CN109538764B - 一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，包括驱动电机、刚性轴、阻流弹簧；刚性轴两端各自通过万向联轴器分别与驱动电机和从动转轴一端连接；从动转轴穿过轴系外管，其另一端与螺旋桨连接；法兰轴承安装在轴系外管两端，法兰轴承外端与轴向限位环之间安装阻流环，轴向限位环用于对轴系外管轴向定位；所述阻流弹簧安装在轴系外管内部，一端抵住近刚性轴的法兰轴承，另一端抵住设于轴系外管中部的阻流环；轴系外管内填充润滑脂。本发明结构简单，功能性稳定，旋转动力的传输效率高，螺旋桨转速提高；所需电机功率不大，延长电瓶使用时间；阻流环和阻流弹簧相配合，提高轴系防漏性能。

Description

一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置
技术领域
本发明涉及一种小型无人船驱动轴系装置，具体来说，是一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置。
背景技术
在无人船系统装置中，驱动系统是动力系统的重要组成部分之一。船体轴系又是船体驱动系统装置的核心，其设计和安装状态会直接影响到无人船的安全性和可靠性。
轴系密封装置是船体轴系的一个重要部件，不仅能保证轴系在运转中有下沉、径向跳动、轴向窜动等情况时具有良好的密封性，而且能有效隔离浑水、泥沙和微生物，防止海水灌入轴管内，影响轴系性能。不仅仅是轴管内进水严重影响性能，而且轴管内的油脂漏出会造成水体污染，油脂泄漏入江河或者自然水体中就会与其中的氧分发生相互作用,从而被分解。分解过程会消耗水中的氧分,导致水体中溶氧量的浓度下降,对水中生物的生存造成一定的威胁。分解反应所消耗的氧气量对于水生生物来说十分巨大,过量的氧气消耗难以保证水生生物生存的理想环境。因此轴系防漏功能十分重要。
目前轴系防漏一般采用油封技术，但是在轴系设计和安装过程中，轴系的防漏效果会存在缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，在保持船体稳定行驶的基础下，用油脂密封轴管，同时用四氟乙烯阻流环和阻流弹簧来阻碍油脂流动，提升轴系的防漏性能。
本发明采取以下技术方案：
一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，包括驱动电机2、刚性轴5、阻流弹簧9；刚性轴5两端各自通过万向联轴器4分别与驱动电机2和从动转轴6一端连接；从动转轴6穿过轴系外管12，其另一端与螺旋桨15连接；法兰轴承8安装在轴系外管12两端，法兰轴承12外端与轴向限位环7之间安装阻流环，轴向限位环7用于对轴系外管12轴向定位；所述阻流弹簧9安装在轴系外管12内部，一端抵住近刚性轴5的法兰轴承8，另一端抵住设于轴系外管12中部的阻流环；轴系外管12内填充润滑脂16。
进一步的，所述驱动电机2通过电机支架3固定在支撑板1上，轴系外管12通过轴系支架10也固定在支撑板1上，支撑板1自驱动电机向螺旋桨具有向下倾斜的设定角度。
更进一步的，防振护轴圈11装配在轴系支架10轴孔上，与轴系支架轴孔10紧密配合，轴系外管12穿过防振护轴圈11，与轴系支架10轴孔同轴心。
本方案中，轴系外管12穿过轴系支架10轴孔，轴系支架10轴孔处装配防振护轴圈11，用来减少从动轴6高速旋转时，轴系外管12和轴系支架10间的振动。
进一步的，从动转轴6末端装配螺旋桨固销14，螺旋桨固销14和从动转轴6过盈配合，螺旋桨15与螺旋桨固销14固定连接。
进一步的，所述阻流环为四氟乙烯阻流环13。
进一步的，所述电机2用螺丝固定在电机支架3上，电机2转轴穿过电机支架3轴孔，转轴和轴孔间留出空隙，防止因电机2转轴在高速旋转过程中和轴孔发生摩擦而产生磨损。
更进一步的，所述设定角度为倾斜向下的3度倾角，轴系外管内流动的润滑脂受到重力影响向近螺旋桨一侧聚集。轴系轴向与水平面有3度倾角，轴系外管内流动的润滑脂受到重力影响向下聚集，几乎不会从轴系外管左端溢出，避免油沫溢出渗透进电机，影响电机性能。
本发明的有益效果在于：
1)结构简单，功能性稳定，旋转动力的传输效率高，螺旋桨转速提高。
2)所需电机功率不大，延长电瓶使用时间。
3)采用防振护轴圈稳定轴管，减小轴系各个方向的振动，防止了因为振动引起的轴系损坏。
4)四氟乙烯阻流环和阻流弹簧相配合，提高轴系防漏性能。
附图说明
图1是本发明小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置的整体示意图。
图2是从动轴穿过轴系外管的拆解示意图。
图3是从动轴与轴系外管装配完成后的透视图。
图4是轴向限位环的示意图。
图5是法兰轴承的示意图。
图6是四氟乙烯阻流环的示意图。
