專利名稱：鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減少船只橫搖運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，特別是一種該設(shè)備的組件。
背景技術(shù)：
減搖鰭在各類船舶中廣泛應(yīng)用，該設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中鰭軸及其支承是重要組成部分，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)為適應(yīng)鰭的最佳工作狀態(tài)，沿軸均呈傾斜狀態(tài)布設(shè)，此時(shí)鰭軸的支承部件除承受鰭水動(dòng)力產(chǎn)生的徑向作用力以外，還需要承受鰭軸組和鰭的合成重力沿軸向的分力， 為適應(yīng)這一力系的特點(diǎn)，在中小型減搖鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，廣泛采用雙滾動(dòng)軸承的支承方式，即由兩個(gè)雙列圓錐滾子軸承組合的結(jié)構(gòu)，這類軸承既能承受以徑向載荷為主的徑向和軸向載荷，而且支承剛度強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)精度高，該結(jié)構(gòu)的布設(shè)特點(diǎn)是在鰭軸的端部?jī)?nèi)支承段設(shè)有一規(guī)格較小的雙列圓錐滾子軸承，其外圈采用動(dòng)配合，主要用以承載徑向載荷，也有利方便裝配，該較小軸承通常采用油潤(rùn)滑，即利用注存在十字頭本體內(nèi)腔的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑小軸承；在鰭軸的近鰭葉處外支承段，設(shè)有一規(guī)格較大的雙列圓錐滾子軸承，主要用以承載以徑向載荷為主的徑向和軸向載荷，該大軸承通常采用油脂潤(rùn)滑，因而在該軸承鄰十字頭本體內(nèi)腔一側(cè)設(shè)有防該腔內(nèi)潤(rùn)滑油外滲的密封隔套結(jié)構(gòu)，在該軸承鄰海水一側(cè)設(shè)有特殊結(jié)構(gòu)的密封組件；但是，在大型或超大型減搖鰭上，如其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鰭軸支承仍然采用現(xiàn)有的上述雙圓錐滾子軸承組合結(jié)構(gòu)，將會(huì)帶來(lái)下列問(wèn)題1.減搖鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸、重量過(guò)大——標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)格圓錐滾子軸承的外徑較大， 如以支承軸徑Φ670πιπι執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)雙列圓錐滾子軸承的外徑為1090mm，按此尺寸設(shè)計(jì)十字頭及鰭箱，該鰭箱上、下板距離將達(dá)2000mm，隨之執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸和重量大幅增加，使用者在技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上均無(wú)法接受這種不協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)方案；2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜化——由于軸承外徑的增大，軸承和十字頭本體內(nèi)腔的密封，以及軸承和舷外海水之間的密封，均會(huì)帶來(lái)更多的問(wèn)題，必須采用結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的密封；3.維護(hù)不方便——大規(guī)格滾動(dòng)軸承以油脂潤(rùn)滑操作繁瑣，增加維護(hù)工作量，其鰭軸端小軸承利用十字頭本體內(nèi)腔貯油潤(rùn)滑會(huì)帶來(lái)注油麻煩；4.綜合上述各因素，減搖鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作和使用成本均會(huì)由此而明顯增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改進(jìn)的鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)，它能提高支承性能減小鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸和重量，簡(jiǎn)化支承結(jié)構(gòu)，安裝、維護(hù)方便，并具有良好經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)包括有鰭軸，該鰭軸的內(nèi)支承段上設(shè)置有一雙列圓錐滾子軸承，在鰭軸外支承段外側(cè)的軸套上設(shè)置有密封組件，該密封組件及其密封壓蓋固設(shè)在支座的外座體，其特點(diǎn)是在鰭軸軸身的外支承段上設(shè)置有一向心關(guān)節(jié)軸承，構(gòu)成鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)軸承和滾動(dòng)軸承組合式支承結(jié)構(gòu)。