CN210455160U - 船舶可调螺距螺旋桨及其螺距调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种船舶可调螺距螺旋桨及其螺距调节机构，船舶可调螺距螺旋桨包括动力装置、传动装置、桨毂系统以及螺距调节机构。动力装置通过传动装置驱动桨毂系统的艉轴转动。螺距调节机构包括支撑壳体、轴承或滚动体、直线导向机构、推拉杆、丝杠、丝杠螺母、涡轮、蜗杆以及操控单元。推拉杆位于艉轴的空腔内并和丝杠连接，丝杠螺母通过轴承或滚动体装配于支撑壳体并嵌套于涡轮内。操控单元和蜗杆直接或间接连接。操控单元依次通过蜗杆、涡轮、丝杠螺母、丝杠、直线导向机构以及推拉杆带动桨毂系统的桨叶转动，实现螺距调节。螺距调节机构具有手动和电动两种方式，有利于发挥动力装置的功效，降低单位功率的耗油量，提高船舶营运经济性。

Description

船舶可调螺距螺旋桨及其螺距调节机构

技术领域

本实用新型涉及船舶螺旋桨推进技术领域，尤其涉及一种适用于螺旋桨的螺距调节机构和船舶可调螺距螺旋桨。

背景技术

物流输送分为陆路车辆运输和水上船舶运输，其中船舶运输尤其是海上运输成本低、运输量大。船舶一般采用螺旋桨推进，螺旋桨分为固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨两种。

以船用螺旋桨为例，常规的船舶可调螺距螺旋桨通过桨毂内的操纵机构在液压驱动下带动桨叶相对于桨毂转动，从而利用桨叶调节螺旋桨的螺距，并改变船舶航速，实现船舶的正车或倒车。由于可仅通过船舶可调螺距螺旋桨控制船舶航速，这样船舶的推进主机就可以维持恒速运转，从而简化船舶动力装置的结构，省去一套倒车机构。船舶可调螺距螺旋桨为多工作机制机构，具有以下优势：第一，能有效协调船舶紧急状况，降低单一推进主机损耗，从而发挥推进主机对螺旋桨的作动效率；第二，船舶可调螺距螺旋桨由于液压传动技术的运用可进行遥控，从而可改善船舶的操纵性能，有利于驾驶自动化；第三，提高船舶机动性和停船性能，使得船舶具有良好的舵效和机动性，缩短停船时间与距离；第四，有利于发挥推进主机的功效，降低单位功率的耗油量，从而提高船舶营运的经济性。

常规的船舶可调螺距螺旋桨是由桨叶、桨毂、轴系组件(例如艉轴、艉管、中间轴等)、配油器、液压系统和电子遥控系统组成。相比于固定螺距螺旋桨，船舶可调螺距螺旋桨的结构复杂许多并涉及到液压技术、自动控制、材料和密封等技术问题，造价昂贵，维护技术要求高，这些问题有待于进一步研究与解决。由于液压系统可靠性存在各种问题，调整液压系统需要花费较多时间，而且油液和油缸密封件会老化，各个阀和泵容易出现故障，容易出现活塞渗漏，可靠性差。这些问题会进一步带来螺距调节的各种问题：螺距只能单向调节，或者螺距调节缓慢，或者调节有误差等等。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种船舶可调螺距螺旋桨的螺距调节机构，其中船舶可调螺距螺旋桨包括桨毂系统，桨毂系统设有桨叶并延伸出一内部具有空腔的艉轴。所述螺距调节机构包括支撑壳体、轴承或滚动体、直线导向机构、推拉杆、丝杠、丝杠螺母、涡轮、蜗杆以及操控单元。推拉杆位于艉轴内部的空腔内，推拉杆的一端和桨叶间接连接，推拉杆的另一端和丝杠一体连接或分体连接。丝杠螺母的一端通过轴承或滚动体装配于支撑壳体内，丝杠和丝杠螺母装配在一起，丝杠螺母的另一端嵌套于涡轮内。蜗杆和涡轮啮合，操控单元和蜗杆直接连接或间接连接。

操控单元带动蜗杆转动，蜗杆带动涡轮转动，涡轮带动丝杠螺母转动，在丝杠螺母的推动和直线导向机构的限制下丝杠带动推拉杆沿着艉轴轴向运动，所述直线导线机构限制所述丝杠直线运动而不转动，推拉杆带动桨叶转动以调节桨叶的角度，从而实现螺距调节。

