[发明专利]舵桨

说明书

技术领域

本发明涉及一种舵桨，其包括驱动轴以及可由所述驱动轴通过角传动装置和行星齿轮系加以驱动的螺旋桨轴，其中，所述行星齿轮系布置在所述螺旋桨轴上且包括通过联轴器与所述角传动装置连接的太阳轮、固定的内齿圈以及在所述太阳轮和所述内齿圈之间运行并固定在行星架上的行星轮，所述行星架与所述螺旋桨轴抗扭连接。

背景技术

上述类型的舵桨例如公开自DE2843459A1。舵桨用于驱动和控制船舶，其中，通常布置在船舶内部的驱动电动机的电动机转矩由竖直延伸的驱动轴和角传动装置(其后设有行星齿轮系)传递到载有螺旋桨的水平延伸的螺旋桨轴上。角传动装置和行星齿轮系安置在共用壳体中，该壳体布置在船体外部且可绕竖轴旋转以控制船舶。业界力图将这个壳体设计得尽可能有利于流动，也就是采用较小的外形尺寸，这会使螺旋桨轴的轴承尺寸和壳体内部的其他部件受到限制。另一方面，行星齿轮系在舵桨运行时会承受极大的负荷，例如螺旋桨施加在螺旋桨轴上的轴向压力以及螺旋桨自重在螺旋桨轴上形成的弯曲线所引发的负荷。为了在产生上述力的情况下仍能使负荷尽可能均匀地分布到行星齿轮系的行星轮上，已有人提出在太阳轮和角传动装置之间设置联轴器，例如与设置在角传动装置上的内齿系啮合的齿式联轴器。由此实现齿系导引下的太阳轮悬置，这赋予了太阳轮在一定程度上径向补偿所产生的力的能力。然而，这种太阳轮悬置无法克服太阳轮与角传动装置之间的角度偏差，因此现有技术中的这种已知联轴器不但复杂，且依然易受到磨损，留有改进余地。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种前述类型的舵桨，该舵桨通过简单的结构措施实现尽可能无磨损的太阳轮悬置，借此来补偿行星齿轮系所受到的负荷。

符合权利要求1所述特征的舵桨方案为本发明用以达成上述目的的解决方案。

从属权利要求涉及的是本发明的有益技术方案和改进方案。

本发明建议将角传动装置和太阳轮之间的联轴器实施为具有双万向作用的扭力刚性补偿联轴器，从而使得太阳轮相对于角传动装置的径向位移和角位移能够被补偿。利用这样的设计，太阳轮可以实现几乎无磨损的双万向悬置，这能有效补偿舵桨工作时所产生的负荷(尤其是螺旋桨作用于螺旋桨轴的压力以及螺旋桨轴的弯曲)且仅占用较少空间。

本发明建议设置弧齿联轴器作为扭力刚性补偿联轴器。利用弧齿原理能够在角位移和径向位移时避免齿系中形成边缘压力，因此弧齿联轴器工作时几乎无磨损。

根据本发明的替代性技术方案，也可以设置膜片联轴器作为扭力刚性补偿联轴器，该膜片联轴器采用复式结构，即配设两个通过中心件而彼此相连的膜片部件，以实现双万向悬置。利用这种造价低廉的膜片联轴器也能在结构尺寸较小的情况下如愿实现太阳轮的双万向悬置。

为了进一步改善本发明舵桨所使用的行星齿轮系的负荷补偿和力吸收能力，还可以借助可弹性变形的弯销将内齿圈固定在壳体中，从而使得作用于内齿圈的径向力和切向力能被这些弯销吸收。

根据本发明的技术方案，所述弯销可沿纵向延伸方向采用修身设计，其中，所述弯销自末端朝其中间的纵向段直径增大。弯销插在内齿圈的轴向通孔中，其中，弯销的各末端分别突出于内齿圈之外，并且这些突出末端嵌入壳体上的相应槽隙内。

其中，这些弯销尽可能低隙(即理想情况下无隙)安装在内齿圈和壳体中。

所述内齿圈仅在弯销作用下防扭转地固定在壳体中，但其轴向运动不受阻碍。

上述弯销的使用使内齿圈得以进行径向位移，这能改善行星齿轮系的各齿啮合结构之间的负荷补偿。弯销易于制造，造价低廉，这能从整体上大幅改善舵桨的磨损性能，代价仅仅是轻微增加了结构复杂度。

附图说明

下面参照附图及其所示的实施例对本发明的其他技术方案和技术细节进行详细说明。其中：

图1为本发明舵桨中的驱动装置的示意图，其中，该视图同时示出了两种替代性技术方案；

图2为图1所示行星齿轮系的内齿圈的轴承的其他技术细节。

具体实施方式

图1为采用已知实施方式的舵桨的驱动装置的示意图，该视图仅示出整机中的部分部件。基本的驱动原理例如公开自DE2843459A1，相关内容请参阅此文献。

参考符号1标示的是竖直延伸且自船体向下伸出的驱动轴1，该驱动轴在附图未详细示出的驱动电动机驱动下发生旋转。该驱动轴利用枢轴承10进行安装并且在其末端具有小齿轮11，这个小齿轮是下述角传动装置2的组成部分。