CN117068354A - 一种水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法 - Google Patents

Abstract

一种水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法，涉及水下航行器领域。水下航行器尾端多推进器换装结构包括艉轴、可套设于艉轴一端的螺旋桨和转子、可套设于艉轴另一端的艉轴后轴筒、可套设连接于艉轴后轴筒一端的环形封板及可套设于艉轴后轴筒中部的换装辅助定子毂和定子导管艏段连接总成，艉轴后轴筒另一端外壁连接有用于与换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成内壁连接的环形尾端结构，定子导管艏段连接总成连接有导管艉段。本申请提供的水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法能够实现螺旋桨和泵喷推进器的快速高效换装，并保证安装精度和连接牢固性。

Description

一种水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法

技术领域

本申请涉及水下航行器领域，具体而言，涉及一种水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法。

背景技术

水下航行器一般采用螺旋桨作为推进器，但随着水声探测技术的不断发展，水下航行器对安静性的需求也日益提高，泵喷推进器作为一种新型推进器，与传统的螺旋桨相比，可以有效提高推进性能，降低推进器引起的水下噪声。泵喷推进器是由单转子推进、减速型导管和定子组成的一种组合式推进装置，其与水下航行器尾端结构的接口更多，结构和安装工艺更复杂，为了对比在不同航速工况下不同推进器的推进性能和振动噪声的差异，需要在同一水下航行器上换装多种推进器进行测试，但是由于传统螺旋桨及泵喷推进器与尾端结构的之间的接口和安装连接形式均有不同导致换装困难，如图1和图3所示，采用传统改换装方式，需要先取下螺旋桨后将尾端结构进行切割，重新焊接建造与泵喷推进器相匹配的尾端结构后安装泵喷推进器，一方面工程量大，工艺流程复杂，也不利于后续推进器的拆卸维修保养；另一方面推进器轴系的安装对结构的变形控制有较高的精度要求，切割、焊接等操作均会使尾端结构产生艇体变形，影响推进器和轴系的校中和安装精度。

因此，需要一种能够方便水下航行器尾端换装不同推进器的方法。

发明内容

本申请的目的在于提供一种水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法，其能够实现螺旋桨和泵喷推进器的快速高效换装，并保证安装精度和连接牢固性。

本申请是这样实现的：

本申请提供一种水下航行器尾端多推进器换装结构，其包括艉轴、可套设于艉轴一端的螺旋桨和转子、可套设于艉轴另一端的艉轴后轴筒、可套设连接于艉轴后轴筒一端的环形封板及可套设于艉轴后轴筒中部的换装辅助定子毂和定子导管艏段连接总成，艉轴后轴筒另一端外壁连接有用于与换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成内壁连接的环形尾端结构，定子导管艏段连接总成连接有导管艉段。

在一些可选的实施方案中，还包括设于换装辅助定子毂和环形尾端结构之间的环形的橡胶填充层。

在一些可选的实施方案中，环形尾端结构包括套设并连接于艉轴后轴筒外壁的连接环形板、连接于连接环形板的尾端外板、连接于尾端外板的T型材纵向加强筋及连接于尾端外板的T型材横向加强筋，尾端外板用于与换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成内壁连接。

本申请还提供了上述水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，包括以下步骤：

在水下航行器的艉轴上换装螺旋桨时，将换装辅助定子毂套设于拆卸后的艉轴后轴筒中部，并使换装辅助定子毂内壁与环形尾端结构螺栓连接，随后将环形封板套设并连接于艉轴后轴筒上，将拆卸后的艉轴穿过艉轴后轴筒后对中，随后将螺旋桨安装于艉轴上；

在水下航行器的艉轴上换装泵喷推进器时，将定子导管艏段连接总成套设于拆卸后的艉轴后轴筒中部，并使定子导管艏段连接总成内壁与环形尾端结构外壁连接，随后将环形封板套设并连接于艉轴后轴筒上，将拆卸后的艉轴穿过艉轴后轴筒后对中，随后将转子安装于艉轴上，将导管艉段连接于定子导管艏段连接总成。

在一些可选的实施方案中，使用橡胶填充层填充换装辅助定子毂和环形尾端结构之间。

在一些可选的实施方案中，换装辅助定子毂与环形尾端结构之间的装配间隙为0.5mm～1mm。

在一些可选的实施方案中，使用腻子填充定子导管艏段连接总成内壁和环形尾端结构之间。

在一些可选的实施方案中，环形尾端结构上开设有多个沿其周向间隔布置的定位孔，定位孔用于与换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成定位和连接。