根据本实用新型一实施例，操控单元为调距轮。

根据本实用新型一实施例，操控单元为力矩放大器，力矩放大器的一侧具有减速箱和转盘，操控单元在变桨时连接于蜗杆。

根据本实用新型一实施例，操控单元包括电机和传动件，电机和传动件连接，传动件和蜗杆连接，其中传动件为齿轮、链条、同步带中的一种。

根据本实用新型一实施例，所述螺距调节机构包括调距标示组件，调距标示组件包括调距标尺、调距指针以及调距传感器，调距指针的一端连接于丝杠，调距指针的另一端指示调距标尺上的刻度，以标示桨叶当前的工作角度，调距传感器设置于电机或传动件以检测转速。

根据本实用新型一实施例，所述螺距调节机构包括调距标示组件，调距标示组件包括调距标尺和调距指针，调距指针的一端连接于丝杠，调距指针的另一端指示调距标尺上的刻度，以标示桨叶当前的工作角度。

根据本实用新型一实施例，支撑壳体包括第一法兰和第二法兰，第一法兰和第二法兰相对并固定，从而组成支撑壳体；在第一法兰和第二法兰之间形成一个法兰空腔，所述轴承或滚动体与丝杠螺母均装配于法兰空腔内；螺距调节机构还包括涡轮箱体，涡轮箱体接合于第二法兰的端面，涡轮和蜗杆均设置于涡轮箱体内，直线导向机构设置于推拉杆和丝杠连接的一端，直线导向机构包括导向套和导向键，导向键设置于推拉杆的端部，导向套和导向键相互配合，丝杠依次穿过法兰空腔和涡轮箱体。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一种船舶可调螺距螺旋桨，包括动力装置、传动装置、桨毂系统以及根据上述任一项所述的螺距调节机构。传动装置具有输入轴和输出轴，输入轴和动力装置连接，以使动力装置驱动传动装置。桨毂系统设有桨叶，桨毂系统延伸出一艉轴，艉轴的内部具有空腔，输出轴的一端和艉轴连接，以使传动装置带动艉轴转动。螺距调节机构的所述推拉杆位于艉轴的空腔内并和桨叶间接连接。

根据本实用新型一实施例，所述螺距调节机构包括导向套，输出轴为空心轴，导向套嵌套于输出轴的内壁，所述螺距调节机构连接于输出轴的另一端，推拉杆依次穿过输出轴和艉轴的内部并和桨叶间接连接，推拉杆设有导向键。

根据本实用新型一实施例，所述螺距调节机构包括导向套，艉轴包括第一区段和第二区段，导向套嵌套于第一区段的内壁，所述螺距调节机构连接于第一区段和第二区段之间，推拉杆设有导向键，推拉杆穿过第一区段的内部并和桨叶间接连接，第二区段和输出轴连接。

根据本实用新型一实施例，桨毂系统包括桨毂、第一桨毂导向套、第二桨毂导向套、导向杆、第一推力块、第二推力块以及中间块，桨毂的内部具有空腔，每一片桨叶的根部设有滑动轴承，滑动轴承安装并嵌入桨毂内部的空腔，滑动轴承上设有销子，艉轴的一端和桨毂的一侧固定连接，第一桨毂导向套和第二桨毂导向套均设置于桨毂内部的空腔并分别位于桨毂的两端，导向杆嵌套于第一桨毂导向套的内部，第一推力块的内部具有一个通道并嵌套于第二桨毂导向套的内部，第二推力块连接导向杆的一端并和第一推力块相对，中间块的内部具有空腔并连接于第一推力块和第二推力块之间，在第一推力块、第二推力块以及中间块的内壁之间形成一个活动空腔，在第一推力块、第二推力块以及中间块的外壁之间形成一个环形的凹槽，推拉杆的一端呈 T字型并通过第一推力块内部的通道伸入活动空腔中，推拉杆的端部通过推力轴承支撑于活动空腔中，所有桨叶的销子卡在凹槽中，以使凹槽推动销子，销子带动滑动轴承转动。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本实用新型提供的所述螺距调节机构可以很便捷地调节螺旋桨的螺距，通过诸如调距轮之类的操控单元依次带动蜗杆、涡轮、丝杠螺母、丝杠以及推拉杆运动，推拉杆带动桨叶转动以调节桨叶的角度，从而调节螺距。所述螺距调节机构结构简单，容易操作，是一种适合手动操作的螺旋桨螺距调节机构。和固定螺距螺旋桨相比，螺旋桨安装了所述螺距调节机构之后，动力装置可以获得更高的效率，有利于发挥动力装置的功效，降低单位功率的耗油量，从而提高了船舶营运经济性，比常规可调螺距螺旋桨成本低很多。由于船舶在运输时，两地之间货物是固定的，航行条件一般也是相对固定的，所以船舶的航行工况是相对固定的。这种手动的船舶可调螺距螺旋桨按照不同载重量，只能事先用人工方式调节好螺旋桨螺距，载重物变化后再调节螺距，而不能在船舶运输时实时改变螺距，只有停下来才能再改变螺距。但是这种结构可以使得桨毂尺寸比常规船舶可调螺距螺旋桨的桨毂尺寸更小，材料要求更低，成本更低，螺旋桨效率会更高，桨叶和桨毂的密封也比较好，可靠性高，结构简单，操作和维护简单。

