，達到增加正車操作時葉片調整角的目的，使暫時不工作的一個槳轂的葉片處于順槳狀態，減小了船舶航行的阻力。本發明涉及的具體實施方式
不是對本發明的具體限制，本領域普通技術人員根據權利要求的啟示，通過改變槳穀正車區域實現槳葉順槳狀態，都應該屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種實現順槳狀態的推進器槳轂，包括槳轂體、葉片、葉片盤根、導架以及含有油管的艉軸，滑塊在導槽中滑動后對葉片盤根進行調整，對葉片盤根的最大調整范圍為調整角 α，調整角α由正車區域和倒車區域組成，其特征在于所述的調整角α為110° 130° ； 正車區域占0.5 α+β，0. 5 α+β =90° ；倒車區域占0.5 α-β ；將正車操作和倒車操作的轉折點作為葉片的0螺距狀態，葉片處于正車區域的角度為正，葉片處于倒車區域的角度負，正車操作的調整范圍為(Γ90°，當葉片處于90°時為順槳狀態；倒車操作的調范圍為 0 -(α-90° )。
2.根據權利要求1所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于將所述的導槽設在葉片盤根上，所述的滑塊固定設置在導架外壁上，所述導槽的中心線由0.5 α處向倒車操作方向位移角度β，正車區域調整范占0.5 α+β ；。
3.根據權利要求1所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于將所述的滑塊固定設置在葉片盤根上，所述的導槽設在導架外壁上，在滑塊到葉片盤根軸心的距離不變的前提下，將滑塊的位置由0.5α處向倒車操作方向位移角度β，使正車區域占0.5α+β。
4.根據權利要求廣3之一所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于槳穀的結構為a)油缸設在槳轂體前端，油缸通過法蘭盤與槳轂體連接；b)導架置于槳轂體中，導架的前部為中空的前腔，后部為中空的后腔，前后腔之間設有隔板；前腔外壁插入所述的油缸后形成前腔室，所述艉軸的前端插入后腔內壁形成后腔室； 葉片盤根設在槳轂體中，葉片盤根一面設有導槽或滑塊，另一面設有定位銷；滑塊固定設置在導架后腔的外壁上設有對應的滑塊或導槽，所述的滑塊置于對應的滑槽中；c)葉片和葉片盤根均處于0螺距狀態時，通過定位銷將它們定位，并通過螺栓固定，使正車區域占0.5α+β ；d)艉軸中設有內油管和外油管，內油管穿過導架中的隔板與前腔室溝通，外油管與后腔室溝通，艉軸通過法蘭盤與槳轂體的后端連接。
5.根據權利要求4所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于所述的導架后部的截面為正四邊形，與四條邊對應的槳轂體中設有對應的葉片盤根。
6.根據權利要求4所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于所述的油缸的外部設有銅套。
7.根據權利要求4所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于導架前腔外壁與油缸壁之間、艉軸的前端與導架后腔內壁之間、以及內油管與導架中的隔板之間均設有密封裝置。
8.根據權利要求4所述的實現順槳狀態的推進器槳轂，其特征在于導架在槳穀中的位移距離滿足滑塊在導槽中全程位移。
全文摘要
本發明涉及一種實現順槳狀態的推進器槳轂，包括槳轂體、葉片、葉片盤根、導架以及含有油管的艉軸，滑塊在導槽中滑動后對葉片盤根進行調整，對葉片盤根的最大調整范圍為調整角α，調整角α由正車區域和倒車區域組成，其特征在于所述的調整角α為110°~130°；正車區域占0.5α+β，0.5α+β=90°；倒車區域占0.5α-β；將正車操作和倒車操作的轉折點作為葉片的0螺距狀態，葉片處于正車區域的角度為正，葉片處于倒車區域的角度負，正車操作的調整范圍為0~90°，當葉片處于90°時為順槳狀態；倒車操作的調范圍為0~-(α-90°)。
文檔編號B63H3/08GK102320365SQ20111019123
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者丁嘉成, 丁春鳳, 吉青山, 舒永東, 陳寶嘉, 陳永道, 陳生華 申請人:南京高精船用設備有限公司