CN109292068A - 一种全回转舵桨装置的推进单元及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全回转舵桨装置的推进单元及其制作方法，属于船舶推进技术领域。这种包括导管、第一导管支撑板、第二导管支撑板、齿轮管组件、驱动轴组件的全回转舵桨装置的推进单元，由于导管、齿轮管组件、驱动轴组件、第一导管支撑板、第二导管支撑板各个部件之间、齿轮管组件的左端盖、右端盖、锥形筒体等部件之间以及驱动轴组件的第一半管、第二半管等部件之间均采用焊接连接。这种全回转舵桨装置的推进单元一方面整体所包含的部件较少，可减少全回转舵桨装置的推进单元加工所需要的时间，缩短全回转舵桨装置的推进单元的制作周期，且各部件之间采用焊接连接这种耗时较短的制作方法，可进一步缩短全回转舵桨装置的推进单元的制作周期。

Description

一种全回转舵桨装置的推进单元及其制作方法

技术领域

本发明涉及船舶推进技术领域，特别涉及一种全回转舵桨装置的推进单元及其制作方法。

背景技术

全回转舵桨装置是目前应用最为普遍的一种船舶推进装置，其主要用于为船舶提供推进动力，在拖船、海洋工程船、油轮等船舶和海工平台中得到了广泛的应用。

推进单元是全回转舵桨装置的重要部件，推进单元主要起到将动力传给全回转舵桨装置中的螺旋桨等作用。图1是现有的全回转舵桨装置的推进单元的结构示意图，如图1所示，现有的推进单元包括相互连接的导管1、第一导管支撑板2、第二导管支撑板(图1中未示出)、驱动轴管3及齿轮管4构成，该推进单元中的几个部分之间采用螺栓或法兰等结构连接。

但现有的推进单元由于是组装结构，因此在现有的全回转舵桨装置的推进单元的组装过程中，需要对导管1、驱动轴管3及齿轮管4等结构单独进行机加工，之后再通过法兰或螺栓等结构进行连接，导致推进单元的整体制作周期较长。

发明内容

本发明实施例提供了一种全回转舵桨装置的推进单元及其制作方法，能够缩短推进单元的制作周期。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种全回转舵桨装置的推进单元，所述全回转舵桨装置的推进单元包括导管、第一导管支撑板、第二导管支撑板、齿轮管组件、驱动轴组件，

所述齿轮管组件包括左端盖、右端盖、锥形筒体、轴承座、连接侧封板，所述左端盖同轴焊接在所述锥形筒体的一端上，所述右端盖同轴焊接在所述锥形筒体的另一端上，所述锥形筒体的壁上开有连接口，所述连接侧封板与所述连接口焊接，所述连接侧封板在所述锥形筒体的轴向上的两端同时焊接所述左端盖与所述右端盖，所述轴承座设置在所述连接侧封板内，所述轴承座的外表面与所述连接侧封板的内表面相抵，所述轴承座在所述锥形筒体的轴向上的两端同时与所述左端盖及所述右端盖焊接，

所述驱动轴组件包括第一半管、第二半管及连接法兰，所述第一半管的一端与所述第二半管的一端均与所述轴承座远离所述锥形筒体的一端焊接，所述第一半管及所述第二半管的轴线均与所述轴承座的轴线重合，所述第一半管与所述第二半管相连，所述连接法兰同时焊接所述第一半管与所述第二半管，

所述左端盖远离所述锥形筒体的一端与所述导管的一端焊接，所述第一导管支撑板的一端与所述第二导管支撑板的一端均焊接在所述锥形筒体的壁上，所述第一导管支撑板的另一端与所述第二导管支撑板的另一端均焊接在所述导管上。

本发明实施例提供了一种全回转舵桨装置的推进单元的制作方法，所述制作方法用于制作如前所述的全回转舵桨装置的推进单元，所述制作方法包括：

提供如前所述的全回转舵桨装置的推进单元；

焊接所述全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件；

将所述全回转舵桨装置的推进单元中的驱动轴组件焊接至所述齿轮管组件上；

将所述齿轮管组件焊接至所述全回转舵桨装置的推进单元中的导管上；

将所述全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与所述齿轮管组件及所述导管焊接，所述全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与所述齿轮管组件及所述导管焊接。

