CN111608862A - 一种风力助推装置 - Google Patents

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黄振宇
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Abstract

本发明涉及船舶技术领域，公开了一种风力助推装置，包括能够绕自身轴线转动的外筒及设于其内的内塔、转盘和主轴，主轴的下端伸入内塔且与内塔转动连接，其上端通过转盘与外筒相连；还包括多个辅助支撑组件，设于内塔顶部的盖板和转盘之间，且沿主轴的周向分布，每个辅助支撑组件的一端与内塔顶部的盖板和转盘中的一个相连，另一端与另一个滚动连接。本发明通过多个辅助支撑组件对转盘进行支撑，以承受外筒转动过程中各个方向的横向力，保证外筒转动过程中的平稳性，从而降低外筒的晃动，避免主轴产生较大的交变载荷，延长了主轴的使用寿命；同时辅助支撑组件与转盘或内塔顶部的盖板滚动连接，不会增加转动惯量，进而也不会增加能耗。

Description

一种风力助推装置
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种风力助推装置。
背景技术
风力助推装置主要用于船舶上，其包括一起转动的转子、主轴和外筒，外筒的尺寸大，线速度高，极易与主轴之间产生交变载荷。因此转子转动时，对外筒的平稳性要求较高。
在恶劣的海洋环境中，船舶行运过程中船体会产生很大幅度的横摇和纵摇，进而会引起外筒的晃动，可能会导致转盘产生偏心，导致转盘所在主轴产生较大的交变载荷作用，从而降低主轴的使用寿命，增加了维护成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力助推装置，减小外筒晃动，延长主轴的使用寿命，降低维护成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种风力助推装置，包括能够绕自身轴线转动的外筒及设于其内的内塔、转盘和主轴，所述主轴的下端伸入所述内塔且与所述内塔转动连接，其上端通过所述转盘与所述外筒相连；还包括：
多个辅助支撑组件，设于所述内塔顶部的盖板和所述转盘之间，且沿所述主轴的周向分布，每个所述辅助支撑组件的一端与所述内塔顶部的盖板和所述转盘中的一个相连，另一端能够与另一个滚动连接。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述辅助支撑组件包括：
支架，其上设有与其转动连接且能够与所述转盘接触的滚轮；
连接轴，其一端连接于所述支架，另一端伸入套筒内且转动连接于所述套筒，所述套筒连接于所述盖板。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述套筒的底部设有安装座，所述安装座通过多个周向布设的紧固件连接于所述盖板。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述套筒内设有指向所述盖板的第一阶梯面，所述连接轴能够相对于所述套筒轴向移动；
还包括套设于所述连接轴外的第一弹性件及连接于所述连接轴下端的限位件，所述第一弹性件夹设于所述第一阶梯面和所述限位件之间。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述限位件为与所述连接轴螺纹连接的螺母。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述套筒内设有指向所述滚轮的第二阶梯面，所述套筒的顶部设有上端盖，所述上端盖和所述第二阶梯面之间夹设有第二弹性件。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，还包括套设于所述连接轴外且设于所述套筒内的轴承，使所述连接轴转动连接于所述套筒。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述轴承设有两个，两个所述轴承设于所述套筒的两端。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述轴承为推力轴承。
