CN204942824U - 一种法兰输入的螺旋桨连接法兰 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种法兰输入的螺旋桨连接法兰，包括法兰盘面，所述法兰盘面的两侧分别与动力装置和螺旋桨连接，所述法兰盘面的中部设置有对中定位轴，所述对中定位轴的一端由法兰盘面朝向螺旋桨的一侧沿轴向延伸，所述螺旋桨的中心孔同轴套设于对中定位轴上，通过对中定位轴和定位止口，保证动力装置、螺旋桨和法兰盘面三者中心线的重合，所述对中定位轴在螺旋桨安装时，具有支撑螺旋桨重量的作用，可以减少安装操作人员，提高安装效率，使用螺钉和销钉通过螺钉孔和销钉孔连接动力装置和所述法兰，可有效保证法兰连接的强度和刚度，以传递动力装置产生的扭矩和螺旋桨产生的拉力。

Description

一种法兰输入的螺旋桨连接法兰

技术领域

本实用新型涉及机械连接结构领域，特别是一种法兰输入的螺旋桨连接法兰，适用于输出形式为法兰动力装置与螺旋桨的连接。

背景技术

法兰(Flange)是将两个或多个零部件用螺栓连接在一起的机械零件。法兰上有螺纹孔或光孔，螺栓使连接在法兰上的零部件紧固。目前，普通法兰的设计都已经标准化、系列化，但是，由于实际中的机械装置种类繁多，而且运用领域都各有不同，所以，在一些特殊领域，或者特殊工作环境下，上述结构的法兰盘就不再适用。

如授权公告号为CN201680085U的中国实用新型专利《一种螺旋桨连接法兰》公开了一种法兰输入的螺旋桨连接法兰，包括法兰安装盘和2圈以上的安装孔，可以连接不同规格的螺旋桨，具有一定的通用性。

又如授权公告号为CN104089118A的中国实用新型专利《一种法兰》公开了包括螺栓孔、连接螺栓、密封垫片，其所述螺栓孔为椭圆形螺栓孔和径向长条孔的组合，可以在多个方向上进行对中调节，且调节的范围大。

上述两种法兰盘是目前法兰最常见的结构，所以，就目前法兰的结构而言，通常是分为标准件法兰和非标准件法兰，对于标准件法兰，即如上述专利中的法兰盘结构，其设计和制造都已经标准化和系列化，作为标准件进行使用。对于非标准件法兰而言，其结构尺寸并不统一，需要根据实际机械结构和使用工作环境进行相应的设计。

在螺旋桨的动力传动技术领域中，由于螺旋桨工作环境的特殊性和复杂性，类似于上述两件专利中的标准件法兰并不适用，原因在于，在螺旋桨的动力传动装置中，法兰起到连接动力轴和螺旋桨的作用，在螺旋桨工作状态下，动力轴输出扭矩驱使螺旋桨转动，在螺旋桨转动过程中，吸入气流再向后排出，使螺旋桨得到向前的推力，在这种受力环境下，作为连接件的法兰同时受到扭矩和拉力的作用，采用传统标准件法兰结构明显不再适用，所以需要专门的设计用于螺旋桨动力传动装置的法兰结构。

上文所述的授权公告号为CN201680085U的中国实用新型专利《一种螺旋桨连接法兰》中，其结构难以与动力输入轴一端连接，并且螺旋桨与法兰盘的对中难度较大。

上文所述的授权公告号为CN104089118A的中国实用新型专利《一种法兰》中，其极易因中心线不重合而导致偏心，难于应用于如螺旋桨之类的旋转部件的连接。

目前，标准件法兰不能适用于螺旋桨动力传动技术领域的原因也正是法兰与动力输出轴之间的连接问题，原因在于，在螺旋桨动力传动技术领域中，螺旋桨工作时是处于转动状态，所以，螺旋桨、法兰和动力输出轴三者的同轴度极为重要，而标准件法兰在连接动力输出轴和螺旋桨时，并未为此提供任何结构保障，不难想象，若采用标准件法兰来连接动力输出轴和螺旋桨，当螺旋桨、法兰和动力输出轴三者的中心轴线不重合时，螺旋桨在转动过程中就会因为回转不平衡而发生激振，使螺旋桨发生晃动，其首先是，降低了螺旋桨的推进效率和推进精度，更为重要的是使整个设备存在着严重的安全隐患。

