自润滑可调距桨及其可调距桨液压及润滑系统

摘要

本发明公开了一种自润滑可调距桨及其可调距桨液压及润滑系统，所述可调距桨液压及润滑系统包括：液压单元、正车管路、倒车管路、节流孔和引出管路。所述液压单元导通连接至所述桨毂油缸内的正车腔室，所述液压单元导通连接至所述桨毂油缸内的倒车腔室，所述节流孔导通连接在所述倒车腔室和所述桨毂内腔之间，所述引出管路的一端导通连接在所述桨毂内腔上。所述自润滑可调距桨包括：桨毂、桨毂油缸、桨毂隔板、中空齿轮箱轴、桨叶、导向机构和上述可调距桨液压及润滑系统。本发明结构设计巧妙，对桨毂内腔进行动态润滑，同时满足了可调距桨的液压和润滑需求，且使得桨毂内腔的润滑油能够有效的流动润滑和有效的提升螺距的响应时间。

说明书

技术领域

本发明涉及的可调距桨设计的技术领域，尤其是涉及一种对船用螺 旋桨叶轴承座及其他桨毂内部运动部件进行润滑的自润滑可调距桨及其 可调距桨液压及润滑系统。

背景技术

船用可调距螺旋桨又称可调距桨，它可以通过调节螺距来改变船速， 实现船舶的正倒车，并可以匹配主机或电机不同的转速，从而使船舶在 各种不同的工况下并达到较好的燃油效率和操作性。如图1所示，图一 显示了布置于船体内的可调距浆及其驱动。此可调距浆包括桨毂和桨叶， 由一台发动机经由齿轮箱和螺旋桨轴进行驱动。

由于桨叶角度可调的特性决定了桨毂内的一些部件必需是运动部 件。为了避免这些运动部件在相互作用过程中产生锈蚀和过度的磨损， 润滑油或者其他润滑物质就需要被传送到桨毂和桨叶轴承内。

目前，公知的可调距桨桨毂的润滑是通过尾轴法兰开通孔使得桨毂 跟艉管连通，把艉管液压油引入桨毂或者在分配器上增加桨毂油的进出 通道。但是桨毂引入艉管液压油方式为静态润滑，无法有效的带出桨毂 内部杂质和对桨毂油进行检测，长期使用会加重桨毂内部部件的磨损； 配油器增加进出油通道的方式使得配油器结构复杂，增加出现故障的机 率和维护难度，而且增加的两路管道会占用空心轴内部空间，减小了正 倒车压力油的有效流通面积，从而影响了螺距响应时间。

因此，本申请人致力于开发一种自润滑可调距桨及其可调距桨液压 及润滑系统，克服现有的可调距桨桨毂润滑效果不理想和螺距响应时间 不迅速的缺陷，实现既能使桨毂内润滑油有效的流动，提高桨毂润滑效 果，同时还能提升螺距响应时间的发明目的。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的不足，本发明提出一种自润滑可调距桨及 其可调距桨液压及润滑系统，克服现有的可调距桨桨毂润滑效果不理想 和螺距响应时间不迅速的缺陷，实现既能使桨毂内润滑油有效的流动， 提高桨毂润滑效果，同时还能提升螺距响应时间的发明目的。

为达到上述目的，本发明提供了一种可调距桨液压及润滑系统，包 括：用于液压油输送的液压单元，用于桨毂油缸内正车腔室中液压油输 送的正车管路，用于桨毂油缸内倒车腔室中液压油输送的倒车管路，用 于将所述倒车腔室内的液压油放泄到桨毂内腔用作润滑油的节流孔，以 及用于将所述桨毂内腔的润滑油引出的引出管路。

所述液压单元通过所述正车管路导通连接至所述桨毂油缸内的正车 腔室，所述液压单元通过所述倒车管路导通连接至所述桨毂油缸内的倒 车腔室，所述节流孔导通连接在所述倒车腔室和所述桨毂内腔之间，所 述引出管路的一端导通连接在所述桨毂内腔上。

