CN107235135A - 一种全回转推进器的转舵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全回转推进器的转舵装置，属于船用机械领域。该转舵装置包括回转支承、动力机构、动力输出轴、转舵齿轮、转舵齿环和支撑轴承，转舵齿轮同轴连接在动力输出轴上，且转舵齿轮位于支撑座内部，转舵齿轮与转舵齿环啮合，动力机构设置在支撑座上，转舵齿轮的远离动力机构的一面上设置有凸环，凸环与转舵齿轮同轴，支撑轴承套设在凸环上，且凸环与支撑轴承的内圈连接，使得支撑轴承可以对转舵齿轮提供径向支撑，从而可以避免转舵齿轮与转舵齿环在啮合的过程中产生较大的摩擦，延长了转舵装置的寿命，同时在进行设备维护时，可以直接将动力机构连同动力输出轴、转舵齿轮和支撑轴承从支撑座中拔出。

Description

一种全回转推进器的转舵装置
技术领域
本发明涉及船用机械领域，特别涉及一种全回转推进器的转舵装置。
背景技术
全回转推进器是一种可绕其垂直轴作360°回转的推进装置，通过调整转动的角度，可以使螺旋桨朝向任意方向，从而可以获得任意方向的推力，实现船舶的前进、倒行、横移和原地旋转。
全回转推进器主要包括螺旋桨、回转轴管、传动轴、支撑座和转舵装置，其中转舵装置主要包括回转支承、转舵齿轮和动力机构，螺旋桨安装在回转轴管的底端，传动轴安装在回转轴管的内部，传动轴的一端与螺旋桨连接，另一端与船舶上的动力设备连接，以为螺旋桨提供动力，回转轴管连接在回转支承的内环上，回转支承的外环则固定在支撑座上，支撑座与船体固定连接，动力机构固定在支撑座上，用以驱动转舵齿轮转动，转舵齿轮则与回转支承的内环上的转舵齿环啮合，从而通过驱动转舵齿轮转动，就可以带动回转轴管转动，实现螺旋桨的回转。
在现有的全回转推进器中，与动力机构连接的动力输出轴都是直接插装到支撑座内的，转舵齿轮套在动力输出轴上，动力输出轴远离动力机构的一端处于悬空状态，这样的结构使得在需要进行设备维护时，可以直接将动力机构连同动力输出轴和转舵齿轮拔出支撑座。但是由于动力输出轴远离动力机构的一端处于悬空状态，动力输出轴缺乏支撑，而在全回转推进器工作的过程中，转舵齿轮上会受到较大的径向力，这个径向力作用到动力输出轴上后会引起动力输出轴的侧弯，并导致转舵齿轮与转舵齿环在啮合的过程中产生较大的摩擦，从而降低转舵装置的寿命。
发明内容
为了解决现有的全回转推进器的转舵装置寿命短的问题，本发明实施例提供了一种全回转推进器的转舵装置。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种全回转推进器的转舵装置，所述转舵装置设置在所述全回转推进器的支撑座上，所述转舵装置包括回转支承、动力机构、动力输出轴、转舵齿轮、转舵齿环和支撑轴承，所述回转支承具有内环和外环，所述外环连接在所述支撑座内，所述转舵齿环同轴连接在所述内环上，所述内环与所述全回转推进器的回转轴管同轴连接，所述动力输出轴插装在所述支撑座上的安装孔中，所述转舵齿轮同轴连接在所述动力输出轴上，且所述转舵齿轮位于所述支撑座内部，所述转舵齿轮与所述转舵齿环啮合，所述动力机构设置在所述支撑座上，所述动力机构用于驱动所述动力输出轴转动，所述转舵齿轮的远离所述动力机构的一面上设置有凸环，所述凸环与所述转舵齿轮同轴，所述支撑轴承套设在所述凸环上，且所述凸环与所述支撑轴承的内圈连接，所述支撑座上设置有轴承支座，所述支撑轴承的外圈安装在所述轴承支座中。
优选地，所述转舵装置还包括第一压板，所述凸环的内径大于所述动力输出轴的直径，所述第一压板设置在所述凸环围成的内孔中，所述第一压板与所述动力输出轴连接，所述第一压板的部分区域压紧在所述转舵齿轮的远离所述动力机构的一面上。
优选地，所述转舵装置还包括第二压板，所述第二压板与所述第一压板或与所述动力输出轴连接，所述第二压板的部分区域压紧在所述支撑轴承的内圈的远离所述动力机构的环形端面上。
