CN116477038B - 半浸桨推进装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种半浸桨推进装置及其工作方法，半浸桨推进装置包括安装组件、推进组件；安装组件与船尾板连接，安装组件包括固定壳体和安装于固定壳体内的衬套，固定壳体包括第一安装部和与第一安装部相对设置的第二安装部，第一安装部用于与船尾板连接，第二安装部用于安装衬套；推进组件与安装组件之间活动连接，推进组件包括连接件和与连接件相连的桨叶单元，连接件设置于衬套内并与衬套活动连接；其中，衬套包括用于容纳润滑油的容纳槽，容纳槽自衬套的内表面凹陷而成，容纳槽的槽底的尺寸大于容纳槽的开口的尺寸。该半浸桨推进装置有效改善了连接件与衬套之间的润滑效果，降低了维护成本，也提高了装置的工作性能。

Description

半浸桨推进装置及其工作方法

技术领域

本申请涉及半浸桨推进装置技术领域，特别是涉及一种半浸桨推进装置及其工作方法。

背景技术

半浸桨推进装置的桨叶的一部分在水中而另外部分在空气中旋转，是通过调节螺旋桨的浸水深度来实现转向、纵倾及推力的传递。半浸桨推进装置一般通过球关节将前后轴壳连接到一起，以实现螺旋桨轴壳体内的螺旋桨轴在旋转的同时可以上下和左右调整，该球关节结构在整个推进装置中起着关键性作用。

常用的球关节大多采用球座和球头的组合结构。在这种结构中，球座的内表面不仅要承受来自螺旋桨的推力，还要承受螺旋桨轴上下左右转动而产生的摩擦力。在螺旋桨轴频繁的转动过程中，球座的内表面与球头的外球面之间很容易出现干摩擦工况，会造成整个推进装置的工作性能降低和使用寿命下降。

发明内容

基于此，本申请的实施例中提供了一种半浸桨推进装置，能够提高半浸桨推进装置的工作性能和使用寿命。

本申请一方面提供一种半浸桨推进装置，包括：安装组件，与船尾板连接，安装组件包括固定壳体和安装于固定壳体内的衬套，固定壳体包括第一安装部和与第一安装部相对设置的第二安装部，第一安装部用于与船尾板连接，第二安装部用于安装衬套；及推进组件，与安装组件之间活动连接，推进组件包括连接件和与连接件相连的桨叶单元，连接件设置于衬套内并与衬套活动连接；其中，衬套包括用于容纳润滑油的容纳槽，容纳槽自衬套的内表面凹陷而成，容纳槽的槽底的尺寸大于容纳槽的开口的尺寸。

在其他实施例中，容纳槽包括第一容纳槽和与第一容纳槽连通的第二容纳槽，第一容纳槽与第二容纳槽之间交叉设置。

在其他实施例中，容纳槽靠近第一安装部的开口的尺寸小于容纳槽远离第一安装部的开口的尺寸。

在其他实施例中，容纳槽内设置吸附件，吸附件的形状与容纳槽的形状相适配，且吸附件朝向连接件的表面与开口之间的距离大于等于1mm小于等于2mm。

在其他实施例中，衬套的外周面设有多个凸起，第二安装部的内表面设有与凸起相配合的凹槽，衬套与凸起相配合以使衬套相对第二安装部静止。

在其他实施例中，半浸桨推进装置还包括监测组件，监测组件包括检测单元和电连接于所述检测单元的提示单元，检测单元安装于容纳槽内，检测单元用于检测衬套与连接件之间的润滑工况数据，并将润滑工况数据传输至提示单元，提示单元用于根据润滑工况数据向外界输出提示信息。

在其他实施例中，检测单元包括第一检测部件和/或第二检测部件，第一检测部件与第二检测部件分别用于检测不同的润滑工况数据。

在其他实施例中，第一检测部件包括温度检测器，温度检测器用于检测衬套内的温度。

在其他实施例中，第二检测部件包括压力检测器，压力检测器用于检测容纳槽内的压力。

在其他实施例中，提示单元包括报警器和/或显示器，报警器用于根据润滑工况数据向外界输出提示音，显示器用于向外界显示润滑工况数据。

在其他实施例中，还提供了一种如上述的半浸桨推进装置的工作方法，工作方法包括：检测单元检测衬套与连接件之间的润滑工况数据，并输出润滑工况数据；提示单元接收润滑工况数据，并根据润滑工况数据向外界输出相应的提示信息。

