專利名稱：一種插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)及槳葉螺距調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于船舶的推進裝置或操舵裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于模型可調(diào)螺旋槳 設(shè)計、開發(fā)、試驗的螺旋槳槳葉螺距調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
船舶推進裝置對船舶營運的經(jīng)濟性起著決定性的作用。在選擇船舶推進系統(tǒng)時最 重要的參數(shù)是投資費用、空間要求、推進效率或相應(yīng)的燃油消耗率、可靠性和在船舶 營運期間推進系統(tǒng)的有效利用率。
在船舶推進裝置的設(shè)計中，發(fā)動機、螺旋槳和船舶水動力特性之間的相互作用有 特殊重要意義；只有考慮了它們的組合，而且整個系統(tǒng)配置為最佳時，船舶推進系統(tǒng) 才稱得上成本合理。
減少船舶阻力、改善船舶和螺旋槳水動力性能、提高主機效率和扭矩傳輸各單元 的效率以及在加熱設(shè)備和發(fā)電設(shè)備采用節(jié)能系統(tǒng)，就能達到減少船舶燃油消耗和降低 燃油費用的目的。
將現(xiàn)有類型的發(fā)動機和推進器進行不同組合，可得到一系列可能的推進裝置方案， 每艘船應(yīng)根據(jù)船型及其計劃運輸服務(wù)范圍選擇最佳的推進系統(tǒng)方案，在這個選擇過程 中，螺旋槳相關(guān)參數(shù)的設(shè)計、開發(fā)和試驗是最關(guān)鍵的步驟之一。
在螺旋槳設(shè)計、開發(fā)和試驗過程中，為確保各種船舶在各種環(huán)境工況下達到最佳 的功效，必需通過對模型可調(diào)螺旋槳進行相關(guān)實驗，以便得到最佳的螺旋槳葉的螺距。
螺距的定義螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周在軸向移動的距離。
公開日為2008年5月21日，公開號為CN 101181929A的中國發(fā)明專利申請中公 開了一種"船用主推調(diào)距槳裝置的選型設(shè)計方法"，其根據(jù)船體、主機和齒輪箱的已知 參數(shù)，選擇槳轂直徑dH，并按照定距槳系列圖譜確定調(diào)距槳的槳葉直徑D，盤面比 EAR,螺距比P/D,效率ti,槳葉數(shù)z;按照經(jīng)驗公式確定調(diào)距槳槳葉的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣 量；并進行槳轂強度校核和承載能力校核，較好地滿足了調(diào)距槳使用性能的要求，以 得到安全性和可靠性較佳的選型設(shè)計方案，設(shè)計資金投入少，程序簡化，設(shè)計周期比 較短，系統(tǒng)性好，數(shù)據(jù)化處理方便，便于計算機管理，數(shù)據(jù)準確可靠，與后期設(shè)計的誤差較小，在調(diào)距槳的后期技術(shù)設(shè)計過程中對選型設(shè)計所確定參數(shù)的改動少，調(diào)整方 便，使后期設(shè)計流程簡化，周期縮短，效率提高。
該技術(shù)方案適用于螺旋槳的設(shè)計和開發(fā)階段，其結(jié)果仍然有待于實際試驗/實驗環(huán) 節(jié)進行驗證和/或修改。
