[发明专利]一种齿轮传动式桨叶螺距调节机构及桨叶螺距调节方法

说明书

技术领域

本发明属于船舶的推进装置或操舵装置领域，尤其涉及一种用于模型可调螺旋桨设计、开发、试验的螺旋桨桨叶螺距调节装置。

背景技术

船舶推进装置对船舶营运的经济性起着决定性的作用。在选择船舶推进系统时最重要的参数是投资费用、空间要求、推进效率或相应的燃油消耗率、可靠性和在船舶营运期间推进系统的有效利用率。

在船舶推进装置的设计中，发动机、螺旋桨和船舶水动力特性之间的相互作用有特殊重要意义；只有考虑了它们的组合，而且整个系统配置为最佳时，船舶推进系统才称得上成本合理。

减少船舶阻力、改善船舶和螺旋桨水动力性能、提高主机效率和扭矩传输各单元的效率以及在加热设备和发电设备采用节能系统，就能达到减少船舶燃油消耗和降低燃油费用的目的。

将现有类型的发动机和推进器进行不同组合，可得到一系列可能的推进装置方案，每艘船应根据船型及其计划运输服务范围选择最佳的推进系统方案，在这个选择过程中，螺旋桨相关参数的设计、开发和试验是最关键的步骤之一。

在螺旋桨设计、开发和试验过程中，为确保各种船舶在各种环境工况下达到最佳的功效，必需通过对模型可调螺旋桨进行相关实验，以便得到最佳的螺旋桨叶的螺距。

螺距的定义：螺旋桨旋转一周在轴向移动的距离。

公开日为2008年5月21日，公开号为CN 101181929A的中国发明专利申请中公开了一种“船用主推调距桨装置的选型设计方法”，其根据船体、主机和齿轮箱的已知参数，选择桨毂直径d_H，并按照定距桨系列图谱确定调距桨的桨叶直径D，盘面比EAR，螺距比P/D，效率η，桨叶数z；按照经验公式确定调距桨桨叶的质量和转动惯量；并进行桨毂强度校核和承载能力校核，较好地满足了调距桨使用性能的要求，以得到安全性和可靠性较佳的选型设计方案，设计资金投入少，程序简化，设计周期比较短，系统性好，数据化处理方便，便于计算机管理，数据准确可靠，与后期设计的误差较小，在调距桨的后期技术设计过程中对选型设计所确定参数的改动少，调整方便，使后期设计流程简化，周期缩短，效率提高。

该技术方案适用于螺旋桨的设计和开发阶段，其结果仍然有待于实际试验/实验环节进行验证和/或修改。

目前，在实际的试验/实验环节中，常用/公知的对模型可调螺旋桨进行调距(实际上是调整螺旋桨叶片相对于某一基准平面的旋转夹角)，是采用手工调距/变角法，其利用刻度、刻线与放大镜相结合进行找准和定位，其旋转角度调节困难，精确度低，费力、费时、效率低，数据重现性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，操作方便，稳定、可靠，螺距可任意调节，调节范围大、定位精确度高，调距效率高的齿轮传动式桨叶螺距调节机构及桨叶螺距调节方法。

本发明的技术方案是：提供一种齿轮传动式桨叶螺距调节机构，包括桨毂和桨叶，其所述桨叶的根部设置有伸入桨毂的根部轴，所述桨毂通过桨叶根部轴与桨叶联接，所述的浆毂包括第一和第二半桨毂，第一和第二半桨毂为哈付式结构；在第一和第二半桨毂设置桨毂固结螺钉，将相向扣合的分体式第一和第二半桨毂固结为一体；其特征是：在所述桨叶根部轴和第一半桨毂上，设置齿轮传动式桨叶螺距调节组件；在所述桨叶根部轴的端部，设置定位挡圈，在第一和第二半桨毂上，对应设置定位凹槽；所述的齿轮传动式桨叶螺距调节组件包括设置在桨叶根部轴上的从动齿轮、设置在第一半桨毂上的主动齿轮调节孔和位于调节孔中的主动齿轮轴，在主动齿轮轴靠近桨叶根部轴的一端，设置与从动齿轮啮合的主动齿轮，在主动齿轮轴的另一端，设置内六角式调节孔。

进一步的，在所述从动齿轮与桨叶根部轴之间设置定位键。

所述的主动齿轮和从动齿轮为中心轴线正相交的锥齿轮轴付。

所述定位挡圈经紧固件固定在桨叶根部轴的端部。

所述的紧固件为沉头螺钉。

在所述桨叶根部轴的外周，设置衬套。

所述的桨叶根部轴与第一/第二半桨毂之间紧密配合设置，将桨叶根部轴固结于第一和第二半桨毂中。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.采用齿轮传动式桨叶螺距调节组件，调节转动轻巧、灵活，定位准确，省时、省力；

2.可按用户要求调节任意螺距，调节范围大，使用方便；

3.采用定位挡圈和定位凹槽相匹配的结构，稳定性好，无轴向位移；

4.浆毂采用哈付式结构，能将桨叶与桨毂的配合间隙减少至零，使得桨叶在每次调螺距时重复定位误差减少到最低。

附图说明

图1为齿轮传动式桨叶螺距调节机构结构示意图；