作为本发明的进一步改进，所述倒车管路和所述正车管路形成双套 管构造，所述倒车管路作为外套管，所述正车管路作为内套管，所述倒 车管路套设在所述正车管路上，所述正车管路直接导通至所述桨毂油缸 内正车腔室中，所述倒车管路处于所述桨毂油缸内正车腔室中的端部密 封，由所述倒车管路的周侧面导通连接至所述桨毂油缸内倒车腔室中。

作为本发明的进一步改进，所述正车管路和所述倒车管路的中轴线 重合。

作为本发明的进一步改进，所述正车管路由两段或两段以上的管道 连接而成，所述倒车管路由两段或两段以上的管道连接而成，所述正车 管路和所述倒车管路所采用的管道数量相等，相邻管道连接处采用接头 组件进行对接。

所述接头组件包括公接头和母接头，所述公接头的接头连接端上形 成有用于套设所述正车管路的第一台阶和用于套设所述倒车管路的第二 台阶，所述第一台阶由所述第二台阶的外端面中部向外凸起形成；所述 母接头的接头连接端与所述公接头的接头连接端的结构相同，所述公接 头与所述母接头可拆卸连接为一体，公接头的接头连接端与母接头的接 头连接端相背设置，在所述公接头的第一台阶的台阶面上朝所述母接头 的第一台阶的台阶面贯通开设有用于与所述正车管路导通连接的内部油 路通道，在所述公接头的第二台阶的台阶面上朝所述母接头的第二台阶 的台阶面上贯通开设有用于与所述倒车管路导通连接的外部油路孔道。

作为本发明的进一步改进，所述公接头的第一台阶的周侧面凸起设 置有O型密封圈，所述正车管路直接密封套结在所述公接头的第一台阶 的周侧面上；和/或，所述母接头的第一台阶的周侧面凸起设置有O型密 封圈，另一正车管路直接密封套结在所述母接头的第一台阶的周侧面上； 和/或，所述公接头的第二台阶的周侧面上形成螺纹结构，所述倒车管路 螺纹连接在所述公接头的第二台阶的周侧面上；和/或，所述母接头的第 二台阶的周侧面上形成螺纹结构，另一倒车管路螺纹连接在所述公接头 的第二台阶的周侧面上；和/或，所述公接头用于与所述母接头可拆卸连 接的凸起连接端形成有第三台阶和第四台阶，所述第三台阶由所述第四 台阶的外端面中部向外凸起形成，所述母接头用于与所述公接头可拆卸 连接的凹形连接端形成有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽由所述第 二凹槽的内端面中部向内凹陷形成，所述第三台阶密封螺设在所述第一 凹槽内，所述第四台阶密封连接在所述第二凹槽内，所述公接头中的内 部油路通道由所述第三台阶的台阶面对接至所述母接头的内部油路通道 上，所述公接头中的外部油路孔道由所述第四台阶的台阶面对接至所述 母接头的外部油路孔道上；和/或，所述内部油路通道的数量为1条，所 述外部油路孔道的数量为2-20条。

作为本发明的进一步改进，所述可调距浆液压及润滑系统还包括： 用于存储所述引出管路引出的所述桨毂内腔的润滑油的重力油柜，所述 引出管路的一端导通连接在所述桨毂内腔上，所述引出管路的另一端导 通连接在所述重力油柜上，所述重力油柜导通连接至所述液压单元上。

作为本发明的进一步改进，所述重力油柜内由一溢流隔板隔成进油 腔和出油腔，所述引出管路导通在所述进油腔上，所述重力油柜由所述 出油腔与所述液压单元导通连接。

作为本发明的进一步改进，所述液压单元包括储油槽、液压泵、电 磁阀组和油分配器，所述储油槽通过所述液压泵连接到所述电磁阀组上， 所述电磁阀组连接所述油分配器通过所述正车管路和所述倒车管路对应 连接所述正车腔室和所述倒车腔室，所述重力油柜导通连接至所述储油 槽。