目前，在實際的試驗/實驗環(huán)節(jié)中，常用/公知的對模型可調(diào)螺旋槳進行調(diào)距(實 際上是調(diào)整螺旋槳葉片相對于某一基準平面的旋轉(zhuǎn)夾角)，是采用手工調(diào)距/變角法， 其利用刻度、刻線與放大鏡相結(jié)合進行找準和定位，其旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)困難，精確度低， 費力、費時、效率低，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡潔，操作方便，穩(wěn)定、可靠，螺距 定位精確度高，調(diào)距效率高的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)及槳葉螺距調(diào)節(jié)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，包括槳轂和槳葉，其 所述槳葉的根部設(shè)置有伸入槳轂的根部軸，所述槳轂通過槳葉根部軸與槳葉聯(lián)接，其 特征是:所述的槳轂包括第一和第二半槳轂，第一和第二半槳轂為哈付式結(jié)構(gòu)；在第 一和第二半槳轂設(shè)置槳轂固結(jié)螺釘，將相向扣合的分體式第一和第二半槳轂固結(jié)為一 體；在所述槳葉根部軸和第一、第二半槳轂上，設(shè)置槳葉定位組件；在所述槳葉根部 軸的端部和第一和第二半槳轂之間，對應(yīng)設(shè)置槳葉螺距/角度定位銷和定位孔。
其所述的槳轂固結(jié)螺釘至少為兩個，垂直于槳葉根部軸的軸線設(shè)置。
其所述的槳葉定位組件包括設(shè)置在槳葉根部軸上的環(huán)狀定位槽、設(shè)置在第一和第 二半槳轂上的槳葉定位孔和位于定位孔中的槳葉定位螺釘，其環(huán)狀定位槽和槳葉定位 孔垂直于槳葉根部軸的軸線設(shè)置。
其所述的槳葉定位孔/槳葉定位螺釘至少設(shè)置兩組,各組槳葉定位孔/槳葉定位螺釘 之間沿槳葉根部軸外表面圓周均布設(shè)置。
其所述的槳葉螺距/角度定位銷至少為一個，其固定在槳葉根部軸的端部，與槳葉 根部軸的軸線平行設(shè)置；所述各槳葉螺距/角度定位銷釘沿著以槳葉根部軸軸線為圓 心、直徑小于槳葉根部軸直徑的定位圓周，均布設(shè)置；在第一和第二半槳轂中與槳葉 螺距/角度定位銷釘相對應(yīng)的位置，同圓心地設(shè)置槳葉螺距/角度定位孔組。
進一步地，槳葉螺距/角度定位孔組包括多個沿著以槳葉根部軸軸線為圓心、沿定 位圓周等分或不等分地分布設(shè)置的槳葉螺距/角度定位孔。
其所述的槳葉根部軸與第一/第二半槳轂之間緊密配合設(shè)置，將槳葉根部軸定位/固結(jié)于第一和第二半槳轂中。
本發(fā)明還提供了一種上述機構(gòu)的槳葉螺距調(diào)節(jié)方法，包括對槳葉的螺距/角度進行 調(diào)節(jié)，其特征是
A) 旋出槳轂圓周上的槳葉定位螺釘；
B) 松開槳轂固結(jié)螺釘，使槳葉軸可自由轉(zhuǎn)動；
C) 拔出槳葉，使槳葉上的槳葉螺距/角度定位銷離開槳轂上的槳葉螺距/角度定 位孔；
D) 轉(zhuǎn)動槳葉，根據(jù)需要的角度將槳葉上的銷釘插入相應(yīng)的槳轂定位孔內(nèi)；
E) 旋入槳轂圓周上的槳葉定位螺釘，使槳葉軸按需要的螺距/角度定位；
F) 對同一槳轂上的其余槳葉重復(fù)上述步驟，使所有槳葉達到所需要的螺距/角度 且定位；
G)鎖緊漿轂上的槳轂固結(jié)內(nèi)六角螺釘，調(diào)整結(jié)束。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 采用插孔式調(diào)距機構(gòu)，螺距精確度高、省時、省力，調(diào)節(jié)螺距效率高；
2. 槳葉上的定位銷插入槳轂上的定位孔后穩(wěn)定性好，無軸向位移；
3. 可按用戶要求制作不同螺距的定位孔，調(diào)節(jié)、使用方便；
4. 轂采用哈付式結(jié)構(gòu)，能將槳葉與槳轂的配合間隙減少至零，使得槳葉在每次調(diào) 螺距時重復(fù)定位誤差減少到最低；
