CN102556312B - 一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置 - Google Patents

Abstract

一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，包括设置于回转单元内的上反馈杆装置与设置于推进单元内的下反馈杆装置，所述上反馈杆装置包括上杆腔、上连杆、铜套、球座、弹簧、挡环与钢球，上连杆的下端与沿铜套内腔滑动的球座相连接，球座的侧壁上开有通孔，通孔中设置有钢球，球座中下球座腔内设置有弹簧与挡环，挡环的下端与钢球的侧上方相接触，钢球被铜套内腔、挡环的下端、通孔共同限位，所述下反馈杆装置包括下杆腔、下连杆与下杆头，下杆头包括上头部与下头部，上头部的顶端与挡环的下端对应契合。本设计不仅具备自动连接与脱开的功能、降低了操作难度，而且能确保螺距反馈信号的精度。

Description

一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置

技术领域

本发明涉及一种螺距反馈杆装置，尤其涉及一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，具体适用于实现反馈杆的自动连接与脱开，并能确保螺距反馈信号的精度。

背景技术

可调螺距全回转推进器是一种新型的船舶推进器装置，它除能像普通推进器一样产生推力外，还能在360°范围内改变推力方向，故兼有推进器和舵机的功能，可显著提高船舶的操控性。可调螺距全回转推进器的主体部分一般分为回转单元和推进单元，两单元之间通过法兰连接，因而可调螺距全回转推进器中螺距反馈机构的反馈杆也在法兰处被分为上下两段，即为上反馈杆装置与下反馈杆装置，其中，位于推进单元内部的下反馈杆装置负责螺距的检测，位于回转单元内部的上反馈杆装置负责传递机械信号。

推进单元与回转单元在安装和拆卸的过程中，用来传递螺距的机械反馈信号的反馈杆也必须随之连接和断开，由于反馈机构的行程有限，不可能在推进器法兰和回转轴法兰安装之前，在相对距离比较大的空间内连接和拆卸反馈机构，这就要求该处的反馈机构能够实现自动连接，即分成两段的反馈杆要具备自动连接与脱开的功能，从而便于操作，此外，反馈杆在自动连接后还必须保证垂直方向的间隙要尽量小，以确保螺距反馈信号的精度。

中国专利授权公告号为CN201999189U，授权公告日为2011年10月5日的实用新型专利公开了一种螺距反馈器，包括上套管、下套管和磁性位移传感器，所述下套管的下端设有供侧向推进器的导向杆伸入的通孔，所述下套管的上端与上套管的下端固定连接，所述导向杆的上端与连接杆固定连接，所述连接杆的上端设有弹簧安装座，弹簧套装在所述连接杆上，所述弹簧的上端顶在所述弹簧安装座的下端，所述弹簧的下端顶在所述下套管的内腔底部，所述弹簧安装座可滑动地套装在上套管的内壁，所述磁性位移传感器包括磁铁和用以感应磁铁位置的滑杆，所述磁铁与所述弹簧安装座固定连接，所述磁铁和连接杆的上部均开有空腔，所述磁铁和连接杆的上部可滑动地套装在所述滑杆上。虽然该实用新型能提供一种结构简单、减少占用空间、可靠性良好的螺距反馈器，但它不具备自动连接与脱开的功能，因而不适用于包括回转单元、推进单元的可调螺距全回转推进器。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不具备自动连接与脱开功能的缺陷与问题，提供一种具备自动连接与脱开功能的可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，该螺距反馈杆装置包括上反馈杆装置与下反馈杆装置，所述上反馈杆装置设置于回转单元的内部，下反馈杆装置设置于推进单元的内部，且回转单元与推进单元通过法兰连接；

所述上反馈杆装置包括上杆腔、上连杆、铜套、球座、弹簧、挡环与钢球；所述铜套为T型结构，包括相互连接的竖铜套与横铜套，竖铜套的上端与上杆腔相连接，上杆腔的中部贯穿设置有上连杆，横铜套的下端与回转单元的底面相连接，竖铜套的内腔直径小于横铜套的内腔直径，竖铜套的内腔中设置有与其滑动配合的球座，球座的侧壁上开设有通孔，通孔中设置有钢球，球座的内部设置有相通的上球座腔与下球座腔，球座通过螺栓与上连杆的下端固定连接，螺栓包括相互连接的螺栓柱与螺栓头，螺栓柱位于上连杆下端的内部，上连杆下端的外部位于上球座腔的内部，螺栓头位于下球座腔的内部，螺栓头的外部套有弹簧，弹簧的上端与下球座腔的顶部相连接，下端与挡环相连接，挡环的下端与钢球的侧上方相接触，钢球被横铜套的内腔、挡环的下端、通孔共同限位；

所述下反馈杆装置包括下杆腔、下连杆与下杆头，下杆头包括上头部与下头部，上头部的直径大于下头部的直径，上头部的顶端与挡环的下端对应契合，上头部的底端通过下头部与下连杆相连接，下连杆的直径大小位于竖铜套内腔的直径、下球座腔的直径之间。