本申请的有益效果是：本申请提供的水下航行器尾端多推进器换装结构包括艉轴、可套设于艉轴一端的螺旋桨和转子、可套设于艉轴另一端的艉轴后轴筒、可套设连接于艉轴后轴筒一端的环形封板及可套设于艉轴后轴筒中部的换装辅助定子毂和定子导管艏段连接总成，艉轴后轴筒另一端外壁连接有用于与换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成内壁连接的环形尾端结构，定子导管艏段连接总成连接有导管艉段。本申请提供的水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法能够实现螺旋桨和泵喷推进器的快速高效换装，并保证安装精度和连接牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的水下航行器尾端多推进器换装结构换装螺旋桨时的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的水下航行器尾端多推进器换装结构换装螺旋桨时的分解结构示意图；

图3为本申请实施例提供的水下航行器尾端多推进器换装结构换装泵喷推进器时的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的水下航行器尾端多推进器换装结构换装泵喷推进器时的分解结构示意图。

图中：100、艉轴；110、螺旋桨；120、转子；130、艉轴后轴筒；140、环形封板；150、换装辅助定子毂；160、定子导管艏段连接总成；161、定子固定环；162、定位环板；163、定子；164、导管艏段；170、环形尾端结构；171、连接环形板；172、尾端外板；173、T型材纵向加强筋；174、T型材横向加强筋；180、导管艉段；190、橡胶填充层。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2、图3和图4所示，本申请提供一种水下航行器尾端多推进器换装结构，其包括艉轴100、可套设于艉轴100一端的螺旋桨110和转子120、可套设于艉轴100另一端的艉轴后轴筒130、可套设连接于艉轴后轴筒130一端的环形封板140及可套设于艉轴后轴筒130中部的换装辅助定子毂150和定子导管艏段连接总成160，艉轴后轴筒130另一端外壁连接有用于与换装辅助定子毂150或定子导管艏段连接总成160内壁连接的环形尾端结构170，定子导管艏段连接总成160连接有导管艉段180。换装辅助定子毂150和环形尾端结构170之间设有环形的橡胶填充层190。环形尾端结构170包括套设并连接于艉轴后轴筒130外壁的连接环形板171、连接于连接环形板171的尾端外板172、连接于尾端外板172的T型材纵向加强筋173及连接于尾端外板172的T型材横向加强筋174，连接环形板171和尾端外板172用于与换装辅助定子毂150或定子导管艏段连接总成160内壁连接；定子导管艏段连接总成160包括用于套设在艉轴后轴筒130上的定子固定环161、连接于定子固定环161外壁的定位环板162、连接于导管定位环板162外壁的定子163及连接于定子163外壁的导管艏段164，导管艉段180连接于导管艏段164；连接环形板171上开设有三个沿其周向间隔布置的定位孔，定位孔的直径为30mm，定位孔用于与换装辅助定子毂150或定子导管艏段连接总成160定位和连接。

本申请还提供了上述水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，包括以下步骤：

在水下航行器的艉轴100上换装螺旋桨110时，首先将水下航行器的艉轴100拆下，将换装辅助定子毂150套设于拆卸后的艉轴后轴筒130中部，使换装辅助定子毂150与环形尾端结构170通过连接环形板171上开设的定位孔对齐并通过螺栓连接，使用橡胶填充层190填充换装辅助定子毂150和环形尾端结构170之间，使换装辅助定子毂150与环形尾端结构170之间的装配间隙为0.5mm～1mm，随后将环形封板140套设并螺栓连接于艉轴后轴筒130上，将环形封板140与换装辅助定子毂150通过螺栓连接，将拆卸后的艉轴100穿过艉轴后轴筒130后对中，随后将螺旋桨110安装于艉轴100上；

在水下航行器的艉轴100上换装泵喷推进器时，首先将水下航行器的艉轴100拆下，将定子导管艏段连接总成160套设于拆卸后的艉轴后轴筒130中部，并使定子导管艏段连接总成160的定子固定环161通过连接环形板171上开设的定位孔对齐并通过螺栓连接，使用腻子填充定子导管艏段连接总成160的定位环板162内壁和环形尾端结构170之间，填充分3次以上进行，以便每次填充之后检查填充紧实程度，随后将环形封板140套设并通过螺栓连接于艉轴后轴筒130上，螺栓在拧入时应先涂抹螺纹紧固胶以确保安装牢固；将拆卸后的艉轴100穿过艉轴后轴筒130后对中，随后将转子120安装于艉轴100上，将导管艉段180连接于定子导管艏段连接总成160。