作为上述风力助推装置的一种优选技术方案，所述转盘上设有环形导向轨道，所述滚轮的顶部置于所述环形导向轨道内。
本发明的有益效果：本发明提供的风力助推装置，外筒转动的过程中，辅助支撑组件将会接触转盘，通过多个辅助支撑组件对转盘进行支撑，以承受外筒转动过程中各个方向的横向力，保证外筒转动过程中的平稳性，从而降低外筒的晃动，避免主轴产生较大的交变载荷，延长了主轴的使用寿命，降低了维护成本；同时由于辅助支撑组件与转盘或内塔顶部的盖板滚动连接，不会增加转动惯量，进而也不会增加能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的风力助推装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的辅助支撑组件的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的辅助支撑组件的剖视图。
图中：
1、外筒；2、内塔；21、盖板；3、主轴；4、转盘；5、连接架；
6、辅助支撑组件；61、滚轮；62、支架；63、连接轴；641、套筒；642、上端盖；643、安装座；65、第一弹性件；66、第二弹性件；67、限位件；68、轴承。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1所示，本实施例提供了一种风力助推装置，应用于船舶。该风力助推装置包括能够绕自身轴线转动的外筒1及设于其内的内塔2、转盘4和主轴3，转盘4位于内塔2顶部的盖板21上方，主轴3的下端伸入内塔2且与内塔2转动连接，其上端通过转盘4与外筒1相连。其中，转盘4的上方设有与其相连的连接架5，主轴3的上端穿过转盘4且与连接架5相连，转盘4与主轴3固连，并通过法兰与外筒1固连。主轴3转动，将会带动转盘4和外筒1同步相对于内塔2转动。
随着船舶的运行，上述风力助推装置工作的过程中，外筒1外产生晃动，以致转盘4产生偏心，导致转盘4所在的主轴3产生较大的交变载荷。为此，本实施例提供的风力助推装置还包括多个辅助支撑组件6，多个辅助支撑组件6 均设于内塔2顶部的盖板21和转盘4之间，且沿主轴3的周向分布，每个辅助支撑组件6的一端与内塔2顶部的盖板21和转盘4中的一个相连，另一端能够与另一个滚动连接。优选地，每个辅助支撑组件6的下端连接于内塔2顶部的盖板21，其上端与转盘4滚动连接。采用该设置可以排除制造、装配误差引起的平衡问题。
本实施例以设置八个辅助支撑组件6为例，八个辅助支撑组件6沿主轴3 的周向均匀分布。本实施例提供的风力助推装置，外筒1转动的过程中，辅助支撑组件6将会接触转盘4，通过主轴3对外筒1进行支撑的同时，再通过多个辅助支撑组件6对转盘4进行支撑，以承受外筒1转动过程中各个方向的横向力，保证外筒1转动过程中的平稳性，从而降低外筒1的横向晃动，避免主轴3 产生较大的交变载荷，延长了主轴3的使用寿命，降低了维护成本；同时由于辅助支撑组件6与转盘4或内塔2顶部的盖板21滚动连接，不会增加转动惯量，进而也不会增加能耗。
如图2和图3所示，上述辅助支撑组件6包括支架62、连接轴63和套筒641，其中，支架62上设有与其转动连接且能够接触转盘4的滚轮61，具体地，滚轮61的中心轴线水平设置，滚轮61相对于支架62绕其中心轴线转动。优选地，上述滚轮61采用轴承和聚氨酯制成的外圈组合的结构，减小了滚轮61的直接磨损，安装和维修方便。需要说明书的是由轴承和聚氨酯制成的外圈组合构成的滚轮61可以通过外购获取。
连接轴63的一端连接于支架62，另一端伸入套筒641内且转动连接于套筒 641，套筒641连接于盖板21。具体地，套筒641的底部连接有安装座643，安装座643通过多个周向分布的紧固件如螺栓等连接于盖板21。连接轴63与支架 62可以采用螺纹连接、卡接、焊接等方式连接。
在转盘4转动的过程中，滚轮61不仅可以绕其中心轴线转动，还可以随着连接轴63相对于盖板21转动，从而实现辅助支撑组件6与转盘4的滚动连接，减小转盘4转动的过程中，辅助支撑组件6与转盘4之间的摩擦力。
进一步地，转盘4上设有环形导向轨道，滚轮61的顶部置于环形导向轨道内，使滚轮61沿着环形轨道运转，以对滚轮61与转盘4之间的转动进行导向。