所以，目前亟需一种既能够提高螺旋桨推进效率和推进精度，又能够提高螺旋桨使用设备安全性和可靠性的螺旋桨动力传动装置和用于该动力传动装置的法兰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的螺旋桨与法兰盘的对中问题，提供一种安全性和可靠性好，并能够提高螺旋桨推进效率和推进精度的法兰输入的螺旋桨连接法兰。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种法兰输入的螺旋桨连接法兰，包括法兰盘面，所述法兰盘面的两侧分别与动力装置和螺旋桨连接，所述法兰盘面的中部设置有对中定位轴，所述对中定位轴的一端由法兰盘面朝向螺旋桨的一侧沿轴向延伸，所述螺旋桨的中心孔同轴套设于对中定位轴上。

优选的，所述螺旋桨远离法兰盘面的一端设置有盖板，所述螺旋桨上设置有连接通孔，所述连接通孔的轴向与螺旋桨的中心孔的轴向相互平行，所述法兰盘面与盖板之间设置有连接螺栓，所述连接螺栓穿过连接通孔。

优选的，所述动力装置的端部设置有用于承接对中定位轴的定位凹槽，所述定位凹槽的形状与对中定位轴的外形相适配，所述对中定位轴的端部与定位凹槽的内底面之间设置有相互配合的定位止口。采用这样的结构，通过对中定位轴和对中定位止口，保证动力装置、螺旋桨和法兰盘三者中心线的重合。

优选的，所述法兰盘面设置有销钉孔和螺钉孔，所述螺钉孔与动力装置的驱动端之间设置有连接螺钉，所述销钉孔与动力装置的驱动端之间设置有连接销钉。采用这样的结构，使用连接螺钉和连接销钉通过螺钉孔和销钉孔连接动力装置和法兰盘面，可有效保证法兰盘面连接的强度和刚度，以传递动力装置产生的扭矩和螺旋桨产生的拉力。

优选的，所述螺钉孔的数量为多个，所述销钉孔的数量为一个，所述销钉孔为盲孔，所述螺钉孔和销钉孔在法兰盘面的同一个中心圆上呈环形阵列分布。采用这样的结构，多个螺钉孔的使用增加了法兰传递螺旋桨拉力的能力，提高了设备的安全性，也扩大了法兰的使用范围。使用同一中心圆的螺钉孔和销钉孔与动力装置驱动端连接，提高了法兰与动力装置连接的刚度，增大了法兰抵抗螺旋桨因每片桨叶上拉力不平衡而产生晃动的能力，进一步提高了整个设备的安全性。

优选的，所述法兰盘面沿周向均布有若干个减重孔，所述减重孔呈扇形孔状，所述减重孔靠近于法兰盘面外侧部分的宽度大于其靠近法兰盘面中心部分的宽度。采用这样的结构，在满足强度的条件下可最大程度地减轻法兰盘面的整体重量。

优选的，所述对中定位轴的一端由法兰盘面朝向动力装置的一侧沿轴向延伸，所述对中定位轴的另一端由法兰盘面朝向螺旋桨的一侧沿轴向延伸。

优选的，所述对中定位轴在靠近动力装置的一端设置有螺纹段，法兰盘面的中部设置有螺纹孔，法兰盘面的螺纹孔与对中定位轴的螺纹段相互配合。采用这样的结构，法兰由法兰盘面和对中定位轴两个零件通过螺纹连接的方式组装而成，以降低加工成本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、对中定位轴在螺旋桨安装紧固前，具有支撑螺旋桨重量的作用，可以减少安装操作人员，提高安装效率。

2、连接法兰时，通过法兰中心的对中定位轴和定位止口，保证了螺旋桨、法兰与动力装置中心线的重合，从而消除由安装不对中导致的不平衡，避免螺旋桨在转动过程中因为回转不平衡而发生激振，从而避免了螺旋桨的推进效率和推进精度的降低，更为重要的是提高了整个设备的安全性；