本实用新型采用电机和传动件作为操控单元，即操控单元采用电动的方式依次带动蜗杆、涡轮、丝杠螺母、丝杠以及推拉杆运动，实现调节调节螺距，电动的螺距调节机构功率更大，比液压系统方案可靠性更高且使用寿命更长，更环保，维护费用更低，机舱设备的布置更容易。

本实用新型的推拉杆一端设计为T字型，并且相应地通过第一推力块、第二推力块以及中间块形成活动空腔，推拉杆呈T字型的一端伸入到活动空腔中，采用这种结构设计，推拉杆和桨毂系统之间的装配不会受到干扰；而且推拉杆伸入桨毂内部的深度和位置精度要求降低，便于制造和装配。

附图说明

图1A和图1B是本实用新型提供的第一个实施例的船舶可调螺距螺旋桨的结构原理图；

图2是本实用新型提供的第一个实施例的船舶可调螺距螺旋桨的剖视图；

图3是图2中的船舶可调螺距螺旋桨的局部剖视图，展示了螺距调节机构的结构；

图4是图3中的螺距调节机构在A-A位置的剖视图；

图5是本实用新型提供的第一个实施例中的螺距调节机构的一种替代结构；

图6是本实用新型提供的第一个实施例中的螺距调节机构的另一种替代结构；

图7是本实用新型提供的第一个实施例的船舶可调螺距螺旋桨的一种变形，展示了螺距调节机构的又一种替代结构；

图8是图7中的船舶可调螺距螺旋桨的局部剖视图，展示了螺距调节机构的结构；

图9是图8中的螺距调节机构在B-B位置的剖视图；

图10A和图10B是本实用新型提供的第二个实施例的船舶可调螺距螺旋桨的结构原理图；

图11是本实用新型提供的第二个实施例中的船舶可调螺距螺旋桨的剖视图；

图12是图11中的船舶可调螺距螺旋桨的局部剖视图，展示了螺距调节机构的结构；

图13是本实用新型提供的第二个实施例中的桨毂系统和推拉杆各自的一种替换结构，并展示了桨毂系统和推拉杆之间的配合方式。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本实用新型以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本实用新型精神和范围的其他方案。

本实用新型提供一种船舶可调螺距螺旋桨，所述船舶可调螺距螺旋桨包括动力装置10、传动装置20、桨毂系统30、螺距调节机构40。所述螺距调节机构具有两种位置设置方式：螺距调节机构40前置方式和螺距调节机构40后置方式。

如图1A至图4所示，其中第一个实施例的所述船舶可调螺距螺旋桨为螺距调节机构后置方案，布置方式为桨毂和桨叶—艉轴和密封件—传动装置—螺距调节机构和动力装置，即螺距调节机构设置于传动装置之后(位于传动装置的输出轴末端)。

具体来说，动力装置10为整个所述船舶可调螺距螺旋桨的运转提供动力。可选地，于第一个实施例中，动力装置10为柴油机。本领域技术人员可以想到的是，于其他实施例中，可以采用其他类型的动力装置10，例如，动力装置10可采用电动机、内燃机、汽轮机、燃气轮机、液压装置中的一种。

传动装置20连接于动力装置10和桨毂系统30之间。动力装置 10通过传动装置20驱动桨毂系统30运转。传动装置20具有输入轴 21和输出轴22。输入轴21和动力装置10连接，以使动力装置10驱动整个传动装置20。输出轴22的内部具有空腔，即输出轴22为空心轴。

