CN111634401A - 用于调距桨的螺距自锁装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于调距桨的螺距自锁装置，属于船舶领域。所述装置包括阀芯和阀套，阀芯可滑动地插装在阀套中，阀芯的一端与油管组件连接，阀套的一端与变距油缸的活塞连接，阀芯上设置有回油口、正车进油口和倒车进油口，回油口与油管组件的回油口连通，正车进油口和倒车进油口均与油管组件的进油口连通，且倒车进油口、回油口和正车进油口由阀芯的一端朝向另一端依次布置，阀套上设置有第一油口和第二油口，第一油口与变距油缸的正车油缸腔连通，第二油口与变距油缸的倒车油缸腔连通。本公开提供的螺距自锁装置通过液压油的作用能对螺距进行自动补偿，使变距油缸的活塞恢复到原始位置。

Description

用于调距桨的螺距自锁装置

技术领域

本公开属于船舶领域，特别涉及一种用于调距桨的螺距自锁装置。

背景技术

调距桨是船舶推进装置中重要的一部分，其结构主要包括桨叶和曲柄销盘，桨叶与曲柄销盘连接为一体固定安装在桨毂上，通过变距油缸活塞驱动。

相关技术中，通过液压系统提供压力油推动变距油缸的活塞运动，从而带动调距桨的曲柄销盘运动，进而实现桨叶螺距的调节。

然而，如果变距系统出现泄漏，变距油缸活塞无法保持原始位置，调距桨的桨叶螺距将在水动力负载作用下出现改变。

发明内容

本公开实施例提供了一种用于调距桨的螺距自锁装置，可以避免调距桨内存在泄漏时，调距桨的桨叶螺距在负载作用下出现改变。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种用于调距桨的螺距自锁装置，所述螺距自锁装置包括阀芯和阀套，所述阀芯沿所述阀套的中心线可滑动地插装在所述阀套中，且所述阀芯在所述阀套内的第一位置、第二位置和第三位置之间滑动，所述阀芯的一端与调距桨的油管组件连接，所述阀套远离所述油管组件的一端与所述调距桨的变距油缸的活塞连接；

所述阀芯上设置有回油口、正车进油口和倒车进油口，所述倒车进油口、所述回油口和所述正车进油口由所述阀芯的一端朝向另一端依次布置，所述回油口与所述油管组件的回油口连通，所述正车进油口和所述倒车进油口均与所述油管组件的进油口连通；

所述阀套上设置有第一油口和第二油口，所述第一油口和所述第二油口由所述阀套的一端朝向另一端依次布置，所述第一油口与所述变距油缸的正车油缸腔连通，所述第二油口与所述变距油缸的倒车油缸腔连通；

所述阀芯被配置为，当所述阀芯位于所述第一位置时，所述正车进油口与所述第一油口连通，所述回油口与所述第二油口连通，所述阀套隔断所述倒车进油口，当所述阀芯位于所述第二位置时，所述倒车进油口与所述第二油口连通，所述回油口与所述第一油口连通，所述阀套隔断所述正车进油口，当所述阀芯位于所述第三位置时，所述阀套隔断所述正车进油口、所述倒车进油口、所述第一油口和所述第二油口。

可选地，所述阀芯的一端设置有连接接头，所述连接接头的一端与所述阀芯螺纹连接，所述连接接头的另一端与所述油管组件螺纹连接。

可选地，所述阀芯与所述连接接头上均插装有同一个防松螺钉。

可选地，所述阀套为筒状结构件，所述阀套的一端同轴设置有端盖，所述端盖可拆卸地盖设在所述阀套的内孔上。

可选地，所述端盖与所述阀套通过连接螺栓连接在一起。

可选地，所述端盖朝向所述阀芯的一侧同轴设置有定位凸台，所述定位凸台插装在所述阀套的内孔中。

可选地，所述定位凸台的外周壁上套设有密封圈，所述密封圈夹设在所述阀套的内周壁和所述定位凸台的外周壁之间。

可选地，所述活塞上设置有通孔，所述阀套的一端插装在所述通孔中。

可选地，所述活塞的内周壁上同轴设置有插槽，所述阀套的一端外周壁上同轴套设有卡环，所述卡环插装在所述插槽中，以将所述阀套卡装在所述通孔中。

可选地，所述倒车进油口、所述回油口、所述正车进油口、所述第一油口和第二油口均为环形油槽。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