可选地，所述焊接所述全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件包括：

焊接所述齿轮管组件中的连接侧封板与所述齿轮管组件中的左端盖，焊接所述连接侧封板与所述齿轮管组件中的右端盖；

焊接所述齿轮管组件中的锥形筒体与所述左端盖，焊接所述锥形筒体与所述右端盖；

焊接所述齿轮管组件中的轴承座与所述左端盖，焊接所述轴承座与所述右端盖；

焊接所述轴承座与所述连接侧封板；

焊接所述连接侧封板与所述锥形筒体。

可选地，在焊接所述全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件之前，该制作方法还包括：

在所述锥形筒体与所述左端盖之间进行点焊操作，在所述锥形筒体与所述右端盖之间进行点焊操作，所述轴承座与所述左端盖之间、所述轴承座与所述右端盖之间设置有定位销。

可选地，所述锥形筒体使用钢板制作。

可选地，所述锥形筒体上的连接口经由线切割形成，在所述锥形筒体上的连接口形成之前，在所述锥形筒体内设置两根支撑杆，所述支撑杆的两端连接在所述锥形筒体的内壁上，所述支撑杆垂直所述锥形筒体的轴线，在所述轴承座与所述连接侧封板焊接完成之后，切割所述两根支撑杆。

可选地，所述将所述全回转舵桨装置的推进单元中的驱动轴组件焊接至所述齿轮管组件上包括：

将所述驱动轴组件中的第一半管的一端焊接至所述轴承座上；

将所述驱动轴组件中的第二半管的一端焊接至所述轴承座上；

沿所述第一半管的轴向焊接所述第一半管与所述第二半管；

将所述驱动轴组件中的连接法兰焊接至所述第一半管的另一端与所述第二半管的另一端。

可选地，在将所述第一半管的一端焊接至所述轴承座上之前，

在所述轴承座上画出所述第一半管的定位线，所述定位线与所述第一半管在其端面所在平面上的投影重合，依照所述定位线将所述第一半管点焊至所述轴承座上。

可选地，所述将所述全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与所述齿轮管组件及所述导管焊接包括：

将所述第一导管支撑板的一端焊接至所述锥形筒体的外壁上，所述第一导管支撑板的一端与所述锥形筒体的外壁之间留有一定的焊接间隙；

将所述第一导管支撑板的另一端焊接至所述导管上。

可选地，所述焊接间隙为3～5mm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：采用这种包括导管、第一导管支撑板、第二导管支撑板、齿轮管组件、驱动轴组件的全回转舵桨装置的推进单元，由于导管、齿轮管组件、驱动轴组件、第一导管支撑板、第二导管支撑板各个部件之间均采用焊接连接，齿轮管组件的左端盖、右端盖、锥形筒体等部件之间以及驱动轴组件的第一半管、第二半管等部件之间也采用焊接连接。这种全回转舵桨装置的推进单元一方面整体所包含的部件较少，可减少全回转舵桨装置的推进单元整体加工所需要的时间，缩短全回转舵桨装置的推进单元的制作周期，且各部件之间采用焊接连接这种耗时较短的制作方法，可进一步缩短全回转舵桨装置的推进单元的制作周期。

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，

图1是现有的全回转舵桨装置的推进单元的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种全回转舵桨装置的推进单元的侧视图；

图3是本发明实施例提供的一种全回转舵桨装置的推进单元的俯视图；

图4是本发明实施例提供的一种全回转舵桨装置的推进单元的制作方法流程图；

图5是本发明实施例提供的齿轮管组件的制作步骤流程图；

图6～图8是本发明实施例提供的全回转舵桨装置的推进单元的制作过程流程图；

图9是本发明实施例提供的焊接驱动轴组件的制作步骤流程图；

图10是本发明实施例提供的全回转舵桨装置的推进单元的制作过程流程图；

图11为本发明实施例提供的第一半管的结构示意图。

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的详细描述。

图1是现有的全回转舵桨装置的推进单元的结构示意图，如图1所示，现有的推进单元包括相互连接的导管1、第一导管支撑板2、第二导管支撑板(图1中未示出)、驱动轴管3及齿轮管4构成，这几个部分之间采用螺栓或法兰等结构连接。这种结构各零件均需要单独的机加工，且连接组装过程也较为繁琐，制作周期长，加工成本高且连接件较多也会带来另一个全回转舵桨装置的重量较大的问题。

图2是本发明实施例提供的一种全回转舵桨装置的推进单元的侧视图，图3是本发明实施例提供的一种全回转舵桨装置的推进单元的俯视图，结合图2与图3，该全回转舵桨装置的推进单元包括导管1、第一导管支撑板2、第二导管支撑板5、齿轮管组件6、驱动轴组件7。