进一步地，传动装置20为一齿轮箱。传动装置20的内部设有离合器23、中间齿轮24、输出齿轮25。离合器23和中间齿轮24均设置于输入轴21，输出齿轮25设置于输出轴22并和中间齿轮24啮合。运行时，动力装置10通过输入轴22和离合器23驱动中间齿轮24转动，中间齿轮24带动输出齿轮25转动，输出齿轮25带动输出轴22 转动。

传动装置20还包括多个轴承26，其中一部分轴承26设置于输入轴21并分别位于离合器23和中间齿轮24各自的两侧。另外一部分轴承26设置于输出轴22并分别位于输出齿轮25的两侧。

传动装置20还包括推力轴承27，推力轴承27设置于输出轴22 的末端。

桨毂系统30设有多片可活动的桨叶31。桨毂系统30的一侧延伸出一艉轴32，艉轴32的内部具有空腔，也就是说，艉轴32是空心轴。传动装置20的输出轴22和艉轴32连接，使得传动装置20带动艉轴32转动。于第一个实施例中，输出轴22和艉轴32同轴地连接。

进一步地，桨毂系统30还包括桨毂33和罩壳34。桨毂32为不规则体，艉轴32的一端和桨毂33的一侧固定连接。桨毂33的内部具有空腔，每一片桨叶31的根部设有滑动轴承311，桨叶31的滑动轴承311一体安装于并嵌入桨毂33内部的空腔。所有的桨叶31环绕桨毂33间隔分布。基于成本考虑，桨毂32的材料除了用常规材料外也可以用高强度的球墨铸铁，譬如用QT700，而且变桨槽也可以用高强度球墨铸铁，桨毂33和桨叶31之间的连接面会明显减小泄漏；桨毂33加工后动静平衡，以使艉轴32不会振动；桨毂33的直径可以比用青铜材料的桨毂小，从而增加系统效率。罩壳34设置于桨毂33 的另一侧，以起到保护作用。也就是说，艉轴32和罩壳34分别位于桨毂33相对的两侧。传动装置20通过艉轴32带动整个桨毂系统30 转动，从而使得所有的桨叶31旋转。

桨毂系统30还包括艉轴密封件35，艉轴密封件35密封于艉轴 32的外壁，以对艉轴32进行密封。

桨毂系统30还包括艉轴轴承36，艉轴轴承36套设于艉轴32靠近桨毂33的一端。

螺距调节机构40用于调节所有的桨叶31的角度，从而调节整个所述船舶可调螺距螺旋桨的螺距。螺距调节机构40包括推拉杆41、丝杠42、丝杠螺母43、涡轮44、蜗杆45、操控单元46、支撑壳体47、轴承或滚动体48、直线导向机构49、涡轮箱体410。于第一个实施例中，螺距调节机构40设置于整个所述船舶可调螺距螺旋桨的末端，确切地说，螺距调节机构40连接于传动装置20的输出轴22 末端。也就是说，输出轴22的一端和桨毂系统30的艉轴32连接，螺距调节机构40连接于输出轴22的另一端，这样，桨毂系统30和螺距调节机构40分别位于输出轴22的两端。

支撑壳体47包括第一法兰471和第二法兰472。第一法兰471 和第二法兰472相对并通过螺栓固定，从而组成支撑壳体47。在第一法兰471和第二法兰472之间形成一个法兰空腔。第一法兰471通过螺栓固定于输出轴22的端面。

涡轮箱体410接合于第二法兰472的端面，涡轮44和蜗杆45 均设置于涡轮箱体410内。涡轮箱体410的内部设有两个轴承4101，轴承4101为滚珠轴承或滑动轴承。两个轴承4101分别位于涡轮箱体 410的两侧。涡轮箱体410的侧壁设有密封件4102。

推拉杆41位于艉轴32内部的空腔。推拉杆41的一端伸入桨毂33的内部并和所有的桨叶31间接连接，推拉杆41的另一端穿过输出轴22的内部并和丝杠42一体连接或分体连接。也就是说，推拉杆 41依次穿过艉轴32和输出轴22各自的内部并和所有的桨叶31间接连接。

丝杠42依次穿过支撑壳体47的法兰空腔和涡轮箱体410，丝杠 42的一端和推拉杆41连接，例如，推拉杆41和丝杠42两者通过联轴器连接。丝杠42的另一端延伸出涡轮箱体410的外部。密封件4102 密封于丝杠42的端部，以防止丝杠润滑脂泄漏。可以理解的是，若推拉杆41和丝杠42采用分体连接的方式，推拉杆41和丝杠42为两个独立的零件，可便于分开制造，节约制造成本；丝杠42和推拉杆 41也可以采用一体连接的结构。丝杠42为滚珠丝杠或普通丝杠，其中采用滚珠丝杠的摩擦力更小。

