CN112319751B - 一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，该分体式桨毂安装与密封结构包括前段桨毂、后段桨毂和螺旋桨轴；所述前段桨毂的后端面与后段桨毂的前端面吻合，前段桨毂的外部与桨叶连接，内部与螺旋桨轴连接；所述后段桨毂为整体桨毂除去前段桨毂后的剩余部分，内部与螺旋桨轴连接。本发明提供的分体式桨毂安装与密封结构中，桨毂分解为前段桨毂和后段桨毂，通过螺旋桨轴连接前段桨毂和后段桨毂，使前段桨毂和后段桨毂均能够在螺旋桨轴的带动下以相同的转速旋转，形成一光顺流体线型，该分体式桨毂安装与密封结构加工简单、安装便捷、在轴上的定位准确，解决了桨毂末端过细过长不利于一体化加工与安装的问题。

Description

一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构
技术领域
本发明属于螺旋桨桨毂技术领域，特别涉及一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构。
背景技术
螺旋桨通常由多个桨叶和桨毂组成。螺旋桨与轴的连接部分为桨毂。
潜航器设计时需进行流体动力布局，包括线性、鳍、舵、推进器等外形的设计。桨毂作为线性的一部分，与壳体一起形成一光顺流体。桨毂作为线性一部分，长度大多超出桨叶投影。考虑到整体线性需要，越靠近尾部桨毂越细。然而，桨毂末端过细过长不利于一体化加工与安装。目前，潜航器螺旋桨的桨毂多为一体式，小型潜航器尾端线性收紧导致桨毂末端呈细长结构，不利于桨毂加工及轴向固定。若是桨叶桨毂一体化加工，一体式桨毂会造成严重的材料浪费。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，桨毂分解为前段桨毂和后段桨毂，通过螺旋桨轴连接前段桨毂和后段桨毂，使前段桨毂和后段桨毂均能够在螺旋桨轴的带动下以相同的转速旋转，形成一光顺流体线型，该分体式桨毂安装与密封结构加工简单、安装便捷、在轴上的定位准确，解决了桨毂末端过细过长不利于一体化加工与安装的问题，从而完成本发明。
本发明提供的技术方案如下：
一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，该分体式桨毂安装与密封结构为锥形体，包括前段桨毂、后段桨毂和螺旋桨轴；
所述前段桨毂和后段桨毂中穿设有螺旋桨轴，螺旋桨轴穿过前段桨毂后进入后段桨毂中，其与前段桨毂的配合处加工有外花键，末段与后段桨毂的配合处加工有外螺纹；
所述前段桨毂的后端面与后段桨毂的前端面吻合，前段桨毂的外部与桨叶连接，内部与螺旋桨轴连接，且与螺旋桨轴连接的腔体区段内加工有内花键，通过与螺旋桨轴上加工的外花键配合实施与螺旋桨轴的同步转动；
所述后段桨毂为整体桨毂除去前段桨毂后的剩余部分，外部不与桨叶连接，前端面开设有螺纹盲孔，与螺旋桨轴末段的外螺纹配合，螺纹盲孔中螺纹的旋向与螺旋桨轴的转动方向相反。
根据本发明提供的一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，尤其适用于细长型桨毂设计，其结构紧凑，加工简单，安装方便且满足桨毂安装精确度要求，可实现快速拆装；
(2)本发明提供的一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，其主要受力集中在前段桨毂，后段桨毂主要起到保持线性完整的作用，通过使用非金属材料，减轻了整体桨毂的重量；
(3)本发明提供的一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，通过后桨毂前凸设计设计，有效缩短了螺旋桨轴的长度。
附图说明
图1示出本发明一种优选实施方式中分体式桨毂安装与密封结构的后视图；
图2示出图1的A-A向剖面图；
图3示出本发明一种优选实施方式中分体式桨毂安装与密封结构的爆炸图；
图4示出本发明一种优选实施方式中螺旋桨轴的结构示意图；
图5示出本发明一种优选实施方式中后段桨毂，5a为后视图，5b为主视图，5c为5b的A-A向剖面图；
图6示出本发明一种优选实施方式中花键套，6a为后视图，6b为侧视图，6c为6b的A-A向剖面图；
图7示出本发明一种优选实施方式中密封销，7a为后视图，7b为主视图。
附图标号说明
1-前段桨毂，2-后段桨毂，21-螺纹盲孔，22-延长段，23-沉头孔，3-螺旋桨轴，31-外花键，32-外螺纹，33-轴肩，4-桨叶，5-花键套，6-密封销，61-环形凸起。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
本发明提供了一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，如图1至图3所示，该分体式桨毂安装与密封结构包括前段桨毂1、后段桨毂2和螺旋桨轴3；
所述前段桨毂1和后段桨毂2中穿设有螺旋桨轴3，螺旋桨轴3穿过前段桨毂1后进入后段桨毂2中而不穿出，使前段桨毂1和后段桨毂2均能在螺旋桨轴3的带动下以相同的转速旋转，形成一光顺流体线型。所述螺旋桨轴3与前段桨毂1的配合处加工有外花键31，末段与后段桨毂2的配合处加工有外螺纹32，如图4所示；
所述前段桨毂1的后端面与后段桨毂2的前端面吻合，保证桨毂外部的平滑过渡，前段桨毂1的外部与桨叶4连接，以传递桨叶4转动产生的推力，内部与螺旋桨轴3连接，且与螺旋桨轴3连接的腔体区段内加工有内花键，通过与螺旋桨轴3上加工的外花键31配合实施与螺旋桨轴3的同步转动；
