船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具及基于其的桨毂制作方法

摘要

本发明涉及一种船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具及基于其的桨毂制作方法，它包括安装在工作台上的T型滑座、安装在所述T型滑座上且高度可调的立柱、一端固定在所述立柱顶部另一端穿过所述窗口且按压在所述毂体上的压板、连接所述压板和所述T型滑座的螺杆、安装在所述T型滑座上用于支撑所述毂体的等高块、安装在所述工作台上的夹爪以及垫于所述夹爪和所述缸盖之间的木块。通过在T型滑座上安装高度可调的立柱，并在立柱顶部安装可穿入窗口的压板，从而与木块一起辅助将桨毂夹持在夹爪和等高块之间，实现了对桨毂密封小端面(即缸盖端面)的夹持，有利于后续对桨毂进行加工。

说明书

技术领域

本发明涉及一种桨毂夹具，具体涉及一种船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具及基于其的桨毂 制作方法。

背景技术

桨毂是用于安装螺旋桨桨叶、并使螺旋桨与发动机传动系统相连接的中间部件。在船用 螺旋桨诞生之初都是将桨毂和桨叶铸造成为一个整体，其螺距角是不可变的。1908年SEFELE 公司研制成功了世界上首台可变螺距螺旋桨，它的桨毂和桨叶分开制造，桨叶通过螺钉安装 到桨毂上并能在桨毂上旋转，这种螺旋桨又叫变距桨或者调距浆。虽然在20世纪初已经出 现，但由于科技水平的限制，直到70年代中期才得到迅速发展。

变距桨相对于定距桨而言优势巨大，总的来说有一下几点：1、简化了主机和整个动力 装置的结构；2、提高了主机和尾轴管轴承的使用寿命；3、改善了船舶的操纵性能；4、提 高了船舶的机动性。但是变距桨加工复杂，需要设计专用的桨毂夹具和制作方法。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具，所 述桨毂包括一体成型的毂体和缸盖，所述毂体周面均布有多个窗口且其端部设有与其一体 成型的连接块，所述连接块中央设有与所述毂体相连通的开口且其端面设有多个油孔和多 个螺纹孔，所述毂体与所述窗口相邻的内表面设有多个油槽，所述毂体与所述窗口相邻的 外表面设有密封槽，所述缸盖直径小于所述毂体直径，其特征在于：它包括安装在工作台 上的T型滑座、安装在所述T型滑座上且高度可调的的立柱、一端固定在所述立柱顶部另 一端穿过所述窗口且按压在所述毂体上的压板、连接所述压板和所述T型滑座的螺杆、安 装在所述T型滑座上用于支撑所述毂体的等高块、安装在所述工作台上的夹爪以及垫于所 述夹爪和所述缸盖之间的木块。

本发明的又一目的在于提供一种基于上述夹具的桨毂制作方法，它包括以下步骤：

(a)向模具中注入铝青铜熔融液，冷却后得桨毂毛坯；

(b)将所述桨毂毛坯用所述桨毂夹具夹持在工作台上，对其连接块端面、外形轮廓 和内孔进行粗车加工，去除大部分毛坯余量；

(c)对所述桨毂毛坯的窗口进行粗镗，并对其内部进行粗铣去除部分余量；

(d)对所述桨毂毛坯连接块的端面进行钻孔，形成多个油孔和多个螺纹孔；

(e)对所述桨毂毛坯依次进行精车、精镗和精铣形成窗口、油槽、密封槽、螺纹孔 考和油孔即可。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明船用可变螺距螺 旋桨桨毂夹具，通过在T型滑座上安装高度可调的的立柱，并在立柱顶部安装可穿入窗口的 压板，从而与木块一起辅助将桨毂夹持在夹爪和等高块之间，实现了对桨毂密封小端面(即 缸盖端面)的夹持，有利于后续对桨毂进行加工。

附图说明

附图1为本发明船用可变螺距螺旋桨桨毂的结构示意图；

附图2为本发明船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具的使用状态图；

其中，1’、桨毂；1、毂体；11、连接块；111、油孔；112、开口；113、螺纹孔；12、 窗口；13、密封槽；14、油槽；2、缸盖；2’、工作台；31、T型滑座；32、压板；33、螺杆； 34、等高块；35、立柱；36、夹爪；37、木块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：

本发明中需要制备的可变螺距螺旋桨桨毂1’如图1所示，包括一体成型的毂体1和缸 盖2，毂体1周面均布有多个窗口12且其端部设有与其一体成型的连接块11，连接块11 中央设有与毂体1相连通的开口112且其端面设有多个油孔111和多个螺纹孔113，毂体1 与窗口12相邻的内表面设有多个油槽14，毂体1与窗口12相邻的外表面设有密封槽13， 缸盖2直径小于毂体1直径。则缸盖2的端面为小头面(或小端面，或小头)，连接块11 的端面为大端面(大端口)。