所述横铜套的内腔包括横铜套上腔与横铜套下腔，横铜套上腔的上端与竖铜套的内腔相通，下端与横铜套下腔相通，且横铜套上腔上端的面积小于横铜套上腔下端的面积；所述横铜套上腔的垂直剖面为梯形，横铜套下腔的垂直剖面为矩形。

所述挡环的下端设置有内凹结构的挡环槽，所述上头部的顶端设置有带倒角的凸头结构，且凸头结构与挡环槽对应契合。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置中的上反馈杆装置包括上杆腔、上连杆、铜套、球座、弹簧、挡环与钢球，下反馈杆装置包括下杆腔、下连杆与下杆头，使用时，通过下杆头与球座、挡环、钢球的配合实现上反馈杆装置与下反馈杆装置的自动连接和脱开，从而使得整个螺距反馈杆装置具有自动连接与脱开的功能，降低了操作难度。因此本发明不仅具备自动连接与脱开的功能，而且降低了操作难度。

2、本发明一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置中当上反馈杆装置与下反馈杆装置自动连接后，下杆头与挡环紧密契合，使得下连杆在垂直方向上要传递的机械位移信号能够完整的通过下杆头、挡环、球座依次传递给上连杆，确保上连杆获得准确的机械位移信号，在传递的过程中，弹簧能够尽量缩小垂直方向的间隙，从而再次提高机械位移信号的准确度，进而获得最准确的螺距反馈信号。因此本发明能确保螺距反馈信号的精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明对接前的结构示意图。

图3是本发明脱除前的结构示意图。

图中：回转单元A、推进单元B、上反馈杆装置C、下反馈杆装置D、上连杆1、铜套2、竖铜套21、横铜套22、横铜套上腔221、横铜套下腔222、球座3、上球座腔31、下球座腔32、弹簧4、挡环5、挡环槽51、钢球6、下杆头7、上头部71、凸头结构711、下头部72、下连杆8、通孔9、螺栓10、螺栓柱101、螺栓头102、上杆腔11、下杆腔12，法兰面13。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1–图3，一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，该螺距反馈杆装置包括上反馈杆装置C与下反馈杆装置D，所述上反馈杆装置C设置于回转单元A的内部，下反馈杆装置D设置于推进单元B的内部，且回转单元A与推进单元B通过法兰连接；

所述上反馈杆装置C包括上杆腔11、上连杆1、铜套2、球座3、弹簧4、挡环5与钢球6；所述铜套2为T型结构，包括相互连接的竖铜套21与横铜套22，竖铜套21的上端与上杆腔11相连接，上杆腔11的中部贯穿设置有上连杆1，横铜套22的下端与回转单元A的底面相连接，竖铜套21的内腔直径小于横铜套22的内腔直径，竖铜套21的内腔中设置有与其滑动配合的球座3，球座3的侧壁上开设有通孔9，通孔9中设置有钢球6，球座3的内部设置有相通的上球座腔31与下球座腔32，球座3通过螺栓10与上连杆1的下端固定连接，螺栓10包括相互连接的螺栓柱101与螺栓头102，螺栓柱101位于上连杆1下端的内部，上连杆1下端的外部位于上球座腔31的内部，螺栓头102位于下球座腔32的内部，螺栓头102的外部套有弹簧4，弹簧4的上端与下球座腔32的顶部相连接，下端与挡环5相连接，挡环5的下端与钢球6的侧上方相接触，钢球6被横铜套22的内腔、挡环5的下端、通孔9共同限位；

所述下反馈杆装置D包括下杆腔12、下连杆8与下杆头7，下杆头7包括上头部71与下头部72，上头部71的直径大于下头部72的直径，上头部71的顶端与挡环5的下端对应契合，上头部71的底端通过下头部72与下连杆8相连接，下连杆8的直径大小位于竖铜套21内腔的直径、下球座腔32的直径之间。

所述横铜套22的内腔包括横铜套上腔221与横铜套下腔222，横铜套上腔221的上端与竖铜套21的内腔相通，下端与横铜套下腔222相通，且横铜套上腔221上端的面积小于横铜套上腔221下端的面积；所述横铜套上腔221的垂直剖面为梯形，横铜套下腔222的垂直剖面为矩形。

所述挡环5的下端设置有内凹结构的挡环槽51，所述上头部71的顶端设置有带倒角的凸头结构711，且凸头结构711与挡环槽51对应契合。

本发明的原理说明如下：

当回转单元A、推进单元B处于分开状态时，回转单元A中上反馈杆装置C所包括的球座3、挡环5、钢球6在弹簧4的弹簧力作用下处于下端位置，且球座3的底端略超出法兰面13（即回转单元A的底面、推进单元B的顶面）一段距离；当回转单元A、推进单元B处于对接过程中时，推进单元B中下反馈杆装置D所包括的下杆头7伸入上反馈杆装置C中的球座3中，并与挡环5的下端相契合，然后将挡环5向上顶，此时钢球6完全卡入通孔9中，使得上连杆1、下连杆8定位，实现反馈杆的紧密连接。由于实际反馈行程小于钢球6能够活动的行程，因而在实际反馈运动中，钢球6不会脱出；当回转单元A、推进单元B脱开时，下杆头7向下移动到钢球6脱开，上反馈杆装置C、下反馈杆装置D也就脱开了。本发明在连接和脱离时均无需人工参与，安装和拆卸都自动完成，方便可靠。

