专利名称：带有可拆卸桨叶的船用推进器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一组合式船用推进器，即船用推进器，其桨叶可拆卸地固定于轮毂体。特别地，本发明涉及一具有中空轮毂体和多个推进器桨叶的组合式船用推进器，该推进器桨叶绕着轮毂体分布，并可拆卸地固定于其上且与轮毂体的壁的外支撑表面接合。
尽管没有限制，本发明在具有可调桨叶的组合式推进器中特别有用，即推进器的桨叶可移动至轮毂体的选定节距位置并锁定于此位置。
在此种推进器中，从桨叶节距在推进器旋转时不能使其改变的意义上讲，桨叶节距是固定的。然而，在推进器静止时，可在一定相对狭窄范围内改变节距。
由于装备有推进器的船的操作条件变化，船用推进器不时需要改变节距，如在从夏季操作到冬季操作的变化方面或在最大速度或巡航速度的操作变化方面。
专利说明书GB-1455504和DE-483317以及1974年由KarlstadsMekaniska Werkstad(瑞典)出版的公司出版物kaMeWa ABP(可调组合式推进器)，示出带有可拆卸式桨叶的组合式船用推进器的现有技术的一些实施例，各桨叶用多个螺栓固定于轮毂体。在这些现有技术推进器中，推进器桨叶由许多紧固装置锁定于轮毂体上。各紧固装置包括螺纹螺栓形式的张紧杆，此螺栓穿过形成于轮毂体和桨叶凸缘的孔延伸，而桨叶通过桨叶凸缘置放于轮毂体的支撑表面上。
在专利文件GB-1455504所示的推进器中，螺栓是柱头螺栓，其从轮毂体内穿过进入桨叶凸缘内的螺纹盲孔，并由旋拧入柱头螺栓的内端的螺母拧紧。用隼销将桨叶相对轮毂体定位于精确节距位置。没有调节节距的余地。
在专利文件DE-483317所示的推进器中，螺栓是有头螺栓，其从外侧即暴露于水的桨叶凸缘的侧面穿过，再穿过桨叶凸缘内的细长孔，然后进入轮毂体。尽管桨叶凸缘内的细长孔的形状的目的不是使节距可调，不过可允许节距的一些调节。
在上述公司出版物所示的推进器中，有头螺栓从轮毂体的内侧穿过，进入桨叶凸缘内的螺纹盲孔。将桨叶凸缘上的孔和轮毂体上的孔布置成可选择一些不同的预定节距位置。用隼销将桨叶精确地定位于不同节距位置。当一桨叶待调节时，首先松开螺栓使得在可调节范围内绕着其纵向轴线转动桨叶至所期望的位置。然后，使螺栓拧紧以将桨叶锁定于选定位置。
可以理解，桨叶牢牢地锁定于选定的调节位置是非常重要的。螺栓须抵靠支撑表面夹持桨叶凸缘的力，以及由此将螺栓拧紧的扭矩是非常大的。螺栓附近的适合于使用扳手或其它拧紧工具的空间是有限的，然而，由于该原因及其它原因，施加一足够大的以保证根据桨叶凸缘和轮毂体之间摩擦的满意地锁定是困难的。这在螺栓从轮毂体内侧拧紧时是特别的。
同样的问题存在于具有非调节桨叶的组合式推进器中。即使在此种推进器中，必须在相当大的扭矩下将紧固装置拧紧。
在现有技术的推进器中，用以精确地将桨叶相对于轮毂体放置并防止在调节后节距发生不期望的变化的隼销也占据了一定的空间，由于此原因，在调节范围内只有少数固定的节距位置是可行的。
希望能够在调节范围的界限内基本连续不断地把桨叶调节至无数个如所期望的可选择的调节位置，还能够将桨叶可靠地锁定在每个选定调节位置上而不必使用隼销。无论推进器是否是具有可调桨叶的类型，也希望用合适的力在轮毂体内侧使用紧固装置，并使用足够小的以可用在轮毂体内侧的工具。
因此，本发明的目的是提供开始指出的具有这些期望的性能的推进器。
根据本发明，用具有后附独立权利要求的特征部分所述特点的推进器实现这一目的。从属权利要求涉及根据本发明的推进器的优选特点。