在本发明的另一种实现方式中，所述转舵装置还包括第二压板，所述第二压板与所述动力输出轴连接，所述第二压板的部分区域压紧在所述支撑轴承的内圈的远离所述动力机构的环形端面上。
优选地，所述第一压板为圆形板或环形板。
优选地，所述第二压板为圆形板。
可选地，所述支撑轴承为可分离式轴承，所述支撑轴承的内圈的外径小于所述转舵齿轮的直径。
优选地，所述转舵齿环的外径大于所述外环的外径。
在本发明的另一种实现方式中，所述支撑轴承的外径小于所述转舵齿轮的直径。
可选地，所述动力机构包括马达和减速器，所述马达的转轴与所述减速器的输入轴同轴连接，所述减速器的输出轴与所述动力输出轴同轴连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在支撑座上设置回转支承，将回转支承的外环固定连接在支撑座上，将回转轴管固定连接在回转支承的内环上，使得回转轴管可以在支撑座上转动。通过将转舵齿环同轴连接在内环上，在支撑座上设置动力输出轴和转舵齿轮，转舵齿轮与动力输出轴同轴连接，转舵齿轮与转舵齿环啮合，从而可以通过动力机构驱动动力输出轴转动，带动转舵齿环转动，从而控制回转轴管的转动。通过在转舵齿轮的远离动力机构的一面上设置凸环，且凸环与转舵齿轮同轴，并在凸环上套装支撑轴承，支撑轴承的外圈则安装在支撑座上的轴承支座中，使得支撑轴承可以对转舵齿轮提供径向支撑，从而可以避免转舵齿轮与转舵齿环在啮合的过程中产生较大的摩擦，延长了转舵装置的寿命，同时在进行设备维护时，可以直接将动力机构连同动力输出轴、转舵齿轮和支撑轴承从支撑座中拔出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种全回转推进器的转舵装置的结构图；
图2是本发明实施例提供的一种全回转推进器的转舵装置的局部结构图；
图3是本发明实施例提供的另一种全回转推进器的转舵装置的局部结构图。
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。
图1是本发明实施例提供的一种全回转推进器的转舵装置的结构图。如图1所示，该转舵装置设置在全回转推进器的支撑座10上。该转舵装置包括回转支承20、动力机构30、动力输出轴41、转舵齿轮42、转舵齿环43和支撑轴承44。其中，回转支承20具有内环22和外环21，外环21连接在支撑座10内，转舵齿环43同轴连接在内环22上，内环22与全回转推进器的回转轴管14同轴连接。
图2是本发明实施例提供的一种全回转推进器的转舵装置的局部结构图。如图2所示，动力输出轴41插装在支撑座10上的安装孔13a中，转舵齿轮42同轴连接在动力输出轴41上，且转舵齿轮42位于支撑座10内部，转舵齿轮42与转舵齿环43啮合。动力机构30设置在支撑座10上，动力机构30用于驱动动力输出轴41转动。转舵齿轮42的远离动力机构30的一面上设置有凸环421，凸环421与转舵齿轮42同轴，支撑轴承44套设在凸环421上，且凸环421与支撑轴承44的内圈连接，支撑座10上设置有轴承支座11a，支撑轴承44的外圈安装在轴承支座11a中。
本发明实施例通过在支撑座上设置回转支承，将回转支承的外环固定连接在支撑座上，将回转轴管固定连接在回转支承的内环上，使得回转轴管可以在支撑座上转动。通过将转舵齿环同轴连接在内环上，在支撑座上设置动力输出轴和转舵齿轮，转舵齿轮与动力输出轴同轴连接，转舵齿轮与转舵齿环啮合，从而可以通过动力机构驱动动力输出轴转动，带动转舵齿环转动，从而控制回转轴管的转动。通过在转舵齿轮的远离动力机构的一面上设置凸环，且凸环与转舵齿轮同轴，并在凸环上套装支撑轴承，支撑轴承的外圈则安装在支撑座上的轴承支座中，使得支撑轴承可以对转舵齿轮提供径向支撑，从而可以避免转舵齿轮与转舵齿环在啮合的过程中产生较大的摩擦，延长了转舵装置的寿命，同时在进行设备维护时，可以直接将动力机构连同动力输出轴、转舵齿轮和支撑轴承从支撑座中拔出。
