CN104129489B - 一种一体化喷水推进装置及其制造安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种一体化喷水推进装置及其制造安装方法，包括操舵倒航装置（1）、泵组单元（2）以及船体艉板（3），所述船体艉板（3）与进流管道（4）集成为一个整体，进流管道（4）的侧壁上设置有主轴穿出管（7），主轴穿出管（7）内穿有主轴（8），主轴（8）的一端与泵组单元（2）相连接，主轴（8）的另一端通过连接法兰（9）与齿轮箱（11）相连接，本发明进流管道和船体采用玻璃钢进行一体化成型，进流管道和船体一起制造完成，降低了制造成本，而且使得设备的安装过程大为简化，可以完全依据船体参数进行进流管道的定制化设计，能最大限度地提高船身效率，满足客户的个性化要求，尤其是在中高功率船用喷水推进装置领域有着广泛的运用。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷水推进装置，尤其涉及一种一体化喷水推进装置及其制造安装方法，属于船舶动力设备技术领域。
背景技术
喷水推进装置的主要由进流管道，泵组单元和操舵倒航机械等几部分组成，还包括有防腐、液压和电控***等。由于喷水推进装置大多用在高速船上，而高速船的航速对设备的重量十分敏感，为了减轻重量，对于进流管道和操舵倒航机械这两个占重量比重最大的两个部套，一般都选择密度较小的金属材料，如铝板或者铸铝。进流管道是喷水推进装置重要组成部分，它负责收集和引导水流并在此过程对水流状态进行规整，提高水泵效率。在具体实现时对于小功率场合一般是采用铸件，而对于中高功率场合，若采用整体铸件则成本和重量都难以承受，故一般是采用结构件，但是重量仍然比较重。传统的船体和进流管道采用分体式结构，即分开单独制造模具，分别制造成型然后组装，重量较大，制造成本较高，安装过程繁琐。
如中国发明专利公告号：CN 202703882U，公开日：2013年1月30日的实用新型专利公开了一种喷水推进装置，设置用于推进一水上载具，包含一流体通道机构、一旋转导流机构、一修正机构、以及一驱动机构，流体通道机构具有一进水口、一出水口、及一连通在进水口与出水口之间的通道空间，旋转导流机构设置于通道空间中，修正机构设置在流体通道机构与旋转导流机构之间，而使修正机构的一内壁面与旋转导流机构的一外周缘为紧密相邻，驱动机构与旋转导流机构连接，驱动旋转导流机构旋转而带动一流体自进水口进入通道空间并由出水口排出。但是该装置结构复杂，重量较大，制造成本较高，安装过程繁琐。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有中高功率船用喷水推进装置结构复杂，重量较大，制造成本较高，安装过程繁琐的缺陷和不足，提供一种结构紧凑，重量得到了大幅度减轻，制造方便，成本较低，安装过程大为简化，喷水推进效率高的一种一体化喷水推进装置。
本发明的第二个目的是提供一种制造工艺简单，成本低廉，能够完全依据船体参数进行进流管道的定制化设计，船身效率高的一种一体化喷水推进装置制造安装方法。
为实现本发明的第一个目的，本发明的技术解决方案是：一种一体化喷水推进装置，包括操舵倒航装置、泵组单元以及船体艉板，操舵倒航装置安装在泵组单元上，所述船体艉板与进流管道集成为一个整体，进流管道的侧壁上设置有主轴穿出管，主轴穿出管内穿有主轴，主轴的一端与泵组单元相连接，主轴的另一端通过连接法兰与齿轮箱相连接，船体艉板的外端安装有进流支座，进流支座上安装有泵组单元，进流管道的上侧壁上开设有检修口，检修口上安装有检修孔盖。
所述船体艉板和进流管道均采用玻璃钢整体成型制成。
所述进流管道的内腔为流线型，进流管道底部的进水口上设置有进流格栅。
所述主轴穿出管与主轴之间设置有密封管。
