[實用新型]輪緣式差動端面齒調距推進裝置

有效

• 申請號: 201320024720.2
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN203094424U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 張一先
• 申請（專利權）人: 蘇州船用動力系統股份有限公司
• 主分類號: B63H3/06
• 分類號: B63H3/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

本實用新型涉及一種輪緣式差動端面齒調距推進裝置，屬于船用設備技術領域。

調距槳因其能夠適應船舶不同推進工況，降低船舶啟停時間，減少主機啟停次數，而被廣泛應用于各類船舶上。另一類輪緣式推進器是近年發展的推進器，因其沒有槳轂，故水動性能好，能源利用率高。

目前調距槳只有槳轂式，通過復雜的液壓系統控制槳轂中的伺服油缸調節螺距變化，制造成本維護成本較高。輪緣式推進器只有定距槳變頻驅動式，通過永磁電機驅動輪緣旋轉，帶動連接在輪緣上的葉片，實現與螺旋槳相似的推進能力。

槳轂式調距槳，是通過油缸推動曲柄滑塊機構（或曲柄銷槽機構）的滑塊帶動曲柄旋轉，槳葉與曲柄緊固因而與曲柄一起旋轉，從而實現調節螺距的功能。這一結構經典可靠，已發展了近百年，但仍有缺點：一是曲柄滑塊機構的旋轉角度小，到達死點后旋轉力矩非常?。欢乔鷻C構需要一個同時連接多個槳葉曲柄的滑塊槽以保證各個槳葉轉角同步，習慣稱之為“導架”；而導架零件只能使用與小直徑的槳轂式調距槳，對于直徑數米的輪緣式調距槳則無法采用。

各種調距槳，均依靠液壓系統提供調距動力。因此在旋轉的軸上必須配置旋轉密封裝置提供液壓配油回路，這一裝置限制了液壓系統的壓力，使得調距機構中的油缸直徑較大；同時在較上軸系的調距槳推進器中，細而長的配油管路制造非常麻煩。在輪緣結構的推進器中，因沒有槳轂，如果使用配油裝置，則配油旋轉密封直徑太大，制造困難，密封難以保證。

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種輪緣式差動端面齒調距推進裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

輪緣式差動端面齒調距推進裝置，包括輪殼、輪緣和多只槳葉，特點是：所述輪緣通過軸系軸承支撐于輪殼中，多只齒輪盤沿周向置于輪緣上，每只齒輪盤上固定一槳葉，齒輪盤與前端面齒圈和后端面齒圈相嚙合，前端面齒圈和后端面齒圈分別通過徑向軸承支撐于輪緣上，前端面齒圈和后端面齒圈上分別設有永磁電機轉子，前端面齒圈上的永磁電機轉子和后端面齒圈上的永磁電機轉子分別與輪殼上永磁電機定子相對。

進一步地，上述的輪緣式差動端面齒調距推進裝置，其中，所述槳葉通過螺栓緊固于齒輪盤上。

更進一步地，上述的輪緣式差動端面齒調距推進裝置，其中，所述輪緣與輪殼之間設有骨架密封。

本實用新型技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

本實用新型輪緣式差動端面齒調距推進裝置，是一種輪緣推進器，在回轉中心沒有回轉軸；該推進裝置能夠通過差動端面齒輪機構實現葉片同步偏轉，實現螺旋槳螺距變化；該推進器裝置的驅動動力來自內置于輪緣里的兩臺永磁變頻電機，端面齒輪的差動，通過頻率變化控制兩臺電機產生旋轉差來實現。設計可行的調距結構，使得葉片能夠在輪緣上旋轉角度，且各個葉片轉角同步。系統均集成在一起，沒有傳統意義上的傳動軸系、聯軸節等，極大的節省了空間。沒有調距槳轂，提高了相同直徑下的螺旋槳效率。采用了新型的永磁電機進行推進，更加節能環保。

下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明：

圖1：本實用新型的軸測示意圖；

圖1：本實用新型的軸測示意圖；

圖2：本實用新型的截面剖視示意圖。

如圖1、圖2所示，輪緣式差動端面齒調距推進裝置，包括輪殼10、輪緣9和多只槳葉1，輪緣9通過軸系軸承7支撐于輪殼10中，多只齒輪盤2沿周向置于輪緣9上，每只齒輪盤2上安裝一槳葉1，齒輪盤2與前端面齒圈3和后端面齒圈相嚙合，前端面齒圈3和后端面齒圈分別通過徑向軸承6支撐于輪緣9上，前端面齒圈3設有永磁電機轉子5，后端面齒圈上也設有永磁電機轉子，前端面齒圈3上的永磁電機轉子和后端面齒圈上的永磁電機轉子分別與輪殼上永磁電機定子4相對。

槳葉1通過螺栓緊固在齒輪盤2上，齒輪盤根據差動原理可以調整角度，齒盤即槳葉的實際調整角度，通過測量端面齒盤的差動角進行反饋。齒輪盤2與輪緣9的接觸面承受螺旋槳旋轉產生的推力、離心力。齒輪盤2分別與前端面齒圈3和后端面齒圈嚙合，當端面齒圈同向同步轉動時，槳葉1隨輪緣9回轉；當兩個端面齒圈旋轉有差動時，直齒齒輪同步發生旋轉（調節螺距），并同時隨輪緣回轉。

兩個端面齒圈通過徑向軸承6支撐，并與永磁電機轉子5聯接為一體。兩臺永磁電機同步旋轉時帶動端面齒圈同步旋轉，當變頻脈沖控制兩臺電機產生轉差時，端面齒圈也產生差動，差動實現槳葉偏轉。