上述船用可变螺距螺旋桨桨毂夹具如图2所示，包括安装在工作台2’上的T型滑座 31、安装在T型滑座31上且高度可调的的立柱35、一端固定在立柱35顶部另一端穿过窗 口12且按压在毂体1上的压板32、连接压板32和T型滑座31的螺杆33、安装在T型滑 座31上用于支撑毂体1的等高块34、安装在工作台2’上的夹爪36以及垫于夹爪36和缸 盖2之间的木块37，这样实现了对桨毂密封小端面(即缸盖端面)的夹持，有利于后续对 桨毂进行加工。

由图纸分析，桨毂最大外径Φ1095mm，总高1162mm，需要对外圆和两端面进行车 加工，对内平面和各窗口的孔进行铣和镗加工，另外还需加工螺纹孔、油孔、油槽等。据 此大致确定：粗车-粗镗和铣-精车-精镗和铣四个步序，另外孔的加工还需要通过摇臂钻预 钻孔。车加工使用的机床是齐齐哈尔第二机床厂的CR5240*25/3型双柱立车，加工尺寸范 围：5000mm，主轴转速范围：2-42rpm，加工精度指标：IT7。镗和铣加工采用沈阳昆明机 床厂的TK6516型数控刨台卧式镗床，工作台面积2000*2500mm，最大承重量10T，工作 台横向行程X3000mm，立柱垂直行程Y轴2000mm，立柱纵向行程2000mm，数控系统采 用西门子840DE。

该船用可变螺距螺旋桨桨毂的制作方法，包括以下步骤：

(a)向模具中注入铝青铜熔融液，冷却后得桨毂毛坯；

(b)将所述桨毂毛坯用所述桨毂夹具夹持在工作台上，对其连接块端面、外形轮廓 和内孔进行粗车加工，去除大部分毛坯余量，即粗车。粗车的目的是去除大部分毛坯余量， 并加工出基准面。具体为：(1)大端口向上，千斤顶支撑，调整，钳工划出端面余量线， 窗口中心高度线，划出回转体十字中心线；2、小头面定位，粗车K面及内部凸台、内孔、 粗车外形轮廓，留单面2mm余量；工件调头，等高垫，找正，粗车端面台阶、内孔及外形 轮廓留单面2mm余量。

(c)对所述桨毂毛坯的窗口进行粗镗，并对其内部进行粗铣去除部分余量。具体为：

(1)工作台置等高块，工件大端面定位，找正大端口内腔四方(非加工面)；(2)根据工 件各面余量情况定出被加工窗口坐标位置，(保证外形余量)；(3)分别粗镗四个窗口至 Φ493。用三面刃铣刀粗铣内壁，至工件中心379.5，铣窗口外平面，保证至内壁厚度74(记 录定位端面余量供车床参考)。

(d)对所述桨毂毛坯连接块的端面进行钻孔，形成多个油孔和多个螺纹孔。具体为：(1) 依对应窗口中心连线划工件十字中心线，划出大端面各孔孔位，并作自检；(2)预钻Φ79孔 为Φ60，预钻M76孔为Φ60，钻尖深度可越过图示深度5-8mm，孔口倒角5×45°。

(e)对所述桨毂毛坯依次进行精车、精镗和精铣形成窗口、油槽、密封槽、螺纹孔考和 油孔即可。具体工序为：(1)大端面定位，找正外圆，车外轮廓至图示尺寸(注意端面余量)； (2)工件调头，找正，精车大端面至尺寸，精车内部凸台，保证至大端面距离；(3)半精镗 Φ400H7孔，割油槽如D型；精镗Φ400H7孔，反面沉孔Φ400.5，精镗Φ661H7，保证同心 完成反面Φ670孔；(4)大端面定位，找正工件，半精加工各窗口内孔，窗口内外各面，留 单面0.3；(5)复校工件，精铣内壁至尺寸381.5，精铣外端面，保证壁厚70f7，精镗Φ497H7 窗口，保证距离338.5±0.1，精镗Φ596、Φ596.5，倒角；(6)粗精铣密封槽至图示尺寸，外 圆面滚花，完成R10圆弧油槽；(7)工作台回转，用同样方法完成其余窗口，保证同轴，完 成M30螺孔，锪平Φ70，完成3-M20×1.5油孔；(8)工件翻身，窗口外平面定位，找正工件， 粗精镗Φ79H7，完成M76×4螺孔，保证位置度，工作台回转180°，找正，铣小头端面Φ440 沉孔，深度约0.5。这样能够实现对桨毂又快又好的加工，提高了桨毂的加工效率，降低了成 本。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够 了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质 所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。