專利名稱：帶反力矩螺旋筋板的空心傳動(dòng)軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種設(shè)有反力矩螺旋筋板并可增強(qiáng) 抗彎、抗扭性能的空心傳動(dòng)軸。
背景技術(shù)：
隨著大功率內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的問世，傳輸功率的傳動(dòng)軸也必將向大型化、 大功率方向發(fā)展。比較典型的是兆瓦級(jí)大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，目前最大的瓶頸就是 超高風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的垂直軸如何向地面發(fā)電設(shè)備傳遞巨大的轉(zhuǎn)矩，這也是制約垂直軸風(fēng)電系統(tǒng) 向大型、特大型化發(fā)展中至今未能解決的技術(shù)難題。如采用百米或百米以上高度、兩米左右 直徑的實(shí)心軸傳遞，其巨大的自身重量就難以使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，更談不上傳遞大功率力矩。如 采用空心管作為中心帆桿結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)軸，這種數(shù)米直徑幾十毫米壁厚的空心鋼管也只能傳 遞千瓦級(jí)功率的轉(zhuǎn)矩，仍然難以適應(yīng)大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的需要。發(fā)明內(nèi)容為了解決目前沒有傳遞大功率轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸，本實(shí)用新型提供一種自身重量輕， 抗彎、抗扭機(jī)械性能強(qiáng)并可與大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)配套使用的帶反力矩螺旋筋板的空 心傳動(dòng)軸。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這種帶反力矩螺旋筋板的空心 傳動(dòng)軸，包括空心鋼管，主要是在空心鋼管的中心位置軸向地設(shè)有一芯軸，芯軸與空心鋼管 之間設(shè)有螺旋筋板，螺旋筋板的大徑軌跡表面與空心鋼管管壁內(nèi)徑表面通過焊、鑄、軋等方 式螺旋連接，螺旋筋板的小徑軌跡表面與芯軸外徑表面螺旋連接，螺旋筋板的螺旋升角為 10° 45°，并使螺旋筋板的螺旋升角方向與工作力矩M傳遞方向相反；所說的空心鋼管 可以是變徑空心鋼管。本實(shí)用新型的有益效果是主要是由于在空心傳動(dòng)軸內(nèi)焊接了反力矩螺旋筋板， 因而取代了實(shí)心軸或減小了傳動(dòng)軸壁厚，使大型立式軸重量產(chǎn)生的軸向力大大減少，也減 輕了傳動(dòng)軸的重量，降低了制造成本。特別是螺旋筋板的螺旋升角方向與工作力矩M傳遞 方向相反，充分發(fā)揮了螺旋筋板的抗彎、抗扭特性，使同等直徑、厚度、材質(zhì)管形件的抗扭、 抗彎性能提高5 10倍。經(jīng)計(jì)算，未設(shè)螺旋筋板的空心傳動(dòng)軸最大轉(zhuǎn)矩為1200KN ·πι，增加 了反力矩螺旋筋板之后，空心傳動(dòng)軸最大轉(zhuǎn)矩增大為5800ΚΝ·πι。因此比較好地解決了傳動(dòng) 軸傳遞大轉(zhuǎn)矩的技術(shù)難題，也為大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的推廣使用提供了保障。本實(shí)用新型可在各類船舶螺旋漿動(dòng)力傳輸、大型運(yùn)載車輛動(dòng)力傳輸以及鋼鐵、石 油、礦山等裝備制造業(yè)使用的各類傳遞大功率轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力傳輸中廣泛使用?？梢灶A(yù)見，本實(shí) 用新型對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)大型化、超大化中的動(dòng)力傳輸必將作出重大貢獻(xiàn)。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖。圖中1.芯軸，2.螺旋筋板，3.空心鋼管，4.螺旋升角。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明如圖1、2、3所示，這是與大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置配套使用的帶反力矩螺旋筋板 的空心傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸總高為100m，材質(zhì)為Q235，軸底部直徑3. 5m，軸頂部直徑1. lm，軸體 自下而上由不等厚變徑的空心鋼管3組成，底部的空心鋼管3壁厚為40mm，頂部的空心鋼管 3壁厚為15mm，在空心鋼管3的中心位置軸向地設(shè)有一根芯軸1，芯軸1與空心鋼管3之間 設(shè)有螺旋筋板2，螺旋筋板2的螺旋升角α值為16. 5°，螺旋筋板2的大徑軌跡表面與空 心鋼管3管壁內(nèi)徑表面通過滿焊方式螺旋連接，螺旋筋板2的小徑軌跡表面與芯軸1外徑 表面也通過滿焊方式螺旋連接，螺旋筋板2的螺旋升角4方向與工作力矩M的傳遞方向相 反，傳動(dòng)軸最大轉(zhuǎn)矩為5800ΚΝ · m。
權(quán)利要求1.一種帶反力矩螺旋筋板的空心傳動(dòng)軸，包括空心鋼管(3)，其特征在于在空心鋼管 (3)的中心位置軸向地設(shè)有一芯軸(1)，芯軸(1)與空心鋼管(3)之間設(shè)有螺旋筋板O)，螺 旋筋板O)的大徑軌跡表面與空心鋼管C3)管壁內(nèi)徑表面螺旋連接，螺旋筋板O)的小徑 軌跡表面與芯軸(1)外徑表面螺旋連接，螺旋筋板O)的螺旋升角方向與工作力矩M的傳 遞方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶反力矩螺旋筋板的空心傳動(dòng)軸，其特征在于螺旋筋板(2) 的螺旋升角⑷為10° 45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶反力矩螺旋筋板的空心傳動(dòng)軸，其特征在于所說的空心鋼 管(3)可以是變徑空心鋼管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶反力矩螺旋筋板的空心傳動(dòng)軸，它包括空心鋼管，要點(diǎn)是在空心鋼管的中心位置軸向地設(shè)有一芯軸，芯軸與空心鋼管之間設(shè)有螺旋筋板，螺旋筋板的大徑軌跡表面與空心鋼管管壁內(nèi)徑表面焊接，螺旋筋板的小徑軌跡表面與芯軸外徑表面焊接，螺旋筋板的升角為10°～45°，螺旋筋板的螺旋升角方向與工作力矩M傳遞方向相反。本實(shí)用新型減少了傳動(dòng)軸壁厚和重量，降低了制造成本，增強(qiáng)了傳動(dòng)軸的抗彎、抗扭特性，解決了傳動(dòng)軸傳遞大轉(zhuǎn)矩的技術(shù)難題，為大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的推廣使用提供了保障，可在各類船舶螺旋漿動(dòng)力傳輸、大型運(yùn)載車輛動(dòng)力傳輸以及其他大功率轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力傳輸中廣泛使用。
文檔編號(hào)F16C3/02GK201836202SQ20102060383
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者刁新華, 王麗君, 王京福 申請(qǐng)人:山東中泰新能源發(fā)展有限公司