齿轮管组件6包括左端盖61、右端盖62、锥形筒体63、轴承座64、连接侧封板65(图2与图3中未示出)，左端盖61同轴焊接在锥形筒体63的一端上，右端盖62同轴焊接在锥形筒体63的另一端上，锥形筒体63的壁上开有连接口631，连接侧封板65与连接口631焊接，连接侧封板65在锥形筒体63的轴向上的两端同时焊接左端盖61与右端盖62，轴承座64设置在连接侧封板65内，轴承座64的外表面与连接侧封板65的内表面相抵，轴承座64在锥形筒体63的轴向上的两端同时与左端盖61及右端盖62焊接。

驱动轴组件7包括第一半管71、第二半管(图2与图3中未示出)及连接法兰72，第一半管71的一端与第二半管的一端均与轴承座64远离锥形筒体63的一端焊接，第一半管71及第二半管的轴线均与轴承座64的轴线重合，第一半管71与第二半管相连，连接法兰72同时焊接第一半管71与第二半管。

左端盖61远离锥形筒体63的一端与导管1的一端焊接，第一导管支撑板2的一端与第二导管支撑板5的一端均焊接在锥形筒体63的壁上，第一导管支撑板2的另一端与第二导管支撑板5的另一端均焊接在导管1上。

采用这种包括导管1、第一导管支撑板2、第二导管支撑板5、齿轮管组件6、驱动轴组件7的全回转舵桨装置的推进单元，由于导管1、齿轮管组件6、驱动轴组件7、第一导管支撑板2、第二导管支撑板5各个部件之间均采用焊接连接，齿轮管组件6的左端盖61、右端盖62、锥形筒体63等部件之间以及驱动轴组件7的第一半管71、第二半管等部件之间也采用焊接连接。这种全回转舵桨装置的推进单元一方面整体所包含的部件较少，可减少全回转舵桨装置的推进单元整体加工所需要的时间，缩短全回转舵桨装置的推进单元的制作周期，且各部件之间采用焊接连接这种耗时较短的制作方法，可进一步缩短全回转舵桨装置的推进单元的制作周期。

并且由于这种结构中，全回转舵桨装置所包含的各部件较少，需要的加工工艺相对较少，并且使用焊接这种成本较低的加工方法，也可大大降低全回转舵桨装置的加工成本。同时连接件的去除也可减轻全回转舵桨装置整体的重量。

图4是本发明实施例提供的一种全回转舵桨装置的推进单元的制作方法流程图，如图4所示，该制作方法包括：

S11：提供如前所述的全回转舵桨装置的推进单元。

S12：焊接全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件。

示例性地，在焊接全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件之前，该制作方法还包括：在锥形筒体与左端盖之间进行点焊操作，在锥形筒体与右端盖之间进行点焊操作，轴承座与左端盖之间、轴承座与右端盖之间设置有定位销。在对齿轮管组件中的各部分进行焊接之前，对锥形筒体、左端盖、轴承座及右端盖等几个部分进行点焊操作，可将各个部分之间的相对位置先进行固定，减小齿轮管组件中的各部分在实际进行焊接操作时会出现的变形，保证齿轮管组件的成形质量进而保证该推进单元的使用效果。

图5是本发明实施例提供的齿轮管组件的制作步骤流程图，如图5所示，齿轮管组件的制作步骤可包括：

S121：焊接齿轮管组件中的连接侧封板与齿轮管组件中的左端盖，焊接连接侧封板与齿轮管组件中的右端盖。

S122：焊接齿轮管组件中的锥形筒体与左端盖，焊接锥形筒体与右端盖。

S123：焊接齿轮管组件中的轴承座与左端盖，焊接轴承座与右端盖。

S124：焊接轴承座与连接侧封板。

S125：焊接连接侧封板与锥形筒体。

采用这种焊接顺序，先将与左端盖、右端盖有直接联系的锥形筒体、轴承座及连接侧封板与左端盖及右端盖进行连接，可将各部件之间的相互位置先确定，避免在后续焊接过程中，齿轮管组件中的各部件发生较大变形，进而将连接侧封板与轴承座、连接侧封板与锥形筒体进行连接，减小齿轮管组件中的各部分在实际进行焊接操作时会出现的变形，保证齿轮管组件的成形质量进而保证该推进单元的使用效果。

执行完步骤S125之后的齿轮管组件的结构可如图6与图7所示，图6与图7是执行完步骤S125之后的齿轮管组件的不同方向的视图，如图6与图7所示，左端盖61、右端盖62、连接侧封板65、锥形筒体63及轴承座64均已焊接完成。