为实现本发明的第二个目的，本发明的技术解决方案是：一种一体化喷水推进装置制造安装方法，其特征在于包括以下步骤：
a、制造进流管道模具：利用三维设计软件设计进流管道相对应的玻璃钢模具，并将设计结果传递给加工设备，加工出能够重复使用的制作玻璃钢进流管道的模具；
b、模具集成：进流管道模具安装在玻璃钢船体母模上，使得进流管道模具位于喷水推进装置的安装位置上，并且将进流管道模具临时固定；
c、一体化成型：将船体和进流管道以玻璃钢为材料一体化成型，使得进流管道与船体形成整体结构，进流管道的内 部为流线型内腔；
d、移除模具：待船体和进流管道一体化成型完成后，松开进流管道模具的临时固定，将进流管道模具从船尾部移除，然后移除船体模具；
e、安装进流支座：在进流管道的外侧端部安装进流支座，进流支座作为喷水推进装置余下部分的安装基准；
f、定位齿轮箱：将工装假轴的一端从进流管道的外侧向内穿过主轴穿出管，在工装假轴的穿出端上安装连接法兰，以连接法兰为基准调整齿轮箱的位置，使得连接法兰与齿轮箱对齐，确定好齿轮箱此时的位置，最后移除工装假轴和安装工具；
g、安装喷水推进组件：安装由操舵倒航装置、泵组单元以及主轴构成的喷水推进组件，最后安装液压***和进流格栅。
所述工装假轴由轴杆和工装法兰构成，工装法兰固定在轴杆的一端，工装法兰与进流支座对应配合，轴杆的大小与主轴的大小相同。
所述e步骤中先将进流支座举升到位，调整安装面的平整度和角度，再将进流支座贴紧安装面，检查各面的对齐情况和间隙要求，并在钻孔位置做好标记，然后依据标记钻安装孔，最后涂胶和打力矩，完成进流支座的安装。
本发明的有益效果是：
1．本发明将船体艉板与进流管道集成为一个整体，采用玻璃钢整体制造成型，进流管道的侧壁上穿有主轴，主轴的一端与泵组单元相连接，主轴的另一端通过连接法兰与齿轮箱相连接，取消了传统喷水推进装置上的推力轴承，由齿轮箱来承受推力，显著减轻了整个装置的重量。
2．本发明进流管道和船体采用玻璃钢为材料进行一体化成型，改变了以往分体式结构的形式，进流管道和船体一起制造完成，降低了制造成本，而且使得设备的安装过程大为简化，可以完全依据船体参数进行进流管道的定制化设计，能最大限度地提高船身效率，满足客户的个性化要求，尤其是在中高功率船用喷水推进装置领域有着广泛的运用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A所示部位的局部放大图。
图3是本发明工装假轴的主视图。
图4是图4的左视图。
图5是本发明工装假轴的使用示意图。
图6是本发明齿轮箱定位时的示意图。
图中：操舵倒航装置1，泵组单元2，船体艉板3，进流管道4，进流格栅5，进流支座6，主轴穿出管7，主轴8，连接法兰9，检修孔盖10，齿轮箱11，工装假轴12，密封管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的详细描述。
参见图1、图2，本发明的一种一体化喷水推进装置，包括操舵倒航装置1、泵组单元2以及船体艉板3，操舵倒航装置1安装在泵组单元2上，所述船体艉板3与进流管道4集成为一个整体，进流管道4的侧壁上设置有主轴穿出管7，主轴穿出管7内穿有主轴8，主轴8的一端与泵组单元2相连接，主轴8的另一端通过连接法兰9与齿轮箱11相连接，船体艉板3的外端安装有进流支座6，进流支座6上安装有泵组单元2，进流管道4的上侧壁上开设有检修口，检修口上安装有检修孔盖10。
所述船体艉板3和进流管道4均采用玻璃钢整体成型制成。
所述进流管道4的内腔为流线型，进流管道4底部的进水口上设置有进流格栅5。
所述主轴穿出管7与主轴8之间设置有密封管13。
一种一体化喷水推进装置制造安装方法，其特征在于包括以下步骤：