对于本公开实施例提供的用于调距桨的螺距自锁装置，阀芯沿阀套的中心线可滑动地插装在阀套中，阀芯的一端与调距桨的油管组件连接，阀套的一端与调距桨的变距油缸的活塞连接，从而使得变距油缸的活塞可以带动阀套移动，另外，阀芯和油管组件连接，使得阀套移动时不会带动阀芯移动。

在调距桨正常工作时，阀芯位于第三位置。

在调距桨内存在泄漏时，如果负载使得变距油缸的活塞朝向正车方向移动，那么活塞会带动阀套也随之朝正车方向移动，即此时阀芯相对于阀套向倒车方向移动。阀芯从第三位置向第二位置移动，从而使得倒车进油口与第二油口连通，回油口与第一油口连通，阀套隔断正车进油口，那么油管组件中液压油会从倒车进油口进入第二油口，从而进入变距油缸的倒车油缸腔，正车油缸腔中的液压油则通过第一油口进入回油口，从而回流至油管组件的回油口中。如此一来，变距油缸的活塞会朝向倒车方向移动，从而使得变距油缸的活塞在液压油的作用下回到第三位置，进而达到了修正调距桨螺距的作用。

同理，如果负载使得变距油缸的活塞朝向倒车方向移动，那么活塞会带动阀套也随之朝倒车方向移动，即此时阀芯相对于阀套向正车方向移动。阀芯从第三位置向第一位置移动，从而使得正车进油口与第一油口连通，回油口与第二油口连通，阀套隔断倒车进油口，那么油管组件中液压油会从正车进油口进入第一油口，从而进入变距油缸的正车油缸腔，倒车油缸腔中的液压油则通过第二油口进入回油口，从而回流至油管组件的回油口中。如此以来，变距油缸的活塞会朝向正车方向移动，从而使得变距油缸的活塞在液压油的作用下回到第三位置，进而达到了修正调距桨螺距的作用。

也就是说，本公开提供的螺距自锁装置在负载条件下，通过液压油的作用能对螺距进行自动补偿，使变距油缸的活塞能自行恢复到原始位置，也就可以实现螺距的自锁，从而避免调距桨内存在泄漏时，调距桨的桨叶螺距在负载作用下出现改变。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种用于调距桨的螺距自锁装置的装配剖视图；

图2是本公开实施例提供的螺距自锁装置的局部剖视图；

图3是本公开实施例提供的活塞倒车变距的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的活塞正车变距的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1、阀芯；11、回油口；12、正车进油口；13、倒车进油口；14、连接接头；15、防松螺钉；16、端盖；161、连接螺栓；162、定位凸台；163、密封圈；17、导油孔；

2、阀套；21、第一油口；22、第二油口；23、卡环；24、第一油槽；25、第二油槽；

100、油管组件；110、销轴；

200、变距油缸；210、活塞；211、通孔；212、插槽；220、正车油缸腔；230、倒车油缸腔。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种用于调距桨的螺距自锁装置的装配剖视图，如图1所示，螺距自锁装置包括阀芯1和阀套2，阀芯1沿阀套2的中心线可滑动地插装在阀套2中，且阀芯1在阀套2内的第一位置、第二位置和第三位置之间滑动。图2是本公开实施例提供的螺距自锁装置的局部剖视图，如图2所示，阀芯1的一端与调距桨的油管组件100连接，阀套2远离油管组件100的一端与调距桨的变距油缸200的活塞210连接。

阀芯1上设置有回油口11、正车进油口12和倒车进油口13，倒车进油口13、回油口11和正车进油口12由阀芯1的一端朝向另一端依次布置，回油口11与油管组件100的回油口连通，正车进油口12和倒车进油口13均与油管组件100的进油口连通。

