[发明专利]用于有毂轮缘推进器的集成式水润滑轴承

说明书

技术领域

本发明属于船舶推进器领域，具体涉及一种将有毂轮缘推进器的组合式径向轴承和推力轴承集成一体化设计及安装工艺。

背景技术

轮缘推进器以其振动小、噪音低、节省船舱内部空间等众多优点而受到越来越多的重视，目前轮缘推进器有无毂和有毂两种形式。美国专利《Integral Motor Propulsor Unit For Water Vehicles》(US005220231A)是有毂轮缘推进器，径向轴承安装在桨毂内，推力轴承安装在桨毂端面。流入径向轴承的润滑冷却水流量非常有限，难以起到润滑冷却效果；虽然在推力盘后面的桨毂上开有流道，但是水流完全靠自然流动；为了将推力盘安装在桨毂上，且不破坏其推力面，在推力面相对的表面上加工了盲孔，但这样也增大了桨毂直径。

中国专利《无轴驱动式集成电机推进器》(CN102632982A)也是有毂轮缘推进器，其结构简单，径向轴承和美国专利相似，但没有单独的润滑水通道，润滑冷却性能较差，且其为了将推力盘安装在桨毂上，在推力盘推力面上开有盲孔，破坏了其工作表面，会减小推力盘承载力，增大推力瓦的磨损，减小其寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提供一种有毂轮缘推进器集成式水润滑轴承，其结构简单，加工容易，维护方便，而且能大幅提高有毂轮缘推进器径向轴承和推力轴承的润滑冷却性能。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的用于有毂轮缘推进器的集成式水润滑轴承，其主要由推力盘、支撑环、轴套、橡胶板条、桨毂铜套和推力瓦组成，其中：桨毂铜套安装在桨毂内，在桨毂两端各安装一个推力盘，两个支撑环分别安装在与桨轴相连的前导叶毂和后导叶毂上，支撑环上的每个扇形凹槽装配一个推力瓦。轴套、橡胶板条和桨毂铜套形成组合式径向轴承；推力盘、支撑环和推力瓦组成推力轴承。组合式径向轴承和推力轴承组成集成式水润滑轴承。

所述推力盘加工有多个螺旋流道，工作时前、后推力盘分别有向(离)心泵和离(向)心泵功能，可提高桨毂内前后压力差。

所述推力盘加工有一个凸缘，凸缘外圆柱面上加工有多个沉孔，凸缘和桨毂的凸肩配合，螺钉通过凸缘上的沉孔将推力盘锁紧在凸肩上。

所述两个支撑环，分别用螺钉通过其沉孔与前导叶毂和后导叶毂相连。

所述橡胶板条硫化在轴套外圆柱面上。

本发明集成式水润滑轴承工作时，桨毂铜套随桨毂一起转动，轴套与桨轴保持静止，桨毂铜套和橡胶板条形成摩擦副。

所述推力瓦为扇形斜平面瓦，瓦背上加工有用于锁紧推力瓦的盲孔。

所述轴套通过液压套合安装在桨轴上，与桨轴过盈配合。

所述轴套，其内圆柱面为锥度圆柱面，该圆柱面上开有多个周向油槽和1个轴向油槽，中间的周向油槽与轴向油槽相交处有一个油孔。

所述的推力盘、支撑环的外径与浆毂外径相等。

本发明与现有技术相比具有以下主要的有益效果：

1.提高了径向轴承和推力轴承冷却效果：

在推力盘上加工了螺旋流道，船舶正车航行时，推力盘随桨毂一起旋转，后端推力盘的螺旋流道起到向心泵的作用，可以提高桨毂尾端内部水压，而前端推力盘的螺旋流道则起离心泵的作用，降低桨毂前端内部水压，这样增大了桨毂内前后水流压差，强制水流流过组合式径向轴承和推力轴承，将轴承的自由冷却模式改变为强制冷却模式，提高其冷却润滑性能。倒车航行时，向心泵变成离心泵、而离心泵则变为向心泵，同样提高桨毂前后水流压差，促进轴承冷却润滑。仿真分析表明：额定工况下，在推力盘上设计螺旋流道后，组合式径向轴承两端滑冷却水压力差压力提高了30％，轴承润滑冷却性能明显改善。

2.提高了径向轴承的承载能力和使用寿命：

传统的水润滑橡胶轴承将橡胶板条硫化在铜套内表面，本发明将橡胶硫化在轴套的外表面，在桨毂、桨毂铜套和轴套尺寸不变的情况下，相当于增大了轴颈直径，更有利于轴承工作中形成流体动压润滑水膜，提高轴承承载能力，减少橡胶与铜套之间的干摩擦，提高轴承寿命。仿真分析表明：在额定工况下，对于本有毂轮缘推进器，将橡胶硫化在轴套外表面比硫化在桨毂铜套内表面，其水膜承载力提高了12.5％。

3.结构简单、紧凑：