CN105035295A - 船舶舵桨轴安装一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶舵桨轴安装一体机，包括导流管、螺旋桨、电机及进水槽底板，螺旋桨包括一个桨轴，电机包括电机壳体及电轴，导流管和电机壳体均安装于进水槽底板；电机还包括密封轴套、第一电机盖和第二电机盖，第一电机盖上装有后整流罩，第二电机盖上装有前整流罩；电轴的第一端穿过第二电机盖和前整流罩后，与桨轴固定连接；密封轴套容置在前整流罩内，且套装在电轴的第一端，并顶抵于第二电机盖而使得电机处于全密封状态，因此，电机产生的热量可以直接被水冷却，降低了成本及功率消耗。且进水槽底板安装于船体下片体的底部，有利于船舶的浅水航行，并会引导水草等杂物从其底部滑过，有效阻止了水草等杂物缠绕卡死螺旋桨的现象。

Description

船舶舵桨轴安装一体机

技术领域

本发明涉及船舶设备领域，特别涉及一种船舶舵桨轴安装一体机。

背景技术

随着世界造船业的不断发展，越来越多的船型被设计出来满足当代海洋运输和海洋作业的需要。伴随着电机技术的发展，

一般来说，小型船舶或者微型无人船包括螺旋桨、舵及电机。其中，电机需通过较长的轴连接与于螺旋桨或涡轮，以带动螺旋桨运动，从而产生推动船舶前行的推进力。但是，电机和变频器在工作中都会产生很高的热量，以往都是通过水泵吸水入专用水冷管道对其进行水冷，既增加了成本还增加了功率消耗。漂浮在水中或水面的杂物比如树叶或水草会进入管道内造成桨叶缠绕卡死等现象。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种船舶舵桨轴安装一体机，以避免现有技术中需要单独引入水冷装置、杂物易缠绕卡死的问题。所述技术方案如下：

为了解决现有技术的问题，本发明提出如下技术方案：

一种船舶舵桨轴安装一体机，其包括导流管、螺旋桨及电机，所述螺旋桨容置在所述导流管内，且所述螺旋桨包括一个桨轴，所述电机包括电机壳体及电轴，所述船舶舵桨轴安装一体机还包括进水槽底板，所述导流管和所述电机壳体均安装于所述进水槽底板；所述电机还包括密封轴套、分别密封安装于所述电机壳体的相对两端的第一电机盖和第二电机盖，所述第一电机盖的端面还安装有一个后整流罩，所述第二电机盖的端面还安装有一个前整流罩；所述电轴的第一端穿过所述第二电机盖和所述前整流罩后，与所述桨轴固定连接；所述密封轴套容置在所述前整流罩内，且所述密封轴套套装在所述电轴的第一端，并顶抵于所述第二电机盖。

优选地，所述船舶舵桨轴安装一体机还包括舵，所述舵包括机舱、舵机、舵轴及舵叶，所述舵机舱安装在所述导流管的顶部，所述舵机安装在所述舵机内，所述舵轴连接于所述舵机，所述舵叶固定于所述舵轴，且所述舵叶容置在所述导流管内，所述舵叶和所述电机壳体分别位于所述桨相对两侧。

优选地，所述导流管包括贯穿其相对两端的涵道，且所述导流管背向所述电机的一端的周面设有贯通所述涵道相对两缺口，所述两缺口使得所述导流管形成一个球冠状的喷口，所述舵叶就容置在所述喷口内，且在所述舵轴的带动下在所述喷口内转动。

优选地，所述舵叶设有一贯穿的轴套孔，所述包括相互独立的上轴段及下轴段；所述上轴段的第一端连接于所述舵机，所述上轴段第二端固定于所述轴套孔；所述下轴段的第一端固定于所述涵道内壁，所述下轴段的第二端可转动的插装于所述轴套孔。

优选地，所述舵叶设有一贯穿的轴套孔，所述包括相互独立的上轴段及下轴段；所述上轴段的第一端连接于所述舵机，所述上轴段第二端固定于所述轴套孔；所述下轴段的第一端可转动地安装于所述涵道内壁，所述下轴段的第二端固定于所述轴套孔。

