一種全迴轉推進器的轉舵裝置的製作方法

2023-12-12 11:00:57 1

本發明涉及船用機械領域，特別涉及一種全迴轉推進器的轉舵裝置。

背景技術：

全迴轉推進器是一種可繞其垂直軸作360°迴轉的推進裝置，通過調整轉動的角度，可以使螺旋槳朝向任意方向，從而可以獲得任意方向的推力，實現船舶的前進、倒行、橫移和原地旋轉。

全迴轉推進器主要包括螺旋槳、迴轉軸管、傳動軸、支撐座和轉舵裝置，其中轉舵裝置主要包括迴轉支承、轉舵齒輪和動力機構，螺旋槳安裝在迴轉軸管的底端，傳動軸安裝在迴轉軸管的內部，傳動軸的一端與螺旋槳連接，另一端與船舶上的動力設備連接，以為螺旋槳提供動力，迴轉軸管連接在迴轉支承的內環上，迴轉支承的外環則固定在支撐座上，支撐座與船體固定連接，動力機構固定在支撐座上，用以驅動轉舵齒輪轉動，轉舵齒輪則與迴轉支承的內環上的轉舵齒環嚙合，從而通過驅動轉舵齒輪轉動，就可以帶動迴轉軸管轉動，實現螺旋槳的迴轉。

在現有的全迴轉推進器中，與動力機構連接的動力輸出軸都是直接插裝到支撐座內的，轉舵齒輪套在動力輸出軸上，動力輸出軸遠離動力機構的一端處於懸空狀態，這樣的結構使得在需要進行設備維護時，可以直接將動力機構連同動力輸出軸和轉舵齒輪拔出支撐座。但是由於動力輸出軸遠離動力機構的一端處於懸空狀態，動力輸出軸缺乏支撐，而在全迴轉推進器工作的過程中，轉舵齒輪上會受到較大的徑向力，這個徑向力作用到動力輸出軸上後會引起動力輸出軸的側彎，並導致轉舵齒輪與轉舵齒環在嚙合的過程中產生較大的摩擦，從而降低轉舵裝置的壽命。

技術實現要素：

為了解決現有的全迴轉推進器的轉舵裝置壽命短的問題，本發明實施例提供了一種全迴轉推進器的轉舵裝置。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種全迴轉推進器的轉舵裝置，所述轉舵裝置設置在所述全迴轉推進器的支撐座上，所述轉舵裝置包括迴轉支承、動力機構、動力輸出軸、轉舵齒輪、轉舵齒環和支撐軸承，所述迴轉支承具有內環和外環，所述外環連接在所述支撐座內，所述轉舵齒環同軸連接在所述內環上，所述內環與所述全迴轉推進器的迴轉軸管同軸連接，所述動力輸出軸插裝在所述支撐座上的安裝孔中，所述轉舵齒輪同軸連接在所述動力輸出軸上，且所述轉舵齒輪位於所述支撐座內部，所述轉舵齒輪與所述轉舵齒環嚙合，所述動力機構設置在所述支撐座上，所述動力機構用於驅動所述動力輸出軸轉動，所述轉舵齒輪的遠離所述動力機構的一面上設置有凸環，所述凸環與所述轉舵齒輪同軸，所述支撐軸承套設在所述凸環上，且所述凸環與所述支撐軸承的內圈連接，所述支撐座上設置有軸承支座，所述支撐軸承的外圈安裝在所述軸承支座中。

優選地，所述轉舵裝置還包括第一壓板，所述凸環的內徑大於所述動力輸出軸的直徑，所述第一壓板設置在所述凸環圍成的內孔中，所述第一壓板與所述動力輸出軸連接，所述第一壓板的部分區域壓緊在所述轉舵齒輪的遠離所述動力機構的一面上。

優選地，所述轉舵裝置還包括第二壓板，所述第二壓板與所述第一壓板或與所述動力輸出軸連接，所述第二壓板的部分區域壓緊在所述支撐軸承的內圈的遠離所述動力機構的環形端面上。

在本發明的另一種實現方式中，所述轉舵裝置還包括第二壓板，所述第二壓板與所述動力輸出軸連接，所述第二壓板的部分區域壓緊在所述支撐軸承的內圈的遠離所述動力機構的環形端面上。