直线导向机构49设置于推拉杆41和丝杠42连接的一端。直线导向机构49包括导向套491和导向键492，其中导向套491通过螺栓或键嵌套于输出轴22末端的内壁。例如，于第一个实施例中，导向套491通过键固定于输出轴22的内壁，并且导向套491一端的端面延伸于输出轴22的外部并贴合输出轴22的端面，第一法兰471贴合固定于导向套491的端面，输出轴22、导向套491以及第一法兰 471三者通过螺栓或销子固定。导向键492设置于推拉杆41的端部，导向套491和导向键492相互配合。

丝杠42和丝杠螺母43装配连接在一起，即丝杠螺母43套于丝杠42的外周。可选地，丝杠42和丝杠螺母43采用T型螺纹连接。轴承或滚动体48与丝杠螺母43的一端均装配于支撑壳体47内的法兰空腔中，丝杠螺母43的另一端嵌套于涡轮44内。例如，丝杠螺母 43可以通过滚珠轴承或滑动轴承装配于支撑壳体47内。又例如，丝杠螺母43也可以通过钢珠装配于支撑壳体47内。

涡轮44通过轴承座支撑于涡轮箱体410内。丝杠螺母43通过过盈连接或过盈带键连接的方式嵌套于涡轮44内。蜗杆45的两端分别支撑于涡轮箱体410内的两个轴承4101中，蜗杆45和涡轮44啮合。

操控单元46和蜗杆45直接连接或者间接连接。当需要调节螺距时，操控单元46带动蜗杆45转动，蜗杆45带动涡轮44转动，涡轮 44带动丝杠螺母43转动，在丝杠螺母43的推动和直线导向机构49 的限制下，丝杠42带动推拉杆41沿着艉轴轴向运动，其中直线导线机构49限制丝杠42直线运动而不转动，从而实现推拉杆41的前进或后退。推拉杆41带动桨叶31转动以调节桨叶31的角度，克服桨叶31阻力，调节螺距。需要说明的是，推拉杆41和桨叶31之间的具体连接结构，以及推拉杆如何改变桨叶31的工作角度，这已经是现有很成熟的技术，已经有较多这种不同类型的结构。

于第一个实施例中，操控单元46为一调距轮并通过键和蜗杆45 过盈连接。操控单元46设置于涡轮箱体410的一侧并和蜗杆45的端部固定，操控单元46的侧面设有刻度盘461，刻度盘461贴合涡轮箱体410的端盖。直接用手盘动操控单元46(即调距轮)，操控单元46带动蜗杆45转动。这种结构非常适用于小功率螺距调节的情况，可以手动调节螺距，操作简便；而且通过刻度盘461可以比较准确地控制盘动调距轮的角度，从而准确调节桨叶31的角度。

此外，所述船舶可调螺距螺旋桨还包括调距标示组件50，调距标示组件50用于标示桨叶31的工作角度。调距标示组件50包括调距标尺51和调距指针52，调距指针52的一端连接于丝杠42延伸出涡轮箱体410外部的一端，调距指针52的另一端指示调距标尺51上的刻度，以标示桨叶31当前的工作角度。当操作螺距调节机构40的操控单元46，以依次通过蜗杆45、涡轮44、丝杠螺母43带动丝杠 42轴向运动时，丝杠42相应地带动调距指针52沿着调距标尺51移动，从而指示桨叶31当前的工作角度。

图5展示了第一个实施例中的螺距调节机构40的一种替代结构。如图5所示，螺距调节机构40A和图3中的螺距调节机构40的结构基本一致，不同之处在于操控单元46A。操控单元46A为力矩放大器，力矩放大器的一侧具有减速箱461A以及转盘462A，其中减速箱462A选用大速比减速箱；操控单元46A的另一侧设有花键463A 和两个定位销4614A，两个定位销464A分别位于花键463A的两侧。花键463A和蜗杆45的端部配合，两个定位销464A插入涡轮箱体 410的端盖的销孔内，通过这种方式，操控单元46A在变桨时连接于蜗杆45。当需要调节所述船舶可调螺距螺旋桨的螺距时，盘动转盘 462A，操控单元46A依次带动蜗杆45、涡轮44转动，涡轮44带动丝杠螺母43转动，丝杠螺母43通过丝杠42带动推拉杆41沿着艉轴 32轴向运动，推拉杆41带动桨叶31转动以调节桨叶31的角度，从而调节螺距。可以理解的是，对于功率比较大的机组，人工转不动转盘462A，所以操控单元46A采用力矩放大器，可以对输入力矩起到放大作用，达到省力的目的，这非常适用于需要大功率调节螺距的情况。

