[发明专利]支承结构和设有这类支承结构的螺旋桨

说明书

技术领域

本发明涉及如在无轴的螺旋桨装置中位于转子与套筒之间的支承结构，该支承结构至少包括一个轴向支承和一个径向支承，所述轴向支承和径向支承中的每一个包括在外周方向上延伸的一系列的可倾瓦块和定位成与所述一系列的可倾瓦块对置的支承环，其中，所述可倾瓦块各自通过允许倾斜的瓦块紧固件而自转子和套筒中的一个的瓦块悬置区悬置，所述可倾瓦块各自具有接触面，所述支承环与所述一系列的可倾瓦块的接触面协作并且通过支承环紧固件而自转子和套筒中的另一个的支承环悬置区悬置。所述轴向支承吸收沿着支承结构的转动轴线指向的轴向负荷。径向支承吸收横向于所述转动轴线指向的径向负荷。

背景技术

这种支承结构是从EP-A-1739007中已知的并且适合于许多不同的应用，尤其如在船的推进装置中。参考本身已知的螺旋桨装置，在该螺旋桨装置中，螺旋桨叶片自转子向内伸出，所述螺旋桨叶片在其内端部处任选地与中央流动体相连。在此情况下，转子的内壁形成喷射管的一部分，这被公知为对螺旋桨的效率具有有利影响。

这种带有可倾瓦块的支承结构是水润滑的，其具有可以省略支承密封的优点。这获得了简单可靠的支承结构。支承瓦块可倾斜地连接到套筒并且根据转子的转动而调节。由于水可能包含污物，所以使可倾瓦块的协作表面和转子材料的协作表面适应于此是重要的。已知为选择相对较硬的材料如金属作为套筒的支承面。结合后者，另外由相对较软的材料如塑料制成可倾瓦块的支承面。特别地，已知为将高密度的聚乙烯(HDPE)用于可倾瓦块的支承面，虽然其它塑料也是合适的。

这种组合的优势是任何污物都可由转子的相对较软的塑料材料吸收。这防止相对较硬的污物引起损伤，如刮伤等。此外，重要的是，当这种转子静止时，其能够抵抗可能由于重力而产生的永久变形。这样的变形主要地由下面的事实防止：即，在转子的寿命期间，所述转子总是停在从转动方向上所见的不同的位置上，使得转子的整个表面均匀地受载。

虽然这种支承结构本身带来好结果，但是由于塑料材料的相对较大的膨胀系数，问题仍可能发生。在此情况下，周围水的温度和支承结构由于其转动导致的升温起部分作用。然而，转子的塑料部件的变形对螺旋桨的正确安装具有负面影响。如果可倾瓦块的表面和转子的表面相对于彼此呈现不同位置，则不再能够确保在这些部件转动的过程中在这些部件之间建立水膜。结果是支承结构因此经受增大的磨损并将最终失效。

发明内容

因此，本发明的目的是提供上述类型的支承结构，该支承结构更能够承受温度变化。该目的是通过以下的事实实现的：即，支承环紧固件允许支承环相对于支承环悬置区的收缩运动和膨胀运动，如轴向运动和/或径向运动。

通过根据本发明的支承结构，根据支承环紧固件允许支承环相对于支承环悬置区的某种程度的运动的事实而考虑塑料材料倾向于由于温差而膨胀的事实。因而，防止了支承环与可倾瓦块协作的表面变形到使得所述部件之间的期望协作丧失的程度。

特别地，可提供支承环紧固件允许轴向运动和/或径向运动。支承环的材料在轴向上的运动不引起不利地影响支承结构工作的变形，因为径向支承的支承瓦块的表面也在所述轴向方向上延伸。这同样适用于支承环在径向指向的支承瓦块位置处的径向运动。支承环的这种可能的轴向运动或径向运动可以以各种方式引起，例如，通过使用开槽的孔，螺栓或销延伸穿过该开槽的孔。优选这样的实施方式：其中，支承环具有在纵向剖面中成钩形的边缘，并且支承环悬置区在纵向剖面中具有鼻部，支承环的钩形边缘绕该鼻部延伸。该纵向剖面由与支承结构的转动轴线重合的横截面确定。

支承环边缘的钩状形状使得相对于支承环悬置区在轴向或径向上的运动成为可能，其中，确保了通过钩状形状与所述支承环悬置区的鼻部之间的协作而将支承环保持在稳定的位置上。依据支承环由于转动和/或水温所导致的温度，支承环可膨胀至或多或少的程度。在此情况下，支承环的接触表面将保持所期望的形状，使得支承结构的工作得以维持。

根据另一实施方式，钩形边缘和鼻部可通过榫头-榫槽接合而彼此协作，榫头-榫槽接合分别允许轴向运动和径向运动。

根据另一可能性，支承环可具有至少一个孔，可任选地被容纳在安装衬套中的紧固螺栓延伸穿过所述至少一个孔。任选的安装衬套被夹在螺栓的头部与支承环悬置区之间。螺栓的头部抵靠安装衬套而安装衬套又抵靠在转子上的事实确保了将支承环牢固、可靠地紧固至转子。另一方面，防止支承环的相对较软的塑料材料被过度挤压和可能由于过大的压力而开始蠕变。