3、法兰通过位于同一节圆的多个螺钉孔和一个销钉孔与动力装置连接，多个螺钉孔的使用增加了法兰传递螺旋桨拉力的能力，提高了设备的安全性，也扩大了法兰的使用范围，使用同一节圆的螺钉孔和销钉孔与动力装置驱动端连接，提高了法兰与动力装置连接的刚度，增大了法兰抵抗螺旋桨因每片桨叶上拉力不平衡而产生晃动的能力，进一步提高了整个设备的安全性。

4、法兰的法兰盘面设有减轻孔在满足强度条件下，可最大程度地减轻法兰重量。

附图说明

图1为本实用新型法兰实施例的正视图；

图2为本实用新型法兰实施例的正视图的A-A剖视图；

图3为本实用新型法兰正视图；

图4为本实用新型法兰俯视图；

图5为本实用新型法兰仰视图；

图6为本实用新型法兰的一种实施方式中图4的B-B剖视图；

图7为本实用新型法兰的另一种实施方式中图4的B-B剖视图；

图中标记：法兰盘面-1；螺旋桨-2；盖板-3；动力装置-4；

对中定位轴-5；连接通孔-6；连接螺栓-7；定位凹槽-8；

定位止口-9；销钉孔-10；螺钉孔-11；连接螺钉-12；

连接销钉-13；减重孔--14。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1和图2所示，图1为使用本实用新型法兰的安装螺旋桨2组装完成后的情形，附图2为组装完成后的剖视图包括，请详见图1，本实用新型法兰输入的螺旋桨2连接法兰在螺旋桨2装配连接完成后，包括法兰盘面1、螺旋桨2、盖板3以及动力装置4，其中螺旋桨2的一端置于法兰盘面1上的对中定位轴5中，螺旋桨2的另一端与盖板3固定连接，动力装置4的驱动端与法兰盘的另一端连接，本实施例中，动力装置4为APEXAD110减速器，法兰盘面1的两侧分别与动力装置4和螺旋桨2连接，法兰盘面1的径向中部设置有对中定位轴5，对中定位轴5的一端由法兰盘面1朝向螺旋桨2的一侧沿轴向延伸，本实施例中，对中定位孔5是与法兰盘面1一体制造成型的，待需要安装连接动力装置4时可直接进行安装连接操作，螺旋桨2的中心孔同轴套设于对中定位轴5上，螺旋桨2与法兰盘面1固定连接，其中，螺旋桨2的一端与法兰盘面1贴合，螺旋桨2的另一端设置有盖板3，螺旋桨2上设置有连接通孔6，连接通孔6的轴向与螺旋桨2的中心孔的轴向相互平行，法兰盘面1与盖板3之间设置有连接螺栓7，连接螺栓7穿过连接通孔6。

通过将螺旋桨2插入法兰盘面1的对中定位轴5上，对中定位轴5在螺旋桨2安装紧固前，具有支撑螺旋桨2重量的作用，可以减少安装操作人员，提高安装效率，之后再使用连接螺栓7将法兰盘面1、螺旋桨2、盖板3紧固，通过对中定位轴5与动力装置4之间的定位止口9结构配合对中，保证动力装置4、螺旋桨2和法兰盘面1三者中心线的重合，避免螺旋桨2在转动过程中因为回转不平衡而发生激振，进而避免了螺旋桨2的推进效率和推进精度的降低，更为重要的是提高了整个设备的安全性。

本实施例的工作原理如下，动力装置4产生的扭矩通过驱动端的连接螺钉12和连接销钉13传递至法兰盘面1，然后通过法兰盘面1和螺旋桨2之间的摩擦力驱动螺旋桨2旋转，螺旋桨2旋转产生的拉力通过盖板3和法兰盘面1上的螺钉传递至动力装置4。

实施例2

如图2所示，本实施例中，在动力装置4的端部设置有用于承接对中定位轴5的定位凹槽8，定位凹槽8的形状与对中定位轴5的外形相适配，对中定位轴5的端部与定位凹槽8的内底面之间设置有相互配合的定位止口9，通过对中定位轴5和对中定位止口9，保证动力装置4、螺旋桨2和法兰盘三者中心线的重合。