作为本发明的进一步改进，所述引出管路上设置有用于对导出的润 滑油进行沉淀过滤的沉淀过滤装置。

本发明还提出了一种自润滑可调距桨，包括桨毂、桨毂油缸、桨毂 隔板、中空齿轮箱轴、桨叶、导向机构和可调距浆液压及润滑系统，所 述中空齿轮箱轴连接所述桨毂，所述桨毂的外周侧设置有若干桨叶，所 述桨毂的内部形成有桨毂内腔，所述可调距桨液压及润滑系统连接所述 桨毂油缸，所述桨毂油缸包括缸体、活塞和中空活塞连杆，所述缸体设 置在所述桨毂与所述中空齿轮箱轴相背的端面上，通过所述桨毂隔板与 所述桨毂内腔隔开，所述活塞设置在所述缸体内，将所述缸体分为正车 腔体和倒车腔体，所述中空活塞连杆一端连接在所述活塞上，另一端穿 过所述桨毂隔板伸入所述桨毂内腔，所述导向机构连接在所述桨叶和所 述中空活塞连杆上，所述中空活塞连杆通过所述导向机构驱动所述桨叶 进行螺距调整。其中，本发明所述可调距浆液压及润滑系统为前述的可 调距浆液压及润滑系统，所述正车管路和所述倒车管路沿所述中空齿轮 箱轴和所述中空活塞连杆的轴向延伸穿设，所述节流孔导通设置在所述 桨毂隔板上，将所述倒车腔室和所述桨毂内腔进行导通设置。

本发明的自润滑可调距桨及其可调距桨液压及润滑系统的有益效果 如下：

1.本发明的自润滑可调距桨及其可调距桨液压及润滑系统结构设 计巧妙，在桨毂油缸进行液压作业调整螺距的过程中，利用节流 孔将所述倒车腔室内的液压油泵入桨毂内腔中用作润滑油对桨 毂内腔中的桨叶轴承座、导向机构及其他桨毂内部运动部件进行 动态润滑，同时满足了可调距桨的液压和润滑需求，且使得桨毂 内腔的润滑油能够有效的流动润滑和有效的提升螺距的响应时 间。

2.本发明的自润滑可调距桨及其可调距桨液压及润滑系统的两路 液压管路(正车管路和倒车管路)组合形成双套管构造，由所述 倒车管路的周侧面导通连接至所述桨毂油缸内倒车腔室中，以及 利用倒车腔室内的液压油通过节流孔导通至桨毂内腔中，避免了 由液压单元再增加一路供给桨毂内腔润滑油的通道，简化了系统 结构，增加了双套管构造的有效流通面积，且有利于液压油和润 滑油的循环使用。

3.本发明设计了用于双套管构造各管段之间连接的接头组件，实现 了有效的把多个管段组成为一个整体，不但保证了正车管路和倒 车管路的有效流量，同时接头组件还能起到支撑管路的作用，简 化了整体接头的结构，组装过程避开了焊接的工序，有效地提升 了组装效率，十分适合在可调距桨上应用。

4.本发明加设了重力油柜，通过计算重力油柜放置的高度即可保证 桨毂内腔的润滑油跟外部海水合理的压差，进一步保证桨毂良好 的密封性能。

5.本发明在重力油柜内加设溢流隔板分成进油腔和出油腔，将所述 引出管路导通在所述进油腔上，由所述出油腔与所述储油槽导通 连接，形成有效循环，且所述进油腔同时能保证持续的压力供给 桨毂内腔。

6.本发明还便于对润滑油进行监控，继而得知可调距桨的运行情 况。

附图说明

图1为常规船用可调距桨推进系统布置图。

图2为具体实施例自润滑可调距桨的结构示意图。

图3为图2的A处全截面构造示意图。

图4为图2的B处全截面构造示意图。

图5为具体实施例接头组件的结构示意图。

图6为具体实施例公接头的构造示意图。

图7为具体实施例母接头的构造示意图。

图中主要组件符号说明：

可调距桨液压及润滑系统100，液压单元110，储油槽111，液压泵 112，电磁阀组113，油分配器114，正车管路120，倒车管路130，节流 孔140，引出管路150，桨毂油缸200，正车腔室210，倒车腔室220，缸 体230，活塞240，中空活塞连杆250，桨毂内腔300，接头组件400，公 接头410，第一台阶411，第二台阶412，第三台阶413，第四台阶414， 母接头420，第一凹槽421，第二凹槽422，内部油路通道430，外部油 路孔道440，重力油柜500，溢流隔板510，进油腔520，出油腔530，桨 毂600，桨毂隔板700，中空齿轮箱轴800，桨叶900，正车进出口AH， 倒车进出口AS。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将 对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见 地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技 术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。