優選地，所述第一壓板為圓形板或環形板。

優選地，所述第二壓板為圓形板。

可選地，所述支撐軸承為可分離式軸承，所述支撐軸承的內圈的外徑小於所述轉舵齒輪的直徑。

優選地，所述轉舵齒環的外徑大於所述外環的外徑。

在本發明的另一種實現方式中，所述支撐軸承的外徑小於所述轉舵齒輪的直徑。

可選地，所述動力機構包括馬達和減速器，所述馬達的轉軸與所述減速器的輸入軸同軸連接，所述減速器的輸出軸與所述動力輸出軸同軸連接。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：通過在支撐座上設置迴轉支承，將迴轉支承的外環固定連接在支撐座上，將迴轉軸管固定連接在迴轉支承的內環上，使得迴轉軸管可以在支撐座上轉動。通過將轉舵齒環同軸連接在內環上，在支撐座上設置動力輸出軸和轉舵齒輪，轉舵齒輪與動力輸出軸同軸連接，轉舵齒輪與轉舵齒環嚙合，從而可以通過動力機構驅動動力輸出軸轉動，帶動轉舵齒環轉動，從而控制迴轉軸管的轉動。通過在轉舵齒輪的遠離動力機構的一面上設置凸環，且凸環與轉舵齒輪同軸，並在凸環上套裝支撐軸承，支撐軸承的外圈則安裝在支撐座上的軸承支座中，使得支撐軸承可以對轉舵齒輪提供徑向支撐，從而可以避免轉舵齒輪與轉舵齒環在嚙合的過程中產生較大的摩擦，延長了轉舵裝置的壽命，同時在進行設備維護時，可以直接將動力機構連同動力輸出軸、轉舵齒輪和支撐軸承從支撐座中拔出。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種全迴轉推進器的轉舵裝置的結構圖；

圖2是本發明實施例提供的一種全迴轉推進器的轉舵裝置的局部結構圖；

圖3是本發明實施例提供的另一種全迴轉推進器的轉舵裝置的局部結構圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1是本發明實施例提供的一種全迴轉推進器的轉舵裝置的結構圖。如圖1所示，該轉舵裝置設置在全迴轉推進器的支撐座10上。該轉舵裝置包括迴轉支承20、動力機構30、動力輸出軸41、轉舵齒輪42、轉舵齒環43和支撐軸承44。其中，迴轉支承20具有內環22和外環21，外環21連接在支撐座10內，轉舵齒環43同軸連接在內環22上，內環22與全迴轉推進器的迴轉軸管14同軸連接。

圖2是本發明實施例提供的一種全迴轉推進器的轉舵裝置的局部結構圖。如圖2所示，動力輸出軸41插裝在支撐座10上的安裝孔13a中，轉舵齒輪42同軸連接在動力輸出軸41上，且轉舵齒輪42位於支撐座10內部，轉舵齒輪42與轉舵齒環43嚙合。動力機構30設置在支撐座10上，動力機構30用於驅動動力輸出軸41轉動。轉舵齒輪42的遠離動力機構30的一面上設置有凸環421，凸環421與轉舵齒輪42同軸，支撐軸承44套設在凸環421上，且凸環421與支撐軸承44的內圈連接，支撐座10上設置有軸承支座11a，支撐軸承44的外圈安裝在軸承支座11a中。

本發明實施例通過在支撐座上設置迴轉支承，將迴轉支承的外環固定連接在支撐座上，將迴轉軸管固定連接在迴轉支承的內環上，使得迴轉軸管可以在支撐座上轉動。通過將轉舵齒環同軸連接在內環上，在支撐座上設置動力輸出軸和轉舵齒輪，轉舵齒輪與動力輸出軸同軸連接，轉舵齒輪與轉舵齒環嚙合，從而可以通過動力機構驅動動力輸出軸轉動，帶動轉舵齒環轉動，從而控制迴轉軸管的轉動。通過在轉舵齒輪的遠離動力機構的一面上設置凸環，且凸環與轉舵齒輪同軸，並在凸環上套裝支撐軸承，支撐軸承的外圈則安裝在支撐座上的軸承支座中，使得支撐軸承可以對轉舵齒輪提供徑向支撐，從而可以避免轉舵齒輪與轉舵齒環在嚙合的過程中產生較大的摩擦，延長了轉舵裝置的壽命，同時在進行設備維護時，可以直接將動力機構連同動力輸出軸、轉舵齒輪和支撐軸承從支撐座中拔出。

實現時，動力輸出軸41可以與支撐軸承44的內圈過盈配合連接或是通過鍵連接。

如圖1所示，該支撐座10可以包括支撐底板11、支撐側板12和支撐蓋板13，支撐底板11與支撐側板12連接，支撐側板12與支撐蓋板13連接，且支撐底板11與支撐蓋板13正對設置，迴轉支承20可以與支撐底板11固定連接，動力機構30可以安裝在支撐蓋板13上，轉舵齒輪42插裝在支撐蓋板13和支撐底板11之間。動力機構30可以與支撐蓋板13通過螺栓連接，在需要進行拆卸時，可以擰下螺栓後，將動力機構30拔起，從而將動力輸出軸41和轉舵齒輪42帶出。