图3至图6所示出是法兰盘面1的一种实施方式，法兰盘面1设置有销钉孔10和螺钉孔11，螺钉孔11与动力装置4的驱动端之间设置有连接螺钉12，销钉孔10与动力装置4的驱动端之间设置有连接销钉13，使用连接螺钉12和连接销钉13通过螺钉孔11和销钉孔10连接动力装置4和法兰盘面1，可有效保证法兰盘面1连接的强度和刚度，以传递动力装置4产生的扭矩和螺旋桨2产生的拉力，具体的，本实施例中，法兰盘面1上设置有11个螺钉孔11、1个销钉孔10、多个减重孔14、多个连接孔、对中定位轴5和定位止口9，其中，11个螺钉孔11和1个销钉孔10位于法兰盘面1的同一节圆上，螺钉孔11均为通孔，销钉孔10为盲孔，多个减重孔14位于法兰盘面1上，螺钉孔11和销钉孔10在法兰盘面1的同一个中心圆上呈环形阵列分布，多个螺钉孔11的使用增加了法兰传递螺旋桨2拉力的能力，提高了设备的安全性，也扩大了法兰的使用范围。使用同一中心圆的螺钉孔11和销钉孔10与动力装置4驱动端连接，提高了法兰与动力装置4连接的刚度，增大了法兰抵抗螺旋桨2因每片桨叶上拉力不平衡而产生晃动的能力，进一步提高了整个设备的安全性。

本实施例中，法兰盘面1沿周向均布有若干个减重孔14，减重孔14呈扇形孔状，减重孔14靠近于法兰盘面1外侧部分的宽度大于其靠近法兰盘面1中心部分的宽度，即：减重孔14整体呈外大内小状，可最大程度地减轻法兰的重量，多个连接通孔6位于法兰盘面1上，连接通孔6为通孔。

本实施例中，所述对中定位轴5的一端由法兰盘面1朝向动力装置4的一侧沿轴向延伸，所述对中定位轴5的另一端由法兰盘面1朝向螺旋桨2的一侧沿轴向延伸，且对中定位轴5为中空结构。

本实施例法兰输入的螺旋桨2连接法兰的装配方法，包括以下几个步骤：

步骤a、将法兰盘面1和对中定位轴5一体制造成型，并将法兰盘面1与动力装置4连接：在法兰盘面1的销钉孔10和螺钉孔11与动力装置4的驱动端之间安装连接销钉13或连接螺钉12，以实现法兰盘面1与动力装置4的连接，本步骤中，先将对中定位轴5插入定位凹槽8之后，通过定位止口9对正后，再安装连接销钉13和连接螺钉12；

步骤b、通过螺旋桨2的中心孔将螺旋桨2同轴套设于对中定位轴5上；

步骤c、将连接螺栓7依次穿过盖板3、螺旋桨2上的连接通孔6以及法兰盘面1，以将螺旋桨2与法兰盘面1紧固连接。

本实施例通过上述结构，法兰盘面1上的同一节圆上的多个连接螺钉12和一个销钉孔10将法兰盘面1连接至动力装置4的驱动端，多个螺钉孔11的使用增加了法兰传递螺旋桨2拉力的能力，提高了设备的安全性，也扩大了法兰的使用范围，使用同一节圆的螺钉孔11和销钉孔10与动力装置4驱动端连接，提高了法兰与动力装置4连接的刚度，增大了法兰抵抗螺旋桨2因每片桨叶上拉力不平衡而产生晃动的能力，进一步提高了整个设备的安全性。