示例性地，锥形筒体可使用钢板制作。锥形筒体可采用钢板卷制而成，采用钢板制作锥形筒体，可在保证该推进单元的质量的同时，减轻该推进单元整体重量。

其中，锥形筒体上的连接口可经由线切割形成，在锥形筒体上的连接口形成之前，在锥形筒体内设置两根支撑杆，支撑杆的两端连接在锥形筒体的内壁上，支撑杆垂直锥形筒体的轴线，在轴承座与连接侧封板焊接完成之后，切割两根支撑杆。

在锥形筒体上开设连接口之前，在锥形筒体内部设置支撑杆，可进一步防止锥形筒体在焊接过程中会产生的变形。图8是本发明实施例提供的锥形筒体与支撑杆的连接示意图，如图8所示，锥形筒体63内设置有两根支撑杆8。

S13：将全回转舵桨装置的推进单元中的驱动轴组件焊接至齿轮管组件上。

可选地，在将第一半管的一端焊接至轴承座上之前，可在轴承座上画出第一半管的定位线，定位线与第一半管在其端面所在平面上的投影重合，依照定位线将第一半管点焊至轴承座上。定位线的设置可保证第一半管较为准确地焊接至轴承座上，以避免第一半管与轴承座之间在焊接时出现位置相错的问题，保证焊接得到的推进单元可正常使用的概率。

图9是本发明实施例提供的焊接驱动轴组件的制作步骤流程图，如图9所示，将全回转舵桨装置的推进单元中的驱动轴组件焊接至齿轮管组件上具体包括：

S131：将驱动轴组件中的第一半管的一端焊接至轴承座上。

S132：将驱动轴组件中的第二半管的一端焊接至轴承座上。

S133：沿第一半管的轴向焊接第一半管与第二半管。

S134：将驱动轴组件中的连接法兰焊接至第一半管的另一端与第二半管的另一端。

在将第一半管与第二半管分别焊接至轴承座上之后，再进行第一半管与第二半管之间的焊接，最后进行连接法兰的焊接。这种焊接顺序较容易操作，可减少焊接所需时间的同时也可保证驱动轴组件整体的焊接质量。

图10是本发明实施例提供的全回转舵桨装置的推进单元的制作过程流程图，执行完步骤134之后的驱动轴组件7与齿轮管组件6的结构图可如图10所示，此时驱动轴组件已焊接至齿轮管组件上。

可选地，第一半管与第二半管均可通过钢板卷制而成，其同样可起到保证推进单元整体质量的同时减轻推进单元的重量的作用。

图11为本发明实施例提供的第一半管的结构示意图，第一半管71与第二半管具有相同的结构。

S14：将齿轮管组件焊接至全回转舵桨装置的推进单元中的导管上。

可选地，在本实施例中，可通过将左端盖远离锥形筒体的一端焊接至导管上以实现齿轮管组件与导管之间的连接。

S15：将全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与齿轮管组件及导管焊接，全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与齿轮管组件及导管焊接。

可选地，步骤S15可包括：

将第一导管支撑板的一端焊接至锥形筒体的外壁上，第一导管支撑板的一端与锥形筒体的外壁之间留有一定的焊接间隙。

将第一导管支撑板的另一端焊接至导管上。

在第一导管支撑板的一端与锥形筒体的外壁之间留有一定的焊接间隙可保证第一导管支撑板与锥形筒体的有效焊接，保证第一导管支撑板与锥形筒体之间的焊接质量。

可选地，焊接间隙为3～5mm。焊接间隙设置在此范围内可保证第一导管支撑板与锥形筒体之间的焊接质量，进而保证推进单元整体的质量与使用效果。

执行完步骤S15之后的推进单元的结构示意图可见图2与图3，推进单元各部件之间焊接完成。

示例性地，完成步骤S15之后，还可对该推进单元整体进行退火处理，以进一步提高该推进单元的质量，保证该推进单元的使用效果。

这种制作方法在制作这种属于全回转舵桨装置的各部件之间均通过焊接连的推进单元时，由于齿轮管组件为该推进单元的中间部件，该推进单元中的其他部分通过齿轮管组件实现彼此之间的相互连接。因此这种先焊接完整齿轮管组件之后，将驱动轴组件焊接至齿轮管组件上，进而连接齿轮管组件与导管，再连接导管、第一导管支撑板、第二导管支撑板与齿轮管组件的焊接顺序可保持该推进单元各部件之间变形量可相互抵消部分，尽量减少该推进单元在焊接过程中可能出现的变形，保证该推进单元的成品质量，进而保证该推进单元的使用效果。

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)

