CN114313195B - 一种船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶推进器技术领域,具体涉及船舶螺旋桨的轴端固定装置。一种船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,包括具有球形限位块的锁紧帽、和一端具有内部空腔的螺旋桨轴;所述锁紧帽套在所述螺旋桨轴的端部,球形限位块嵌入所述螺旋桨轴的内部空腔;在内部空腔的外壁上开设有凹槽,所述凹槽内设有旋转锁紧机构;所述旋转锁紧机构通过旋转将所述锁紧帽与螺旋桨轴锁紧。本发明的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,当桨叶旋转时,通过螺旋桨轴内设置的旋转锁紧机构,与锁紧帽的球形限位块配合,完成螺旋桨轴端的固定,无需使用螺纹连接,连接效果可靠,不宜松动,拆卸方便。
Description
技术领域
本发明属于船舶推进器技术领域,具体涉及一种螺旋桨的轴端固定装置。
背景技术
国际航运将世界各个国家与地区联系起来,航运实现了相互之间技术、经济、贸易的沟通交往,航运它将全球范围内的生产者、经背者与消费者以两两组合的形式广泛而普遍地联结在一起,航运从而使生产和消费活动转变为世界性、全球性的活动。
作为国际航运主要运输工具,船舶同其他运输方式所用工具相比,优点是运载量大,营运成本低。随着世界经济的发展,现代运输船舶已形成种类繁多、技术复杂和高度专业化的庞大船队。考虑节能及经济性的因素,现代运输船舶的主要推进方式是螺旋桨。
针对中小型船舶水下推进器高速螺旋桨等水下桨叶高速运转的设备,现有螺旋桨通常采用如图1的固定方式,螺旋桨叶103与螺旋桨的轴102通过键连接固定,为防止螺旋桨叶103从螺旋桨的轴102上脱落,在螺旋桨的轴102的端部攻丝,通过锁紧螺帽101与螺旋桨的轴102螺纹连接顶住螺旋桨叶103。螺旋桨在水下旋转过程中,随着船舶工况的需要,出现正转或反转的情况,锁紧螺帽101会一直随着螺旋桨的正转和反转而转动,容易出现松动,当锁紧螺帽出现松动的情况,会影响螺旋桨的推进效率,当锁紧螺帽脱落时,会造成螺旋桨叶103脱落,影响船舶的航行安全。
另外,锁紧螺帽长期浸泡在水中,螺纹部位会产生锈蚀,导致锁紧螺帽不能拆卸下来,维修时需要对螺旋桨轴进行破坏,造成维修成本增加,增加维护难度。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种适用于船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,该装置无需螺纹连接结构,通过旋转可达到自锁紧的效果,并且安装、拆卸方便,易于检修。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,包括具有球形限位块的锁紧帽、和一端具有内部空腔的螺旋桨轴;所述锁紧帽套在所述螺旋桨轴的端部,球形限位块嵌入所述螺旋桨轴的内部空腔;在内部空腔的外壁上开设有凹槽,所述凹槽内设有旋转锁紧机构;所述旋转锁紧机构通过旋转将所述锁紧帽与螺旋桨轴锁紧。
作为本发明的一种优选方式,所述的旋转锁紧机构包括锁紧连杆;所述的锁紧连杆通过销轴固定在所述凹槽的边壁上;锁紧连杆一端连接锁紧凸台,所述锁紧凸台位于所述螺旋桨轴的内部空腔内;锁紧连杆的另一端设有齿形锁紧卡块;在凹槽的端部设有锁紧限位块;齿形锁紧卡块与锁紧限位块配合锁紧。
进一步地,所述锁紧连杆靠近齿形锁紧卡块的一端设有配重块;所述配重块通过支撑杆与锁紧连杆连接。
进一步地,所述锁紧凸台与销轴之间的位置设有支撑弹簧,所述支撑弹簧的下端固定于凹槽底部,其上端与锁紧连杆连接。
进一步地,所述凹槽与锁紧限位块对应的位置设有限位槽,所述锁紧限位块的下部置于所述限位槽内,并可在限位槽内移动。
进一步地,所述的锁紧限位块与凹槽端部之间设有复位弹簧。
进一步地,所述的锁紧限位块顶部设有推块。
进一步地,所述锁紧帽的开口端设有槽孔,所述配重块位于所述槽孔内。
本发明的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,当桨叶旋转时,通过螺旋桨轴内设置的旋转锁紧机构,与锁紧帽的球形限位块配合,完成螺旋桨轴端的锁紧固定,无需使用螺纹连接,连接效果可靠,不宜松动,拆卸方便。
