CN107605942A - 一种外置式船用水润滑推力轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种外置式船用水润滑推力轴承，充分利用水比热容大的特性，将船用水润滑推力轴承由舱内布置改为舱外布置，与现有的传动船用油润滑推力轴承相比，充分利用舷外环境条件和空间，取消了传统推力轴承的上下壳体和润滑冷却系统，有效解决传统船用水润滑推力轴承体积大、补偿能力低、运转时的振动噪声直接传递至船体，以及占用船体内部舱室空间，且须配置专门的冷却和润滑系统等弊端，起到减少设备尺寸和体积、显著节约舱室空间、减轻系统重量、简化推进系统配置同时降低推进系统噪声的作用。

Description

一种外置式船用水润滑推力轴承

技术领域

本发明涉及船舶推进技术领域，具体涉及一种外置式船用水润滑推力轴承。

背景技术

船用水润滑推力轴承的主要作用是承受螺旋桨产生的轴向推力或拉力，并传给艇体，从而推动潜艇前进或后退。

传统的船用水润滑推力轴承安装在船舱内，由上、下壳体，推力轴(含推力盘)、推力瓦、支撑轴承等组成，设备体积较大。推力轴承和船体之间采用刚性联接，同时推力瓦和推力盘采用钢制金属材质，推力轴运转时会将推进器的振动噪声直接通过推力轴承直接传递至船体，引起船体振动。另外，设备运行时，为了保证轴承工作面的润滑和冷却，需要为其配置专用的润滑、冷却系统。

综上所述，传统船用水润滑推力轴承存在需要占用舱室空间、需要额外配置润滑冷却系统以及未采取减振降噪措施。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种外置式船用水润滑推力轴承，取消了壳体和润滑冷却系统，不仅体积小、重量轻，不占船体舱内空间。

一种外置式船用水润滑推力轴承，包括倒车弹性推力瓦1、推力环2、正车弹性推力瓦3以及推力轴4；

所述推力环2嵌套在推力轴4上或与推力轴4为一整体结构；

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3安装固定在船体；同时，所述推力环2设在倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3之间；当推力环2与倒车弹性推力瓦1接触时，两者摩擦产生后向动力，使船体后退；当推力环2与正车弹性推力瓦3接触时，两者摩擦产生前向动力，使船体前进。

所述推力环2主体为推力环骨架5，且推力环骨架5的两端设有刚性层6。

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3结构相同，轴向依次为聚合物合金层7、弹性层8以及轴瓦骨架层9；推力环2两侧表面的的刚性层6分别与倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3的聚合物合金层7相对，且刚性层6与聚合物合金层7形成摩擦副关系；

所述轴瓦骨架层9与船体联接，并支撑聚合物合金层7和弹性层8。

所述刚性层6为金属、碳或聚合物陶瓷。

所述推力环2安装在船体的螺旋桨轴承和螺旋桨之间，倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3安装在船体艉部螺旋桨轴承的艏端。

所述推力环2安装在船体的艉轴前轴承和艉轴后轴承之间，倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3安装在船体艉部螺旋桨轴承的艏端。

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3为扇形瓦，两个以上的倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3分别围绕推力轴4圆周安装。

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3为圆形瓦，两个以上的倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3分别围绕推力轴4圆周安装。

有益效果：

1、本发明提供一种外置式船用水润滑推力轴承，充分利用水比热容大的特性，将船用水润滑推力轴承由舱内布置改为舱外布置，与现有的传动船用油润滑推力轴承相比，充分利用舷外环境条件和空间，取消了传统推力轴承的上下壳体和润滑冷却系统，有效解决传统船用水润滑推力轴承体积大、补偿能力低、运转时的振动噪声直接传递至船体，以及占用船体内部舱室空间，且须配置专门的冷却和润滑系统等弊端，起到减少设备尺寸和体积、显著节约舱室空间、减轻系统重量、简化推进系统配置同时降低推进系统噪声的作用；

2、本发明采用高强度减振的特殊材料制造支撑结构和推力摩擦副材料，如聚合物合金、金属、碳或者聚合物陶瓷，以及正/倒车弹性推力瓦中间的弹性层，利用这些特殊材料的自润滑性、减振性、弹性补偿能力能够显著补偿轴的倾斜和位移，并能大大降低或消除轴承运转时产生的振动和噪声，提升其轴系性能和静音水平，减轻重量，消除腐蚀，在船舶领域具有较高的应用前景。

附图说明

图1为本发明的一种外置式船用水润滑推力轴承结构示意图；

图2(a)为本发明8块扇形正/倒车弹性推力瓦的径向分布示意图；

图2(b)为本发明6块扇形正/倒车弹性推力瓦的径向分布示意图；

图2(c)为本发明圆形正/倒车弹性推力瓦径向分布示意图；

图3为本发明的一种外置式船用水润滑推力轴承在船舶上的安装方式一示意图；

图4为本发明的一种外置式船用水润滑推力轴承在船舶上的安装方式二示意图；

1-倒车弹性推力瓦、2-推力环、3-正车弹性推力瓦、4-推力轴、5-推力环骨架、6-刚性层、7-聚合物合金层、8-弹性层、9-轴瓦骨架层。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：