5. 槳葉上的定位銷和槳轂上的定位孔采用高精確度機床加工，定位精度高。


圖l為插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖2為插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)槳葉角度位置示意圖。
圖中1為第一半槳轂，2為槳葉，2-1為槳葉根部軸，2-2為槳葉環(huán)狀定位槽，3-1 為槳葉定位螺釘，3-2為槳葉定位孔，4為第二半槳轂，5為槳穀固結(jié)內(nèi)六角螺釘，6-1 為槳葉螺距/角度定位銷釘，6-2為槳葉螺距/角度定位孔，6-3為定位圓周。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
圖l中，本插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)包括槳轂和槳葉，其所述槳葉2的根部設(shè)置 有伸入槳轂的根部軸2-1,所述槳轂通過槳葉根部軸與槳葉聯(lián)接，其發(fā)明點在于漿轂包括第一半槳轂1和第二半槳轂4，第一和第二半槳轂為哈付式分體/扣合結(jié)構(gòu)；在第 一和第二半槳轂設(shè)置槳轂固結(jié)螺釘5，將相向扣合的分體式第一和第二半槳轂固結(jié)為 一體；在所述槳葉根部軸和第一、第二半槳轂上，設(shè)置槳葉定位組件；在所述槳葉根 部軸的端部和第一和第二半槳轂之間，對應(yīng)設(shè)置槳葉螺距/角度定位銷6-1和定位孔 6-2。
其所述的槳轂固結(jié)螺釘至少為兩個，垂直于槳葉根部軸的軸線設(shè)置。
其所述的槳葉定位組件包括設(shè)置在槳葉根部軸上的環(huán)狀定位槽2-2、設(shè)置在第一 和第二半槳轂上的槳葉定位孔3-2和位于定位孔中的槳葉定位螺釘3-1，其環(huán)狀定位槽 和槳葉定位孔垂直于槳葉根部軸的軸線設(shè)置。
其所述的槳葉定位孔/槳葉定位螺釘至少設(shè)置兩組，各組槳葉定位孔/槳葉定位螺釘 之間沿槳葉根部軸外表面圓周均布設(shè)置。
其所述的槳葉螺距/角度定位銷至少為一個，其固定在槳葉根部軸的端部，與槳葉 根部軸的軸線平行設(shè)置；所述各槳葉螺距/角度定位銷釘沿著以槳葉根部軸軸線為圓 心、直徑小于槳葉根部軸直徑的定位圓周均布設(shè)置；在第一和第二半槳轂中與槳葉螺 距/角度定位銷釘相對應(yīng)的位置，設(shè)置對應(yīng)的槳葉螺距/角度定位孔組。
其所述的槳葉根部軸與第一/第二半槳轂之間緊密配合設(shè)置，將槳葉根部軸定位/ 固結(jié)于第一和第二半槳轂中。
圖2實際上是圖1中第一和第二半槳轂的A-A'剖面圖，由圖可見，槳葉螺距/ 角度定位孔組包括多個沿著以槳葉根部軸軸線為圓心、沿定位圓周6-3等分或不等分 地分布設(shè)置的槳葉螺距/角度定位孔6-2。
通常，各槳葉螺距/角度定位孔之間相隔為5度為宜。
由圖亦可見，第一半槳轂l和第二半槳轂4為哈付式分體/扣合結(jié)構(gòu)；在第一和第 二半槳轂對稱地設(shè)置槳轂固結(jié)螺釘5，將相向扣合的分體式第一和第二半槳轂固結(jié)為 一體。
其槳轂固結(jié)螺釘至少為兩個，垂直于槳葉根部軸的軸線設(shè)置，出于便于加工和方 便操作的考慮，以選用內(nèi)六角螺釘為宜。
在實際使用時，出于受力均勻、定位準確、保證槳葉螺距穩(wěn)定可靠等方面的考慮，
槳轂固結(jié)螺釘5以對稱設(shè)置四個為宜；通過四個螺釘?shù)墓潭ǎ軠p小槳葉與槳轂的配
合間隙，重復(fù)定位精確度高；調(diào)節(jié)時松開螺釘，調(diào)節(jié)后鎖緊螺釘，槳轂緊固槳葉，保 證了槳葉螺距穩(wěn)定可靠、牢固不變。
