带辅助伺服油缸的配油器的制作方法

本发明涉及一种船舶动力推进装置，尤其是一种用于船舶动力推进装置的伺服油缸的配油器

背景技术：

目前，在船舶动力推进系统调距桨装置中的配油器一般分为置于齿轮箱自由端的箱体式配油器和位于中间轴系上的轴式配油器两种型式。配油器的主要功能是在轴系静态或回转状态下将调距用液压油输入和导出到调距桨桨毂油缸，驱动桨毂调距机构动作，实现桨叶螺距调整。箱体式配油器由于结构简单，安装方便，因此在采用调距桨的船舶上得到普遍应用。此配油器通常采用比例阀作为液压和电气控制系统的桥梁，通过比例阀调节液压油的流量和方向，并借助配油器实现液压油的输入和导出。对于采用调距桨装置的大型船舶，相比直接通过比例阀进行控制，使用机液伺服装置可有效避免冲击振动大的问题。如何实现机液伺服装置的控制，目前没有适用的解决办法。因此，需要一种新的配油器结构形式，在进行油液分配的同时，能够对机液伺服装置进行控制。

技术实现要素：

本发明提出一种带辅助伺服油缸的箱体式配油器，通过比例阀控制辅助伺服油缸的油液进出，实现伺服油缸活塞的前后移动，进而控制机液伺服装置(主控制阀)的进出油口，并借助桨毂油缸驱动桨毂调距机构，实现桨叶螺距调整，以满足采用机液伺服装置的调距桨装置的需求；同时，将桨毂油缸活塞的直线往复运动(由轴内油管刚性传递过来)通过配油器反馈机构机械指示水下桨叶螺距角，并转化成螺距发讯器电位计的转角信号，实现电控系统闭环控制。本发明适用于采用调距桨装置的大型船舶。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带辅助伺服油缸的配油器，包括配油轴、传动阀芯杆组件、辅助伺服油缸组件，所述传动阀芯杆组件通过支承衬套套接在配油轴内，且传动阀芯杆组件可沿支承衬套移动，所述传动阀芯杆组件中的传动阀芯杆前端连接机液伺服装置的主控制阀，所述传动阀芯杆组件中的传动阀芯杆后端连接辅助伺服油缸组件中的伺服油缸活塞杆，所述伺服油缸组件中的伺服油缸连接比例阀，通过比例阀控制辅助伺服油缸的油液进出，实现伺服油缸活塞的前后移动来控制机液伺服装置的主控制阀的进出油口，主控制阀控制桨毂油缸动作，从而实现桨叶螺距调整。

进一步，所述传动阀芯杆组件中的传动阀芯杆后端与辅助伺服油缸组件中的伺服油缸活塞杆连接有反馈组件，由反馈组件导出传动阀芯杆的轴向位置，转化成螺距发讯器电位计的转角信号，实现电控系统闭环控制。

进一步，所述配油轴与支承衬套通过内螺纹定位销固定连接成一体，两端装有o型密封圈；所述配油轴穿过承压壳体组件，并与承压壳体组件中的高压密封环、低压密封环构成间隙密封副。

进一步，所述传动阀芯杆组件穿过支承衬套，两端有o型密封圈，构成封闭腔。

进一步，所述传动阀芯杆组中的移动杆轴通过推力轴承和径向轴承与传动阀芯杆连接，使传动阀芯杆通过推力轴承和径向轴承可随配油轴转动，又可以在支承衬套孔内直线移动。

进一步，所述传动阀芯杆组件中移动杆轴与辅助伺服油缸组件中伺服油缸活塞杆通过调心轴、调心销连接在一起。

进一步，所述反馈组件中的反馈环空套在配油轴上，所述反馈杆插入传动阀芯杆组件中的开槽压盖中，并通过螺钉与传动阀芯杆连接；所述反馈杆与反馈环通过螺钉固定连接；所述反馈环的凹槽中通过滑块连接叉体，叉体上套接摇臂，组成传动机构。

进一步，所述伺服油缸活塞安装在伺服油缸活塞杆上，组成了一个运动机构，可将伺服油缸活塞的移动转为传动阀芯杆的调距移动；所述伺服油缸活塞杆与伺服油缸体间装有o型密封圈，伺服油缸活塞与伺服油缸体、伺服油缸活塞杆间均安装o型密封圈；伺服油缸体上用螺钉固定伺服油缸盖，配合面间装有o型密封圈密封；所述伺服油缸盖中间开有螺孔和带有密封槽的孔，防转螺杆通过螺孔、穿过密封槽上装有o型密封圈的孔与杆端内套螺纹连接，使伺服油缸活塞杆只能移动不能转动。