实施例一：

如图2所示，本实施例提出一种可调距桨液压及润滑系统100，包括： 用于液压油输送的液压单元110，用于桨毂油缸200内正车腔室210中液 压油输送的正车管路120，用于桨毂油缸200内倒车腔室220中液压油输 送的倒车管路130，用于将倒车腔室220内的液压油放泄到桨毂内腔300 用作润滑油的节流孔140，以及用于将桨毂内腔300的润滑油引出的引出 管路150。

本实施例的液压单元110通过正车管路120导通连接至桨毂油缸200 内的正车腔室210，液压单元110通过倒车管路130导通连接至桨毂油缸 200内的倒车腔室220，节流孔140导通连接在倒车腔室220和桨毂内腔 300之间，引出管路150的一端导通连接在桨毂内腔300上。

本实施例的可调距桨液压及润滑系统利用节流孔140将倒车腔室 220内的液压油泵入桨毂内腔300中用作润滑油，对桨毂内腔300中的桨 叶轴承座、导向机构及其他桨毂内部运动部件进行动态润滑，系统同时 满足了桨毂油缸200进行螺距调整的液压需要和桨毂内腔300各运动部 件的动态润滑需要，相比现有技术外加润滑油路的做法，节省了管路的 设置，为正车管路和倒车管路腾出了更多的设置空间，能够进一步有效 的提升螺距响应时间，且整体结构更加简单可靠，润滑效果更佳。

作为本实施例的进一步具体实施方式，如图3和图4所示，本实施 例的倒车管路130和正车管路120形成双套管构造，倒车管路130作为 外套管，正车管路120作为内套管，倒车管路130套设在正车管路120 上，正车管路120直接导通至桨毂油缸200内正车腔室中，倒车管路130 处于桨毂油缸200内正车腔室210中的端部密封，由倒车管路130的周 侧面导通连接至桨毂油缸200内倒车腔室220中。

示例性的，本实施例的将正车管路120和倒车管路130的中轴线重 合设置，即双套管构造的管横截面呈同心圆形态，正车腔室210的液压 油走内套管，倒车腔室220的液压油走内套管和外套管之间的环形间隙。

在船用的可调距桨液压机润滑系统中，所需的正车管路120和倒车 管路130的长度较长，通常需要将正车管路120和倒车管路130各自分 为两段或两段以上的管道进行连接延伸。具体的，在本实施例中，正车 管路120和倒车管路130各自分为两段进行连接，并在相邻管道连接处 采用接头组件400进行对接。由于正车管路120和倒车管路130需要形 成双套管构造，所以一般管道的接头组件无法很好的满足本实施例的正 车管路和倒车管路的使用需要。

如图5所示，本实施例采用的接头组件400包括公接头410和母接 头420。如图6所示，本实施例的公接头410的接头连接端上形成有用于 套设正车管路120的第一台阶411和用于套设倒车管路130的第二台阶 412，第一台阶411由第二台阶412的外端面中部向外凸起形成。如图7 所示，本实施例的母接头420的接头连接端与公接头410的接头连接端 的结构相同，具有同样结构的第一台阶和第二台阶，公接头410与母接 头420可拆卸连接为一体，公接头410的接头连接端与母接头420的接 头连接端相背设置，在公接头410的第一台阶411的台阶面上朝母接头 420的第一台阶的台阶面贯通开设有用于与正车管路120导通连接的内 部油路通道430，在公接头410的第二台阶412的台阶面上朝母接头420 的第二台阶的台阶面上贯通开设有用于与倒车管路130导通连接的外部 油路孔道440。