优选地，所述导流管包括贯穿其相对两端的涵道，所述进水槽底板上设有若干个进水槽，所述进水槽的总开口面积与所述涵道的面积比为1：1，所述涵道的面积为所述涵道沿径向横截面的面积。

优选地，所述密封轴套包括供所述电轴通过的轴通孔，所述轴通孔内还间隔固定有两个Y形密封圈，所述Y形密封圈套固于所述电轴，且所述Y形密封圈之间形成了一个密封腔，所述密封轴套还包括与所述密封腔连通的通孔；所述前整流罩呈镂空状，其上设有若干个通孔。

优选地，所述轴通孔内还设有两个法兰轴承及两个弹性垫片，所述法兰轴承及弹性垫片均套装于所述电轴，所述两Y形密封圈均位于所述法兰轴承之间，且每一所述弹性垫片的两端面分别顶抵于所述对应的Y形密封圈及对应的法兰轴承。

优选地，所述船舶舵桨轴安装一体机还包括安装在所述后整流罩内的变频器，所述变频器电连接于所述电轴的第二端。

优选地，所述导流管包括贯穿其相对两端的涵道，所述涵道内间隔固定有两个涵道支架，所述桨包括固定于所述桨轴的轮毂及与所述轮毂连接的若干桨叶，所述桨轴可转动地安装于所述涵道支架，且所述轮毂和所述桨叶位于所述两涵道支架之间。

本发明的有益效果如下：

本发明的船舶舵桨轴安装一体机利用第一电机盖、第二电机盖及密封轴套而使得电机处于全密封状态。而本发明船舶舵桨轴安装一体都处在水下工作，且第一电机盖、第二电机盖及密封轴套又都是导热性好的金属材料制成。因此电机产生的热量直接就被水进行了冷却，效果远远大于其他水冷的效果，保障了电机的正常工作，降低了成本及功率消耗。且进水槽底板安装于船体下片体的底部，有利于船舶的浅水航行；当有水草等杂物出现时进水槽底板会引导其从底部滑过，有效阻止了水草等杂物进入导流管而对螺旋桨的缠绕卡死现象。

附图说明

图1是本发明船舶舵桨轴安装一体机的组装结构示意图。

图2是图1的俯视示意图。

图3是图1的右视示意图。

图4是图1的透视图及不剖视示意图，且图4上还新增了垫片、联轴器及联轴器整流罩。

图5是图4中圆A处的放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参照图1至图4，本发明实施例提供了一种船舶舵桨轴安装一体机，其包括进水槽底板1、导流管3、螺旋桨5及电机7。进水槽底板1安装于船体下片体(图未示)的底部。导流管3安装于进水槽底板1的顶面。螺旋桨5容置在导流管3内，且螺旋桨5包括一个桨轴51。

电机7包括电机壳体71、第一电机盖73、第二电机盖74、电轴75及密封轴套77。其中，电机壳体71安装于进水槽底板1的顶面，且与导流管3的第一端相对。第一及第二电机盖73、74分别密封安装于电机壳体71的相对两端。第一电机盖73背向电机壳体71的端面安装有一个后整流罩731；第二电机盖74背向电机壳体71的端面安装有一个前整流罩741。电轴75的第一端穿过第二电机盖74及前整流罩741后，与桨轴51固定连接。密封轴套37容置密封在前整流罩741内。且密封轴套37套装在电轴75的第一端，并顶抵于第二电机盖74。

本发明船舶舵桨轴安装一体机利用第一电机盖73、第二电机盖74及密封轴套37而使得电机7处于全密封状态。而本发明船舶舵桨轴安装一体都处在水下工作，且第一电机盖73、第二电机盖74及密封轴套37又都是导热性好的金属材料制成。因此电机7产生的热量直接就被水进行了冷却，效果远远大于其他水冷的效果，保障了电机的正常工作，降低了成本及功率消耗。且进水槽底板1安装于船体下片体的底部，有利于船舶的浅水航行；当有水草等杂物出现时进水槽底板1会引导其从底部滑过，有效阻止了水草等杂物进入导流管3而对螺旋桨5的缠绕卡死现象。