1.一种全回转舵桨装置的推进单元，其特征在于，所述全回转舵桨装置的推进单元包括导管、第一导管支撑板、第二导管支撑板、齿轮管组件、驱动轴组件，

所述齿轮管组件包括左端盖、右端盖、锥形筒体、轴承座、连接侧封板，所述左端盖同轴焊接在所述锥形筒体的一端上，所述右端盖同轴焊接在所述锥形筒体的另一端上，所述锥形筒体的壁上开有连接口，所述连接侧封板与所述连接口焊接，所述连接侧封板在所述锥形筒体的轴向上的两端同时焊接所述左端盖与所述右端盖，所述轴承座设置在所述连接侧封板内，所述轴承座的外表面与所述连接侧封板的内表面相抵，所述轴承座在所述锥形筒体的轴向上的两端同时与所述左端盖及所述右端盖焊接，

所述驱动轴组件包括第一半管、第二半管及连接法兰，所述第一半管的一端与所述第二半管的一端均与所述轴承座远离所述锥形筒体的一端焊接，所述第一半管及所述第二半管的轴线均与所述轴承座的轴线重合，所述第一半管与所述第二半管相连，所述连接法兰同时焊接所述第一半管与所述第二半管，

所述左端盖远离所述锥形筒体的一端与所述导管的一端焊接，所述第一导管支撑板的一端与所述第二导管支撑板的一端均焊接在所述锥形筒体的壁上，所述第一导管支撑板的另一端与所述第二导管支撑板的另一端均焊接在所述导管上。

2.一种全回转舵桨装置的推进单元的制作方法，其特征在于，所述制作方法用于制作如权利要求1所述的全回转舵桨装置的推进单元，所述制作方法包括：

提供如权利要求1所述的全回转舵桨装置的推进单元；

焊接所述全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件；

将所述全回转舵桨装置的推进单元中的驱动轴组件焊接至所述齿轮管组件上；

将所述齿轮管组件焊接至所述全回转舵桨装置的推进单元中的导管上；

将所述全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与所述齿轮管组件及所述导管焊接，所述全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与所述齿轮管组件及所述导管焊接。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述焊接所述全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件包括：

焊接所述齿轮管组件中的连接侧封板与所述齿轮管组件中的左端盖，焊接所述连接侧封板与所述齿轮管组件中的右端盖；

焊接所述齿轮管组件中的锥形筒体与所述左端盖，焊接所述锥形筒体与所述右端盖；

焊接所述齿轮管组件中的轴承座与所述左端盖，焊接所述轴承座与所述右端盖；

焊接所述轴承座与所述连接侧封板；

焊接所述连接侧封板与所述锥形筒体。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在焊接所述全回转舵桨装置的推进单元中的齿轮管组件之前，该制作方法还包括：

在所述锥形筒体与所述左端盖之间进行点焊操作，在所述锥形筒体与所述右端盖之间进行点焊操作，所述轴承座与所述左端盖之间、所述轴承座与所述右端盖之间设置有定位销。

5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述锥形筒体使用钢板制作。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述锥形筒体上的连接口经由线切割形成，在所述锥形筒体上的连接口形成之前，在所述锥形筒体内设置两根支撑杆，所述支撑杆的两端连接在所述锥形筒体的内壁上，所述支撑杆垂直所述锥形筒体的轴线，在所述轴承座与所述连接侧封板焊接完成之后，切割所述两根支撑杆。

7.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述将所述全回转舵桨装置的推进单元中的驱动轴组件焊接至所述齿轮管组件上包括：

将所述驱动轴组件中的第一半管的一端焊接至所述轴承座上；

将所述驱动轴组件中的第二半管的一端焊接至所述轴承座上；

沿所述第一半管的轴向焊接所述第一半管与所述第二半管；

将所述驱动轴组件中的连接法兰焊接至所述第一半管的另一端与所述第二半管的另一端。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在将所述第一半管的一端焊接至所述轴承座上之前，

在所述轴承座上画出所述第一半管的定位线，所述定位线与所述第一半管在其端面所在平面上的投影重合，依照所述定位线将所述第一半管点焊至所述轴承座上。

9.根据权利要求3～8任一项所述的制作方法，其特征在于，所述将所述全回转舵桨装置的推进单元中的第一导管支撑板的两端分别与所述齿轮管组件及所述导管焊接包括：

将所述第一导管支撑板的一端焊接至所述锥形筒体的外壁上，所述第一导管支撑板的一端与所述锥形筒体的外壁之间留有一定的焊接间隙；

将所述第一导管支撑板的另一端焊接至所述导管上。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述焊接间隙为3～5mm。