图6展示了第一个实施例中的螺距调节机构40的另一种替代结构。如图6所示，螺距调节机构40B和图3中的螺距调节机构40的结构基本一致，不同之处在于操控单元46B。操控单元46B包括电机 461B和传动件462B，电机461B和传动件462B连接，传动件462B 和蜗杆45连接。其中电机461B采用大扭矩电机，传动件462B为齿轮。电机461B通过传动件462B驱动蜗杆45转动，蜗杆45依次通过涡轮44、丝杠螺母43、丝杠42带动推拉杆41沿着艉轴32轴向运动，推拉杆41带动桨叶31转动以调节桨叶31的角度，从而调节螺距。此外，除了调距标尺51和调距指针52之外，调距标示组件50 还包括调距传感器，调距传感器设置于电机461B或者传动件462B 以检测转速。对于采用电机461B和传动件462B作为操控单元46B 的电动调节螺距方式，桨毂系统30和常规的液压系统桨毂是一样的。

图7至图9展示了第一个实施例中的螺距调节机构40的另一种替代结构。螺距调节机构40C和图3中的螺距调节机构40的结构基本一致，不同之处在于操控单元46C。操控单元46C包括电机461C 和传动件462C，电机461C和传动件462B连接，传动件462C和蜗杆45连接。其中电机461C采用大扭矩电机，传动件462C为链条或同步带。电机461C通过传动件462C驱动蜗杆45转动，蜗杆45依次通过涡轮44、丝杠螺母43、丝杠42带动推拉杆41沿着艉轴32轴向运动，推拉杆41带动桨叶31转动以调节桨叶31的角度，从而调节螺距。

如图10A至图13所示，第二个实施例的所述船舶可调螺距螺旋桨为螺距调节机构前置方案，布置方式为桨毂和桨叶—艉轴和密封件——螺距调节机构—传动装置—动力装置，即螺距调节机构40设置于传动装置之前。具体而言，第二个实施例提供的所述船舶可调螺距螺旋桨的结构和第一个实施例基本一致，不同之处在于螺距调节机构 40的位置。艉轴32包括第一区段321和第二区段322，螺距调节机构40连接于艉轴32的第一区段321和第二区段322之间。第二区段 322和传动装置20的输出轴22连接，或者第二区段322直接和动力装置10连接。

导向套491通过螺栓或键嵌套于艉轴32的第一区段321末端的内壁。第一法兰471贴合固定于第一区段321的端面，艉轴32的第一区段321、导向套491以及第一法兰471三者通过螺栓或销子固定。涡轮箱体410的一侧接合于第二法兰472的端面，涡轮箱体410的另一侧和艉轴32的第二区段322接合；也就是说，涡轮箱体410接合于第二法兰472和第二区段322之间。推拉杆41穿过第一区段321 的内部并和所有的桨叶31间接连接，推拉杆41的另一端穿出艉轴 32的第一区段321并和丝杠42连接。丝杠螺母43、涡轮44、蜗杆 45、操控单元46各自的结构及作动方式则和第一个实施例中的一致。在第二个实施例中，支撑壳体47的第一法兰471和第二法兰472还需要传递艉轴32的扭矩；另外，所述船舶可调螺距螺旋桨省略了调距标示组件50。