请结合参照图4，本发明的船舶舵桨轴安装一体机还包括安装于导流管3顶部的舵8。具体地，舵8包括舵机舱80、舵机81、舵轴83及舵叶85。舵机舱80安装在导流管3的与进水槽底板1相对的顶部，且舵机81安装在舵机舱80内。舵轴83连接于舵机81，且舵轴83的轴线与桨轴51的轴线垂直。舵叶83固定于舵轴83，并在舵轴83的带动下转动。舵叶83容至于导流管3的第二端，且正对螺旋桨5；这样，进水槽底板1的设置也阻止了水草等杂物出现缠绕卡死舵叶83的问题。且舵机舱80安装于导流管3的上端，安装方便，结构简单，且增加了舵叶83的转向效果也减少了行进中的阻力。并且，船内只需在船甲板位置提供一根PWM控制信号线和一组电源线即可与舵机81对接。并且本发明船舶舵桨轴安装一体机由六颗沉头螺栓安装与船体相应位置，可随时拆卸安装，也便于整体的更换和维护及运输。

请参照图1、图2和图4，进水槽底板1上设有若干个进水槽11；优选地，进水槽底板1顶部还安装有一个半圆形的管道外罩(图未示)，电机7及导流管3均容纳在管道外罩中。导流管3包括沿轴线贯穿其第一端和第二端的涵道31。进水槽11的总开口面积与涵道31的面积比为1：1；需要解释的是，此处涵道31的面积为涵道31沿着径向的横截面的面积

请参照图1，导流管3的第二端的周面还设有贯通涵道31、且相对设置的两缺口33，且每一缺口33的截面呈弧形。该两缺口33使得导流管2的第二端形成一个球冠状的喷口35。舵叶85就容置在该喷口35内，且在舵轴83的带动下在该喷口35内转动。

请参照图4，具体的，本实施例中，舵机舱80呈密封状，其包括相互密封盖合的舵机底盒801和舵机底盒盖803。舵机底盒801固定于导流管3的顶部。舵机81固定安装在舵机底盒801中，且可以通过舵机底盒盖803盖合，从而将舵机81密封在舵机舱80内。舵机底盒盖803内还容置有转接头805、垫圈807、一含油轴承808及轴套814。优选地，舵8还包括与导流管3固定的固定座87；舵机底盒801固定于固定座87。需要说明的是，可以想象的，舵机底盒801及固定座87设有通孔，以供舵轴83等零件穿过。

请参照图4，具体的，本实施例中，舵轴83包括相互独立的上轴段831及下轴段833。舵叶85设有一个轴套孔851。该轴套孔851贯穿舵叶85的上下端面，即是：轴套孔851的轴线与桨轴51的轴线垂直。

请参照图4，具体的，本实施例中，舵机81还包括摇臂盘811，且摇臂盘811包括轴813；上述轴套814套装置轴813上，以用于密封和保护轴813。上轴段831的第一端与轴813固定连接；上轴段831的第二端依次可转动地穿过固定座87和导流管3后固定于轴套孔851。作为优选实施方式，本实施例中，轴813和上轴段831的第一端通过上述转接头805连接。垫圈807套装在轴813上，且垫圈807的两端面分别顶抵于摇臂盘811和轴套814。油轴承808套装在上轴段831的第一端，以为上轴段831提供支撑和润滑。

请参照图4，具体的，本实施例中，下轴段833的第一端固定于喷口35的内壁。下轴段833的第二端套装在轴套孔851内，且轴套孔851可绕着下轴段833的第二端转动。或在其它实施方式中，下轴段833的第一端可转动的安装于喷口35的内壁，下轴段833的第二端固定在轴套孔851内；这样，轴套孔851可绕着下轴段833的第一端转动。为了延长下轴段833的使用寿命及消除异音，下轴段833的第一端处也安装在一个油轴承808内。

