CN102765473B - 螺旋桨变距用分油装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋桨变距用分油装置，包括：机匣，位于螺旋桨后方并且固定设置在涵道毂上，桨轴，可自由转动地支承在机匣中，并且前端伸出机匣，用于与螺旋桨的桨毂固定连接，其中，桨轴内设有向桨毂供油的内分油芯，以及分油机构，包括套设在桨轴外的内分油衬套和套设在机匣内的外分油衬套，其中，内分油衬套和外分油衬套之间的空间通过涨圈沿轴向分隔有多个滑动密封环槽，其中，多个滑动密封环槽包括变距油环槽，各变距油环槽分别与机匣后端面的变距油管嘴和内分油芯内的油道连通。本发明采用后端输油的方式，一方面简化了减速器和螺旋桨传动轴的结构设计，另一方面螺旋桨获得了后支承，其振动明显减小，艇体的强度安全系数提高。

Description

螺旋桨变距用分油装置

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨变距用分油装置。

背景技术

现有大、中型气垫艇的推进***普遍采用变距空气螺旋桨，以通过螺旋桨桨叶变

距来保持和发动机的工作匹配，实现机桨联调。

变距空气螺旋桨在工作时需要向旋转的桨毂输送变距油，输送变距油的功能由分油装置来实现，根据分油装置所处的位置，有前方输油、下方输油的分油变距形式。在这里，“前方输油”中的“前方”与日常生活中的通常理解不相同，它是指相对于空气螺旋桨而言，传动轴一侧所在的方位称为“前方”。

目前，在前方输油的分油变距形式中，分油装置集成在减速器的内部，与减速器一体化，集成度高，但功能过于复杂。例如美国LCAC气垫登陆艇，螺旋桨悬臂支撑在涵道进风口前1米的地方，桨轴既传扭又传轴向力和径向力，还需要打许多径向油孔实现输油，设计难度大、制造、维修成本高。下方输油方案的制造装配工艺性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋桨变距用分油装置，以克服现有变距分油装置的不足，降低桨轴的复杂度。

为此，本发明提供了一种螺旋桨用分油装置，包括：机匣，位于螺旋桨后方并且固定设置在涵道毂上；桨轴，可自由转动地支承在机匣中，并且前端伸出机匣、用于与螺旋桨的桨毂固定连接，其中，桨轴内设有向桨毂供油的内分油芯；以及分油机构，包括套设在机匣和桨轴之间的内分油衬套和外分油衬套，其中，内分油衬套和外分油衬套之间的空间通过涨圈沿轴向分隔有多个滑动密封环槽，其中，多个滑动密封环槽包括变距油环槽，各变距油环槽分别与机匣的后端面的变距油管嘴和内分油芯内的油道连通。

进一步地，上述内分油芯上对应于各变距油环槽的位置开设有胶圈密封环槽，胶圈密封环槽与变距油环槽和内分油芯内的油道分别连通。

进一步地，上述相邻两滑动密封环槽之间的涨圈包括封气涨圈和封油涨圈。

进一步地，上述桨轴通过间隔设置的两个轴承支承在机匣中，两个轴承包括位置在前的滚子轴承和位置在后的深沟球轴承。

进一步地，上述机匣包括本体和向各滑动密封环槽供油的配油衬套。

进一步地，上述内分油衬套和外分油衬套均位于两轴承之间的轴向间隔区域中。

进一步地，上述多个滑动密封环槽包括沿轴向前后依次排列的第一滑油环槽、第一变距油环槽、第二变距油环槽、第二滑油环槽、以及回油环槽，其中，第一滑油环槽和第二滑油环槽与机匣后端面的滑油管嘴连通。

进一步地，上述第一滑油环槽的前侧仅设有一道涨圈，滑油通过涨圈的切口间隙向滚子轴承喷油润滑和通过配油衬套中的喷油孔向深沟球轴承喷油润滑。

进一步地，上述机匣外形呈圆柱形，插接安装在涵道毂中。

进一步地，上述机匣的后端面上罩设有整流尾锥，桨轴的前端部具有带有端面齿的端面齿法兰。

在本发明中，分油装置位于螺旋桨的后方，采用后端输油的方式，一方面通过内分油芯为螺旋桨的桨毂提供变距油，另一方面作为螺旋桨的后支承，如此螺旋桨的传动轴无需设计油孔，从而简化了减速器和螺旋桨的传动轴结构设计，使得加工、装配、维护方便；另外，螺旋桨获得了后支承，与悬臂状态的桨轴相比，螺旋桨的振动明显减小。

除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1是根据本发明的螺旋桨用分油装置的安装位置；

图2是根据本发明的螺旋桨用分油装置的结构示意图；以及

图3是根据本发明的螺旋桨用分油装置的局部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10燃气轮机          11输入弹性轴