阀套2上设置有第一油口21和第二油口22，第一油口21和第二油口22由阀套2的一端朝向另一端依次布置，第一油口21与变距油缸200的正车油缸腔220连通，第二油口22与变距油缸200的倒车油缸腔230连通。

阀芯1被配置为，当阀芯1位于第一位置时，正车进油口12与第一油口21连通，回油口11与第二油口22连通，阀套2隔断倒车进油口13，当阀芯1位于第二位置时，倒车进油口13与第二油口22连通，回油口11与第一油口21连通，阀套2隔断正车进油口12，当阀芯1位于第三位置时，阀套2隔断正车进油口12、倒车进油口13、第一油口21和第二油口22。

对于本公开实施例提供的用于调距桨的螺距自锁装置，阀芯1沿阀套2的中心线可滑动地插装在阀套2中，阀芯1的一端与调距桨的油管组件100连接，阀套2的一端与调距桨的变距油缸200的活塞210连接，从而使得变距油缸200的活塞210可以带动阀套2移动，另外，阀芯1和油管组件100连接，使得阀套2移动时不会带动阀芯1移动。

在调距桨正常工作时，阀芯1位于第三位置。

在调距桨变距油缸内存在泄漏时，如果负载使得变距油缸200的活塞210朝向正车方向移动，那么活塞210会带动阀套2也随之朝正车方向移动，即此时阀芯1相对于阀套2向倒车方向移动。阀芯1从第三位置向第二位置移动，从而使得倒车进油口13与第二油口22连通，回油口11与第一油口21连通，阀套2隔断正车进油口12，那么油管组件100中液压油会从倒车进油口13进入第二油口22，从而进入变距油缸200的倒车油缸腔230，正车油缸腔220中的液压油则通过第一油口21进入回油口11，从而回流至油管组件100的回油口中。如此一来，变距油缸200的活塞210会朝向倒车方向移动(见图3)，从而使得变距油缸200的活塞210在液压油的作用下回到第三位置，进而达到了修正调距桨螺距的作用。

同理，如果负载使得变距油缸200的活塞210朝向倒车方向移动，那么活塞210会带动阀套2也随之朝倒车方向移动，即此时阀芯1相对于阀套2向正车方向移动。阀芯1从第三位置向第一位置移动，从而使得正车进油口12与第一油口21连通，回油口11与第二油口22连通，阀套2隔断倒车进油口13，那么油管组件100中液压油会从正车进油口12进入第一油口21，从而进入变距油缸200的正车油缸腔220，倒车油缸腔230中的液压油则通过第二油口22进入回油口11，从而回流至油管组件100的回油口中。如此以来，变距油缸200的活塞210会朝向正车方向移动(见图4)，从而使得变距油缸200的活塞210在液压油的作用下回到第三位置，进而达到了修正调距桨螺距的作用。

也就是说，本公开提供的螺距自锁装置在负载条件下，通过液压油的作用能对螺距进行自动补偿，使变距油缸200的活塞210能自行恢复到原始位置，也就可以实现螺距的自锁，从而避免调距桨内存在泄漏时，调距桨的桨叶螺距在负载作用下出现改变。

需要说明的是，只要阀芯1所处位置不发生变化，则桨叶螺距位置就不会出现变化，即使出现变化，该螺距自锁装置也能对螺距进行自动补偿，恢复到原始位置。由于阀芯1动作不受负载影响，故能够使桨叶螺距始终保持在所需要的位置，保证螺距的锁定。

也就是说，变距油缸200的活塞210位置发生变化时，会实时反馈至阀芯1和阀套2的相对位移上，通过螺距自锁装置自动对螺距进行补偿，使螺距恢复至初始位置，保证螺距的锁定。

