全回转串联涵道式船用螺旋桨的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种全回转串联涵道式船用螺旋桨，其涉及一种船用螺旋桨，特别是涉及一种全方向水平回转的串联涵道式船用螺旋桨。
【背景技术】
[0002]船用螺旋桨的种类繁多，常见的民用船舶螺旋桨主要有普通螺旋桨、涵道螺旋桨(也称导流管螺旋桨，简称导管螺旋桨)、可调螺距螺旋桨。
[0003]普通螺旋桨由桨叶和桨毂组成。螺旋桨与船轴联接部分称为桨毂，桨毂是一个截头的锥形体。为了减小螺旋桨水中阻力，在桨毂后端安装毂帽，毂帽与桨毂一起形成流线形。普通螺旋桨常为三叶或四叶，桨叶固定在桨毂上。由船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面，另一面称为叶背。桨叶与桨毂联接处称为叶根，桨叶的外端称为叶梢。螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边，另一边称为随边。
[0004]涵道螺旋桨是在普通螺旋桨外安装一个套筒。套筒可以是固定的，称为固定导管。套筒也可以是转动的，称为转动导管。一般情况下转动导管的涵道螺旋桨，其螺旋桨沿着水平的轴线旋转，转动导管则沿着垂直的轴线旋转。转动导管除了起导流作用外，还起着舵的作用。按照导管对流体速度的影响作用，导管又分为加速导管(也称渐缩导管)和减速导管(也称渐扩导管)，加速导管内部的流道截面从前向后为渐缩的形状，减速导管内部的流道截面从前向后为渐扩的形状。固定导管和转动导管均不随着螺旋桨一起旋转。导管内壁与叶梢的间距很小，容易发生杂物堵塞和导管内壁与叶梢扫膛事故。
[0005]拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶的螺旋桨负荷重，桨叶的叶面与叶背的压差很大，若没有导管限制，高压区水会绕流到低压区，产生能量损失，若加装导管，采用固定导管螺旋桨，虽然会使螺旋桨的效率提高，但是船舶的回旋半径增加，使船舶的回旋性能和低速舵效果变差，若采用转动导管螺旋桨，虽然转动导管螺旋桨还具有舵的作用，但是拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶多数时间内是在低转速下工作，工况复杂，海上作业对航行的稳定性要求高，对螺旋桨的推力需求更高。
[0006]可调螺距螺旋桨通过螺旋桨变距机构调整桨距或桨叶安装角。可调螺距螺旋桨结构复杂，可调螺距螺旋桨的叶根处厚度增大，使叶根处容易产生空蚀。
[0007]所有的船用螺旋桨都会在叶背的叶梢处产生汽泡，该过程称为空化，空化能产生噪音和振动，降低螺旋桨的性能。空化能造成螺旋桨材料损坏，称为空蚀，也称汽蚀或气蚀。
[0008]加速导管会产生附加推力，却易产生空泡，发生空蚀，加速导管多数用于民用船舶。减速导管能抑制空泡的产生，降低螺旋桨产生的噪音，减速导管产生负推力，减速导管多数用于军用船舶。