實現時，支撐底板11、支撐側板12和支撐蓋板13可以為一體結構。支撐側板12可以與船體連接。

如圖2所示，該轉舵裝置還可以包括第一壓板51，凸環421的內徑大於動力輸出軸41的直徑，第一壓板51設置在凸環421圍成的內孔中，第一壓板51與動力輸出軸41連接，第一壓板51的部分區域壓緊在轉舵齒輪42的遠離動力機構30的一面上。通過設置第一壓板51可以對轉舵齒輪42進行軸向限位，可以在拔出轉舵齒輪42時，避免轉舵齒輪42與動力輸出軸41分離。

實現時，第一壓板51可以為圓形板。圓形板的第一壓板51可以與凸環421同軸設置，這樣可以使第一壓板51壓在轉舵齒輪42上的區域為環形，使第一壓板51對轉舵齒輪42的作用力更加均勻。

優選地，圓形的第一壓板51的直徑與凸環421的內徑相同，可以使第一壓板51與轉舵齒輪42的接觸面積最大，降低第一壓板51上的壓強，避免第一壓板51出現變形。

容易想到的是，第一壓板51也可以是環形板。

第一壓板51與動力輸出軸41可以通過螺栓連接，以便於第一壓板51的拆裝。

進一步地，轉舵裝置還包括第二壓板52，第二壓板52與第一壓板51連接，第二壓板52的部分區域壓緊在支撐軸承44的內圈的遠離動力機構30的環形端面上。通過設置第二壓板52可以對支撐軸承44的內圈進行軸向限位，可以在拔出轉舵齒輪42時，避免支撐軸承44與凸環421分離，通過第一壓板51和第二壓板52分別對轉舵齒輪42和支撐軸承44的內圈進行軸向限位，可以在只需要拆卸支撐軸承44時，可以只拆卸第二壓板52，轉舵齒輪42與動力輸出軸41可以仍然連接為一體。

在本發明的另一種實現方式中，第二壓板52也可以直接與動力輸出軸41連接，此時第一壓板51可以是環形板，這樣可以避免第二壓板52上的力傳遞到第一壓板51上，從而可以降低連接第一壓板51和動力輸出軸41的螺栓受到的力。

實現時，第二壓板52與第一壓板51也可以通過螺栓連接，以便於第二壓板52的拆裝。

圖3是本發明實施例提供的另一種全迴轉推進器的轉舵裝置的局部結構圖。如圖3所示，轉舵裝置還包括第二壓板52，第二壓板52與動力輸出軸41連接，第二壓板52的部分區域壓緊在支撐軸承44的內圈的遠離動力機構30的環形端面上。通過只設置第二壓板52，由第二壓板52同時對轉舵齒輪42和支撐軸承44的內圈進行軸向限位，可以減少壓板的設置，使轉舵裝置的結構更加簡單。

可選地，第二壓板52可以為圓形板。

進一步地，第二壓板52的靠近凸環421的一面上設置有環形槽，凸環421伸入環形槽中，可以便於第二壓板52的定位。

優選地，支撐軸承44可以為可分離式軸承，支撐軸承44的內圈的外徑小於轉舵齒輪42的直徑。可分離式軸承的內圈可以直接從外圈中抽出，這樣可以在拔出動力機構、動力輸出軸和轉舵齒輪時，將支撐軸承的內圈拔出，方便對支撐軸承44進行零件替換。

進一步地，轉舵齒環43的外徑大於外環21的外徑，這樣可以便於轉舵齒環43與轉舵齒輪42嚙合。

轉舵齒輪42、轉舵齒環43、支撐軸承44浸泡在潤滑油中，以減小摩擦。

具體地，支撐軸承44可以是單列圓柱滾子軸承，單列圓柱滾子軸承可以承受較大的徑向力。

如圖2所示，軸承支座11a上設置有軸承安裝槽11b，軸承安裝槽11b內還設置有環形臺階11c，支撐軸承44支撐在環形臺階11c上，從而使得軸承支座11a內具有一個空腔，該空腔可以用於儲存潤滑油，以便於對支撐軸承44進行潤滑。

支撐軸承44的外徑可以大於轉舵齒輪42的直徑，這樣可以使轉舵齒輪42的支撐更加平穩。

在本發明的另一種實現方式中，支撐軸承44的外徑也可以小於轉舵齒輪42的直徑，這樣可以方便取出支撐軸承44的外圈。

如圖1所示，動力機構30可以包括馬達31和減速器32，馬達31的轉軸與減速器32的輸入軸同軸連接，減速器32的輸出軸與動力輸出軸41同軸連接，通過減速器32降低馬達31的轉速，以便於控制迴轉軸管14的轉動。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。