本申请一实施例的半浸桨推进装置包括衬套和连接件，连接件设置于衬套内且与衬套活动连接，衬套包括用于容纳润滑油的容纳槽，容纳槽内存储的润滑油能经开口自动流向连接件的外表面，实现了对连接件的自润滑，改善了连接件与衬套之间的润滑效果，进一步的，容纳槽的槽底的尺寸大于容纳槽的开口的尺寸，能减少润滑油自容纳槽的槽底经容纳槽的开口流向连接件外表面的流速，有效改善衬套内表面与连接件外表面之间的油压，有效提高了半浸桨推进装置的工作性能和使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例中半浸桨推进装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中半浸桨推进装置的局部剖面示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为图3中B处的局部放大示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1至图4，本申请的一个实施例中提供了一种半浸桨推进装置1，本申请一实施例提供的半浸桨推进装置1适用于水上交通运输工具，半浸桨推进装置1包括安装组件10、推进组件20、连接组件30和监测组件40，安装组件10与船尾板2之间固定连接，推进组件20与安装组件10之间转动连接，连接组件30套设于推进组件20的一端且其外圆周侧面与安装组件10固定连接，用于阻止推进组件20从安装组件10上脱离，监测组件40至少部分设置于安装组件10，以检测安装组件10与推进组件20之间的润滑工况数据，并根据润滑工况数据向外界输出提示信息。

参照图1和图2所示，安装组件10包括固定安装于船尾板2的固定壳体11和安装于固定壳体11内的衬套12，衬套12用于对接推进组件20。固定壳体11包括第一安装部111和与第一安装部111相对设置的第二安装部112，第一安装部111用于与船尾板2连接，第二安装部112用于安装衬套12。推进组件20包括连接件21和与连接件21相连的桨叶单元22，连接件21设置于衬套12内并与衬套12活动连接。

参照图3和图4所示，衬套12包括用于容纳润滑油的容纳槽121，容纳槽121自衬套12的内表面凹陷而成，容纳槽121内存储的润滑油能经开口1212自动流向连接件21的外表面，实现了对连接件21的自润滑，改善了连接件21与衬套12之间的润滑效果；进一步的，在容纳槽121的横截面形状中，容纳槽121的槽底1211的尺寸大于容纳槽121的开口1212的尺寸，能减少润滑油自容纳槽121的槽底1211经容纳槽121的开口1212流向连接件21外表面的流速，有效改善衬套12的内表面与连接件21的外表面之间的油压，有效提高了半浸桨推进装置1的工作性能和使用寿命。

在一实施例中，容纳槽121包括第一容纳槽和与第一容纳槽连通的第二容纳槽，第一容纳槽和第二容纳槽之间交叉设置，容纳槽121中润滑油因重力作用较易朝向地面的方向流动，从而造成远离地面的容纳槽121内油量的减少，进而导致在连接件21与衬套12之间较易出现干摩擦，影响了对连接件21的润滑，本申请一实施例的衬套12内第一容纳槽和第二容纳槽之间的交叉设置能减缓润滑油朝向地面的方向的流动，能对连接件21进行更充分的均匀润滑。

一实施例中，在容纳槽121内设置吸附件123，吸附件123的形状与容纳槽121的形状相适配，吸附件123能够减缓润滑油向地面的流动，减少出现干摩擦的润滑工况，能充分对连接件21进行均匀润滑效果；进一步的，吸附件123朝向连接件21的表面与开口1212之间的距离大于等于1mm小于等于2mm，使得吸附件123朝向连接件21的表面与开口1212之间存在一层油膜，因而吸附件123不会直接接触连接件21，在未增加摩擦力的基础上以更好地润滑连接件21的外表面。

一实施例中，吸附件123可以选用油毡、海绵等类似材料制成。

一实施例中，容纳槽121靠近固定壳体11的第一安装部111的开口1212尺寸小于容纳槽121远离第一安装部111的开口1212的尺寸。衬套12与连接件21的配合运动中，衬套12中远离第一安装部111的内表面与连接件21的外表面之间产生的摩擦工况较为复杂，将容纳槽121远离第一安装部111的开口1212的尺寸设置的相对其他位置的开口1212的尺寸大一些会增加润滑油与连接件21外表面之间的接触面积，可进一步改善两者之间的润滑效果。

一实施例中，在衬套12的外周面上设置多个凸起，第二安装部112的内表面设有与凸起相配合的凹槽，凸起与凹槽相配合能阻止衬套12相对于第二安装部112的周向转动，减少衬套12外表面与第二安装部112的内表面之间的磨损。

参照图1和图2所示，连接件21通过衬套12对接于固定壳体11的第二安装部112内，在本申请揭示的实施例中，连接件21设置为球头，衬套12内表面设置为弧面以与球头外表面相适配。桨叶单元22包括桨叶221、桨轴222及桨轴壳体223，桨轴222的外部套设有桨轴壳体223，且桨轴壳体223与连接件21固定连接，桨轴222的一端与桨叶221连接，桨轴222的另一端连接船体驱动组件的输出端形成一个动力输入端以实现半浸桨推进装置1的动力输入，该动力输入端位于连接件21与固定壳体11构成的密封空间内。