所述后段桨毂2为整体桨毂除去前段桨毂1后的剩余部分，外部不与桨叶连接，前端面开设有螺纹盲孔21，与螺旋桨轴3末段的外螺纹32配合，起到保持线性完整的作用。螺纹盲孔21中螺纹的旋向与螺旋桨轴3的转动方向相反，具有一定的自锁防松作用，如图5所示。
在本发明一种优选的实施方式中，所述前段桨毂1的前端(即背向后段桨毂2方向)绕轴心开设有减重槽。
在本发明一种优选的实施方式中，如图4所示，所述螺旋桨轴3上的外花键31通过轴肩33过渡到驱动端的轴身上；所述前段桨毂1的减重槽内安装有花键套5，如图6所示，花键套5的内腔分为光滑柱面段和花键段，光滑柱面段与轴肩33配合，花键段与螺旋桨轴3上的外花键31配合(即螺旋桨轴3上的外花键31的长度满足同时与前段桨毂1和花键套5配合)，进而通过花键套5实现前段桨毂1在前端方向上的定位。
在本发明一种优选的实施方式中，如图5所示，所述后段桨毂2的前端侧加工有延长段22，延长段22的直径在朝向前段桨毂1的方向逐渐减小，延长段22插入前段桨毂1中，通过伸入延长段22的螺旋桨轴3与前段桨毂1紧密连接。
在本发明一种优选的实施方式中，如图5所示，所述后段桨毂2的后端面加工有一个内六角的沉头孔23，该沉头孔与六角扳手配合方便后段桨毂2的拆卸。
进一步地，所述沉头孔23深入后段桨毂2中，沉头孔23至后段桨毂2后端面之间形成外扩的空间，用于减轻后段桨毂2的重量。
在本发明一种优选的实施方式中，如图2和3所示，所述螺旋桨轴3为中空结构，螺旋桨轴3的末端内安装有密封销6，通过密封销6上的O型圈对螺旋桨轴3进行密封。
进一步地，如图7所示，所述密封销6的后端加工有至少一个环形凸起61，所述环形凸起61与螺旋桨轴3的内腔面贴合，实现密封销6的轴向定位。
进一步地，所述密封销6的后端面上加工有螺纹盲孔，通过螺纹盲孔与带螺纹的工装固定可取出密封销6，方便密封销6得拆装。
在本发明一种优选的实施方式中，考虑到整体减重需要，后段桨毂2与密封销6受力较小，后段桨毂2和密封销6可以使用非金属材料如高分子聚合物材料加工，以减轻重量。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种潜航器螺旋桨的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，包括前段桨毂(1)、后段桨毂(2)和螺旋桨轴(3)；
所述前段桨毂(1)和后段桨毂(2)中穿设有螺旋桨轴(3)，螺旋桨轴(3)穿过前段桨毂(1)后进入后段桨毂(2)中，与前段桨毂(1)的配合处加工有外花键(31)，末段与后段桨毂(2)的配合处加工有外螺纹(32)；
所述前段桨毂(1)的后端面与后段桨毂(2)的前端面吻合，前段桨毂(1)的外部与桨叶(4)连接，内部与螺旋桨轴(3)连接，且与螺旋桨轴(3)连接的腔体区段内加工有内花键，通过与螺旋桨轴(3)上加工的外花键(31)配合实施与螺旋桨轴(3)的同步转动；
所述后段桨毂(2)为整体桨毂除去前段桨毂(1)后的剩余部分，外部不与桨叶连接，前端面开设有螺纹盲孔(21)，与螺旋桨轴(3)末段的外螺纹(32)配合，螺纹盲孔(21)中螺纹的旋向与螺旋桨轴(3)的转动方向相反；
所述螺旋桨轴(3)为中空结构，螺旋桨轴(3)的末端内安装有密封销(6)，密封销(6)上套设有O型圈，对螺旋桨轴(3)进行密封。
2.根据权利要求1所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述前段桨毂(1)的前端绕轴心开设有减重槽。
3.根据权利要求2所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述螺旋桨轴(3)上的外花键(31)通过轴肩(33)过渡到驱动端的轴身上；
所述前段桨毂(1)的减重槽内安装有花键套(5)，花键套(5)的内腔分为光滑柱面段和花键段，光滑柱面段与轴肩(33)配合，花键段与螺旋桨轴(3)上的外花键(31)配合，实施对前段桨毂(1)在前端方向上的定位。
4.根据权利要求1所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述后段桨毂(2)的前端侧加工有延长段(22)，延长段(22)的直径在朝向前段桨毂(1)的方向逐渐减小，延长段(22)插入前段桨毂(1)中，通过伸入延长段(22)的螺旋桨轴(3)与前段桨毂(1)紧密连接。
5.根据权利要求1所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述后段桨毂(2)的后端面加工有一个内六角的沉头孔(23)。
6.根据权利要求5所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述沉头孔(23)深入后段桨毂(2)中，沉头孔(23)至后段桨毂(2)后端面之间形成外扩的空间。
7.根据权利要求1所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述密封销(6)的后端加工有至少一个环形凸起(61)，所述环形凸起(61)与螺旋桨轴(3)的内腔面贴合，对密封销(6)轴向定位。
8.根据权利要求1所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述密封销(6)的后端面上加工有螺纹盲孔。
9.根据权利要求1所述的分体式桨毂安装与密封结构，其特征在于，所述后段桨毂(2)和密封销(6)通过金属或非金属加工得到。
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