本申请实施例提供的水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法通过设置可套设于艉轴100一端的螺旋桨110和转子120及可套设于艉轴100另一端的艉轴后轴筒130，并在艉轴后轴筒130一端连接用于与换装辅助定子毂150和定子导管艏段连接总成160内壁定位连接的环形尾端结构170，在艉轴后轴筒130另一端设置可拆卸的环形封板140，从而利用环形尾端结构170定位和连接换装辅助定子毂150或定子导管艏段连接总成160，从而方便作业人员换装螺旋桨110时使用环形尾端结构170定位连接换装辅助定子毂150，使换装辅助定子毂150外壁与环形封板140和环形尾端结构170形成平滑的整体，并在换装泵喷推进器时使用环形封板140和环形尾端结构170定位连接定子导管艏段连接总成160，从而保证定子导管艏段连接总成160和导管艉段180的安装精度，保证定子163和导管艉段180、导管艏段164的位置精度。

本申请实施例提供的水下航行器尾端多推进器换装结构及换装方法可实现水下航行器尾端多推进器的快速换装，既保证了换装传统螺旋桨时尾端线型的连续性，也可保证换装泵喷推进器的安装精度连接牢固，解决了传统尾端结构换装推进器时推进器接口差异性大、改装工程量大、变形控制难度高、轴系安装校中定位精度低、线型不连续等问题，提高了换装效率，保证了换装的施工质量。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (8)

1.一种水下航行器尾端多推进器换装结构，其特征在于，其包括艉轴、可套设于所述艉轴一端的螺旋桨和转子、可套设于所述艉轴另一端的艉轴后轴筒、可套设连接于所述艉轴后轴筒一端的环形封板及可套设于所述艉轴后轴筒中部的换装辅助定子毂和定子导管艏段连接总成，所述艉轴后轴筒另一端外壁连接有用于与所述换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成内壁连接的环形尾端结构，所述定子导管艏段连接总成连接有导管艉段。

2.根据权利要求1所述的水下航行器尾端多推进器换装结构，其特征在于，还包括设于所述换装辅助定子毂和所述环形尾端结构之间的环形的橡胶填充层。

3.根据权利要求1所述的水下航行器尾端多推进器换装结构，其特征在于，所述环形尾端结构包括套设并连接于所述艉轴后轴筒外壁的连接环形板、连接于所述连接环形板的尾端外板、连接于所述尾端外板的T型材纵向加强筋及连接于所述尾端外板的T型材横向加强筋，所述尾端外板用于与所述换装辅助定子毂或定子导管艏段连接总成内壁连接。

4.根据权利要求1所述的水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，其特征在于，包括以下步骤：

在水下航行器的艉轴上换装螺旋桨时，将换装辅助定子毂套设于拆卸后的艉轴后轴筒中部，并使所述换装辅助定子毂内壁与环形尾端结构螺栓连接，随后将环形封板套设并连接于艉轴后轴筒上，将拆卸后的所述艉轴穿过所述艉轴后轴筒后对中，随后将所述螺旋桨安装于所述艉轴上；

在水下航行器的艉轴上换装泵喷推进器时，将定子导管艏段连接总成套设于拆卸后的艉轴后轴筒中部，并使定子导管艏段连接总成内壁与所述环形尾端结构外壁连接，随后将环形封板套设并连接于所述艉轴后轴筒上，将拆卸后的所述艉轴穿过所述艉轴后轴筒后对中，随后将所述转子安装于所述艉轴上，将所述导管艉段连接于所述定子导管艏段连接总成。

5.根据权利要求4所述的水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，其特征在于，使用橡胶填充层填充所述换装辅助定子毂和所述环形尾端结构之间。

6.根据权利要求4所述的水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，其特征在于，所述换装辅助定子毂与所述环形尾端结构之间的装配间隙为0.5mm～1mm。

7.根据权利要求4所述的水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，其特征在于，使用腻子填充所述定子导管艏段连接总成内壁和所述环形尾端结构之间。

8.根据权利要求4所述的水下航行器尾端多推进器换装结构的换装方法，其特征在于，所述环形尾端结构上开设有多个沿其周向间隔布置的定位孔，所述定位孔用于与所述换装辅助定子毂或所述定子导管艏段连接总成定位和连接。