从下述说明书会更明显看出，可以是螺栓的柄部的各张紧杆可设置有如螺母或螺栓头的凸缘部件，其具有多个绕着张紧杆分布的凹槽和多个类似的张紧部件，这些张紧部件容纳于这些凹槽内并且可从凸缘部件向轮毂体的壁延伸，以迫使凸缘部件离开轮毂体的壁，从而使张紧杆张紧。
自然地，各张紧部件会施加仅仅一部分的张紧力，必须将该张紧力施加于张紧杆上以保证推进器桨叶相对轮毂体的可靠的摩擦锁定。然而，张紧部件施加的结合张紧力可以保证牢靠的锁定，而不必使单个张紧部件承受用于现有技术推进器的桨叶的牢固锁定所需的小部分力大的作用力，其中对于各紧固件装置，将扭矩施加于单个紧固件螺栓头部或紧固件螺栓上的螺母上。
由于各张紧部件必须承受小力的作用，可用小的工具如在张紧部件是螺钉时用力扳手，实现张紧杆的张紧。因此，在许多情况下，从轮毂体的空腔内实施张紧操作是可能的，本发明涉及的推进器类型通常足够大，以使在调节推进器位置时允许机械师用手持力工具在轮毂体内工作。
在这种情形下，张紧杆可从与轮毂体的支撑表面接合的桨叶凸缘的侧边进入推进器桨叶内。因此，它们不需要完全延伸穿过整个桨叶凸缘的厚度，从而其会有一个光滑的外表面。这也意味着，与轮毂体上的支撑表面接合的整个凸缘表面有利于张紧杆的应用。另一方面，如果张紧杆从相对侧即暴露于水的一侧进入桨叶凸缘内，推进器桨叶的根部限制有利于张紧杆的应用的空间。
可从下面对附图中的作为示例的实施例的描述，更好地理解本发明，即具有可调桨叶的组合式推进器。
图1是推进器和部分相关的推进器轴的侧视图；图2类似于图1，但示出沿包含推进器的轴线的平面的推进器的轮毂体剖视图；图3是如图2所示的轮毂体的上部左角隅和推进器桨叶凸缘的邻接部分的放大剖视图；以及图4是从图3的IV-IV线观察的轮毂体的局部视图。
图中所示的组合式船用推进器10螺栓连接于推进器轴S上的凸缘R上，仅示出部分轴，且其轴线用附图标记C指明。推进器10包括一通常为立方体形状的中空轮毂体11，该轮毂体11包括一通过其将轮毂体螺栓连接于推进器轴凸缘R上的前壁12、一后壁13和四个绕着轴线C设置的侧壁14。四个侧壁的其中三个示于图2而第四个示于图1。
以推进器轴的轴线C为中心的圆形开口12A和13A形成于前壁12和后壁13上。形成于侧壁14的圆形开口14A以正交轴线L(图中仅示出其中之一)为中心，轴线在K点互相相交并与推进器轴的轴线相交。
一般地，后壁开口13A由可拆卸的盖板15紧密地封闭，通过该开口13A可接近轮毂体11的空腔11A。
各侧壁14的外表面形成用于推进器桨叶16的外部平坦的支撑表面14C，该推进器桨叶16通过以轴线L为中心的圆形桨叶凸缘17固定于轮毂体11上。圆形平坦的突起17A形成于面向轮毂体11的桨叶凸缘17的侧面上，并凸入侧壁14的开口14A内以使桨叶凸缘17定心，从而使整个推进器桨叶16相对轮毂体11定心。在同一侧，桨叶凸缘具有容放密封环18的环形槽道，桨叶凸缘通过该密封环18与支撑表面14C密封接合。
设置成十字构形的四个推进器桨叶16的每一个由多个，在所示实施例中为十六个柱头螺栓形式的张紧杆19固定于轮毂体11上，这些柱头螺栓沿着以轴线L为中心的假想圆柱形表面D均匀地间隔开，而其轴线T包含于该柱体表面D中并平行于轴线L。
各该张紧杆或柱头螺栓19稍有间隙地延伸穿过侧壁14上的开口20，并具有一旋拧入桨叶凸缘17的螺纹盲孔17B的端部。开口20沿包含柱头螺栓19的轴线的上述假想柱体表面D均匀地分布。
如图4所示，开口20沿周向方向是细长的，以允许推进器桨叶16绕着轴线L有轻微的旋转运动，从而允许推进器桨叶的节距角α在几度的调节角度范围内的无级(连续)变化。