a、制造进流管道模具：利用三维设计软件设计进流管道4相对应的玻璃钢模具，并将设计结果传递给加工设备，加工出能够重复使用的制作玻璃钢进流管道的模具；
b、模具集成：进流管道模具安装在玻璃钢船体母模上，使得进流管道模具位于喷水推进装置的安装位置上，并且将进流管道模具临时固定；
c、一体化成型：将船体和进流管道以玻璃钢为材料一体化成型，使得进流管道与船体形成整体结构，进流管道的内部为流线型内腔；
d、移除模具：待船体和进流管道一体化成型完成后，松开进流管道模具的临时固定，将进流管道模具从船尾部移除，然后移除船体模具；
e、安装进流支座：在进流管道的外侧端部安装进流支座，进流支座作为喷水推进装置余下部分的安装基准；
f、定位齿轮箱：将工装假轴12的一端从进流管道4的外侧向内穿过主轴穿出管7，在工装假轴12的穿出端上安装连接法兰9，以连接法兰9为基准调整齿轮箱11的位置，使得连接法兰9与齿轮箱11对齐，确定好齿轮箱11此时的位置，最后移除工装假轴12和安装工具；
g、安装喷水推进组件：安装由操舵倒航装置1、泵组单元2以及主轴8构成的喷水推进组件，最后安装液压***和进流格栅5。
所述工装假轴12由轴杆和工装法兰构成，工装法兰固定在轴杆的一端，工装法兰与进流支座对应配合，轴杆的大小与主轴8的大小相同。
所述e步骤中先将进流支座举升到位，调整安装面的平整度和角度，再将进流支座贴紧安装面，检查各面的对齐情况和间隙要求，并在钻孔位置做好标记，然后依据标记钻安装孔，最后涂胶和打力矩，完成进流支座的安装。
船体上的船体艉板3与进流管道4集成为一个整体，改变了以往分体式结构，进流管道4和船体采用玻璃钢为材料进行一体化成型。取消了传统喷水推进装置上的推力轴承，由齿轮箱11来承受推力，这样可以显著减轻整个喷推装置的重量，降低了初期成本，产品的安装过程大为简化，缩短了施工周期，后期的维护成本也明显降低。同时，由于进流管道和船体一起制造完成，可以完全依据船体参数进行进流管道4的定制化设计，能最大限度地提高船身效率，满足客户的个性化要求。
进流管道4的侧壁上设置有主轴穿出管7，主轴穿出管7内穿有主轴8，主轴穿出管7与主轴8之间设置有密封管13，主轴8的一端与泵组单元2相连接，主轴8的另一端通过连接法兰9与齿轮箱11相连接。进流管道4的内腔为流线型，进流管道4底部的进水口上设置有进流格栅5，进流管道4的上侧壁上开设有检修口，检修口上安装有检修孔盖10。船体艉板3的外端安装有进流支座6，进流支座6上安装有泵组单元2，操舵倒航装置1安装在泵组单元2上，进流支座6可以作为泵组单元2、操舵倒航装置1以及其它部件的安装基准。
本发明一体化喷水推进装置的制造安装方法具体如下：首先利用三维设计软件设计进流管道4相对应的玻璃钢模具，并将设计结果传递给加工设备，加工出能够重复使用的制作玻璃钢进流管道的模具。随后将进流管道模具安装在玻璃钢船体母模上，使得进流管道模具位于喷水推进装置的安装位置上，并且将进流管道模具临时固定，使得进流管道模具与船体母模成为一个模具整体。然后进行一体化成型操作，将船体和进流管道以玻璃钢为材料一体化成型，使得进流管道与船体形成整体结构，进流管道的内部为流线型内腔。待船体和进流管道一体化成型完成后，松开进流管道模具的临时固定，将进流管道模具从船尾部移除，然后移除船体模具。
紧接着在进流管道的外侧端部或船体艉板3的外端安装进流支座6，进流支座6作为喷水推进装置余下部分的安装基准。进流支座6的具体安装过程如下：先将进流支座举升到位，调整安装面的平整度和角度，再将进流支座贴紧安装面，检查各面的对齐情况和间隙要求，并在钻孔位置做好标记，然后依据标记钻安装孔，最后涂胶和打力矩，完成进流支座6的安装。