舵8在使用时，舵机81的摇臂盘811转动，从而通过轴813带动上轴段831一起转动。在上轴段831的带动下，舵叶85绕着下轴段833在喷口35内转动。舵机81的传动力通过轴813及上轴段831连接到密封的轴套孔851，实现了二维导流转向。且优选地，本实施例中，舵机81可驱动船舶实现左右各45度的无级转向。

请参照图1和图4，具体的，本实施例中，上述电机7还包括用于支撑电轴75的两法兰轴承78。密封轴套77包括固定底座771、轴套部773及轴通孔775。固定底座771固定于第二电机盖74。轴套部773由固定底座771背向第二电机盖74的端面延伸而成。轴通孔775贯穿固定底座771及轴套部773。法兰轴承78安装在轴通孔775内，且间隔设置在轴通孔775的相对两端。电轴75穿过法兰轴承78，由法兰轴承78为电轴75提供支撑力及减速摩擦。优选地，本实施例中，轴通孔775内，且在两法兰轴承78之间还设有两Y形密封圈79。每一Y形密封圈79套固于电轴75，且两Y形密封圈79之间形成了一个密封腔(未标号)，对电机7提供了由一道密封防线，更加有利的阻止了水进入电机7而烧毁电机7。且采用密封腔和电轴75、电机壳体71、第一电机盖73、第二电机盖74、电轴75及密封轴套77一起形成了一个更加密封的轴系，而无需使用传统的密封系统，阻力很小，功率损耗不超过5％，使得电机7的转速可以高达12000转/分钟。

更为优选地，前整流罩741为镂空的，即是前整流罩741上还设有若干通孔743，水流可以通过通孔743流向密封轴套77，从而直接水冷密封轴套77。轴套部773还设有一个与密封腔连通的通孔761。这样，冷水可以进入该密封腔中直接水冷电轴75，进一步提高了水冷效果。

优选地，为了保护每一安装法兰轴承78和对应的Y形密封圈79，每一安装法兰轴承78和对应的Y形密封圈79之间还设有一套设于电轴75的弹性垫片781。

具体的，为了安装法兰轴承78和Y形密封圈79，轴通孔775相对两端的内壁处分别设有两台阶面777。法兰轴承78和Y形密封圈79分别顶抵于对应的台阶面777，以防止从轴通孔775内脱落。

请结合参照图4，本实施例中，本发明的船舶舵桨轴安装一体机还包括一联轴器9，桨轴51通过联轴器9连接于电轴75的第一端。且优选地，电轴75的第一端还套设有一个垫片91，且该垫片91的两端面分别顶抵于联轴器9与前整流罩741。为了保护联轴器9，联轴器9背向垫片751的一端还固定有一联轴器整流罩93，且该联轴器整流罩93套装于桨轴51。

请结合参照图1，本实施例中，本发明的船舶舵桨轴安装一体机还包括安装在后整流罩731内的变频器10。变频器10电连接于电机7。为了变频器8安装的稳固性，变频器10电连接于电轴75的第二端；本发明的船舶舵桨轴安装一体机还设有螺纹顶杆101及套装在螺纹顶杆101上的调节螺母103。后整流罩731上设有一通孔(未标号)，螺纹顶杆101套装在通孔内。螺纹顶杆101的第一端位于后整流罩731内并抵顶于变频器10；且螺纹顶杆101的相对第二端外露于后整流罩731。调节螺母103套装在螺纹顶杆101外露于后整流罩731的第二端，且抵顶于后整流罩731。在使用时，旋拧调节螺母103，在丝杆原理的作用下，螺纹顶杆101可远离或靠近变频器10，从而调整固定变频器10的力度，保证了变频器10的稳固性。