在本实施例中，当需要正常正车变距时，在液压油的作用下，油管组件100和阀芯1一起右移，即阀芯1从第三位置向第一位置移动，此时，阀套2隔断倒车进油口13，正车进油口12与第一油口21连通，高压油经过正车进油口12，通过阀套2上的轴向孔进入正车油缸腔220，倒车油缸腔230油液通过阀套2上的第二油口22和阀芯1上的回油口11回油，推动变距油缸200活塞210朝正车方向移动，从而完成正车变距。

当需要正常倒车变距时，在液压油的作用下，油管组件100和阀芯1一起左移，即阀芯1从第三位置向第二位置移动，此时，阀套2隔断正车进油口12，倒车进油口13与第二油口22连通，高压油经过倒车进油口13，通过阀套2外圆上的轴向油槽进入倒车油缸腔230，正车油缸腔220的液压油通过阀套2上的第一油口21和阀芯1上的回油口11回油，推动变距油缸200活塞210朝倒车方向移动，从而完成倒车变距。

再次参见图2，阀芯1的一端设置有连接接头14，连接接头14的一端与阀芯1螺纹连接，连接接头14的另一端与油管组件100螺纹连接。

在上述实施方式中，连接接头14起到连接阀芯1和油管组件100的作用。

示例性地，连接接头14的两端均设置有外螺纹，阀芯1和油管组件100的一端均设置有内螺纹。

可选地，阀芯1与连接接头14上均插装有同一个防松螺钉15。

在上述实施方式中，防松螺钉15对阀芯1和连接接头14起到防松的作用，也就是说，防松螺钉15可以限制阀芯1和连接接头14之间发生相对旋转，避免了松动的问题。

示例性地，连接接头14和油管组件100上均插装有同一个销轴110。

在上述实施方式中，销轴110对阀芯1和连接接头14起到防松的作用，也就是说，销轴110可以限制油管组件100和连接接头14之间发生相对旋转，避免了松动的问题。

继续参见图2，阀套2为筒状结构件，阀套2的一端同轴设置有端盖16，端盖16可拆卸地盖设在阀套2的内孔上。

在上述实施方式中，端盖16起到密封阀芯1的作用。

示例性地，在本实施例中，端盖16左侧为正车油缸腔220，通过端盖16可以有效地防止正车油缸腔220中的液压油对阀芯1的作用，也就可以避免液压油对桨叶螺距的影响。

可选地，端盖16与阀套2通过连接螺栓161连接在一起。

在上述实施方式中，端盖16与阀套2通过连接螺栓161连接在一起，从而可以保证端盖16与阀套2的连接强度。

示例性地，连接螺栓161为内六角螺栓。

在上述实施方式中，连接螺栓161为内六角螺栓，便于扳手对连接螺栓161的转动。

可选地，端盖16朝向阀芯1的一侧同轴设置有定位凸台162，定位凸台162插装在阀套2的内孔中。

在上述实施方式中，定位凸台162便于对端盖16进行定位，从而便于连接螺栓161连接端盖16和阀套2。

容易理解的是，当需要使用连接螺栓161连接端盖16与阀套2时，先将定位凸台162插装至阀套2的内孔中，从而使得端盖16与阀套2同轴布置。然后，转动端盖16，使得端盖16上的通孔与阀套2上的螺纹孔对齐，最后在相对应的通孔和螺纹孔之间插装一个连接螺栓161即可。

