CN109795663A - 一种船舶螺旋桨尾轴传动结构 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种船舶螺旋桨尾轴传动结构，包括尾轴和中间轴，尾轴、中间轴均转动连接在船体上，尾轴末端连接螺旋桨，中间轴与船舶的发动机传动连接，中间轴末端固设有具有极性的外磁转子，尾轴前端固设有具有极性的内磁转子，外磁转子同轴套接在内磁转子外，外磁转子内周面的极性与内磁转子外周面的极性相反，外磁转子与内磁转子之间设有扭力传动强化结构。本发明为无接触式连接结构，具有优良的柔性，可通过一定的打滑空间产生理想的缓冲、隔振效果，螺旋桨运转气蚀、发动机过载以及紧急变速时产生的振动、冲击会被消除或消弱，因此可大大缓解现有船舶螺旋桨尾轴传动结构易磨损，寿命短的问题。

Description

一种船舶螺旋桨尾轴传动结构

技术领域

本发明涉及一种船舶动力传动机构，更具体地说，它涉及一种船舶螺旋桨尾轴传动结构。

背景技术

船舶的推进装置为船舶提供推进动力，保证船舶以一定速度巡航的设备，它是全船的心脏。船舶推进装置包括有发动机、传动机构和螺旋桨，发动机的动力经变速后通过传动机构驱动螺旋桨旋转，从而使船前进或后退。传动机构通常包括中间轴和尾轴，尾轴一端连接螺旋桨，另一头连接中间轴，中间轴再与发动机相连。大型船舶尾轴是安装在两个轴承上的。现有技术中，中间轴和尾轴一般是通过联轴器或其它传动件连接的，为接触式连接，接触式连接虽然响应快捷，但轴段之间缓冲性、隔振性较差，螺旋桨运转气蚀、发动机过载以及紧急变速时产生的振动、冲击会在发动机、传动机构和螺旋桨间相互影响，因此传统的船舶螺旋桨尾轴传动结构易磨损，寿命短。公开号为CN205499311U的实用新型专利于2016年8月24日公开了一种船舶推进器，包括螺旋桨、转盘、桨轴和传动轴；所述转盘套装在所述桨轴上，所述螺旋桨安装在转盘上；所述传动轴同轴的与所述桨轴固定连接；所述传动轴外套装有保护套筒，在所述保护套筒两端内壁与所述传动轴之间设有垫套；所述保护套筒靠近所述螺旋桨的一端设有第一平衡组件，其靠近所述传动轴的一端设有第二平衡组件。该船舶推进器螺旋桨旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会发生有规律的变化，推进效率较高，辐射噪声低。传动稳定可靠，使用寿命长久。在保护套筒两端都设置了平衡组件，保证了推进器在动力传递过程中的稳定性，不会出现失稳现象。但该实用新型并未从本质上改变中间轴和尾轴的接触式连接。

发明内容

现有的中间轴和尾轴的接触式连接结构缓冲性、隔振性较差，易磨损，寿命短，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可提高缓冲性、隔振性，减轻磨损，延长使用寿命的船舶螺旋桨尾轴传动结构。

本发明的技术方案是：一种船舶螺旋桨尾轴传动结构，包括尾轴和中间轴，尾轴、中间轴均转动连接在船体上，尾轴末端连接螺旋桨，中间轴与船舶的发动机传动连接，中间轴末端固设有具有极性的外磁转子，尾轴前端固设有具有极性的内磁转子，外磁转子同轴套接在内磁转子外，外磁转子内周面的极性与内磁转子外周面的极性相反，外磁转子与内磁转子之间设有扭力传动强化结构。当发动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙，带动与螺旋桨相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递。此种无接触式连接结构具有优良的柔性，可通过一定的打滑空间产生理想的缓冲、隔振效果，螺旋桨运转气蚀、发动机过载以及紧急变速时产生的振动、冲击会被消除或消弱，因此可大大缓解现有船舶螺旋桨尾轴传动结构易磨损，寿命短的问题。船舶在宽阔水域航行时突发状况较少，而在狭小水域也需不时进行急停、急启操作，仅靠同轴嵌套的外磁转子与内磁转子通过磁力牵引，有时满足不了动力快速传递的需要，通过扭力传动强化结构则可解决这一问题。

作为优选，所述扭力传动强化结构包括内齿和齿槽，内齿固设于外磁转子的内壁上，齿槽设于内磁转子上，内齿和齿槽啮合，内齿和齿槽间为间隙配合，内齿、齿槽的啮合面上均设有磁体，且内齿、齿槽啮合面上的磁体极性相同。内齿和齿槽的啮合结构可以对外磁转子与内磁转子之间的打滑幅度加以限制，提高动力传递速度使船舶可以进行急停、急启操作。

作为优选，外磁转子套接在内磁转子之间还设有同轴保持结构。同轴保持结构可使外磁转子和内磁转子互相支撑，保持同轴度，进而使外磁转子和内磁转子间磁力分布均匀。

作为优选，所述的同轴保持结构包括多根滚轴，滚轴均布并滚动嵌置在外磁转子的内周面上，滚轴与内磁转子的外周面滚动接触。这一形式的同轴保持结构可实现外磁转子和内磁转子互相支撑，保持同轴度的功能。与外磁转子、内磁转子均滚动连接的滚轴既可保持外磁转子、内磁转子的间隙均匀，又不会在外磁转子、内磁转子间发生打滑时增加阻力。

作为另选，所述的同轴保持结构包括多根滚轴，滚轴均布并滚动嵌置在内磁转子的外周面上，滚轴与外磁转子的内周面滚动接触。这一形式的同轴保持结构也可实现外磁转子和内磁转子互相支撑，保持同轴度的功能。