[0009]若采用复合材料制造螺旋桨，可以有效的抑制气蚀，碳纤维加强型塑料、塑料、玻璃钢、以及其他复合材料的强度和刚性远低于铜、不锈钢等常规螺旋桨材料的强度和刚性，普通螺旋桨结构受力不均匀，螺旋桨叶根处应力集中，复合材料的强度和刚性不能满足设计要求。拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶若想采用复合材料螺旋桨，需要一种满足其应用条件的新的螺旋桨结构。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是克服传统民用船舶螺旋桨易于产生空化、受力不均匀、工作效率低、不适合采用复合材料的缺陷，提供一种适用于中小型民用船舶的需求，不易于产生空化、受力均匀、推力大、效率高、适合采用复合材料的全回转串联涵道式船用螺旋桨。本发明的实施方案如下:
本发明总的特征是全回转串联涵道式船用螺旋桨主要由定子部件、主动传动部件、从动传动部件组成。主动传动部件安装在定子部件内，从动传动部件安装在定子部件内和定子部件水平轴向两端。
[0011]定子部件主要由定子、定子盖板、上轴承套、静轴承套一、静轴承套二组成。定子主要由定子涵道、齿轮箱、密封筒、定子叶片、回转轴组成。定子涵道呈圆筒形。齿轮箱呈一端封闭的圆筒形，齿轮箱封闭一端的中间有一个齿轮箱轴孔，齿轮箱另一端内表面有若干个瓦片形的定位凹槽。齿轮箱位于定子涵道的内腔，齿轮箱与定子涵道之间有若干个矩形的定子叶片，齿轮箱与定子涵道之间有一个圆筒形的密封筒，齿轮箱位于密封筒轴线的侧表面有一个通孔，该通孔直径略小于密封筒内表面的直径，在该通孔周围形成定位凸缘。定子涵道径向外表面有一个圆筒形的回转轴，定子涵道位于密封筒轴线的侧表面有一个通孔，该通孔的轴线与回转轴的轴线重合，并且该通孔直径小于回转轴内表面的直径。
[0012]定子盖板呈一端封闭的圆筒形，定子盖板封闭一端的中间有一个盖板轴孔，定子盖板径向外表面有若干个瓦片形的盖板定位凸台。
[0013]上轴承套呈圆筒形，上轴承套沿着轴线方向有轴承套轴孔，上轴承套一端的外表面有轴承套凸台。
[0014]静轴承套一呈圆筒形，静轴承套一沿着轴线方向有轴承套轴孔，静轴承套一一端的外表面有轴承套凸台。
[0015]静轴承套二呈圆筒形，静轴承套二沿着轴线方向有轴承套轴孔，静轴承套二一端的外表面有轴承套凸台。
[0016]上轴承套采用过盈配合的方式安装在定子的定位凸缘中，静轴承套二采用过盈配合的方式安装在定子的齿轮箱轴孔中，静轴承套一采用过盈配合的方式安装在定子盖板的盖板轴孔中，定子盖板安装在齿轮箱有定位凹槽的一端，定子盖板的若干个盖板定位凸台分别安装在齿轮箱的若干个定位凹槽中。
[0017]主动传动部件主要由主动轴、锥齿轮一、齿轮锁定螺母组成。主动轴呈圆柱形，从主动轴一端向着主动轴中间方向依次有主动轴外螺纹、主动轴花键、主动轴轴头、主动轴凸台。锥齿轮一中间轴孔有内花键，锥齿轮一的内花键与主动轴花键啮合，把锥齿轮一安装在主动轴上，齿轮锁定螺母安装在主动轴外螺纹上，齿轮锁定螺母和主动轴轴头的轴向端面一起限制锥齿轮一轴向移动。
[0018]从动传动部件主要由螺旋桨部件、浆帽部件、从动轴、动轴承套一、锥齿轮二、动轴承套二组成。锥齿轮二安装在从动轴中间位置，螺旋桨部件安装在从动轴的两端，螺旋桨部件安装在从动轴一端的是螺旋桨一，螺旋桨部件安装在从动轴另一端的是螺旋桨二，动轴承套一安装在螺旋桨一的一端，一个浆帽部件安装在螺旋桨一的另一端，动轴承套二安装在螺旋桨二的一端，一个浆帽部件安装在螺旋桨二的另一端。
[0019]螺旋桨部件主要由螺旋桨涵道、桨毂、浆轴、浆叶组成。螺旋桨部件装配后，靠近定子部件的一端是螺旋桨部件内侧端，远离定子部件的一端是螺旋桨部件外侧端。