可选地，定位凸台162的外周壁上套设有密封圈163，密封圈163夹设在阀套2的内周壁和定位凸台162的外周壁之间。

在上述实施方式中，密封圈163起到密封端盖16的作用，从而防止外部液压油进入阀套2中而导致阀芯1的移动。

示例性地，密封圈163为O形密封圈。

在上述实施方式中，O形密封圈便于实现阀套2和定位凸台162之间的密封。

在本实施例中，活塞210上设置有通孔211，阀套2的一端插装在通孔211中。

在上述实施方式中，通孔211便于阀套2的插装，从而实现活塞210和阀套2的连接。

示例性地，通孔211的轴线与阀套2的轴线同轴，活塞210的通孔与阀套2间隙配合。

可选地，活塞210的内周壁上同轴设置有插槽212，阀套2的一端外周壁上同轴套设有卡环23，卡环23插装在插槽212中，以将阀套2卡装在通孔211中。

在上述实施方式中，卡环23和插槽212的配合可进一步限制活塞210和阀套2之间的相对位移。

示例性地，在本实施例中，卡环23布置在端盖16的外周壁上。

需要说明的是，活塞210和阀套2还可以通过螺栓连接，本公开对此不作限制。

可选地，倒车进油口13、回油口11、正车进油口12、第一油口21和第二油口22均为环形油槽。

在上述实施方式中，回油口11、正车进油口12、倒车进油口13、第一油口21和第二油口22均为环形油槽，便于液压油的流通，可以有效避免阀芯1转动而导致液压油流通受阻。

示例性地，阀芯1内部中心处设置有导油孔17，导油孔17与阀芯1同轴布置，导油孔17均与正车进油口12和倒车进油口13连通，且导油孔17的右端通过连接接头14与油管组件100连通。

在本实施例中，阀芯1和阀套2均为金属结构件。

在上述实施方式中，阀芯1和阀套2均为金属结构件，从而可以增强结构强度，便于承压。

在本实施例中，第一油口21与正车油缸腔220之间设置有沿阀套2轴向延伸的第一油槽24，从而连通第一油口21与正车油缸腔220。第二油口22与倒车油缸腔230之间设置有沿阀套2轴向延伸的第二油槽25，从而连通第二油口22与倒车油缸腔230。

本公开提供的螺距自锁装置具有如下优点：

(1)采用带螺距自锁装置的调距桨，只要阀芯1不动作，螺距均不会再发生变化，螺距能够实现自行锁定。

(2)由于负载作用力未施加至阀芯1上，所以阀芯1稳定性和控制很容易保证，同时螺距自锁装置设计在桨毂组件内部，减少了中间过程的泄漏风险，进一步减小由于泄漏导致螺距改变的可能性。

以下简要说明本公开提供的螺距自锁装置的工作过程：

(1)、调距桨正常工作时：

当需要正车变距时，在液压油的作用下，油管组件100和阀芯1一起右移，即阀芯1从第三位置向第一位置移动，此时，阀套2隔断倒车进油口13，正车进油口12与第一油口21连通，高压油经过正车进油口12，通过阀套2上的轴向孔进入正车油缸腔220，倒车油缸腔230油液通过阀套2上的第二油口22和阀芯1上的回油口11回油，推动变距油缸200活塞210朝正车方向移动，从而完成正车变距。

当需要倒车变距时，在液压油的作用下，油管组件100和阀芯1一起左移，即阀芯1从第三位置向第二位置移动，此时，阀套2隔断正车进油口12，倒车进油口13与第二油口22连通，高压油经过倒车进油口13，通过阀套2外圆上的轴向油槽进入倒车油缸腔230，正车油缸腔220的液压油通过阀套2上的第一油口21和阀芯1上的回油口11回油，推动变距油缸200活塞210朝倒车方向移动，从而完成倒车变距。

(2)、调距桨内存在泄漏时：

当负载使得变距油缸200的活塞210朝向正车方向移动时，从而带动阀套2朝正车方向移动，另外，此时阀芯1相对于阀套2向倒车方向移动，阀芯1从第三位置向第二位置移动，从而使得倒车进油口13与第二油口22连通，回油口11与第一油口21连通，阀套2隔断正车进油口12，那么油管组件100中液压油会从倒车进油口13进入第二油口22，从而进入变距油缸200的倒车油缸腔230，正车油缸腔220中的液压油则通过第一油口21进入回油口11，从而回流至油管组件100的回油口中，此时变距油缸200的活塞210会朝向倒车方向移动，从而使得变距油缸200的活塞210在液压油的作用下回到初始位置。