实现时，动力输出轴41可以与支撑轴承44的内圈过盈配合连接或是通过键连接。
如图1所示，该支撑座10可以包括支撑底板11、支撑侧板12和支撑盖板13，支撑底板11与支撑侧板12连接，支撑侧板12与支撑盖板13连接，且支撑底板11与支撑盖板13正对设置，回转支承20可以与支撑底板11固定连接，动力机构30可以安装在支撑盖板13上，转舵齿轮42插装在支撑盖板13和支撑底板11之间。动力机构30可以与支撑盖板13通过螺栓连接，在需要进行拆卸时，可以拧下螺栓后，将动力机构30拔起，从而将动力输出轴41和转舵齿轮42带出。
实现时，支撑底板11、支撑侧板12和支撑盖板13可以为一体结构。支撑侧板12可以与船体连接。
如图2所示，该转舵装置还可以包括第一压板51，凸环421的内径大于动力输出轴41的直径，第一压板51设置在凸环421围成的内孔中，第一压板51与动力输出轴41连接，第一压板51的部分区域压紧在转舵齿轮42的远离动力机构30的一面上。通过设置第一压板51可以对转舵齿轮42进行轴向限位，可以在拔出转舵齿轮42时，避免转舵齿轮42与动力输出轴41分离。
实现时，第一压板51可以为圆形板。圆形板的第一压板51可以与凸环421同轴设置，这样可以使第一压板51压在转舵齿轮42上的区域为环形，使第一压板51对转舵齿轮42的作用力更加均匀。
优选地，圆形的第一压板51的直径与凸环421的内径相同，可以使第一压板51与转舵齿轮42的接触面积最大，降低第一压板51上的压强，避免第一压板51出现变形。
容易想到的是，第一压板51也可以是环形板。
第一压板51与动力输出轴41可以通过螺栓连接，以便于第一压板51的拆装。
进一步地，转舵装置还包括第二压板52，第二压板52与第一压板51连接，第二压板52的部分区域压紧在支撑轴承44的内圈的远离动力机构30的环形端面上。通过设置第二压板52可以对支撑轴承44的内圈进行轴向限位，可以在拔出转舵齿轮42时，避免支撑轴承44与凸环421分离，通过第一压板51和第二压板52分别对转舵齿轮42和支撑轴承44的内圈进行轴向限位，可以在只需要拆卸支撑轴承44时，可以只拆卸第二压板52，转舵齿轮42与动力输出轴41可以仍然连接为一体。
在本发明的另一种实现方式中，第二压板52也可以直接与动力输出轴41连接，此时第一压板51可以是环形板，这样可以避免第二压板52上的力传递到第一压板51上，从而可以降低连接第一压板51和动力输出轴41的螺栓受到的力。
实现时，第二压板52与第一压板51也可以通过螺栓连接，以便于第二压板52的拆装。
图3是本发明实施例提供的另一种全回转推进器的转舵装置的局部结构图。如图3所示，转舵装置还包括第二压板52，第二压板52与动力输出轴41连接，第二压板52的部分区域压紧在支撑轴承44的内圈的远离动力机构30的环形端面上。通过只设置第二压板52，由第二压板52同时对转舵齿轮42和支撑轴承44的内圈进行轴向限位，可以减少压板的设置，使转舵装置的结构更加简单。
可选地，第二压板52可以为圆形板。
进一步地，第二压板52的靠近凸环421的一面上设置有环形槽，凸环421伸入环形槽中，可以便于第二压板52的定位。
优选地，支撑轴承44可以为可分离式轴承，支撑轴承44的内圈的外径小于转舵齿轮42的直径。可分离式轴承的内圈可以直接从外圈中抽出，这样可以在拔出动力机构、动力输出轴和转舵齿轮时，将支撑轴承的内圈拔出，方便对支撑轴承44进行零件替换。
进一步地，转舵齿环43的外径大于外环21的外径，这样可以便于转舵齿环43与转舵齿轮42啮合。
转舵齿轮42、转舵齿环43、支撑轴承44浸泡在润滑油中，以减小摩擦。
具体地，支撑轴承44可以是单列圆柱滚子轴承，单列圆柱滚子轴承可以承受较大的径向力。
如图2所示，轴承支座11a上设置有轴承安装槽11b，轴承安装槽11b内还设置有环形台阶11c，支撑轴承44支撑在环形台阶11c上，从而使得轴承支座11a内具有一个空腔，该空腔可以用于储存润滑油，以便于对支撑轴承44进行润滑。