衬套12的容纳槽121内存储的润滑油能经开口1212自动流向连接件21的外表面，实现了对连接件21的自润滑，且因容纳槽121的槽底1211的尺寸大于容纳槽121的开口1212的尺寸，减少了润滑油自容纳槽121的槽底1211经容纳槽121的开口1212流向连接件21外表面的流速，改善衬套12的内表面与连接件21的外表面之间的油压，使得推进组件20中的连接件21与固定壳体11内的衬套12之间具有较好的润滑工况，能使带有桨叶221的桨轴222相对固定壳体11更顺畅、更稳定的完成多种动作，更好地改善半浸桨推进装置1的工作性能。

参照图3和图4所示，连接组件30包括密封圈31、调整环32及波纹管33。密封圈31安装于固定壳体11的第二安装部112内，密封圈31与连接件21外表面及固定壳体11的内表面相配合，以将衬套12及动力输入端密封于固定壳体11内。在本申请揭示的实施例中，密封圈31选用O型密封圈，调整环32为圆环结构，其外周面上设置外螺纹，固定壳体11的第二安装部112内设有与该外螺纹相适配的内螺纹，两者通过螺纹进行连接以对密封圈31形成一定挤压力，密封圈31在一定挤压力作用下产生较好的密封效果。波纹管33用于进一步将衬套12及动力输入端密封于固定壳体11内，提高密封效果。

监测组件40包括检测单元41和电连接于检测单元41的提示单元，检测单元41安装于容纳槽121，检测单元41用于检测衬套12与连接件21之间的润滑工况数据并将润滑工况数据传输至提示单元，提示单元用于根据润滑工况数据向外界输出提示信息。

一实施例中，提示单元与检测单元41之间采用无线连接，安装检测单元41的容纳槽121内不设置吸附件123，

提示单元包括报警器和/或显示器，可设置于驾驶室内或监控台上，以方便人员监测该润滑工况。检测单元41包括第一检测部件和第二检测部件，第一检测部件与第二检测部件分别检测不同的润滑工况数据。第一检测部件包括温度检测器，温度检测器用于检测衬套12的温度，第二检测部件包括压力检测器，压力检测器用于检测容纳槽121内的油压。当第一检测部件检测到衬套12的温度超出预设温度值，和/或当第二检测部件检测到衬套12内的压力超出预设压力值时时，则表明衬套12与连接件21之间产生了干摩擦，报警器会报警，或者显示器显示提示信息，以提醒用户补充润滑油，以及时改善衬套12与连接件21之间的润滑效果，减少干摩擦工况的发生。监测组件40的设置能对衬套12与连接件21之间的润滑工况进行实时监控，能更准确地了解实时的润滑工况，能更有针对性的实施维护方案，及时且有效地改善润滑工况，进一步提高半浸桨推进装置1的工作性能和使用寿命。

监测组件40中的多种检测部件能收集不同的工况数据，提示单元可以对多种不同的数据进行分析，能更全面的监测衬套12与连接件21之间的润滑工况，在本实施例中，提示单元除了接收第一检测部件和第二检测部件的数据外，还会对每种数据进行计数，当第一检测部件检测到的温度值超出温度预设值的次数大于第一预设次数时，或者当第二检测部件检测到的油压超出油压预警值的次数大于第二预设次数时，则表明衬套12或连接件21或者其他零部件产生损坏，报警器会报警，或显示器会输出提示信息，以提醒用户更换零部件。

在一个实施例中还提供了一种如上述的半浸桨推进装置1的工作方法，工作方法具体包括如下步骤：

步骤S1，检测单元41检测衬套12与连接件21之间的润滑工况数据，并输出润滑工况数据。

检测单元41安装于衬套12的容纳槽121中，包括第一检测部件和第二检测部件，第一检测部件用于检测衬套12的温度并将温度传输至提示单元，第二检测部件用于检测容纳槽121内的油压并将油压传输至提示单元。

步骤S2，提示单元接收润滑工况数据，并根据润滑工况数据向外界输出提示信息。

提示单元接收检测单元41输出的包括温度和油压的润滑工况数据，还能对超出温度预设值的数据或超出油压预警值的数据进行计数，提示单元将检测到的润滑工况数据与预设温度值、预设压力值、第一预设次数、第二预设次数相比较，判断出衬套12与连接件21之间实际润滑工况所需的维护方案，进而向外界输出与实际润滑工况相对应的提示信息，能更有针对性的实施维护方案，及时且有效地改善润滑工况。