请结合参照图1和图4，本实施例中，本发明的船舶舵桨轴安装一体机还包括两涵道支架20。涵道支架20分别间隔安装在上述导流管3的涵道31内。优选地，上述螺旋桨5还包括固定于桨轴51的轮毂53及设置在轮毂53四周的若干个桨叶55。桨轴51依次穿过其中一涵道支架20及轮毂53的相对两端后安装在另外一个涵道支架20上，且桨轴51可以相对涵道支架20转动。这样，轮毂53和桨叶55就位于两涵道支架20之间。为了减震等，在轮毂53和涵道支架20之间可以分别设置垫片(未标号)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶舵桨轴安装一体机，其包括导流管、螺旋桨及电机，所述螺旋桨容置在所述导流管内，且所述螺旋桨包括一个桨轴，所述电机包括电机壳体及电轴，其特征在于，所述船舶舵桨轴安装一体机还包括进水槽底板，所述导流管和所述电机壳体均安装于所述进水槽底板；

所述电机还包括密封轴套、分别密封安装于所述电机壳体的相对两端的第一电机盖和第二电机盖，所述第一电机盖的端面还安装有一个后整流罩，所述第二电机盖的端面还安装有一个前整流罩；

所述电轴的第一端穿过所述第二电机盖和所述前整流罩后，与所述桨轴固定连接；所述密封轴套容置在所述前整流罩内，且所述密封轴套套装在所述电轴的第一端，并顶抵于所述第二电机盖。

2.根据权利要求1所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述船舶舵桨轴安装一体机还包括舵，所述舵包括机舱、舵机、舵轴及舵叶，所述舵机舱安装在所述导流管的顶部，所述舵机安装在所述舵机内，所述舵轴连接于所述舵机，所述舵叶固定于所述舵轴，且所述舵叶容置在所述导流管内，所述舵叶和所述电机壳体分别位于所述桨相对两侧。

3.根据权利要求2所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述导流管包括贯穿其相对两端的涵道，且所述导流管背向所述电机的一端的周面设有贯通所述涵道相对两缺口，所述两缺口使得所述导流管形成一个球冠状的喷口，所述舵叶就容置在所述喷口内，且在所述舵轴的带动下在所述喷口内转动。

4.根据权利要求3所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述舵叶设有一贯穿的轴套孔，所述包括相互独立的上轴段及下轴段；所述上轴段的第一端连接于所述舵机，所述上轴段第二端固定于所述轴套孔；所述下轴段的第一端固定于所述涵道内壁，所述下轴段的第二端可转动的插装于所述轴套孔。

5.根据权利要求3所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述舵叶设有一贯穿的轴套孔，所述包括相互独立的上轴段及下轴段；所述上轴段的第一端连接于所述舵机，所述上轴段第二端固定于所述轴套孔；所述下轴段的第一端可转动地安装于所述涵道内壁，所述下轴段的第二端固定于所述轴套孔。

6.根据权利要求1所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述导流管包括贯穿其相对两端的涵道，所述进水槽底板上设有若干个进水槽，所述进水槽的总开口面积与所述涵道的面积比为1：1，所述涵道的面积为所述涵道沿径向横截面的面积。

7.根据权利要求1所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述密封轴套包括供所述电轴通过的轴通孔，所述轴通孔内还间隔固定有两个Y形密封圈，所述Y形密封圈套固于所述电轴，且所述Y形密封圈之间形成了一个密封腔，所述密封轴套还包括与所述密封腔连通的通孔；所述前整流罩呈镂空状，其上设有若干个通孔。

8.根据权利要求7所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述轴通孔内还设有两个法兰轴承及两个弹性垫片，所述法兰轴承及弹性垫片均套装于所述电轴，所述两Y形密封圈均位于所述法兰轴承之间，且每一所述弹性垫片的两端面分别顶抵于所述对应的Y形密封圈及对应的法兰轴承。

9.根据权利要求1所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述船舶舵桨轴安装一体机还包括安装在所述后整流罩内的变频器，所述变频器电连接于所述电轴的第二端。

10.根据权利要求1所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于，所述导流管包括贯穿其相对两端的涵道，所述涵道内间隔固定有两个涵道支架，所述桨包括固定于所述桨轴的轮毂及与所述轮毂连接的若干桨叶，所述桨轴可转动地安装于所述涵道支架，且所述轮毂和所述桨叶位于所述两涵道支架之间。