[发明专利]一种大扭矩啮合型船用主轴连接法兰结构及加工方法

说明书

本发明公开了一种大扭矩啮合型船用主轴连接法兰结构及加工方法，连接法兰结构用于船舶艉轴连接；连接法兰结构包括第一法兰盘、第二法兰盘、紧固件；第一法兰盘和第二法兰盘的结构相同，二者相对布置的一面设有沿圆周均布的若干个扇形凹凸结构，第一法兰盘和第二法兰盘通过均布的扇形凹凸结构进行机械对接；第一法兰盘和第二法兰盘的扇形凹凸结构上设有沿圆周均布的螺栓孔，紧固件通过上述螺栓孔将第一法兰盘和第二法兰盘连接成整体。本发明中扇形凹凸结构主要承受轴系的扭矩和推力，螺栓主要承受螺旋桨的推力，对套筒的力学性能和安装精度要求大大降低，实现起来更加容易。

技术领域

本发明属于船舶建造技术领域，涉及到船舶设备加工制造，具体涉及一种大扭矩啮合型船用主轴连接法兰结构及加工方法。

背景技术

船舶艉轴连接时，除了要满足密封以及力学性能等要求外，还要实现电绝缘。通常需要采用电绝缘连接组件实现这一要求。就目前而言，现有的电绝缘连接组件中螺栓与螺孔之间的配合精度要求比较高。这就导致绝缘套筒安装存在较大的问题，并且安装过程中可能会损伤套筒表面的涂层。现有电绝缘连接组件中绝缘套筒需要承受较大的压缩应力，而且安装精度要求比较高，难以满足。因此，需要一种电绝缘连接法兰结构来解决这一困难，降低套筒所受压缩应力，同时降低安装精度。

公开号为“CN206545745U”的中国实用新型专利公开了一种船用防震密封法兰，采用一体式法兰本体结构，解决了法兰的密封问题，但是不能降低绝缘层所受的压缩应力。公开号为“CN109204684A”的中国发明专利公开了一种船用钢结构和钛合金的绝缘密封连接方法，该方法可以解决钛合金与船体钢结构的连接问题，其做法是将氯丁橡胶板及聚氯乙烯板粘贴在钢法兰及钛法兰上形成密封的三明治式夹层，然后在所有法兰孔内定向安装钢制螺栓并紧固，得到尺寸稳定整体，最后将结构间的钢制螺栓替换成复合材料模压套筒和不锈钢螺栓组件，得到钢法兰及钛法兰间高绝缘密封软接口结构。该发明制得的软接口结构具有优异的绝缘性能，而且密封性高，可以有效地提升钛合金球鼻艏的使用寿命；该发明主要应用于球鼻艏部位的连接，不能应用于船舶艉轴连接，也不能降低绝缘层所受的压缩应力。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种大扭矩啮合型船用主轴连接法兰结构及加工方法，通过扇形凹凸结构进行机械对接，法兰中间设置垫圈，垫圈镗螺栓孔，两法兰盘和垫圈通过螺栓连接成整体；在扇形凹凸垫圈表面覆盖绝缘涂层，螺栓紧固件设置垫片，螺杆外设置绝缘套筒。本发明中扇形凹凸结构主要承受轴系的扭矩和推力，而螺栓主要承受螺旋桨的推力，因此对套筒的力学性能和安装精度要求大大降低。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种大扭矩啮合型船用主轴连接法兰结构，用于船舶艉轴连接；所述连接法兰结构包括第一法兰盘、第二法兰盘、紧固件；所述第一法兰盘和第二法兰盘的结构相同，二者相对布置的一面设有沿圆周均布的若干个扇形凹凸结构，第一法兰盘和第二法兰盘通过均布的扇形凹凸结构进行机械对接；所述第一法兰盘和第二法兰盘的扇形凹凸结构上设有沿圆周均布的螺栓孔，所述紧固件通过上述螺栓孔将第一法兰盘和第二法兰盘连接成整体。

优选地，所述第一法兰盘和第二法兰盘的对接位置中间设有法兰盘间垫圈，所述法兰盘间垫圈的形状与第一法兰盘和第二法兰盘的扇形凹凸结构相匹配；所述法兰盘间垫圈为圆形，其外径与第一法兰盘和第二法兰盘的外径相同。

优选地，所述法兰盘间垫圈的表面覆盖有绝缘涂层。

优选地，所述紧固件与第一法兰盘、第二法兰盘的接触面设有紧固件垫片，紧固件的外围设有套筒，用于实现绝缘。

优选地，所述紧固件垫片包括若干个中间带孔的圆形结构，中间带孔的圆形结构的数量与紧固件的数量相等，多个中间带孔的圆形结构连成圆弧形。

优选地，所述紧固件垫片为中间带孔的圆环形结构，孔的位置与紧固件的位置相对应。