同理，当负载使得变距油缸200的活塞210朝向倒车方向移动时，从而带动阀套2朝倒车方向移动，另外，此时阀芯1相对于阀套2向正车方向移动，阀芯1从第三位置向第一位置移动，从而使得正车进油口12与第一油口21连通，回油口11与第二油口22连通，阀套2隔断倒车进油口13，那么油管组件100中液压油会从正车进油口12进入第一油口21，从而进入变距油缸200的正车油缸腔220，倒车油缸腔230中的液压油则通过第二油口22进入回油口11，从而回流至油管组件100的回油口中，此时变距油缸200的活塞210会朝向正车方向移动，从而使得变距油缸200的活塞210在液压油的作用下回到初始位置。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于调距桨的螺距自锁装置，其特征在于，所述螺距自锁装置包括阀芯(1)和阀套(2)，所述阀芯(1)沿所述阀套(2)的中心线可滑动地插装在所述阀套(2)中，且所述阀芯(1)在所述阀套(2)内的第一位置、第二位置和第三位置之间滑动，所述阀芯(1)的一端与调距桨的油管组件(100)连接，所述阀套(2)远离所述油管组件(100)的一端与所述调距桨的变距油缸(200)的活塞(210)连接；

所述阀芯(1)上设置有回油口(11)、正车进油口(12)和倒车进油口(13)，所述倒车进油口(13)、所述回油口(11)和所述正车进油口(12)由所述阀芯(1)的一端朝向另一端依次布置，所述回油口(11)与所述油管组件(100)的回油口连通，所述正车进油口(12)和所述倒车进油口(13)均与所述油管组件(100)的进油口连通；

所述阀套(2)上设置有第一油口(21)和第二油口(22)，所述第一油口(21)和所述第二油口(22)由所述阀套(2)的一端朝向另一端依次布置，所述第一油口(21)与所述变距油缸(200)的正车油缸腔(220)连通，所述第二油口(22)与所述变距油缸(200)的倒车油缸腔(230)连通；

所述阀芯(1)被配置为，当所述阀芯(1)位于所述第一位置时，所述正车进油口(12)与所述第一油口(21)连通，所述回油口(11)与所述第二油口(22)连通，所述阀套(2)隔断所述倒车进油口(13)，当所述阀芯(1)位于所述第二位置时，所述倒车进油口(13)与所述第二油口(22)连通，所述回油口(11)与所述第一油口(21)连通，所述阀套(2)隔断所述正车进油口(12)，当所述阀芯(1)位于所述第三位置时，所述阀套(2)隔断所述正车进油口(12)、所述倒车进油口(13)、所述第一油口(21)和所述第二油口(22)。

2.根据权利要求1所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述阀芯(1)的一端设置有连接接头(14)，所述连接接头(14)的一端与所述阀芯(1)螺纹连接，所述连接接头(14)的另一端与所述油管组件(100)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述阀芯(1)与所述连接接头(14)上均插装有同一个防松螺钉(15)。

4.根据权利要求1所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述阀套(2)为筒状结构件，所述阀套(2)的一端同轴设置有端盖(16)，所述端盖(16)可拆卸地盖设在所述阀套(2)的内孔上。

5.根据权利要求4所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述端盖(16)与所述阀套(2)通过连接螺栓(161)连接在一起。

6.根据权利要求4所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述端盖(16)朝向所述阀芯(1)的一侧同轴设置有定位凸台(162)，所述定位凸台(162)插装在所述阀套(2)的内孔中。

7.根据权利要求6所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述定位凸台(162)的外周壁上套设有密封圈(163)，所述密封圈(163)夹设在所述阀套(2)的内周壁和所述定位凸台(162)的外周壁之间。

8.根据权利要求1所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述活塞(210)上设置有通孔(211)，所述阀套(2)的一端插装在所述通孔(211)中。

9.根据权利要求8所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述活塞(210)的内周壁上同轴设置有插槽(212)，所述阀套(2)的一端外周壁上同轴套设有卡环(23)，所述卡环(23)插装在所述插槽(212)中，以将所述阀套(2)卡装在所述通孔(211)中。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的螺距自锁装置，其特征在于，所述倒车进油口(13)、所述回油口(11)、所述正车进油口(12)、所述第一油口(21)和第二油口(22)均为环形油槽。

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