本发明的有益效果是：

本发明通过比例阀控制辅助伺服油缸的油液进出，实现辅助伺服油缸活塞的前后移动，进而控制机液伺服装置(主控制阀)的进出油口，并借助桨毂油缸驱动桨毂调距机构，实现桨叶螺距调整，并通过配油器上的反馈组件导出传动阀芯杆的轴向位置，将桨毂油缸活塞的直线往复运动(由轴内油管刚性传递过来)通过配油器反馈机构机械指示水下桨叶螺距角，并转化成螺距发讯器电位计的转角信号，实现电控系统闭环控制。

附图说明

图1为带辅助伺服油缸的配油器部件图；

图2为图1中沿c-c的剖视图；

图3为伺服油缸组件示意图；

图4为图3中k向视图；

图5为传动阀芯杆组件示意图；

图6为承压壳体组件示意图；

图7为反馈组件示意图；

图8为带辅助伺服油缸的配油器工作原理图；

图中：1.配油轴，2.传动阀芯杆组件，2a.传动阀芯杆，2b.轴向定位套，2c.移动杆轴，2d.轴承隔环，2e.外圈定位环，2f.开槽压盖，3.支承衬套，4.承压壳体组件，4a.橡胶油封座，4b.低压密封隔环，4c.低压密封环，4d.承压壳体，4e.高压密封环，4f.高压密封隔环，4g.端盖，5.内螺纹定位销，6.反馈组件，6a.反馈环，6b.摇臂，6c.叉体，6d.滑块，6e.反馈杆，7.箱体，8.调心轴，9.调心销，10.箱体端盖，11.伺服油缸组件，11a.伺服油缸活塞杆，11b.伺服油缸体，11c.伺服油缸法兰，11d.伺服油缸活塞，11e.两半挡环，11f.杆端内套，11g.伺服油缸盖，11h.防转螺杆，12.进油法兰接头，13.出油法兰接头，20.配油器，21.辅助伺服油缸组，22.比例阀，23.机液伺服装置的主控制阀，24.桨毂油缸。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1到图8所示，本发明的带辅助伺服油缸的配油器20，包括一根中空的配油轴1、一套传动阀芯杆组件2、一件支承衬套3、一套承压壳体组件4、一只内螺纹定位销5、一套反馈组件6、一只箱体7、一根调心轴8、二只调心销9、一只箱体端盖10、一套辅助伺服油缸组件11、一只进油法兰接头12及一只出油法兰接头13，见图1，2。传动阀芯杆组件2通过支承衬套3套接在配油轴1内，且传动阀芯杆组件2可沿支承衬套3移动，传动阀芯杆组件2中的传动阀芯杆前端连接机液伺服装置的主控制阀23，传动阀芯杆组件2中的传动阀芯杆后端连接辅助伺服油缸组件21中的伺服油缸活塞杆，辅助伺服油缸组件21中的伺服油缸连接比例阀22，通过比例阀22控制辅助伺服油缸21的油液进出，实现伺服油缸活塞的前后移动来控制机液伺服装置的主控制阀23的进出油口，主控制阀23控制桨毂油缸24动作，从而实现桨叶螺距调整。传动阀芯杆组件2中的传动阀芯杆后端与辅助伺服油缸组件21中的伺服油缸活塞杆连接有反馈组件6，由反馈组件6导出传动阀芯杆的轴向位置，转化成螺距发讯器电位计的转角信号，实现电控系统闭环控制。

承压壳体组件4与箱体7通过止口配合及o型密封圈用螺钉紧固在一起。配油轴1与支承衬套3通过内螺纹定位销5固为一体，两端装有o型密封圈。配油轴1穿过承压壳体组件4，配油轴1与承压壳体组件4中的高压密封环4e、低压密封环4c构成间隙密封副，高压密封环4e、低压密封环4c内径均铸有巴氏合金层。传动阀芯杆组件2穿过支承衬套3，两端有o型密封圈，构成封闭腔。反馈组件6中的反馈环6a空套在配油轴1上，反馈杆6e插入传动阀芯杆组件2中的开槽压盖2f中，通过螺钉与传动阀芯杆2a连接，通过螺钉与反馈环6a连接。辅助伺服油缸组件11与伺服油缸法兰11c通过螺钉、定位销与箱体端盖10紧固在一起，箱体端盖10与箱体7通过止口用螺钉固定在一起，箱体端盖10与箱体7配合面上装有o型密封圈。通过调心轴8、调心销9将传动阀芯杆组件2中移动杆轴2c与辅助伺服油缸组件11中伺服油缸活塞杆11a连接在一起，伺服油缸活塞11d安装在伺服油缸活塞杆11a上，组成了一个运动机构，可将伺服油缸活塞11d的移动转为传动阀芯杆2a的调距移动。进油法兰接头12及出油法兰接头13分别用螺钉安装在承压壳体4d的高低压油口相关位置，构成配油器的进出油主通道。