柱头螺栓19的另一端部向内延伸越过侧壁14的内侧，并使在此称作张紧螺母的元件21旋拧到其上。张紧螺母21用作以强大的力抵靠支撑表面14C将推进器桨叶凸缘17夹紧。这种螺母为美国Pennsylvania州，Carnegie市，Superbolt公司销售的、商标为SUPERBOLT的类型(“扭矩螺母”)。
张紧螺母21包括通常形式为圆柱形螺母体的凸缘部件22，其带有与柱头螺栓19的外螺纹配合的内螺纹。凸缘部件22设置有许多，在所示实施例中为十六个形状为轴向螺纹孔23的凹槽，轴向螺纹孔23延伸穿过凸缘部件并均匀地周向间隔开。将形状为具有头部25的张紧螺钉24的张紧部件从外侧即凸缘部件22的侧面旋拧入各此种凹槽，凸缘部件22的该侧面背离轮毂体壁14的内侧。张紧部件24的长度是这样的，即在其完全旋拧入凹槽时，其尖部从凸缘部件22的内侧即面向轮毂体壁14的一侧突出。
与张紧螺母22相关的是金属垫圈26。与柱头螺栓19滑动配合的该垫圈至少在其面向凸缘部件22的一侧非常硬，使得其能承受张紧螺钉24产生的大的表面压力。
为了使垫圈26在跨过开口20的开口区域即柱头螺栓19没有占据的部分不过分地变形(见图4)，其应有最小厚度。如果需要，可用额外的垫圈(图中未示)增强所示垫圈26，其适合地非常硬但相对薄的垫圈，形成SUPERBOLT张紧螺母的标准部分且邻接凸缘部件22放置。在此情形下，垫圈26可略比仅是垫圈的情形要薄且较软。合适地，垫圈26的厚度，或在使用额外垫圈情形下两垫圈的结合厚度，至少是开口20的径向宽度的0.3倍。
在安装推进器桨叶16时，其通过将桨叶凸缘17的内侧17C或底侧置于支撑表面14C之上且以桨叶凸缘17的孔17B与轮毂体壁14的细长开口20对齐而设置。然后，把柱头螺栓19从轮毂体11的空腔11A之内旋拧入桨叶凸缘孔17B中，从柱头螺栓19之上滑过垫圈26，再把张紧部件21旋拧入柱头螺栓的突出端。在将推进器桨叶已转到所需的位置后，拧紧张紧螺母21直至在桨叶凸缘17和轮毂体壁14之间或后者与垫圈张紧螺母组件之间没有间隙为止。不必将一非常大的扭矩施加于张紧螺母21就可实施上述拧紧。若张紧螺钉24已插入凸缘部件22，不应再拧它们以免其尖部从凸缘部件的内侧突出。
然后，拧紧各张紧螺母21的张紧螺钉24以通过垫圈26的中介在轮毂体壁14上获得支撑，并将凸缘部件22从垫圈抬升，使得可把相关柱头螺栓24拧紧。由于各张紧螺母21的张紧螺钉24数量多，可用适度的力量对柱头螺栓19施加张紧载荷，且其仍然足够用于仅仅通过桨叶凸缘17和支撑表面14C之间的摩擦将推进器桨叶合适地锁定于所选定的位置。因此，可从轮毂体11的空腔11A之内在小的力扳手的辅助下实现拧紧。最后，连接上盖板15。
如果需要更改推进器桨叶的设定，取下盖板15，从而可松开张紧螺钉24，因而可松开螺母21，以允许将推进器桨叶转动至新的所期望的位置，于是把张紧螺母和张紧螺钉再拧紧。
如果推进器10可能在恶劣条件下操作，如冰，使得推进器桨叶会承受到强烈的载荷，通过把增强摩擦的材料施加到轮毂体的支撑表面14C和/或桨叶凸缘17的相关的内侧17C上，即把一层铬氧化物或钨碳化物喷涂到表面之一或两者之上，可以实现额外锁定防止推进器桨叶的不希望的转动。
权利要求