图13展示了第二个实施例中的桨毂系统和推拉杆各自的一种替代结构以及两者之间的配合方式。如图13所示，除了桨叶31、艉轴 32、桨毂33、罩壳34、艉轴密封件35、艉轴轴承36之外，桨毂系统30B还包括第一桨毂导向套37B、第二桨毂导向套38B、导向杆 39B、第一推力块310B、第二推力块311B、中间块312B以及两个推力轴承313B。第一桨毂导向套37B和第二桨毂导向套38B均设置于桨毂33内部空腔并分别位于桨毂33的两端。第一桨毂导向套37B 和第二桨毂导向套38B各自的内壁均设有导向花键。导向杆39B和第一推力块310B各自的外壁均设有导向花键。导向杆39B通过导向花键嵌套于第一桨毂导向套37B的内部。第一推力块310B的内部具有一个通道，第一推力块310B的一端通过导向花键嵌套于第二桨毂导向套38B的内部。第二推力块311B连接于导向杆39B的一端，第一推力块310B和第二推力块311B相对。中间块312B的内部具有空腔并连接于第一推力块310B和第二推力块311B之间。第一推力块 310B、第二推力块311B以及中间块312B三者通过螺栓或销子连接。在第一推力块310B、第二推力块311B以及中间块312B的内壁形成一个活动空腔301B；在第一推力块310B、第二推力块311B以及中间块312B的外壁之间形成一个环形的凹槽302B。推拉杆41B的一端呈T字型并伸入活动空腔301B中，推拉杆41B的端部通过推力轴承支撑于活动空腔301B中。两个推力轴承313B分别设置于推拉杆 41B呈T字型的一端以使推拉杆41B的端部支撑于活动空腔301B中。位于桨叶31根部的滑动轴承311上设有销子，所有桨叶31的销子卡在凹槽302B中，以使凹槽302B推动桨叶31的销子，销子带动滑动轴承311转动。

当推拉杆41B沿着艉轴32轴向运动时，推拉杆41B带动第一推力块310B、第二推力块311B、中间块312B同向运动，其中第一推力块310B沿着第二桨毂导向套38B的内壁运动。第二推力块311带动导向杆39B沿着第一桨毂导向套37B的内壁运动。与此同时，通过第一推力块310B、第二推力块311B以及中间块312B三者和桨叶 31的滑动轴承311的配合作用，推拉杆41B带动所有的桨叶31转动，从而改变桨叶31的工作角度，实现对所述船舶可调螺距螺旋桨的螺距调节。

本实用新型提供的所述螺距调节机构40(40A、40B、40C)，通过操作操控单元46(46A、46B、46C)，使得推拉杆41(41B)的沿着艉轴32轴向运动，从而控制螺旋桨角度的变化，并实现螺旋桨的正车、倒车、加速或减速功能。用手动的螺距调节机构调节螺距时，需要船舶停止后或者动力装置10停下后再进行螺距调节，桨叶31受力很小，桨叶31的轴承面摩擦力矩小。桨毂33的直径可以改小，螺旋桨效率可以提高。桨毂33的材料可以用钢材或者球墨铸铁制造，成本也降低了。用电动的螺距调节机构调节螺距时，调节方法和桨毂系统都与常规液压的船舶可调螺距螺旋桨一样。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例，并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本实用新型的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (11)

1.一种船舶可调螺距螺旋桨的螺距调节机构，其中船舶可调螺距螺旋桨包括桨毂系统，桨毂系统设有桨叶并延伸出一内部具有空腔的艉轴，其特征在于，所述螺距调节机构包括：

支撑壳体；

轴承或滚动体；

直线导向机构；

推拉杆，位于艉轴内部的空腔内，所述推拉杆的一端和桨叶间接连接；

丝杠，所述推拉杆的另一端和所述丝杠一体连接或分体连接；

丝杠螺母，一端通过所述轴承或滚动体装配于所述支撑壳体内，所述丝杠和所述丝杠螺母装配在一起；

涡轮，所述丝杠螺母的另一端嵌套于所述涡轮内；

蜗杆，和所述涡轮啮合；

操控单元，和所述蜗杆直接连接或间接连接；所述操控单元带动所述蜗杆转动，所述蜗杆带动所述涡轮转动，所述涡轮带动所述丝杠螺母转动，在所述丝杠螺母的推动和所述直线导向机构的限制下所述丝杠带动所述推拉杆沿着艉轴轴向运动，所述直线导线机构限制所述丝杠直线运动而不转动，所述推拉杆带动桨叶转动以调节桨叶的角度，从而实现螺距调节。

2.根据权利要求1所述的螺距调节机构，其特征在于，所述操控单元为调距轮。

3.根据权利要求1所述的螺距调节机构，其特征在于，所述操控单元为力矩放大器，所述力矩放大器的一侧具有减速箱和转盘，所述操控单元在变桨时连接于所述蜗杆。

4.根据权利要求1所述的螺距调节机构，其特征在于，所述操控单元包括电机和传动件，所述电机和所述传动件连接，所述传动件和所述蜗杆连接，其中所述传动件为齿轮、链条、同步带中的一种。