图3，4为辅助伺服油缸组21的示意图。杆端内套11f与伺服油缸活塞杆11a通过骑缝螺钉固定一体，伺服油缸活塞11d安装在伺服油缸活塞杆11a上，外有两半挡环11e，用螺钉固定，整体穿过伺服油缸体11b。伺服油缸活塞杆11a与伺服油缸体11b间装有o型密封圈，伺服油缸活塞11d与伺服油缸体11b、伺服油缸活塞杆11a间均安装o型密封圈。伺服油缸盖11g用螺钉固定在伺服油缸体11b上，配合面间有o型密封圈密封。伺服油缸盖11g中间开有螺孔和带有密封槽的孔，防转螺杆11h通过螺孔、穿过密封槽上装有o型密封圈的孔与杆端内套11f螺纹连接，因此伺服油缸活塞杆11a只能移动不能转动。

图5为传动阀芯杆组2示意图。移动杆轴2c上装有推力轴承和径向轴承，中间装有轴承隔环2d，通过轴向定位套2b定位，左端用止动垫圈和止动螺母固定，右端装有外圈定位环2e，通过螺钉将开槽压盖2f与传动阀芯杆2a固定。传动阀芯杆2a通过轴承既可以随配油轴1转动又可以在支承衬套3孔内直线移动。

图6为承压壳体组示意图。高压密封环4e、高压密封隔环4f上开有长圆孔，与端盖4g通过长销连接，可上下浮动，端盖4g与承压壳体4d通过止口用螺栓固定，端盖上装有o型密封圈，组成配油器高压密封腔。低压密封隔环4b上开有长圆孔与低压密封环4c通过销连接，低压密封环4c可上下浮动，橡胶油封座4a上背靠背装有旋转密封圈，通过螺钉与低压密封隔环4b、承压壳体4d连接，与承压壳体4d配合处装有2道o型密封圈，组成配油器低压密封腔。

图7为反馈组示意图。反馈杆6e与反馈环6a通过螺钉连接。滑块6d在反馈环6a凹槽中移动，带动叉体6c一起移动，摇臂6b套在叉体6c上，用挡圈固定，组成传动机构。

图8为带辅助伺服油缸的配油器工作原理图。进行正车调距时，来自比例阀的压力油通过h口进入配油器辅助伺服油缸组11的后腔，推动伺服油缸活塞11d向前运动，与之固定的伺服油缸活塞杆11a一起向前运动。伺服油缸活塞杆11a通过调心轴8、调心销9与传动阀芯杆组2中移动杆轴2c连接在一起，移动杆轴2c跟随伺服油缸活塞杆11a一起向前移动，移动杆轴2c上装有推力轴承和径向轴承，在轴承的作用下，传动阀芯杆2a同时向前移动，打开主控制阀的进出油口，调距用的高压油通过安装承压壳体组4上的进油法兰接头12，进入承压壳体4d、高压密封隔环4f、配油轴1、支承衬套3的油口，再进入传动阀芯杆2a的内孔油口，然后通过主控制阀阀芯通向内油管，并将高压油输送至桨毂油缸正车腔，活塞在油压作用下驱动桨毂调距机构，实现桨叶螺距向正车方向调整。桨毂回油通过外油管，经主控制阀回油口进入到传动阀芯杆2a与配油轴1之间的环形回油口，再进入承压壳体4d的回油口，调距低压油通过安装承压壳体组4上的出油法兰接头13回到液压系统，从而完成正车调距。移动杆轴2c上装有推力轴承和径向轴承，传动阀芯杆2a跟随配油轴1一起转动。

进行倒车调距时，来自比例阀的压力油通过f口进入配油器辅助伺服油缸组11的前腔，推动伺服油缸活塞11d向后运动，与之固定的伺服油缸活塞杆11a一起向后运动。伺服油缸活塞杆11a通过调心轴8、调心销9与传动阀芯杆组2中移动杆轴2c连接在一起，移动杆轴2c跟随伺服油缸活塞杆11a一起向后移动，移动杆轴2c上装有推力轴承和径向轴承，在轴承的作用下，传动阀芯杆2a同时向后移动，打开主控制阀的进出油口，调距用的高压油通过安装承压壳体组4上的进油法兰接头12，进入承压壳体4d、高压密封隔环4f、配油轴1、支承衬套3的油口，再进入传动阀芯杆2a的内孔油口，然后通过主控制阀阀芯通向外油管，并将高压油输送至桨毂油缸倒车腔，活塞在油压作用下驱动桨毂调距机构，实现桨叶螺距向倒车方向调整。桨毂产生的回油通过内油管，经主控制阀回油口进入到传动阀芯杆2a与配油轴1之间的环形回油口，再进入承压壳体4d的回油口，调距低压油通过安装承压壳体组4上的出油法兰接头13回到液压系统，从而完成倒车调距。

反馈杆6e插入传动阀芯杆组件2中的开槽压盖2f中，通过螺钉与传动阀芯杆2a连接，与传动阀芯杆2a一起移动将螺距信号机械引出，通过反馈组，转化成螺距发讯器电位计的转角信号，实现电控系统闭环控制。

调距结束后，主控制阀保持中位稳距状态，活塞稳定在当前位置，保持桨叶螺距相对稳定。