1.一种船用推进器，其包括一中空轮毂体(11)，多个推进器桨叶(16)，其绕着上述轮毂体(11)分布并可拆卸地固定于其上，与上述轮毂体的壁上的外支撑表面(14C)接合，多个用于各推进器桨叶(16)的紧固装置(19，21)，各紧固装置包括一张紧杆(19)和一凸缘部件(22)，该张紧杆从上述轮毂体(11)的空腔(11A)延伸穿过上述轮毂体的上述壁中的开口(20)并固定于上述轮毂体上，该凸缘部件安装于上述张紧杆上且抵靠面向上述轮毂体的上述空腔(11A)的轮毂体壁(14)的侧面支撑，其特征在于，各紧固装置(19，22)的上述凸缘部件(22)具有多个绕着上述张紧杆(19)分布的凹槽(23)和容纳于上述凹槽内的张紧部件(24)，上述张紧部件(24)从上述凸缘部件(22)朝向上述轮毂体壁(14)延伸以将张力施加到上述张紧杆(19)上。
2.一种船用推进器，其包括一中空轮毂体(11)，多个推进器桨叶(16)，其绕着上述轮毂体(11)分布并可拆卸地固定于其上成与上述轮毂体的壁上的外支撑表面(14C)接合，多个用于各推进器桨叶(16)的紧固装置(19，21)，各紧固装置包括一张紧杆(19)和一凸缘部件(22)，该张紧杆从上述轮毂体(11)的上述空腔(11A)延伸穿过上述轮毂体的上述壁中的开口(20)并固定于上述轮毂体上，该凸缘部件安装于上述张紧杆上且抵靠面向上述轮毂体的上述空腔(11A)的上述轮毂体壁(14)的侧面支撑，在上述轮毂体(11)的上述壁(14)中的上述开口(20)是细长的，且上述推进器桨叶(16)可在上述支撑表面(14C)转动，用于在由上述细长开口(20)确定的角度范围内调节上述桨叶节距角度(α)，且可在上述范围内由上述紧固装置(19，21)锁定于选定的调节位置，其特征在于，各紧固装置(19，22)的上述凸缘部件(22)具有多个绕着上述张紧杆(19)分布的凹槽(23)和容纳于上述凹槽内的张紧部件(24)，该张紧部件从上述凸缘部件(22)朝向上述轮毂体壁(14)延伸以将张力施加到上述张紧杆(19)上。
3.如权利要求1或2所述的船用推进器，其特征在于，上述张紧杆(19)通过螺纹连接连接于上述推进器桨叶(16)。
4.如权利要求1或2所述的船用推进器，其特征在于，上述张紧杆(19)是一柱头螺栓，其一端旋拧入上述推进器桨叶(16)，而上述凸缘部件(22)是旋拧入该柱头螺栓的另一端部上的螺母。
5.如权利要求3所述的船用推进器，其特征在于，上述凸缘部件(22)和上述张紧杆(19)形成一整体件。
6.如权利要求4所述的船用推进器，其特征在于，上述凸缘部件(22)抵靠上述轮毂体的上述壁(14)通过至少一个由硬材料制成的垫圈(26)的中介得到支撑。
7.如权利要求6所述的船用推进器，其特征在于，上述垫圈(26)的厚度或上述垫圈的结合厚度至少是上述开口(20)的宽度的0.3倍。
8.如权利要求1或2所述的船用推进器，其特征在于，上述凸缘部件的上述凹槽(23)是延伸穿过该凸缘部件的螺纹轴向孔，上述张紧部件(24)是容纳于上述凹槽内的张紧螺钉。
9.如权利要求1或2所述的船用推进器，其特征在于，将增强摩擦的材料如一层铬氧化物或钨碳化物施加到上述轮毂体的支撑表面(14C)和置靠在该支撑表面上的上述推进器桨叶表面(17C)中的至少一个上。
全文摘要
一种船用推进器,其包括一中空轮毂体(11)、多个推进器桨叶(16)和一组用于各推进器桨叶(16)的紧固装置(19,21)。各紧固装置包括一张紧杆(19)和一安装于该张紧杆的凸缘部件(22)。推进器桨叶(16)可以转动用于调节桨叶节距角度(α)并可由紧固装置(19,21)锁定于选定的位置。该凸缘部件(23)具有多个凹槽(23)和容纳于凹槽的张紧部件(24)。张紧部件(24)可从凸缘部件(22)朝向轮毂体壁(14)延伸以将张力施加到张紧杆(19)上。
文档编号B63H3/12GK1351560SQ00807769
公开日2002年5月29日 申请日期2000年5月12日 优先权日1999年5月19日
发明者I·巴克斯凯 申请人:劳斯莱斯公司