[发明专利]船舶可调螺距螺旋桨及其电控螺距调节机构

说明书

本发明提供一种船舶可调螺距螺旋桨及其电控螺距调节机构，电控螺距调节机构包括支撑壳体、轴承或滚动体、直线导向机构、推拉杆、丝杠、丝杠螺母以及电机。推拉杆位于艉轴内部的空腔中并和丝杠一体连接或分体连接，丝杠螺母通过轴承或滚动体装配于支撑壳体内并和丝杠连接。电机直接或间接驱动丝杠螺母转动，丝杠螺母带动丝杠运动，在丝杠螺母的推动和直线导向机构的限制下丝杠带动推拉杆沿着艉轴轴向运动，直线导线机构限制丝杠直线运动而不转动，推拉杆带动桨叶转动以调节桨叶的角度，实现螺距调节。电控螺距调节机构成本低，功率增大，比液压方式具有更高的可靠性，使用寿命更长，更加环保、维护费用更低，机舱设备的布置更容易。

技术领域

本发明涉及船舶螺旋桨推进技术领域，尤其涉及一种船舶可调螺距螺旋桨及其电控螺距调节机构。

背景技术

船舶一般采用螺旋桨推进，螺旋桨分为固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨两种。常规的可调螺距螺旋桨通过桨毂内的操纵机构在油压驱动下带动桨叶相对于桨毂转动，从而调节螺距，并改变船舶航速，实现船舶的正车或倒车，并使得船舶的推进主机就可以维持恒速运转，从而简化船舶动力装置的结构，省去一套倒车机构。可调螺距螺旋桨为多工作机制机构，具有以下优势：第一，能有效协调船舶紧急状况，降低单一推进主机损耗，从而发挥推进主机对螺旋桨的作动效率；第二，可调螺距螺旋桨由于液压传动技术的运用可进行遥控，从而可改善船舶的操纵性能，有利于驾驶自动化；第三，提高船舶机动性和停船性能，使得船舶具有良好的舵效和机动性，缩短停船时间与距离；第四，有利于发挥推进主机的功效，降低单位功率的耗油量，从而提高船舶营运的经济性。

常规的可调螺距螺旋桨是由桨叶、桨毂、轴系组件(例如艉轴、艉管、中间轴等)、配油器、液压系统和电子遥控系统组成。相比于固定螺距螺旋桨，可调螺距螺旋桨的结构复杂许多并涉及到液压技术、自动控制、材料和密封等技术问题，造价昂贵，维护技术要求高。由于液压系统可靠性差，调整液压系统需要花费较多时间，而且油液和油缸密封件会老化，各个阀和泵容易出现故障，容易出现活塞渗漏，这些问题会进一步带来螺距调节的各种问题：螺距只能单向调节，或者螺距调节缓慢，或者调节有误差等等。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种船舶可调螺距螺旋桨的电控螺距调节机构，船舶可调螺距螺旋桨包括桨毂系统，桨毂系统设有桨叶并延伸出一内部具有空腔的艉轴，其中所述电控螺距调节机构包括支撑壳体、轴承或滚动体、直线导向机构、推拉杆、丝杠、丝杠螺母以及电机。推拉杆位于艉轴的空腔内，推拉杆的一端和桨叶间接连接，推拉杆的另一端和丝杠一体连接或分体连接。丝杠螺母通过轴承或滚动体装配于支撑壳体内，丝杠和丝杠螺母装配在一起。电机直接或间接驱动丝杠螺母转动，丝杠螺母带动丝杠运动，在丝杠螺母的推动和直线导向机构的限制下丝杠带动推拉杆沿着艉轴轴向运动，直线导线机构限制丝杠直线运动而不转动，推拉杆带动桨叶转动以调节桨叶的角度，从而实现螺距调节。

根据本发明一实施例，电机为直驱电机，电机具有定子和转子，定子通过螺栓固定于支撑壳体的一侧，丝杠螺母的一端延伸于支撑壳体的外部并和转子嵌套固定在一起，使得转子带动丝杠螺母转动。

根据本发明一实施例，电机为减速电机，电机的一侧设有编码器，电控螺距调节机构包括变距齿轮，变距齿轮和丝杠螺母嵌套连接，电机的输出轴和变距齿轮连接。

根据本发明一实施例，电控螺距调节机构包括调距标示组件，调距标示组件包括调距标尺和调距指针，调距指针的一端连接于丝杠，调距指针的另一端指示调距标尺上的刻度，以标示桨叶当前的工作角度。

根据本发明一实施例，电机为减速电机，电机的一侧设有编码器，电控螺距调节机构包括过渡套，过渡套的一端和丝杠螺母连接，过渡套的另一端和电机连接。