可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构的制作方法

本技术涉及一种船舶动力系统的轮缘推进器，尤其是一种轮缘推进器用轮毂结构。

背景技术：

1、轮缘推进器作为一款新型推进器，凭借其高效率、低噪声的优势受到了广大船东以及研究机构的青睐。桨叶作为轮缘推进器的关键部件，由电机直接驱动，将水流作用力转化为推力，进行实现推进器整体推进。与常规桨叶不同，轮缘推进器桨叶叶根直接嵌入转子内圈，桨叶叶梢靠近推力中心，由于轮缘推进器桨叶叶梢较薄，当轮缘推进器功率较高时，桨叶往往会因为航行工况较为恶劣，而出现变形、开裂。为了避免桨叶发生损坏，目前国内外通过将桨叶叶梢通过焊接或铸造的方式设计为一体，并采用轮毂结构进行支撑，但该结构一般存在以下问题：

2、1、现有桨毂支撑结构要求桨叶设计必须为一体式，一旦某片桨叶发生损坏，需要进行整体更换，与仅仅替换单片桨叶相比，维护成本较大。

3、2、轮毂支撑结构无论航行工况是否恶劣，均无法随意拆卸，虽然在一定程度上增加了桨叶结构强度，但由于轮毂结构占据一部分布置空间，进而造成推力损失，降低推进效率，影响航行经济性。

4、因此，需要设计一种可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，该结构可有效解决现有轮缘推进器桨叶支撑强度不足的问题，无论桨叶为单叶安装还是一体式整体安装，均可使用，同时还可以缓解轮缘推进器内部轴承过度承载的问题。该轮毂结构拆卸十分方便，可根据实际航行工况判断是否需要拆卸，无需对推进器本身进行拆卸，若航行工况良好，可以选择拆卸该轮毂结构，提高推进效率，保证航行经济性；若航行工况恶劣，可以通过安装该轮毂结构，以损失部分推进效率来保证桨叶结构的可靠性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提出一种可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，通过克服现有的轮缘推进器轮毂结构在使用中存在的不足，满足轮缘推进器用轮毂结构适用性、可靠性、安装便捷性等要求。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，包括支撑臂、支撑环、水润滑轴承、传动轴，传动轴通过夹紧装置固定连接单叶安装式桨叶，或者通过螺纹及紧固件固定连接一体式安装桨叶，实现载荷传递；两侧的传动轴分别由安装在两侧支撑环内侧的水润滑轴承提供支撑，支撑环通过支撑臂与推进器端面固定连接，用于将桨叶驱动件所产生的推力和径向载荷传递至推进器。

3、进一步，所述传动轴为对称布置，法兰面布置有螺栓孔，通过螺栓连接的方式与夹紧装置连接安装。

4、进一步，所述夹紧装置布置在轮缘推进器中心位置，以夹紧块夹紧的方式将桨叶的叶梢安装固定，使桨叶的叶梢串联到一起；夹紧装置两侧固定连接传动轴，用于实现载荷传；所述夹紧装置内配套安装锁紧环，在所有桨叶的叶梢全部安装完毕后采用锁紧环套入夹紧装置两侧，防止夹紧块之间发生错位、松动。

5、进一步，所述夹紧装置由多块夹紧块、多块弹性垫块拼装而成，数量与轮缘推进器桨叶数量相匹配，整体外形类似空心圆柱。

6、进一步，所述多块夹紧块为对称、配合安装，弹性垫块安装在夹紧块内侧，夹紧块端面设有螺纹孔，用于与传动轴的连接，实现载荷传递。

7、进一步，所述水润滑轴承通过过盈或胶装的安装方式安装在支撑环内侧。

8、进一步，所述支撑臂与支撑环为一体结构，在轮缘推进器两侧对称安装布置，其中支撑环用于承受推力和径向载荷。

9、进一步，所述支撑环外侧与支撑臂采用焊接或者一体铸造方式进行紧固，支撑臂用于载荷传递，支撑臂末端布置有螺栓孔，通过与轮缘推进器端面紧固，能将支撑环上的载荷传递至推进器本体。