在其他实施例中，可以将部分容纳槽121的槽底1211的尺寸设置为等于容纳槽121的开口1212的尺寸，另一部分容纳槽121的槽底1211的尺寸大于容纳槽121的开口1212的尺寸，既能改善半浸桨推进装置1的工作性能和使用寿命，又能够降低生产成本；容纳槽121的开口1212的尺寸还可以设置为一个恒定尺寸，即开口1212的尺寸不因靠近或远离第一安装部111而变化，以进一步降低生产成本。

在其他实施例中，检测单元41包括第一检测部件或第二检测部件的其中之一，在仅设置一种检测部件的基础上，提示单元接收并分析一种润滑工况数据也能满足衬套12与连接件21之间润滑工况的实时监控，能在降低成本的基础上实现对衬套12与连接件21之间润滑工况的监测。

本申请的一个实施例中提供了一种半浸桨推进装置1，包括安装在固定壳体11的第二安装部112内的衬套12和与该衬套12活动连接的连接件21，该衬套12包括用于容纳润滑油的容纳槽121，实现了对连接件21的自润滑，改善了连接件21与衬套12之间的润滑效果，进一步地，容纳槽121的槽底1211的尺寸大于容纳槽121的开口1212的尺寸，能减少润滑油流向连接件21外表面的油量，有效改善衬套12的内表面与连接件21的外表面之间的油压，有效提高了半浸桨推进装置1的工作性能和使用寿命。半浸桨推进装置1还包括监测组件40，监测组件40用于监测安装组件10与推进组件20之间的润滑工况，能实时监控衬套12与连接件21之间的润滑工况，能更有针对性的实施维护方案，及时且有效地改善润滑工况，能更好地提高半浸桨推进装置1的工作性能和使用寿命。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种半浸桨推进装置，其特征在于，包括：

安装组件，与船尾板连接，所述安装组件包括固定壳体和安装于所述固定壳体内的衬套，所述固定壳体包括第一安装部和与所述第一安装部相对设置的第二安装部，所述第一安装部用于与所述船尾板连接，所述第二安装部用于安装所述衬套；及

推进组件，与所述安装组件之间活动连接，所述推进组件包括连接件和与所述连接件相连的桨叶单元，所述连接件设置于所述衬套内并与所述衬套活动连接；

其中，所述衬套包括用于容纳润滑油的容纳槽，所述容纳槽自所述衬套的内表面凹陷而成，所述容纳槽的槽底的尺寸大于所述容纳槽的开口的尺寸；

所述容纳槽内设置吸附件，所述吸附件的形状与所述容纳槽的形状相适配，且所述吸附件朝向所述连接件的表面与所述开口之间的距离大于等于1mm小于等于2mm；

所述容纳槽包括第一容纳槽和与所述第一容纳槽连通的第二容纳槽，所述第一容纳槽与所述第二容纳槽之间交叉设置；

所述容纳槽靠近所述第一安装部的所述开口的尺寸小于所述容纳槽远离所述第一安装部的所述开口的尺寸；

所述半浸桨推进装置还包括监测组件，所述监测组件包括检测单元和电连接于所述检测单元的提示单元，所述检测单元安装于所述容纳槽内，所述检测单元用于检测所述衬套与所述连接件之间的润滑工况数据，并将所述润滑工况数据传输至所述提示单元，所述提示单元用于根据所述润滑工况数据向外界输出提示信息，所述检测单元包括第一检测部件和/或第二检测部件，所述第一检测部件与所述第二检测部件分别用于检测不同的润滑工况数据，所述第一检测部件包括温度检测器，所述温度检测器用于检测所述衬套内的温度，所述第二检测部件包括压力检测器，所述压力检测器用于检测所述容纳槽内的压力；

当第一检测部件检测到衬套的温度超出预设温度值，和/或当第二检测部件检测到衬套内的压力超出预设压力值时，所述提示单元输出补充润滑油的提示信息；

当第一检测部件检测到的温度值超出温度预设值的次数大于第一预设次数时，或者当第二检测部件检测到的油压超出油压预警值的次数大于第二预设次数时，所述提示单元输出更换零部件的提示信息。

2.根据权利要求1所述的半浸桨推进装置，其特征在于，所述衬套的外周面设有多个凸起，所述第二安装部的内表面设有与所述凸起相配合的凹槽，所述凹槽与所述凸起相配合以阻止所述衬套相对于所述第二安装部运动。

3.根据权利要求1所述的半浸桨推进装置，其特征在于，所述提示单元包括报警器和/或显示器，所述报警器用于根据所述润滑工况数据向外界输出提示音，所述显示器用于向外界显示所述润滑工况数据。

4.一种如权利要求1-3任一所述的半浸桨推进装置的工作方法，所述工作方法包括：

所述检测单元检测所述衬套与所述连接件之间的润滑工况数据，并输出所述润滑工况数据；

所述提示单元接收所述润滑工况数据，并根据所述润滑工况数据向外界输出相应的提示信息。