具体的，本实施例的公接头410的第一台阶411的周侧面凸起设置 有O型密封圈(图中仅示出的安装槽，未示出O型密封圈)，正车管路120 直接密封套结在公接头410的第一台阶411的周侧面上。母接头420的 第一台阶的周侧面凸起设置有O型密封圈(图中仅示出的安装槽，未示 出O型密封圈)，另一段正车管路120直接密封套结在母接头420的第一 台阶的周侧面上。公接头410的第二台阶412的周侧面上形成螺纹结构， 倒车管路130螺纹连接在公接头410的第二台阶412的周侧面上。母接 头420的第二台阶的周侧面上形成螺纹结构，另一倒车管路130螺纹连 接在公接头410的第二台阶412的周侧面上。

如图6所示，本实施例的公接头410用于与母接头420可拆卸连接 的凸起连接端形成有第三台阶413和第四台阶414，第三台阶413由第四 台阶414的外端面中部向外凸起形成。如图7所示，母接头420用于与 公接头410可拆卸连接的凹形连接端形成有第一凹槽421和第二凹槽 422，第一凹槽421由第二凹槽422的内端面中部向内凹陷形成。如图5 所示，第三台阶413密封螺设在第一凹槽421内，第四台阶414密封连 接在第二凹槽422内，公接头410中的内部油路通道430由第三台阶413 的台阶面对接至母接头420的内部油路通道430上，公接头410中的外 部油路孔道440由第四台阶414的台阶面对接至母接头420的外部油路 孔道440上。

示例性的，本实施例设置的内部油路通道430的数量为1条，外部 油路孔道440的数量为14条，如图5所示，14条外部油路孔道围绕着内 部油路通道均匀布置。

当然了，在其他具体实施例中，所述倒车管路和所述正车管路除了 形成上述双套管构造形态还可以分开独立设置或根据需要进行不同轴线 的套设。采用的接头组件的具体结构以及与各管路的具体连接方式也可 以根据需要进行调整组合。所述内部油路通道和所述外部油路孔道的数 量也可以根据需要具体调整，如外部油路孔道的数量也可以是2-20条中 的其他数目，此处不再赘述。

作为本实施例的进一步具体实施方式，如图3和图4所示，本实施 例的可调距桨液压及润滑系统100还包括：用于存储引出管路150引出 的桨毂内腔300的润滑油的重力油柜500，引出管路150的一端导通连接 在桨毂内腔300上，引出管路150的另一端导通连接在重力油柜500上， 重力油柜500导通连接至液压单元110上。具体的，重力油柜500内由 一溢流隔板510隔成进油腔520和出油腔530，引出管路150导通在进油 腔520上，重力油柜500由出油腔530与液压单元110导通连接。其中， 可根据需要将重力油柜放置在适当的高度，保证桨毂内腔的润滑油跟外 部海水合理的压差，进一步保证桨毂良好的密封性能。

示例性的，本实施例的液压单元110包括储油槽111、液压泵112、 电磁阀组113和油分配器114，储油槽111通过液压泵112连接到电磁阀 组113上，电磁阀组113连接油分配器114通过正车管路120和倒车管 路130对应连接正车腔室210和倒车腔室220，重力油柜500导通连接至 储油槽111上。如图2所示，储存在储油槽111中的液压油由液压泵112 泵出，经由可以控制液压油流向的电磁阀组113进入油分配器114。

桨毂内腔300中的润滑油处于一个相对封闭的环境，所以润滑油的 品质就显得尤为重要，而目前各润滑系统并没有对此作出有效的办法。 出于对润滑油状态监控和优化的需要，本实施例在引出管路150上设置 有用于对导出的润滑油进行沉淀过滤的沉淀过滤装置(图中未示出)，同 时还可以在引出管路150上设置取样点和油质监测器(图中未示出)等， 由于润滑油从桨毂内腔300不断的流出，这样可以将桨毂内腔300存在 的水分或其它杂质带出桨毂，通过取样点和油质监测器可以得知润滑油 的油质情况，通过分析其油质情况可以间接的获知桨毂内腔的各运动部 件的润滑情况，继而得知可调距桨的运行情况。而引出的润滑油经由所 述沉淀过滤装置处理后，回到液压单元，这样润滑油在不断循环的同时 也得到了相应的改善。