[0020]浆轴是空芯轴，浆轴沿着轴线方向有浆轴轴孔，浆轴的一端有浆轴凸台，浆轴凸台径向内表面有浆轴花键，浆轴径向外表面有若干个外联接凸台。浆轴有浆轴凸台的一端位于螺旋桨部件内侧端，浆轴没有浆轴凸台的一端位于螺旋桨部件外侧端。
[0021]螺旋桨涵道呈圆筒形，螺旋桨涵道内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，螺旋桨涵道从螺旋桨部件外侧端向着螺旋桨部件内侧端方向的内表面截面呈渐扩的形状，或者呈渐缩的形状。
[0022]桨毂呈圆筒形，桨毂中间是桨毂轴孔，桨毂轴孔内表面的中间有一个内联接凸台，内联接凸台的内表面有若干个内联接凹槽，桨毂的一端有装配凹槽，桨毂有装配凹槽的一端位于螺旋桨部件外侧端，桨毂没有装配凹槽的一端位于螺旋桨部件内侧端。
[0023]若干个浆叶均匀分布在桨毂的径向外表面，浆叶呈螺旋面，浆叶的螺距是定螺距，浆叶的叶梢与螺旋桨涵道内表面连接在一起。
[0024]螺旋桨涵道、浆叶、桨毂采用塑料材料，或者采用玻璃钢材料，或者采用复合材料加工成一个整体零件。浆轴的外联接凸台与桨毂的内联接凹槽连接在一起，把浆轴与桨毂固定在一起。
[0025]动轴承套一呈圆筒形，动轴承套一沿着轴线方向有轴承套轴孔，动轴承套一一端的外表面有轴承套凸台。
[0026]动轴承套二呈圆筒形，动轴承套二沿着轴线方向有轴承套轴孔，动轴承套二一端的外表面有轴承套凸台。
[0027]动轴承套一采用过盈配合的方式安装在螺旋桨一的浆轴的浆轴凸台的径向外表面，动轴承套二采用过盈配合的方式安装在螺旋桨二的浆轴的浆轴凸台的径向外表面。
[0028]从动轴呈圆柱形，从动轴的两端各有一个从动轴外螺纹，从动轴的中间有一个从动轴定位凸台，从动轴定位凸台的两端各有一个从动轴花键。锥齿轮二中间轴孔有内花键，锥齿轮二的内花键与从动轴一端的从动轴花键啮合，把锥齿轮二安装在从动轴上，从动轴定位凸台的一个轴向端面限制锥齿轮二向着从动轴中间方向轴向移动。
[0029]浆帽部件主要由浆帽、密封塞、装配锁定螺母、螺钉、固定板组成。浆帽呈圆锥形，浆帽圆锥底面有一个固定凹槽，固定凹槽上有若干个螺钉孔，每一个螺钉孔向着浆帽圆锥斜面的方向有一个螺钉沉孔。固定板呈一端封闭的圆筒形，固定板封闭一端的中间有一个固定板轴孔，固定板轴孔周围有若干个固定板内螺纹。密封塞呈圆柱形，密封塞一端是一个斜面，密封塞的材质是橡胶，或者是有弹性的塑料。
[0030]从动轴、主动轴、锥齿轮一、锥齿轮二、浆轴、固定板采用铜材料，或者采用不锈钢材料，或者采用碳钢材料。
[0031]全回转串联涵道式船用螺旋桨装配时，上轴承套采用过盈配合的方式安装在定子部件的定位凸缘中，静轴承套二采用过盈配合的方式安装在定子部件的齿轮箱轴孔中，静轴承套一采用过盈配合的方式安装在定子盖板的盖板轴孔中。动轴承套一采用过盈配合的方式安装在螺旋桨一的浆轴的浆轴凸台的径向外表面，动轴承套二采用过盈配合的方式安装在螺旋桨二的浆轴的浆轴凸台的径向外表面。
[0032]把从动传动部件的螺旋桨二安装在定子部件上，使动轴承套二插入定子部件的静轴承套二的轴承套轴孔中，使动轴承套二与静轴承套二形成滑动联接。使锥齿轮二的内花键与从动轴一端的从动轴花键啮合，把锥齿轮二安装在从动轴