同樣，為了保證槳葉升出距離固定不變，分布在槳轂圓周上的槳葉定位孔3-2和位于定位孔中的槳葉定位螺釘3-1也以對稱設(shè)置四個為宜。
槳轂上根據(jù)用戶所需螺距角制作的相應(yīng)定位銷孔6-2與槳葉上的定位銷6-1相對 應(yīng)配合，調(diào)節(jié)方便、準確，能減少調(diào)距時間，提高了調(diào)距精度和效率。
槳葉螺距/角度定位銷6-1和定位孔6-是一對多的關(guān)系，定位孔通常可以設(shè)置成 相隔5度設(shè)一個，可根據(jù)用戶所需的螺距角設(shè)定制作定位銷孔，調(diào)節(jié)槳葉螺距，這樣 的結(jié)構(gòu)。確保了定位和調(diào)節(jié)的精確度高、省時，快速、穩(wěn)定、牢固。
上述裝置的調(diào)節(jié)方法
實際操作時，第一/第二半槳轂1和4通過4個槳轂固結(jié)內(nèi)六角螺釘5將槳葉2 固定；調(diào)節(jié)槳葉螺距前旋出槳轂圓周上的四個槳葉定位螺釘3-1,松開四個槳轂固結(jié) 內(nèi)六角螺釘5，使槳葉軸可自由轉(zhuǎn)動，此時可拔出槳葉2，使槳葉上的槳葉螺距/角度 定位銷6-l離開槳轂上的槳葉螺距/角度定位孔6-2，轉(zhuǎn)動槳葉，根據(jù)需要的角度將槳 葉上的銷釘插入槳轂的定位孔內(nèi)，旋入槳葉定位螺釘3-1。按上述方法調(diào)節(jié)位于同一 漿轂上每個槳葉的角度后，鎖緊漿轂上的四個槳轂固結(jié)內(nèi)六角螺釘5即可。
特別地，申請人認為，對該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，根據(jù)以上技術(shù)方案和 實施例，可以很容易地聯(lián)想到其他的等同替換和/或變形。因此，本發(fā)明并不局限于上 述具體實施例，其僅僅作為例子對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的和/或示范性的說明。
在不背離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以根據(jù)上述技術(shù)方案 和/或具體實施例，通過各種等同替換，得到具有相同或相近似技術(shù)功能的技術(shù)方案，
但是這些技術(shù)方案均應(yīng)該包含在本^:明的權(quán)利要求的范圍及其等同的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明可廣泛用于各種螺旋槳設(shè)計、開發(fā)、試驗過程中的螺旋槳槳葉螺距調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1. 一種插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，包括槳轂和槳葉，其所述槳葉的根部設(shè)置有伸入槳轂的根部軸，所述槳轂通過槳葉根部軸與槳葉聯(lián)接，其特征是所述的漿轂包括第一和第二半槳轂，第一和第二半槳轂為哈付式結(jié)構(gòu)；在第一和第二半槳轂設(shè)置槳轂固結(jié)螺釘，將相向扣合的分體式第一和第二半槳轂固結(jié)為一體；在所述槳葉根部軸和第一、第二半槳轂上，設(shè)置槳葉定位組件；在所述槳葉根部軸的端部和第一和第二半槳轂之間，對應(yīng)設(shè)置槳葉螺距/角度定位銷和定位孔。
2. 按照權(quán)利要求1所述的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征是所述的槳轂固結(jié)螺 釘至少為兩個，垂直于槳葉根部軸的軸線設(shè)置。