如图1所示，为本发明的一种外置式船用水润滑推力轴承结构示意图；

一种外置式船用水润滑推力轴承，包括倒车弹性推力瓦1、推力环2、正车弹性推力瓦3以及推力轴4；

所述推力环2嵌套在推力轴4上或与推力轴4为一整体结构；

所述推力环2由推力环骨架5以及推力环骨架5两侧表面的刚性层6构成；其中刚性层6可以为金属、碳或者聚合物陶瓷；

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3结构相同，轴向依次为聚合物合金层7、弹性层8以及轴瓦骨架层9；聚合物合金层7为工作表面，弹性层8起到弹性补偿作用；其中推力环2在倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3之间，且推力环2首尾两侧的刚性层6分别与倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3的聚合物合金层7相对，同时刚性层6与聚合物合金层7形成摩擦副关系；其中摩擦副关系包括刚性层6与聚合物合金层7之间的摩擦、磨损、导热关系；所述轴瓦骨架层9与船体联接，同时支撑聚合物合金层7和弹性层8；

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3的轴瓦骨架层9安装固定在船体艉部，且两者的聚合物合金层7相对；

两个以上的所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3分别围绕推力轴4圆周安装；

当推力轴4顺时针旋转时，所述外置式船用水润滑推力轴承的推力环2向船体艏部移动，推力环2抵住正车弹性推力瓦3，为正车弹性推力瓦3提供前向动力，使船体前进；

当推力轴4逆时针旋转时，所述外置式船用水润滑推力轴承的推力环2向船体艉部移动，推力环2抵住倒车弹性推力瓦1，为倒车弹性推力瓦2提供后向动力，使船体后退；

实施例2：

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3为扇形瓦；如图2(a)和图2(b)所示，分别为本发明8块扇形正/倒车弹性推力瓦、6块扇形正/倒车弹性推力瓦的径向分布示意图；

实施例3：

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3为圆形瓦，如图2(c)所示，为本发明圆形正/倒车弹性推力瓦径向分布示意图；

实施例4：

所述倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3安装数量为偶数，如图2(a)、图2(b)以及图2(c)所示，正/倒车弹性推力瓦的块数分别为8块、6块、6块。

实施例5：

如图3所示，为本发明的一种外置式船用水润滑推力轴承在船舶上的安装方式一示意图，其中，推力环2布置在螺旋桨轴承和螺旋桨之间，接触淡水或海水；倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3安装在船体艉部相应的支撑部位，如船体艉部靠近螺旋桨处、或者螺旋桨轴承的艏端。

实施例5：

如图4所示，为本发明的一种外置式船用水润滑推力轴承在船舶上的安装方式二示意图，其中，推力环2布置在艉轴前轴承和艉轴后轴承之间，接触淡水或海水；推力轴4艏艉分别被艉轴后轴承和艉轴前轴承支撑；倒车弹性推力瓦1和正车弹性推力瓦3安装在船体艉部相应的结构上，如螺旋桨轴承的艏端。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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)

1.一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，包括倒车弹性推力瓦(1)、推力环(2)、正车弹性推力瓦(3)以及推力轴(4)；

所述推力环(2)嵌套在推力轴(4)上或与推力轴(4)为一整体结构；

所述倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)安装固定在船体；同时，所述推力环(2)设在倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)之间；当推力环(2)与倒车弹性推力瓦(1)接触时，两者摩擦产生后向动力，使船体后退；当推力环(2)与正车弹性推力瓦(3)接触时，两者摩擦产生前向动力，使船体前进。

2.如权利要求1所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述推力环(2)主体为推力环骨架(5)，且推力环骨架(5)的两端设有刚性层(6)。

3.如权利要求2所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)结构相同，轴向依次为聚合物合金层(7)、弹性层(8)以及轴瓦骨架层(9)；推力环(2)两侧表面的的刚性层(6)分别与倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)的聚合物合金层(7)相对，且刚性层(6)与聚合物合金层(7)形成摩擦副关系；

所述轴瓦骨架层(9)与船体联接，并支撑聚合物合金层(7)和弹性层(8)。

4.如权利要求2所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述刚性层(6)为金属。

5.如权利要求2所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述刚性层(6)为碳。

6.如权利要求2所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述刚性层(6)为聚合物陶瓷。

7.如权利要求1所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述推力环(2)安装在船体的螺旋桨轴承和螺旋桨之间，倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)安装在船体艉部螺旋桨轴承的艏端。

8.如权利要求1所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述推力环(2)安装在船体的艉轴前轴承和艉轴后轴承之间，倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)安装在船体艉部螺旋桨轴承的艏端。

9.如权利要求1-8任一权利要求所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)为扇形瓦，两个以上的倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)分别围绕推力轴(4)圆周安装。

10.如权利要求1-8任一权利要求所述的一种外置式船用水润滑推力轴承，其特征在于，所述倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)为圆形瓦，两个以上的倒车弹性推力瓦(1)和正车弹性推力瓦(3)分别围绕推力轴(4)圆周安装。