5.根据权利要求4所述的螺距调节机构，其特征在于，所述螺距调节机构包括调距标示组件，所述调距标示组件包括调距标尺、调距指针以及调距传感器，所述调距指针的一端连接于所述丝杠，所述调距指针的另一端指示所述调距标尺上的刻度，以标示桨叶当前的工作角度，所述调距传感器设置于所述电机或所述传动件以检测转速。

6.根据权利要求1-4任一所述的螺距调节机构，其特征在于，所述螺距调节机构包括调距标示组件，所述调距标示组件包括调距标尺和调距指针，所述调距指针的一端连接于所述丝杠，所述调距指针的另一端指示所述调距标尺上的刻度，以标示桨叶当前的工作角度。

7.根据权利要求1-5任一所述的螺距调节机构，其特征在于，所述支撑壳体包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰相对并固定，从而组成所述支撑壳体；在所述第一法兰和所述第二法兰之间形成一个法兰空腔，所述轴承或滚动体与所述丝杠螺母均装配于所述法兰空腔内；所述螺距调节机构还包括涡轮箱体，所述涡轮箱体接合于所述第二法兰的端面，所述涡轮和所述蜗杆均设置于所述涡轮箱体内，所述直线导向机构设置于所述推拉杆和所述丝杠连接的一端，所述直线导向机构包括导向套和导向键，所述导向键设置于所述推拉杆的端部，所述导向套和所述导向键相互配合，所述丝杠依次穿过所述法兰空腔和所述涡轮箱体。

8.一种船舶可调螺距螺旋桨，其特征在于，包括：

动力装置；

传动装置，具有输入轴和输出轴，所述输入轴和所述动力装置连接，以使所述动力装置驱动所述传动装置；

桨毂系统，设有桨叶，所述桨毂系统延伸出一艉轴，所述艉轴的内部具有空腔，所述输出轴的一端和所述艉轴连接，以使所述传动装置带动所述艉轴转动；

根据权利要求1-7任一所述的螺距调节机构，所述螺距调节机构的所述推拉杆位于所述艉轴的空腔内并和所述桨叶间接连接。

9.根据权利要求8所述的船舶可调螺距螺旋桨，其特征在于，所述螺距调节机构包括导向套，所述输出轴为空心轴，所述导向套嵌套于所述输出轴的内壁，所述螺距调节机构连接于所述输出轴的另一端，所述推拉杆依次穿过所述输出轴和所述艉轴的内部并和所述桨叶间接连接，所述推拉杆设有导向键。

10.根据权利要求8所述的船舶可调螺距螺旋桨，其特征在于，所述螺距调节机构包括导向套，所述艉轴包括第一区段和第二区段，所述导向套嵌套于所述第一区段的内壁，所述螺距调节机构连接于所述第一区段和所述第二区段之间，所述推拉杆设有导向键，所述推拉杆穿过所述第一区段的内部并和所述桨叶间接连接，所述第二区段和所述输出轴连接。

11.根据权利要求8-10任一所述的船舶可调螺距螺旋桨，其特征在于，所述桨毂系统包括桨毂、第一桨毂导向套、第二桨毂导向套、导向杆、第一推力块、第二推力块以及中间块，所述桨毂的内部具有空腔，每一片所述桨叶的根部设有滑动轴承，所述滑动轴承安装并嵌入所述桨毂内部的所述空腔，所述滑动轴承上设有销子，所述艉轴的一端和所述桨毂的一侧固定连接，所述第一桨毂导向套和所述第二桨毂导向套均设置于所述桨毂内部的所述空腔并分别位于所述桨毂的两端，所述导向杆嵌套于所述第一桨毂导向套的内部，所述第一推力块的内部具有一个通道并嵌套于所述第二桨毂导向套的内部，所述第二推力块连接所述导向杆的一端并和所述第一推力块相对，所述中间块的内部具有空腔并连接于所述第一推力块和所述第二推力块之间，在所述第一推力块、所述第二推力块以及所述中间块的内壁之间形成一个活动空腔，在所述第一推力块、所述第二推力块以及所述中间块的外壁之间形成一个环形的凹槽，所述推拉杆的一端呈T字型并通过所述第一推力块内部的所述通道伸入所述活动空腔中，所述推拉杆的端部通过推力轴承支撑于所述活动空腔中，所有桨叶的所述销子卡在所述凹槽中，以使所述凹槽推动所述销子，所述销子带动所述滑动轴承转动。

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