3. 按照權(quán)利要求1所述的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征是所述的槳葉定位組 件包括設(shè)置在槳葉根部軸上的環(huán)狀定位槽、設(shè)置在第一和第二半槳轂上的槳葉定位孔 和位于定位孔中的槳葉定位螺釘，其環(huán)狀定位槽和槳葉定位孔垂直于槳葉根部軸的軸 線設(shè)置。
4. 按照權(quán)利要求3所述的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征是所述的槳葉定位孔/ 槳葉定位螺釘至少設(shè)置兩組，各組槳葉定位孔/槳葉定位螺釘之間沿槳葉根部軸外表面 週周均布設(shè)置。
5. 按照權(quán)利要求1所述的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征是所述的槳葉螺距/角 度定位銷至少為一個，其固定在槳葉根部軸的端部，與槳葉根部軸的軸線平行設(shè)置；所述各槳葉螺距/角度定位銷釘沿著以槳葉根部軸軸線為圓心、直徑小于槳葉根 部軸直徑的定位圓周，均布設(shè)置；在第一和第二半槳轂中與槳葉螺距/角度定位銷釘相對應(yīng)的位置，同圓心地設(shè)置 槳葉螺距/角度定位孔組。
6. 按照權(quán)利要求5所述的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征是所述的槳葉螺距/角 度定位孔組包括多個沿著以槳葉根部軸軸線為圓心、沿所述定位圓周等分或不等分地 分布設(shè)置的槳葉螺距/角度定位孔。
7. 按照權(quán)利要求1所述的插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征是所述的槳葉根部軸 與第一/第二半槳轂之間緊密配合設(shè)置，將槳葉根部軸定位/固結(jié)于第一和第二半槳轂 中。
8. —種如權(quán)利要求1所述機構(gòu)的槳葉螺距調(diào)節(jié)方法,包括對槳葉的螺距/角度進行 調(diào)節(jié)，其特征是A) 旋出槳轂圓周上的槳葉定位螺釘；B) 松開槳轂固結(jié)螺釘，使槳葉軸可自由轉(zhuǎn)動；C) 拔出槳葉，使槳葉上的槳葉螺距/角度定位銷離開槳轂上的槳葉螺距/角度定位孔；D) 轉(zhuǎn)動槳葉，根據(jù)需要的角度將槳葉上的銷釘插入相應(yīng)的槳轂定位孔內(nèi)；E) 旋入槳轂圓周上的槳葉定位螺釘，使槳葉軸按需要的螺距/角度定位；F) 對同一槳轂上的其余槳葉重復(fù)上述步驟，使所有槳葉達到所需要的螺距/角 度且定位；G) 鎖緊漿轂上的槳轂固結(jié)內(nèi)六角螺釘，調(diào)整結(jié)束。
全文摘要
一種插孔式槳葉螺距調(diào)節(jié)機構(gòu)及槳葉螺距調(diào)節(jié)方法，屬于船舶推進裝置領(lǐng)域。包括槳轂和槳葉，槳葉的根部設(shè)置有根部軸，其所述的槳轂為由第一和第二半槳轂構(gòu)成的哈付式結(jié)構(gòu)，在第一/第二半槳轂設(shè)置槳轂固結(jié)螺釘，在槳葉根部軸和第一、第二半槳轂上設(shè)置槳葉定位組件，在槳葉根部軸的端部和第一和第二半槳轂之間，設(shè)置槳葉螺距/角度定位銷和定位孔；本發(fā)明還提供了上述機構(gòu)的槳葉螺距調(diào)節(jié)方法。本技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡潔，操作方便、穩(wěn)定、可靠，螺距定位精確度高，調(diào)距效率高，可廣泛用于各種模型可調(diào)螺旋槳的設(shè)計/開發(fā)/試驗領(lǐng)域。
文檔編號B63B9/00GK101417701SQ20081020382
公開日2009年4月29日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者俊 吳, 謝永忠, 金文達 申請人:上海諸光機械有限公司