附图说明
图1为现有船舶螺旋桨的轴端固定结构;
图2为本发明船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置的外部视图;
图3为本发明船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置的剖视图;
图4为锁紧帽的结构示意图;
图5为螺旋桨轴的结构示意图;
图6为图5中A处局部放大图;
图7为图5中B处局部放大图;
图8为旋转锁紧机构的结构示意图;
图9为锁紧连杆的结构示意图;
图10为锁紧凸台的结构示意图;
图11为配重结构的示意图;
图12为锁紧限位块的结构示意图;
图1中:101.锁紧螺帽;102.螺旋桨的轴;103.螺旋桨叶;
图2-12中:1.锁紧帽;2.螺旋桨轴;3.锁紧凸台;4.支撑弹簧;5.锁紧连杆;6.销轴;7.配重结构8.锁紧限位块;9.复位弹簧;
1-1.帽体;1-2.槽孔;1-3.球形限位块;
2-1.凹槽;2-2.第一通孔;2-3.弹簧固定座;2-4.轴座;2-5.第二通孔;2-6. 复位弹簧槽;2-7.限位槽;2-8.限位孔;2-9.主体结构;2-10.内部空腔;
3-1.凸台;3-2. 固定孔;
5-1. 固定杆;5-2. 第一弹簧固定孔;5-3.轴孔;5-4.水平杆;5-5.连接块;5-6.齿形锁紧卡块;
5-7. 螺栓孔;
7-1. 螺柱;7-2. 支撑杆;7-3.配重块;
8-1. 齿形锁紧卡槽;8-2.推块;8-3. 第二弹簧固定孔。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。
实施例 本实施例提供一种船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,结构如图2和3所示,主要包括:锁紧帽1和螺旋桨轴2;锁紧帽1套在螺旋桨轴2的端部。
如图4所示,锁紧帽1主要由三部分组成,包括帽体1-1,在帽体1-1的内部设有球形限位块1-3,在帽体1-1的开口端设有槽孔1-2。其中,球形限位块1-3的直径小于帽体的内径,球形限位块1-3的外壁与帽体1-1的内壁之间间隔一定距离。
如图5、图6和图7所示,在螺旋桨轴2的主体结构2-9一端加工出内部空腔2-10,方便锁紧帽1的球形限位块1-3进入。在内部空腔2-10的外壁开设有凹槽2-1,凹槽2-1底部设置第一通孔2-2、弹簧固定座2-3、限位槽2-7,边壁上设置轴座2-4、限位孔2-8及复位弹簧槽2-6。凹槽2-1远离螺旋桨轴2轴端的那端边壁设置有第二通孔2-5。
在螺旋桨轴2的凹槽2-1内设有旋转锁紧机构,旋转锁紧机构的结构如图3和8所示,主要包括锁紧凸台3、支撑弹簧4、锁紧连杆5、销轴6、配重结构7、锁紧限位块8、复位弹簧9。
锁紧连杆5的结构如图8和9所示,包括固定杆5-1、水平杆5-4、连接块5-5、齿形锁紧卡块5-6及开设在水平杆5-4上的第一弹簧固定孔5-2、轴孔5-3。轴孔5-3是通孔,销轴6一端穿过水平杆5-4上的轴孔5-3与凹槽2-1边壁上的轴座2-4连接,水平杆5-4在螺旋桨轴2的凹槽2-1中构成以销轴6为支点的杠杆,其中支点靠近固定杆5-1所在的一端。
轴孔5-3与固定杆5-1之间设置有支撑弹簧4,支撑弹簧4的上端与第一弹簧固定孔5-2连接,其下端与凹槽2-1内的弹簧固定座2-3连接。该支撑弹簧4的作用是在初始状态下对锁紧连杆5起支撑作用,并且方便拆卸锁紧帽的时候锁紧连杆5复位。水平杆5-4的一端与固定杆5-1的上端连接,固定杆5-1的下端穿过第一通孔2-2,与锁紧凸台3连接。
水平杆5-4的另一端设有连接块5-5,连接块5-5的上端面开设螺栓孔5-7。在水平杆5-4靠近连接块5-5的端部设有齿形锁紧卡块5-6,该齿形锁紧卡块呈斜向下延伸。
如图10所示,锁紧凸台3包括半球形的凸台3-1及固定孔3-2,锁紧连杆5的固定杆5-1与锁紧凸台3的固定孔3-2螺纹相连。
如图11所示,配重结构7由螺柱7-1、支撑杆7-2及配重块7-3组成。配重块7-3固定在支撑杆7-2的上端,支撑杆7-2穿过第二通孔2-5,其下端的螺柱7-1与连接块5-5上的螺栓孔5-7连接。配重块7-3位于锁紧帽1的槽孔1-2中。