支撑轴承44的外径可以大于转舵齿轮42的直径，这样可以使转舵齿轮42的支撑更加平稳。
在本发明的另一种实现方式中，支撑轴承44的外径也可以小于转舵齿轮42的直径，这样可以方便取出支撑轴承44的外圈。
如图1所示，动力机构30可以包括马达31和减速器32，马达31的转轴与减速器32的输入轴同轴连接，减速器32的输出轴与动力输出轴41同轴连接，通过减速器32降低马达31的转速，以便于控制回转轴管14的转动。
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)

1.一种全回转推进器的转舵装置，所述转舵装置设置在所述全回转推进器的支撑座(10)上，其特征在于，所述转舵装置包括回转支承(20)、动力机构(30)、动力输出轴(41)、转舵齿轮(42)、转舵齿环(43)和支撑轴承(44)，所述回转支承(20)具有内环(22)和外环(21)，所述外环(21)连接在所述支撑座(10)内，所述转舵齿环(43)同轴连接在所述内环(22)上，所述内环(22)与所述全回转推进器的回转轴管(14)同轴连接，所述动力输出轴(41)插装在所述支撑座(10)上的安装孔(13a)中，所述转舵齿轮(42)同轴连接在所述动力输出轴(41)上，且所述转舵齿轮(42)位于所述支撑座(10)内部，所述转舵齿轮(42)与所述转舵齿环(43)啮合，所述动力机构(30)设置在所述支撑座(10)上，所述动力机构(30)用于驱动所述动力输出轴(41)转动，所述转舵齿轮(42)的远离所述动力机构(30)的一面上设置有凸环(421)，所述凸环(421)与所述转舵齿轮(42)同轴，所述支撑轴承(44)套设在所述凸环(421)上，且所述凸环(421)与所述支撑轴承(44)的内圈连接，所述支撑座(10)上设置有轴承支座(11a)，所述支撑轴承(44)的外圈安装在所述轴承支座(11a)中。
2.根据权利要求1所述的转舵装置，其特征在于，所述转舵装置还包括第一压板(51)，所述凸环(421)的内径大于所述动力输出轴(41)的直径，所述第一压板(51)设置在所述凸环(421)围成的内孔中，所述第一压板(51)与所述动力输出轴(41)连接，所述第一压板(51)的部分区域压紧在所述转舵齿轮(42)的远离所述动力机构(30)的一面上。
3.根据权利要求2所述的转舵装置，其特征在于，所述转舵装置还包括第二压板(52)，所述第二压板(52)与所述第一压板(51)或与所述动力输出轴(41)连接，所述第二压板(52)的部分区域压紧在所述支撑轴承(44)的内圈的远离所述动力机构(30)的环形端面上。
4.根据权利要求1所述的转舵装置，其特征在于，所述转舵装置还包括第二压板(52)，所述第二压板(52)与所述动力输出轴(41)连接，所述第二压板(52)的部分区域压紧在所述支撑轴承(44)的内圈的远离所述动力机构(30)的环形端面上。
5.根据权利要求2～3任一项所述的转舵装置，其特征在于，所述第一压板(51)为圆形板或环形板。
6.根据权利要求2～4任一项所述的转舵装置，其特征在于，所述第二压板(52)为圆形板。
7.根据权利要求1～4任一项所述的转舵装置，其特征在于，所述支撑轴承(44)为可分离式轴承，所述支撑轴承(44)的内圈的外径小于所述转舵齿轮(42)的直径。
8.根据权利要求1～4任一项所述的转舵装置，其特征在于，所述转舵齿环(43)的外径大于所述外环(21)的外径。
9.根据权利要求1～4任一项所述的转舵装置，其特征在于，所述支撑轴承(44)的外径小于所述转舵齿轮(42)的直径。
10.根据权利要求1～4任一项所述的转舵装置，其特征在于，所述动力机构(30)包括马达(31)和减速器(32)，所述马达(31)的转轴与所述减速器(32)的输入轴同轴连接，所述减速器(32)的输出轴与所述动力输出轴(41)同轴连接。
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