其余结构请参阅实施例1。

实施例3

本实施例区别于实施例1和实施例2中，对中定位轴5与法兰盘面1一体式的结构，本实施例在对中定位轴5在靠近动力装置4的一端设置有螺纹段，法兰盘面1的中部设置有螺纹孔，法兰盘面1的螺纹孔与对中定位轴5的螺纹段相互配合，相比于实施例1中一体式的结构，本实施例中的法兰盘面1和对中定位轴5能够拆分成相互独立的两个结构，由法兰盘面1和对中定位轴5两个零件通过螺纹连接的方式组装而成，大大降低了加工成本，具体如图7所示本实施例主要由法兰盘面1上螺钉孔11、销钉孔10、减轻孔、连接通孔6、对中定位轴5、对中定位止口9和第一螺纹组成，11个螺钉孔11和1个销钉孔10位于法兰盘面1同一节圆上且均为通孔，多个减重孔14位于法兰盘面111上，为通孔。多个连接通孔6位于法兰盘面1上，为通孔，对中定位止口9位于法兰盘面1的一侧，且垂直于法兰盘面1，为空心结构。在法兰盘面1中部的空心结构内设置有第一螺纹，该第一螺纹为内螺纹，对中定位轴5的端部设置有第二螺纹，该第二螺纹为外螺纹，位于对中定位轴5靠近法兰盘面1的一端，通过第一螺纹和第二螺纹的配合形成整个法兰，所述法兰分拆为独立的法兰盘面1和对中定位轴5后通过螺纹连接组装而成，大大降低了法兰的加工成本。

其余结构请参阅实施例2。

本实施例法兰输入的螺旋桨2连接法兰的装配方法，包括以下几个步骤：

步骤a、预制法兰盘面1和对中定位轴5，将连接法兰盘面1与动力装置4连接：

通过在法兰盘面1的销钉孔10和螺钉孔11与动力装置4的驱动端之间安装连接销钉13或连接螺钉12的方式本步骤中，先将对中定位轴5插入定位凹槽8之后，通过定位止口9对正后，再安装连接销钉13和连接螺钉12；

步骤b、先将对中定位轴5与法兰盘面1螺纹连接，再通过螺旋桨2的中心孔将螺旋桨2同轴套设于对中定位轴5上；

步骤c、将连接螺栓7依次穿过盖板3、螺旋桨2上的连接通孔6以及法兰盘面1，以将螺旋桨2与法兰盘面1紧固连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种法兰输入的螺旋桨连接法兰，包括法兰盘面，所述法兰盘面的两侧分别与动力装置和螺旋桨连接，其特征在于：所述法兰盘面的中部设置有对中定位轴，所述对中定位轴的一端由法兰盘面朝向螺旋桨的一侧沿轴向延伸，所述螺旋桨的中心孔同轴套设于对中定位轴上。

2.根据权利要求1所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述螺旋桨远离法兰盘面的一端设置有盖板，所述螺旋桨上设置有连接通孔，所述连接通孔的轴向与螺旋桨的中心孔的轴向相互平行，所述法兰盘面与盖板之间设置有连接螺栓，所述连接螺栓穿过连接通孔。

3.根据权利要求2所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述动力装置的端部设置有用于承接对中定位轴的定位凹槽，所述定位凹槽的形状与对中定位轴的外形相适配，所述对中定位轴的端部与定位凹槽的内底面之间设置有相互配合的定位止口。

4.根据权利要求3所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述法兰盘面设置有销钉孔和螺钉孔，所述螺钉孔与动力装置的驱动端之间设置有连接螺钉，所述销钉孔与动力装置的驱动端之间设置有连接销钉。

5.根据权利要求4所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述螺钉孔的数量为多个，所述销钉孔的数量为一个，所述销钉孔为盲孔，所述螺钉孔和销钉孔在法兰盘面的同一个中心圆上呈环形阵列分布。

6.根据权利要求5所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述法兰盘面沿周向均布有若干个减重孔，所述减重孔呈扇形孔状，所述减重孔靠近于法兰盘面外侧部分的宽度大于其靠近法兰盘面中心部分的宽度。

7.根据权利要求1至6中任一所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述对中定位轴的一端由法兰盘面朝向动力装置的一侧沿轴向延伸，所述对中定位轴的另一端由法兰盘面朝向螺旋桨的一侧沿轴向延伸。

8.根据权利要求7所述的法兰输入的螺旋桨连接法兰，其特征在于：所述对中定位轴在靠近动力装置的一端设置有螺纹段，所述法兰盘面的中部设置有螺纹孔，法兰盘面的螺纹孔与对中定位轴的螺纹段相互配。