进一步地，套筒641内设有指向盖板21的第一阶梯面，连接轴63能够相对于套筒641轴向移动。上述风力助推装置还包括套设于连接轴63外的第一弹性件65及连接于连接轴63下端的限位件67，第一弹性件65夹设于第一阶梯面和限位件67之间。
船舶运行过程中不仅存在水平方向晃动，还存在竖直方向的晃动，转盘4 不可避免会对滚轮61产生硬性冲击，为此本实施例通过第一弹性件65可以对连接轴63竖直方向的晃动进行缓冲，减小转盘4对滚轮61等结构件在竖直方向上的硬性冲击，减小滚轮61的磨损，延长风力助推装置的使用寿命。
优选地，上述限位件67为与连接轴63螺纹连接的螺母，通过旋拧螺母可以调节限位件67和第一阶梯面之间的距离，从而调节滚轮61对转盘4的支撑能力。
进一步地，套筒641内设有指向滚轮61的第二阶梯面，套筒641的顶部设有上端盖642，上端盖642和第二阶梯面之间夹设有第二弹性件66。通过第二弹性件66对风力助推装置在竖直方向产生的硬性冲击进行进一步的缓冲，使缓冲距离可达2mm-3mm，从而进一步延长风力助推装置的使用寿命。本实施例中，上端盖642通过多个周向布设的螺栓连接于套筒641的顶部。
进一步地，为了使滚轮61的转动更加灵活，本实施例提供的风力助推装置还包括套设于连接轴63外且设于套筒641内的轴承68，使连接轴63转动连接于套筒641。优选地，上述轴承68设有两个，两个连接轴63设于套筒641的两端。具体其中一个轴承68设于第一弹性件65和第一阶梯面之间，另一个轴承 68设于第二弹性件66和第二阶梯面之间。优选地，上述轴承68采用推力轴承，以避免连接轴63的转动出现卡死现象，从而使滚轮61转动的更加灵活。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种风力助推装置，包括能够绕自身轴线转动的外筒(1)及设于其内的内塔(2)、转盘(4)和主轴(3)，所述主轴(3)的下端伸入所述内塔(2)且与所述内塔(2)转动连接，其上端通过所述转盘(4)与所述外筒(1)相连；其特征在于，还包括：
多个辅助支撑组件(6)，设于所述内塔(2)顶部的盖板(21)和所述转盘(4)之间，且沿所述主轴(3)的周向分布，每个所述辅助支撑组件(6)的一端与所述内塔(2)顶部的盖板(21)和所述转盘(4)中的一个相连，另一端能够与另一个滚动连接。
2.根据权利要求1所述的风力助推装置，其特征在于，所述辅助支撑组件(6)包括：
支架(62)，其上设有与其转动连接且能够与所述转盘(4)接触的滚轮(61)；
连接轴(63)，其一端连接于所述支架(62)，另一端伸入套筒(641)内且转动连接于所述套筒(641)，所述套筒(641)连接于所述盖板(21)。
3.根据权利要求2所述的风力助推装置，其特征在于，所述套筒(641)的底部设有安装座(643)，所述安装座(643)通过多个周向布设的紧固件连接于所述盖板(21)。
4.根据权利要求3所述的风力助推装置，其特征在于，所述套筒(641)内设有指向所述盖板(21)的第一阶梯面，所述连接轴(63)能够相对于所述套筒(641)轴向移动；
还包括套设于所述连接轴(63)外的第一弹性件(65)及连接于所述连接轴(63)下端的限位件(67)，所述第一弹性件(65)夹设于所述第一阶梯面和所述限位件(67)之间。
5.根据权利要求4所述的风力助推装置，其特征在于，所述限位件(67)为与所述连接轴(63)螺纹连接的螺母。
6.根据权利要求2所述的风力助推装置，其特征在于，所述套筒(641)内设有指向所述滚轮(61)的第二阶梯面，所述套筒(641)的顶部设有上端盖(642)，所述上端盖(642)和所述第二阶梯面之间夹设有第二弹性件(66)。
7.根据权利要求2所述的风力助推装置，其特征在于，还包括套设于所述连接轴(63)外且设于所述套筒(641)内的轴承(68)，使所述连接轴(63)转动连接于所述套筒(641)。
8.根据权利要求7所述的风力助推装置，其特征在于，所述轴承(68)设有两个，两个所述轴承(68)设于所述套筒(641)的两端。
9.根据权利要求7所述的风力助推装置，其特征在于，所述轴承(68)为推力轴承。
10.根据权利要求2所述的风力助推装置，其特征在于，所述转盘(4)上设有环形导向轨道，所述滚轮(61)的顶部置于所述环形导向轨道内。
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