作为优选，外磁转子、内磁转子上均设有排列成环形的磁块，且磁块排成的环形分别与外磁转子、内磁转子同轴。用磁块排列成环形，使得外磁转子、内磁转子上形成环形磁体，结构简单，易于实施。

作为优选，所述磁块用稀土永磁材料制成。稀土永磁材料工作温度范围广，矫顽力高，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种较好的磁场源。

作为优选，外磁转子与中间轴键连接，内磁转子与尾轴键连接。键连接能简单可靠地实现外磁转子与中间轴、内磁转子与尾轴间的固定。

本发明的有益效果是：

磨损小，使用寿命长。本发明为无接触式连接结构，具有优良的柔性，可通过一定的打滑空间产生理想的缓冲、隔振效果，螺旋桨运转气蚀、发动机过载以及紧急变速时产生的振动、冲击会被消除或消弱，因此可大大缓解现有船舶螺旋桨尾轴传动结构易磨损，寿命短的问题。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图中，1-尾轴，2-中间轴，3-船体，4-螺旋桨，5-外磁转子，6-内磁转子，7-内齿，8-齿槽，9-滚轴，10-磁块。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种船舶螺旋桨尾轴传动结构，包括尾轴1和中间轴2，尾轴1、中间轴2均转动连接在船体3上，尾轴1末端连接螺旋桨4，中间轴2与船舶的发动机传动连接，中间轴2末端固设有具有极性的外磁转子5，尾轴1前端固设有具有极性的内磁转子6，外磁转子5同轴套接在内磁转子6外，外磁转子5内周面的极性与内磁转子6外周面的极性相反，外磁转子5与内磁转子6之间设有扭力传动强化结构。所述扭力传动强化结构包括内齿7和齿槽8，内齿7固设于外磁转子5的内壁上，齿槽8设于内磁转子6上，内齿7和齿槽8啮合，内齿7和齿槽8间为间隙配合，内齿7、齿槽8的啮合面上均设有磁体，且内齿7、齿槽8啮合面上的磁体极性相同。外磁转子5套接在内磁转子6之间还设有同轴保持结构。所述的同轴保持结构包括四根滚轴9，滚轴9均布并滚动嵌置在外磁转子5的内周面上的轴槽内，滚轴9与内磁转子6的外周面滚动接触。外磁转子5、内磁转子6上均设有排列成环形的磁块10，磁块10用稀土永磁材料制成，且磁块10排成的环形分别与外磁转子5、内磁转子6同轴。外磁转子5与中间轴2键连接，内磁转子6与尾轴1键连接。

本船舶螺旋桨尾轴传动结构工作时，中间轴2在发动机的驱动下转动，带动外磁转子5旋转，磁场能穿透空气隙，由于磁极异性相吸，因此带动内磁转子6作同步旋转，内磁转子6驱动尾轴1转动，继而带动螺旋桨4，实现动力的无接触传递。此种无接触式连接结构具有优良的柔性，能产生理想的缓冲、隔振效果，螺旋桨运转气蚀、发动机过载以及紧急变速时产生振动、冲击时，外磁转子5、内磁转子6间可通过打滑而避免硬性冲击传导，因此能消除或消弱振动、冲击。而内齿7和齿槽8的啮合结构则可以对外磁转子5与内磁转子6之间的打滑幅度加以限制，提高动力传递速度使船舶可以进行急停、急启操作，避免因打滑不受控而导致传动滞后乃至船舶失控。

实施例2：

所述的同轴保持结构包括六根滚轴9，滚轴9均布并滚动嵌置在内磁转子6的外周面上的轴槽内，滚轴9与外磁转子5的内周面滚动接触。其余同实施例1。

Claims (8)

1.一种船舶螺旋桨尾轴传动结构，包括尾轴（1）和中间轴（2），尾轴（1）、中间轴（2）均转动连接在船体（3）上，尾轴（1）末端连接螺旋桨（4），中间轴（2）与船舶的发动机传动连接，其特征是中间轴（2）末端固设有具有极性的外磁转子（5），尾轴（1）前端固设有具有极性的内磁转子（6），外磁转子（5）同轴套接在内磁转子（6）外，外磁转子（5）内周面的极性与内磁转子（6）外周面的极性相反，外磁转子（5）与内磁转子（6）之间设有扭力传动强化结构。

2.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是所述扭力传动强化结构包括内齿（7）和齿槽（8），内齿（7）固设于外磁转子（5）的内壁上，齿槽（8）设于内磁转子（6）上，内齿（7）和齿槽（8）啮合，内齿（7）和齿槽（8）间为间隙配合，内齿（7）、齿槽（8）的啮合面上均设有磁体，且内齿（7）、齿槽（8）啮合面上的磁体极性相同。

3.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是外磁转子（5）套接在内磁转子（6）之间还设有同轴保持结构。

4.根据权利要求3所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是所述的同轴保持结构包括多根滚轴（9），滚轴（9）均布并滚动嵌置在外磁转子（5）的内周面上，滚轴（9）与内磁转子（6）的外周面滚动接触。

5.根据权利要求3所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是所述的同轴保持结构包括多根滚轴（9），滚轴（9）均布并滚动嵌置在内磁转子（6）的外周面上，滚轴（9）与外磁转子（5）的内周面滚动接触。

6.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是外磁转子（5）、内磁转子（6）上均设有排列成环形的磁块，且磁块排成的环形分别与外磁转子（5）、内磁转子（6）同轴。

7.根据权利要求6所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是所述磁块用稀土永磁材料制成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的船舶螺旋桨尾轴传动结构，其特征是外磁转子（5）与中间轴（2）键连接，内磁转子（6）与尾轴（1）键连接。