12减速器            13输出弹性轴

14涵道              141前支架

142涵道毂           143导向器

15变距螺旋桨        16整流尾椎

20分油装置          21机匣

22桨轴              23内分油芯

24分油机构          25变距油管嘴

26滑油管嘴          27前盖

28后盖              29涨圈滑动密封机构

31滚子轴承          32深沟球轴承

211本体             212配油衬套

21a后端面           211a回油腔

212a变距油轴向油道  212b滑油轴向油道

221端面齿法兰       231胶圈密封环槽

232油道             212c喷油孔

241内分油衬套       242外分油衬套

243石墨涨圈         244青铜涨圈

245a第一滑油环槽

245b第一变距油环槽  245c第二变距油环槽

245d第二滑油环槽    245e回油环槽

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是根据本发明的螺旋桨用分油装置的安装位置。如图1所示，燃气轮机10经过中间传动环节驱动输入弹性轴11，输入弹性轴11进入减速器12减速后通过输出弹性轴13输出，驱动变距螺旋桨15，变距螺旋桨15位于涵道14中，涵道14的前支架141通过推力轴承支承输出弹性轴13上，分油装置20呈圆柱形，位于变距螺旋桨15的正后方，插接在涵道14的涵道毂142中并且通过螺栓固定，用于向变距螺旋桨15输送变距用油，分油装置20的后端面罩设有整流尾锥16。

变距空气螺旋桨优选为液压离心式变距空气螺旋桨，下面结合图2和图3对分油装置进行详细描述。

图2是根据本发明的螺旋桨用分油装置的结构示意图。如图2所示，分油装置20包括：机匣21，位于螺旋桨15后方并且固定设置在螺旋桨15的涵道毂142上；桨轴22，一端可自由转动地支承在机匣21中，另一端伸出机匣21，用于与螺旋桨15的桨毂固定连接，其中，桨轴22内设有向桨毂供油的内分油芯23，以及分油机构24，包括套设在桨轴22外的内分油衬套241和套设在机匣内的外分油衬套242，其中，内分油衬套241和外分油衬套242之间的空间通过涨圈沿轴向分隔成多个滑动密封环槽，其中，多个滑动密封环槽包括与机匣21后端面21a的变距油管嘴25连通的变距油环槽，内分油芯23上对应于各变距油环槽的位置开设有与变距油环槽连通的胶圈密封环槽231，胶圈密封环槽231与内分油芯内的油道232连通。

分油装置工作过程如下：机匣21固定不动，螺旋桨15带动桨轴22旋转，使得内分油衬套241和外分油衬套242相互旋转，而由涨圈分隔的变距油环槽状态始终保持不变，如此一方面能与外界的油管连接的变距油管嘴25连通，另一方面能与内分油芯的油道232连通，从而实现变距油经由涵道14、导向器143、涵道毂142、变距油管嘴25、分油机构24、内分油芯23而最终直接向螺旋桨15的桨毂供油。

螺旋桨回油和各处漏油以及喷嘴润滑油都流到机匣的回油腔211a(下面将详细描述)，回油腔211a有收油池的功能，内腔下方开设有矩形接口的回油口，通往回油泵，上方接到油雾分离器。

在本发明中，分油装置位于螺旋桨的后方，一方面通过内分油芯为螺旋桨的桨毂提供变距油，另一方面作为螺旋桨的后支承，如此螺旋桨的桨轴无需设计油孔，从而简化了减速器和螺旋桨的桨轴结构设计，使得加工、装配、维护方便；另外，螺旋桨获得了后支承，与悬臂状态的桨轴相比，螺旋桨的振动明显减小，气垫艇的艇体受力分散，艇体的强度安全系数提高。

优选地，相邻两滑动密封环槽之间的涨圈包括封气用石墨涨圈243和封油用青铜涨圈244。如此，变距油泄漏量很少。

优选地，机匣21包括本体211和配油衬套212，配油衬套212的油道分别与变距油环槽和机匣21本体211后端面的变距油管嘴25连通，机匣21的本体211中设有收集滑油的回油腔211a。通过将机匣设置为本体和配油衬套，方便回油腔的设置和变距油周向滑道的开设，使得机匣的加工工艺更加合理。

优选地，桨轴22通过间隔设置的两个轴承支承在机匣21的本体211中，内分油衬套241、外分油衬套242和配油衬套212均位于两轴承之间的轴向间隔区域。如此，通过两轴承间隔布置形成内分油衬套241、外分油衬套242和配油衬套212的布局空间，内分油衬套241、外分油衬套242和配油衬套212的布局合理紧凑、结构可靠。