10、进一步，所述支撑臂为弧形导流面结构，能减少水下推力损失，提升推进效率。

11、进一步，所述支撑环外端面布置有导流罩，导流罩整体外形为弧形，能有效降低桨毂结构的推力损失，四周布置有螺栓孔，与支撑环采用螺栓连接。

12、本实用新型的有益效果为：

13、1、安装拆卸灵活，使用者可根据航行工况随时安装或拆卸，且无需对轮缘推进器本身进行拆装，确保航行经济性、可靠性。

14、2、使用对象灵活，结构本身自带夹紧装置，若桨叶为单叶安装，可使用夹紧装置进行紧固加强，若桨叶为一体式安装则不需采用夹紧装置，直接通过传动轴进行安装，可同样实现桨叶加强、防护效果。

15、3、结构本身环保、可靠，采用水润滑轴承作为承载部件，整体结构简单，无需密封结构，且以水作为润滑介质，避免了采用油润滑所产生的泄漏、环保问题。水润滑轴承间隙与推进器内部轴承间隙相配合，可通过分担载荷的形式，提高整机工作寿命。

16、通过采用本实用新型的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，分担轮缘推进器桨叶以及内部轴承的承载压力，可有效提高轮缘推进器承载能力，促进轮缘推进器得到大功率、高水准应用。

技术特征：

1.一种可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：包括支撑臂、支撑环、水润滑轴承、传动轴，传动轴通过夹紧装置固定连接单叶安装式桨叶，或者通过螺纹及紧固件固定连接一体式安装桨叶，用于实现载荷传递；两侧的传动轴分别由安装在两侧支撑环内侧的水润滑轴承提供支撑，支撑环通过支撑臂与推进器端面固定连接，用于将桨叶驱动件所产生的推力和径向载荷传递至推进器本体。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述传动轴为对称布置，法兰面布置有螺栓孔，通过螺栓连接的方式与夹紧装置连接安装。

3.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述夹紧装置布置在轮缘推进器中心位置，以夹紧块夹紧的方式将桨叶的叶梢安装固定，使桨叶的叶梢串联到一起；夹紧装置两侧固定连接传动轴，用于实现载荷传；所述夹紧装置内配套安装锁紧环，在所有桨叶的叶梢全部安装完毕后采用锁紧环套入夹紧装置两侧，防止夹紧块之间发生错位、松动。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述夹紧装置由多块夹紧块、多块弹性垫块拼装而成，数量与轮缘推进器桨叶数量相匹配，整体外形类似空心圆柱。

5.根据权利要求4所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述多块夹紧块为对称、配合安装，弹性垫块安装在夹紧块内侧，夹紧块端面设有螺纹孔，用于与传动轴的连接，实现载荷传递。

6.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述水润滑轴承通过过盈或胶装的安装方式安装在支撑环内侧。

7.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述支撑臂与支撑环为一体结构，在轮缘推进器两侧对称安装布置，其中支撑环用于承受推力和径向载荷。

8.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述支撑环外侧与支撑臂采用焊接或者一体铸造方式进行紧固，支撑臂用于载荷传递，支撑臂末端布置有螺栓孔，通过与轮缘推进器端面紧固，能将支撑环上的载荷传递至推进器本体。

9.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述支撑臂为弧形导流面结构，能减少水下推力损失，提升推进效率。

10.根据权利要求1所述的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，其特征在于：所述支撑环外端面布置有导流罩，导流罩整体外形为弧形，能有效降低桨毂结构的推力损失，安装面四周布置有螺栓孔，与支撑环采用螺栓连接。

技术总结本技术涉及一种可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，包括支撑臂、支撑环、水润滑轴承、传动轴，传动轴通过夹紧装置固定连接单叶安装式桨叶，或者通过螺纹及紧固件固定连接一体式安装桨叶，实现载荷传递；两侧的传动轴分别由安装在两侧支撑环内侧的水润滑轴承提供支撑，支撑环通过支撑臂与推进器端面固定连接，用于将桨叶驱动件所产生的推力和径向载荷传递至推进器本体。通过采用本技术的可拆卸式轮缘推进器用轮毂结构，分担轮缘推进器桨叶以及内部轴承的承载压力，可有效提高轮缘推进器承载能力，促进轮缘推进器得到大功率、高水准应用。技术研发人员：柯周军,田忠殿,郑建,梁金雄,许汪歆受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司技术研发日：20230927技术公布日：2024/5/8