[發(fā)明專利]船舶用高彈性聯(lián)軸器

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• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104533976A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石光洲
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇榮基重工科技有限公司
• 主分類號: F16D3/56
• 分類號: F16D3/56;F16D3/52
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及船舶用配件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高彈性聯(lián)軸器。

背景技術(shù)：

隨著造船技術(shù)的發(fā)展，人們對動力裝置系統(tǒng)運行的安全性、可靠性和舒適性的要求越來越高，越來越多的船舶在動力裝置中選用高彈性聯(lián)軸器來解決軸系的振動與噪聲問題。高彈性聯(lián)軸器的主要彈性元件是扭轉(zhuǎn)承載的橡膠組件，橡膠組件可設(shè)計成單排或多排，各橡膠組件又有多種標準剛度可供選擇，可極大范圍地滿足扭振計算所確定的剛度要求。有的高彈性聯(lián)軸器中還有軸向承載的膜片組件，膜片組件采用2～4片0.65～1mm厚度的彈簧鋼材料，因而具有極大的軸向承載和軸向位移補償能力。

在船舶動力系統(tǒng)中使用高彈性聯(lián)軸器的主要目的是傳遞功率和扭矩，補償徑向，軸向和角向?qū)χ姓`差，補償旋轉(zhuǎn)動量的振蕩，調(diào)整系統(tǒng)自振頻率。高彈性聯(lián)軸器具有重量輕，安裝方便，各向位移補償量大，阻尼大，吸振能力及調(diào)頻能力強等特點，能較好地保護主機、齒輪箱和軸系。

但是目前，在使用了高彈性聯(lián)軸器的船舶主推進裝置中會發(fā)生一些這樣或那樣的事故。很多事故的主要原因就是沒有充分把握如何正確地在船舶動力裝置中用好高彈性聯(lián)軸器。

如果柴油機采用隔振措施，在柴油機輸出端和軸系之間設(shè)置一個高彈性聯(lián)軸器是必需的。特別有減速齒輪箱的狀況，為避免產(chǎn)生沖擊，更應(yīng)如此。因此，高彈聯(lián)軸器在艦船動力裝置中的應(yīng)用相當廣泛。

目前，高彈性聯(lián)軸器品種繁多。在船舶上廣泛應(yīng)用的蓋斯林格型、伏爾康型和RATO型等聯(lián)軸器均已形成標準化、系列化產(chǎn)品，基本滿足了各種艦船動力裝置的要求。但如前述的金屬彈性聯(lián)軸器阻尼小，如果采用硅油增加阻尼，則增加了工藝的復(fù)雜性，造價高、維護困難。某型船上應(yīng)用的蓋斯林格聯(lián)軸器就發(fā)生了幾起故障事故。

而采用橡膠為原料制成的彈性元件由于材料本身的限制，影響了高彈性聯(lián)軸器的使用性能。橡膠彈性元件導(dǎo)熱性差，當溫度達到170℃以上時，橡膠材料則會迅速分解，致使橡膠彈性元件強度下降，甚至斷裂。如日本報道的橡膠元件聯(lián)軸器損壞較多。橡膠彈性元件的使用環(huán)境溫度范圍較窄，耐油性和耐高溫差的缺點也影響了它的使用范圍。主要有扭振和減缸運行引起的扭矩變化使橡膠元件發(fā)熱(高達100℃)而破損，發(fā)生沖擊時因螺旋槳慣性產(chǎn)生反扭矩使橡膠產(chǎn)生裂紋。橡膠復(fù)合材料之間的結(jié)合力對聯(lián)軸器整個的強度有影響，在使用中易發(fā)生疲勞破壞。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種船舶用高彈性聯(lián)軸器，它采用金屬彈性元件代替橡膠彈性元件，能夠在高溫環(huán)境下使用，且耐油性、耐腐蝕，使用環(huán)境溫度范圍增大，使用壽命大大延長。具有大位移補償能力，適用于各種動力傳動裝置軸系的彈性連接。

為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案：它包含波紋管、限扭角結(jié)構(gòu)、輸入法蘭、金屬彈性元件組件、內(nèi)壓環(huán)、輸出法蘭，輸入法蘭的內(nèi)壁通過螺栓組件同軸連接有限扭角結(jié)構(gòu)，限扭角結(jié)構(gòu)的后側(cè)同軸設(shè)置有內(nèi)壓環(huán)，且限扭角結(jié)構(gòu)與內(nèi)壓環(huán)之間固定安裝有波紋管，波紋管與限扭角結(jié)構(gòu)和內(nèi)壓環(huán)所形成的空間內(nèi)設(shè)置有金屬彈性元件組件，金屬彈性元件組件的兩端分別與限扭角結(jié)構(gòu)和內(nèi)壓環(huán)固定連接，內(nèi)壓環(huán)的后側(cè)同軸固定連接有輸出法蘭。

進一步地，所述的金屬彈性元件組件由螺旋式金屬彈性體等距纏繞在安裝架之間構(gòu)成，且螺旋式金屬彈性體可采用對稱式或者非對稱式等距螺旋纏繞法與安裝架連接。

進一步地，所述的螺旋式金屬彈性體采用不銹鋼絲和碳纖維束絞合而成，且不銹鋼絲經(jīng)抗蝕處理。

進一步地，所述的波紋管、限扭角結(jié)構(gòu)、輸入法蘭、內(nèi)壓環(huán)以及輸出法蘭均采用不銹鋼材質(zhì)制成，且其表面均涂覆有耐腐蝕涂層。使之整體具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐溫變性能。

本發(fā)明具有以下特性：

1、采用金屬彈性元件組件作為彈性元件，配合波紋管的設(shè)計，不僅密封效果好，能夠保護彈性元件，使得聯(lián)軸器可以自動補償在軸向、徑向、扭轉(zhuǎn)和軸傾角等方向所形成的位置偏移；

2、螺旋式金屬彈性體采用經(jīng)抗蝕處理的不銹鋼絲和碳纖維束絞合成線纜的形式，能夠有效地消耗掉系統(tǒng)的運動能量，系統(tǒng)運行平穩(wěn)性得到提升；

3、聯(lián)軸器中安裝有限扭角結(jié)構(gòu)，能夠避免意外的超載運行造成聯(lián)軸器的損壞。

4、聯(lián)軸器所有的構(gòu)件均采用不銹鋼材質(zhì)制成，且其表面均涂覆有耐腐蝕涂層，使其不僅能夠延長使用壽命，更能大幅度提升整體性能。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本發(fā)明中螺旋式金屬彈性體采用對稱式等距螺旋纏繞法的結(jié)構(gòu)示意圖，