优选地，多个滑动密封环槽包括沿轴向前后依次排列的第一滑油环槽245a、第一变距油环槽245b、第二变距油环槽245c、第二滑油环槽245d、以及回油环槽245e，其中，第一滑油环槽245a和第二滑油环槽245d为涨圈提供润滑，以增加分油机构的寿命。配油衬套212中对应于各滑油环槽的位置还开设有滑油轴向油道212b，滑油轴向油道212b均与第一滑油环槽245a、第二滑油环槽245d保持连通，同时与机匣21本体后端面的滑油管嘴26连通。滑油轴向油道212b的数量可以仅有一条即可，以简化配油衬套212的加工工艺。

优选地，两个轴承分别为位置在前的滚子轴承31和位置在后的深沟球轴承32，其中，滚子轴承承受径向力，不承受轴向力，深沟球轴承承受较大的轴向力和较小的径向力，以满足桨轴的受力要求。

优选地，第一滑油环槽的前侧仅设有一道涨圈，进入第一滑油环槽245a中的滑油通过涨圈的切口间隙(例如0.4至0.45mm)向滚子轴承31喷油润滑，另外通过与配油衬套的滑油轴向油道212b连通的喷油孔212c向深沟球轴承32喷油润滑。

优选地，分油装置的外壳为圆柱形，变距油管嘴和滑油管嘴均设置在机匣的后端面，不妨碍分油装置轴向装入涵道毂中，所有管嘴都用整流尾椎罩住，外观干净美观，机匣的工艺性和安装性很好。无需在涵道毂上开设窗口，避免涵道刚度的降低。

优选地，分油装置的机匣21、前盖27、后盖28选用重量轻、强度较好的铝合金材料，并采用表面阳极化处理，以防止盐雾、湿热造成的腐蚀。前盖27和机匣21之间采用涨圈滑动密封机构29，防止滑油泄漏。

优选地，桨轴22的前端部具有端面齿法兰221，以增加与螺旋桨的桨毂的连接强度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，包括：

机匣(21)，位于所述螺旋桨(15)后方并且固定设置在涵道毂(142)上；

桨轴(22)，可自由转动地支承在所述机匣(21)中，并且前端伸出所述机匣、用于与所述螺旋桨(15)的桨毂固定连接，其中，所述桨轴(22)内设有向所述桨毂供油的内分油芯(23)；以及

分油机构(24)，包括套设在所述机匣(21)和所述桨轴(22)之间的内分油衬套(241)和外分油衬套(242)，其中，所述内分油衬套(241)和外分油衬套(242)之间的空间通过涨圈沿轴向分隔有多个滑动密封环槽，

其中，所述多个滑动密封环槽包括变距油环槽，各所述变距油环槽分别与所述机匣(21)的后端面(21a)的变距油管嘴(25)和所述内分油芯(23)内的油道(232)连通。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述内分油芯(23)上对应于各所述变距油环槽的位置开设有胶圈密封环槽(231)，所述胶圈密封环槽(231)与所述变距油环槽和所述内分油芯(23)内的油道(232)分别连通。

3.根据权利要求1所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，相邻两滑动密封环槽之间的涨圈包括封气涨圈(243)和封油涨圈(244)。

4.根据权利要求1所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述桨轴(22)通过间隔设置的两个轴承支承在机匣(21)中，所述两个轴承包括位置在前的滚子轴承(31)和位置在后的深沟球轴承(32)。

5.根据权利要求4所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述机匣(21)包括本体(211)和向各所述滑动密封环槽供油的配油衬套(212)。

6.根据权利要求5所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述内分油衬套(241)和外分油衬套(242)均位于所述两轴承之间的轴向间隔区域中。

7.根据权利要求6所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述多个滑动密封环槽包括沿轴向前后依次排列的第一滑油环槽(245a)、第一变距油环槽(245b)、第二变距油环槽(245c)、第二滑油环槽(245d)、以及回油环槽(245e)，其中，所述第一滑油环槽(245a)和第二滑油环槽(245d)与所述机匣(21)后端面(21a)的滑油管嘴(26)连通。

8.根据权利要求7所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述第一滑油环槽(245a)的前侧仅设有一道涨圈，滑油通过所述涨圈的切口间隙向所述滚子轴承(31)喷油润滑和通过所述配油衬套(212)中的喷油孔(212c)向所述深沟球轴承(32)喷油润滑。

9.根据权利要求1所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述机匣(21)外形呈柱形，插接安装在所述涵道毂(142)中。

10.根据权利要求1所述的螺旋桨变距用分油装置，其特征在于，所述机匣(21)的后端面(21a)上罩设有整流尾锥(16)，所述桨轴(22)的前端部具有带有端面齿的端面齿法兰(221)。