随后对齿轮箱11进行定位，即精确确定齿轮箱11的安装位置，具体如下：为了配合齿轮箱11的定位，采用了一个工装假轴12作为辅助工装，参见图3、图4，工装假轴12具有轻便、易于连接的特点。工装假轴12由轴杆和工装法兰构成，工装法兰固定在轴杆的一端，工装法兰与进流支座对应配合，轴杆的大小与主轴8的大小相同。将工装假轴12的一端从进流管道4的外侧向内穿过主轴穿出管7，参见图5、图6，在工装假轴12的穿出端上安装连接法兰9，以连接法兰9为基准调整齿轮箱11的位置，使得连接法兰9与齿轮箱11对齐，确定好齿轮箱11此时的位置，最后移除工装假轴12和安装工具。最后安装由操舵倒航装置1、泵组单元2以及主轴8构成的喷水推进组件，并且安装液压***和进流格栅5，这样就完成了整个制造安装操作。
本发明的进流管道4和船体采用玻璃钢为材料进行一体化成型，改变了以往分体式结构的形式，同时取消了传统喷水推进装置上的推力轴承，由齿轮箱11来承受推力，显著减轻了整个装置的重量，降低了制造成本，并且使得安装过程大为简化。本发明进流管道4和船体一起制造完成，可以完全依据船体参数进行进流管道4的定制化设计，能最大限度地提高船身效率，满足客户的个性化要求，尤其是在中高功率船用喷水推进装置领域有着广泛的运用。
Claims (3)
1.一种一体化喷水推进装置的制造安装方法，其中一体化喷水推进装置包括操舵倒航装置（1）、泵组单元（2）以及船体艉板（3），操舵倒航装置（1）安装在泵组单元（2）上，船体艉板（3）与进流管道（4）集成为一个整体，进流管道（4）的侧壁上设置有主轴穿出管（7），主轴穿出管（7）内穿有主轴（8），主轴（8）的一端与泵组单元（2）相连接，主轴（8）的另一端通过连接法兰（9）与齿轮箱（11）相连接，船体艉板（3）的外端安装有进流支座（6），进流支座（6）上安装有泵组单元（2），进流管道（4）的上侧壁上开设有检修口，检修口上安装有检修孔盖（10），其特征在于包括以下步骤：
a、制造进流管道模具：利用三维设计软件设计进流管道（4）相对应的玻璃钢模具，并将设计结果传递给加工设备，加工出能够重复使用的制作玻璃钢进流管道的模具；
b、模具集成：进流管道模具安装在玻璃钢船体母模上，使得进流管道模具位于喷水推进装置的安装位置上，并且将进流管道模具临时固定；
c、一体化成型：将船体和进流管道以玻璃钢为材料一体化成型，使得进流管道与船体形成整体结构，进流管道的内部为流线型内腔；
d、移除模具：待船体和进流管道一体化成型完成后，松开进流管道模具的临时固定，将进流管道模具从船尾部移除，然后移除船体模具；
e、安装进流支座：在进流管道的外侧端部安装进流支座，进流支座作为喷水推进装置余下部分的安装基准；
f、定位齿轮箱：将工装假轴（12）的一端从进流管道（4）的外侧向内穿过主轴穿出管（7），在工装假轴（12）的穿出端上安装连接法兰（9），以连接法兰（9）为基准调整齿轮箱（11）的位置，使得连接法兰（9）与齿轮箱（11）对齐，确定好齿轮箱（11）此时的位置，最后移除工装假轴（12）和安装工具；
g、安装喷水推进组件：安装由操舵倒航装置（1）、泵组单元（2）以及主轴（8）构成的喷水推进组件，最后安装液压***和进流格栅（5）。
2.根据权利要求1所述的一种一体化喷水推进装置的制造安装方法，其特征在于：所述工装假轴（12）由轴杆和工装法兰构成，工装法兰固定在轴杆的一端，工装法兰与进流支座对应配合，轴杆的大小与主轴（8）的大小相同。
3.根据权利要求1所述的一种一体化喷水推进装置的制造安装方法，其特征在于：所述e步骤中先将进流支座举升到位，调整安装面的平整度和角度，再将进流支座贴紧安装面，检查各面的对齐情况和间隙要求，并在钻孔位置做好标记，然后依据标记钻安装孔，最后涂胶和打力矩，完成进流支座的安装。
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