实施例二：

如图2所示，本实施例提出一种自润滑可调距桨，包括桨毂600、桨 毂油缸200、桨毂隔板700、中空齿轮箱轴800、桨叶900、导向机构和 可调距桨液压及润滑系统100，中空齿轮箱轴800连接桨毂600，桨毂600 的外周侧设置有若干桨叶900，桨毂600的内部形成有桨毂内腔300，可 调距桨液压及润滑系统100连接桨毂油缸200，桨毂油缸200包括缸体 230、活塞240和中空活塞连杆250，缸体230设置在桨毂600与中空齿 轮箱轴800相背的端面上，通过桨毂隔板700与桨毂内腔300隔开，活 塞240设置在缸体230内，将缸体230分为正车腔体210和倒车腔体220， 中空活塞连杆250一端连接在活塞240上，另一端穿过桨毂隔板700伸 入桨毂内腔300，所述导向机构连接在桨叶900和中空活塞连杆250上， 中空活塞连杆250通过所述导向机构驱动桨叶900进行螺距调整。

其中，本实施例中所述可调距桨液压及润滑系统为实施例一中所述 的可调距桨液压及润滑系统100，正车管路120和倒车管路130沿中空齿 轮箱轴800和中空活塞连杆250的轴向延伸穿设，节流孔140导通设置 在桨毂隔板700上，将倒车腔室220和桨毂内腔300进行导通设置。

示例性的，如图3和图4所示，正车管路120和倒车管路130形成 的双套管构造沿中空活塞连杆250和中空齿轮箱轴800内的空腔的中轴 线布置，引出管路150沿中空活塞连杆250和中空齿轮箱轴800的轴向 延伸引出设置。

本实施例所述的可调距桨液压及润滑系统100的具体技术方案可参 见实施例一中所述内容，桨毂600、桨毂油缸200、桨毂隔板700、中空 齿轮箱轴800、桨叶900和/或导向机构均可根据需要在市场上进行直接 选购，同时可参照现有的可调距桨的结构进行设置，此处不再赘述。

示例性的，本实施例自润滑可调距桨的应用情况如下：

如图2所示，储存在储油槽111中的液压油由液压泵112泵出，经 由可以控制液压油流向的电磁阀组113进入油分配器114，由电磁阀组 113控制的液压油通过油分配器114进入正车管路120或倒车管路130。 如图4所示，通过图4中的正车进出口AH可与正车管路120导通连接， 输送液压油至正车腔室210，通过图4中的倒车进出口AS可与倒车管路 130导通连接，输送液压油至倒车腔室220，由于液压油的推动，桨毂油 缸200的活塞240会根据液压油不同的进油方向而相对于桨毂600做轴 向往复运动。

当活塞240进行轴向运动时，将带动中空活塞连杆250做轴向运动， 中空活塞连杆250将驱动导向机构动作，完成桨叶900的螺距调节。当 正车腔室210开始注油时，倒车腔室220内的液压油也会由节流孔140 同时排到桨毂内腔300中，再由引出管路150进行引出，为桨毂内腔300 提供动态润滑油。

本实施例在基于可调距桨运行的同时，当可调距桨处于螺距调整动 作时，液压油经过电磁阀组113之后由管路进入油分配器114，从图4 可以看出液压油进入油分配器114之后分配至正车管路120或倒车管路 130进入相应的腔室。正车管路120和倒车管路130形成的双套管构造沿 中空齿轮箱轴800的中轴线空腔布置，对应输送液压油至图3中桨毂油 缸200的正车腔室210或倒车腔室220内。进入倒车腔室220的液压油， 通过桨毂隔板700上的节流孔140，减压输送至桨毂内腔300。桨毂内腔 300被减压后的润滑油所充满的，润滑油经由引出管路150引出，经过沉 淀过滤装置进行沉淀过滤后，流回重力油柜500的进油腔520内，当重 力油柜500的进油腔520中的油料过多时，润滑油会溢过溢流隔板510 进入出油腔530，最终流回到储油槽111中进行循环使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干 改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。