本发明的使用方法依次包括以下步骤：

1、对接前：参见图2，为方便对接，上反馈杆装置C、下反馈杆装置D都要伸出法兰面13一定距离，即上反馈杆装置C中球座3的底端、下反馈杆装置D中下连杆8与下杆头7的顶端都要伸出法兰面13一定距离。此时，挡环5在弹簧4作用下将钢球6顶出，钢球6被横铜套22的内腔、挡环5的下端、通孔9共同限位。注意此时球座3的伸出长度不能超过要求规定值，否则钢球6会脱出。

2、对接时：下杆头7伸入上反馈杆装置C中的球座3中，并与挡环5的下端相契合，然后通过挡环5向上压缩弹簧4，并将球座3向上顶，球座3被顶起后，钢球6随球座3一起上移，并被卡进通孔9与竖铜套21的内腔中，同时下杆头7在弹簧4的作用下压紧钢球6，钢球6被通孔9、下杆头7共同限位，此时即对接成功。

3、对接后：参见图1，此时，弹簧4的作用是最大限度地消除对接后的轴向串动，压紧下杆头7和钢球6，减少接头处的信号传递误差。同时，可根据螺距位置调整上连杆1、下连杆8的位置，由于设计上保证螺距机械信号的传递范围小于横铜套22内腔的高度，故在工作过程中钢球6不会运动到横铜套22内腔的下端，确保机械信号传递的顺利进行。

4、脱除时：参见图3，下杆头7和钢球6带动球座3下移到横铜套22内腔，钢球6滑进横铜套22内腔，下杆头7脱出，上反馈杆装置C、下反馈杆装置D脱开，脱开时要缓慢，以免太快将钢球6带出横铜套22内腔。

由上可见，本发明不仅具备自动连接与脱开的功能、降低了操作难度，而且能确保螺距反馈信号的精度。 

Claims (3)

1.一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，该螺距反馈杆装置包括上反馈杆装置（C）与下反馈杆装置（D），所述上反馈杆装置（C）设置于回转单元（A）的内部，下反馈杆装置（D）设置于推进单元（B）的内部，且回转单元（A）与推进单元（B）通过法兰连接，其特征在于：

所述上反馈杆装置（C）包括上杆腔（11）、上连杆（1）、铜套（2）、球座（3）、弹簧（4）、挡环（5）与钢球（6）；所述铜套（2）为T型结构，包括相互连接的竖铜套（21）与横铜套（22），竖铜套（21）的上端与上杆腔（11）相连接，上杆腔（11）的中部贯穿设置有上连杆（1），横铜套（22）的下端与回转单元（A）的底面相连接，竖铜套（21）的内腔直径小于横铜套（22）的内腔直径，竖铜套（21）的内腔中设置有与其滑动配合的球座（3），球座（3）的侧壁上开设有通孔（9），通孔（9）中设置有钢球（6），球座（3）的内部设置有相通的上球座腔（31）与下球座腔（32），球座（3）通过螺栓（10）与上连杆（1）的下端固定连接，螺栓（10）包括相互连接的螺栓柱（101）与螺栓头（102），螺栓柱（101）位于上连杆（1）下端的内部，上连杆（1）下端的外部位于上球座腔（31）的内部，螺栓头（102）位于下球座腔（32）的内部，螺栓头（102）的外部套有弹簧（4），弹簧（4）的上端与下球座腔（32）的顶部相连接，下端与挡环（5）相连接，挡环（5）的下端与钢球（6）的侧上方相接触，钢球（6）被横铜套（22）的内腔、挡环（5）的下端、通孔（9）共同限位；

所述下反馈杆装置（D）包括下杆腔（12）、下连杆（8）与下杆头（7），下杆头（7）包括上头部（71）与下头部（72），上头部（71）的直径大于下头部（72）的直径，上头部（71）的顶端与挡环（5）的下端对应契合，上头部（71）的底端通过下头部（72）与下连杆（8）相连接，下连杆（8）的直径大小位于竖铜套（21）内腔的直径、下球座腔（32）的直径之间。

2.根据权利要求1所述的一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，其特征在于：所述横铜套（22）的内腔包括横铜套上腔（221）与横铜套下腔（222），横铜套上腔（221）的上端与竖铜套（21）的内腔相通，下端与横铜套下腔（222）相通，且横铜套上腔（221）上端的面积小于横铜套上腔（221）下端的面积；所述横铜套上腔（221）的垂直剖面为梯形，横铜套下腔（222）的垂直剖面为矩形。

3.根据权利要求1所述的一种可调螺距全回转推进器用螺距反馈杆装置，其特征在于：所述挡环（5）的下端设置有内凹结构的挡环槽（51），所述上头部（71）的顶端设置有带倒角的凸头结构（711），且凸头结构（711）与挡环槽（51）对应契合。

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