图中，1.支撑板，2.驱动电机，3.电机支架，4.万向联轴器，5.刚性轴，6.从动转轴，7.轴心限位环，8.法兰轴承，9.阻流弹簧，10.轴系支架，11.防振护轴圈，12.轴系外管，13.四氟乙烯阻流环，14.螺旋桨固销，15.螺旋桨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参照图1-图6，本发明提供一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，包括支撑板1、驱动电机2、电机支架3、万向联轴器4、刚性轴5、从动转轴6、轴向限位环7、法兰轴承8、阻流弹簧9、轴系支架10、防振护轴圈11、轴系外管12、四氟乙烯阻流环13、螺旋桨固销14、螺旋桨15；所述电机支架3通过螺栓连接固定在在支撑板1上，驱动电机2与电机支架3用螺丝连接，刚性轴5分别通过万向联轴器4与电机和从动转轴6连接；从动转轴6穿过轴系外管12，法兰轴承8安装在轴系外管12两端，和轴系外管12过盈配合，法兰轴承8外端设有四氟乙烯阻流环13，四氟乙烯阻流环13外侧装配轴向限位环7，通过轴向限位环7对轴系外管12进行定位；轴系外管12管内左端装配阻流弹簧9，轴系外管12中心位置也设有四氟乙烯阻流环13，轴系外管12管内填充一定浓度的润滑脂16；轴系支架10通过螺栓连接固定在支撑板1上，防振护轴圈11装配在轴系支架10轴孔上，与轴系支架轴孔10紧密配合，轴系外管12穿过防振护轴圈11，与轴系支架10轴孔同轴心；从动转轴6右端装配螺旋桨固销14，螺旋桨固销14和从动转轴6过盈配合，螺旋桨15与固销14固定连接。
基本原理说明如下：
通过万向联轴器4连接驱动电机2转轴和从动转轴6，从动转轴6接收电机2轴的旋转动力开始旋转，从动转轴6穿过轴系外管12，轴系外管12用轴向限位环7进行定位，轴系外管12内填充润滑脂16，通过四氟乙烯阻流环13和阻流弹簧9的作用阻碍润滑脂16在管内流动。同时在轴系外管12两端固定阻流环13，防止润滑油16泄漏。从动转轴6穿过螺旋桨固销14，螺旋桨15固定连接在固销14上随转轴旋转。
其中，轴系外管12两端的轴向限位环7转动装配在从动转轴6上，通过拧紧螺栓进行定位，两端轴向限位环7的定位也就限定了轴系外管12的位置，避免在工作过程中轴系外管12发生轴向偏移。
轴系外管12内部填充一定浓度的润滑脂，润滑脂在常温下呈固态，能够有效防止水和灰尘等渗过轴承进入轴系外管；在从动转轴6高速旋转时起润滑作用，同时吸收转轴6高速旋转产生的高温，增强散热效果。
轴系外管12两端装配法兰轴承8，法兰轴承8和轴系外管12过盈配合，从动转轴6穿过法兰轴承8。法兰轴承8支撑从动转轴6进行旋转的同时降低从动转轴6的摩擦系数，并保证从动转轴6的回转精度，同时轴承还有一定的油封作用，防止润滑脂从轴承内渗出。
轴系外管12中间设置有阻流环，在从动转轴6高速旋转产生高温，轴系外管12内的润滑脂液化发生流动时，对润滑脂的流动起阻拦作用，防止润滑脂从轴系外管12内渗出。
轴系外管12左端装配阻流弹簧，在从动转轴6高速旋转过程中，轴系外管12内填充的润滑脂液化流动，阻流弹簧9受到推力时给予润滑脂同样的反推力，阻止流动的润滑脂从左端流出。
法兰轴承8与轴向限位环7之间装配四氟乙烯阻流环13，在阻止外部的水和异物进入轴系外管12的同时也防止轴系外管12内的润滑脂渗出。
轴系外管12穿过轴系支架10轴孔，轴系支架10轴孔处装配防振护轴圈11，用来减少从动轴6高速旋转时，轴系外管12和轴系支架10间的振动。
安装在船体上时，螺旋桨15的部位是伸出船尾，并外露于船体外部，其余部位位于船体内部。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，其特征在于：
包括驱动电机(2)、刚性轴(5)、阻流弹簧(9)；刚性轴(5)两端各自通过万向联轴器(4)分别与驱动电机(2)和从动转轴(6)一端连接；
从动转轴(6)穿过轴系外管(12)，其另一端与螺旋桨(15)连接；法兰轴承(8)安装在轴系外管(12)两端，法兰轴承(8)外端与轴向限位环(7)之间安装阻流环，轴向限位环(7)用于对轴系外管(12)轴向定位；
所述阻流弹簧(9)安装在轴系外管(12)内部，一端抵住近刚性轴(5)的法兰轴承(8)，另一端抵住设于轴系外管(12)中部的阻流环；
轴系外管(12)内填充润滑脂(16)；
所述驱动电机(2)通过电机支架(3)固定在支撑板(1)上，轴系外管(12)通过轴系支架(10)也固定在支撑板(1)上，支撑板(1)自驱动电机向螺旋桨具有向下倾斜的设定角度；
从动转轴(6)末端装配螺旋桨固销(14)，螺旋桨固销(14)和从动转轴(6)过盈配合，螺旋桨(15)与螺旋桨固销(14)固定连接；
所述阻流环为四氟乙烯阻流环(13)。
2.如权利要求1所述的小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，其特征在于：防振护轴圈(11)装配在轴系支架(10)轴孔上，与轴系支架(10)轴孔紧密配合，轴系外管(12)穿过防振护轴圈(11)，与轴系支架(10)轴孔同轴心。
3.如权利要求1所述的小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，其特征在于：所述电机(2)用螺丝固定在电机支架(3)上，电机(2)转轴穿过电机支架(3)轴孔，转轴和轴孔间留出空隙，防止因电机(2)转轴在高速旋转过程中和轴孔发生摩擦而产生磨损。
4.如权利要求1所述的小型无人船驱动轴系油脂密封防漏装置，其特征在于：所述设定角度为倾斜向下的3度倾角，轴系外管内流动的润滑脂受到重力影响向近螺旋桨一侧聚集。
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