如图12所示,锁紧限位块8的一侧设有齿形锁紧卡槽8-1,与齿形锁紧卡槽8-1相对的一侧设有第二弹簧固定孔8-3,锁紧限位块8的顶部设有推块8-2。如图12所示,齿形锁紧卡槽8-1斜向下设置。齿形锁紧卡槽8-1与锁紧连杆5的齿形锁紧卡块5-6相配合,咬合锁紧,如图8所示。第二弹簧固定孔8-3内安装复位弹簧9,复位弹簧9的另一端固定在凹槽2-1内的复位弹簧槽2-6内。锁紧限位块8的下端置于凹槽2-1的限位槽2-7内,并可在限位槽2-7内沿凹槽走向移动。推块8-2向上穿过凹槽2-1上的限位孔2-8,进入锁紧帽1的槽孔1-2内。限位孔2-8的长度大于推块8-2的宽度,为锁紧限位块8的移动预留空间。推块8-2的作用是推动锁紧限位块8向复位弹簧9移动,从而将齿形锁紧卡槽8-1与齿形锁紧卡块5-6分开,便于锁紧帽1的拆卸。锁紧帽1拆卸后,松开推块8-2,复位弹簧9恢复形变,使锁紧限位块8回到到初始位置。
本实施例中,考虑到平衡性,在螺旋桨轴的空腔端,对称设置至少两套旋转锁紧机构,从而保证螺旋桨轴与锁紧帽的牢固锁紧。
本发明提供的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,工作原理是:首先锁紧帽1中的球形限位块1-3经过锁紧凸台3进入螺旋桨轴2的内部空腔2-10中。此时,并未锁紧,当螺旋桨旋转时,配重块7-3在离心力的作用下向外移动,拉动锁紧连杆5与配重块相连的一端向外运动,锁紧连杆5以销轴6为支点,发生旋转,进而使得锁紧连杆5上的齿形锁紧卡块5-6沿着锁紧限位块8中的齿形锁紧卡槽8-1从下到上一级一级的卡紧;同时,锁紧连杆5与锁紧凸台3相连的一端向螺旋桨轴2的内部空腔运动,锁紧凸台3压紧锁紧帽1中的球形限位块1-3,借助锁紧凸台3与球形限位块1-3之间的转动摩擦力,促使锁紧帽1一直向着螺旋桨叶方向移动,直到离心力达到恒定时,齿形锁紧卡块5-6停止移动,此时锁紧帽1与螺旋桨轴2的轴端锁紧。
由于锁紧帽1的旋转方向与螺旋桨的其中一个旋转方向相同,并且,齿形锁紧卡块不能沿齿形锁紧卡槽从上到下运动,所以不管螺旋桨正转或是反转,锁紧帽都不会松动。
当需要卸下锁紧帽1时,用力推动锁紧限位块8上的推块8-2,向着远离螺旋桨轴端的方向移动,压缩复位弹簧9。此时,锁紧连杆5上的齿形锁紧卡块5-6脱离锁紧限位块8的齿形锁紧卡槽8-1,在重力的作用下,配重块落下,带动锁紧凸台3上移,可以将锁紧帽1轻松地拆卸下来。
Claims (6)
1.一种船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,其特征在于:包括具有球形限位块的锁紧帽、和一端具有内部空腔的螺旋桨轴;所述锁紧帽套在所述螺旋桨轴的端部,球形限位块嵌入所述螺旋桨轴的内部空腔;在内部空腔的外壁上开设有凹槽,所述凹槽内设有旋转锁紧机构;所述旋转锁紧机构通过旋转将所述锁紧帽与螺旋桨轴锁紧;所述的旋转锁紧机构包括锁紧连杆;所述的锁紧连杆通过销轴固定在所述凹槽的边壁上;锁紧连杆一端连接锁紧凸台,所述锁紧凸台位于所述螺旋桨轴的内部空腔内;锁紧连杆的另一端设有齿形锁紧卡块;在凹槽的端部设有锁紧限位块;所述齿形锁紧卡块与锁紧限位块配合锁紧;所述锁紧连杆靠近齿形锁紧卡块的一端设有配重块;所述配重块通过支撑杆与锁紧连杆连接。
2.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,其特征在于:所述锁紧凸台与销轴之间的位置设有支撑弹簧,所述支撑弹簧的下端固定于凹槽底部,其上端与锁紧连杆连接。
3.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,其特征在于:所述凹槽与锁紧限位块对应的位置设有限位槽,所述锁紧限位块的下部置于所述限位槽内,并可在限位槽内移动。
4.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,其特征在于:所述的锁紧限位块与凹槽端部之间设有复位弹簧。
5.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,其特征在于:所述的锁紧限位块顶部设有推块。
6.根据权利要求1所述的船舶螺旋桨的轴端自锁紧固定装置,其特征在于:所述锁紧帽的开口端设有槽孔,所述配重块位于所述槽孔内。
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