向心關(guān)節(jié)軸承承受徑向載荷和軸向載荷，其允許軸向載荷角度差可達(dá)6 10°，向心關(guān)節(jié)軸承具調(diào)心功能。本發(fā)明采用向心關(guān)節(jié)軸承，充分發(fā)揮其特點(diǎn)，使鰭和鰭軸的重力分量引起的軸向力均由關(guān)節(jié)軸承承受，改善內(nèi)支承段上雙列圓錐滾子軸承的承載條件，其調(diào)心功能，當(dāng)作用在關(guān)節(jié)軸承外側(cè)的載荷使鰭軸在關(guān)節(jié)軸承處能產(chǎn)生一定的角度變形，不會(huì)出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸承沿軸向不均磨損，從而明顯改善組合支承的性能；向心關(guān)節(jié)軸承較小的徑向結(jié)構(gòu)尺寸，可大大減小鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)主體尺寸和重量，關(guān)節(jié)軸承采用自潤(rùn)滑膜，無(wú)需潤(rùn)滑介質(zhì)，內(nèi)支承段軸承采用注脂潤(rùn)滑，明顯簡(jiǎn)化組合支承的結(jié)構(gòu)，大尺寸的關(guān)節(jié)軸承安裝采用動(dòng)配合，再結(jié)合潤(rùn)滑方式的改善，使組合支承的安裝和維護(hù)條件大大改善，綜合上述各因素，組合支承的制作成本和使用支出將得到大幅下降。


圖1是本發(fā)明鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)縱剖視示意圖。圖2是圖1中部分結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。圖3是圖1中向心關(guān)節(jié)軸承縱剖視示意圖。圖4是圖3中A向視圖。圖5是圖3中B向視圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)包括有鰭軸1、支座2、雙列圓錐滾子軸承3、 十字頭箱4、向心關(guān)節(jié)軸承5、密封組件6和軸套7，其中鰭軸1，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相同或相似，包括有軸身11、外支承段12、內(nèi)支承段13， 外支承段12上設(shè)置有向心關(guān)節(jié)軸承5，內(nèi)支承段13上設(shè)置有雙列圓錐滾子軸承3。支座2，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相同或相似，其外座體11的外軸承孔22內(nèi)安裝有向心關(guān)節(jié)軸承5，外軸承孔22和向心關(guān)節(jié)軸承5的外圈51呈動(dòng)配合，使向心關(guān)節(jié)軸承5在支承 2的安裝操作大大簡(jiǎn)化，和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承在支座2上采用緊配合比較，不僅加工、裝配省時(shí)省力，而且其操作支出也大大降低，其內(nèi)軸承孔22中裝設(shè)有雙列圓錐滾子軸承3。雙列圓錐滾子軸承3，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相同或相似，本發(fā)明的特點(diǎn)是，由于采用向心關(guān)節(jié)軸承5，雙列圓錐滾子軸承3的外圈采用浮動(dòng)(動(dòng)配合)的安裝方式，該軸承僅承受徑向力，可明顯改善其承載條件，并在此條件下，雙列圓錐滾子軸承3采用油脂潤(rùn)滑，采用一隔套31，將軸承腔和十字頭內(nèi)腔隔開(kāi)，該隔套31內(nèi)孔套設(shè)在鰭軸1上，其外圓柱面和支座2內(nèi)軸承孔23配合，在隔套31的內(nèi)、外圓上可設(shè)置0型密封圈，防止?jié)櫥庑?；采用?rùn)滑脂潤(rùn)滑方式，可減輕維護(hù)工作負(fù)擔(dān)，因?yàn)樵谑诸^箱的內(nèi)腔中不再需要像中小型鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)那樣加注潤(rùn)滑油。向心關(guān)節(jié)軸承5，是本發(fā)明的主要技術(shù)特征，其結(jié)構(gòu)和功能均和現(xiàn)有非標(biāo)設(shè)計(jì)的向心關(guān)節(jié)軸承相同或相似，如圖1、2所示，該軸承包括有外圈51和內(nèi)圈52，外、內(nèi)圈51、52之間呈球面接觸，在接觸上設(shè)置有自潤(rùn)滑膜，無(wú)需潤(rùn)滑介質(zhì)，既簡(jiǎn)化組合支承的結(jié)構(gòu)，又方便船上的維護(hù)；其中外圈51的外圈體511是一具有球形孔的圓筒狀構(gòu)件，該外圈體511的外圓柱面 512是和支座2外軸承孔22接觸的配合面，本發(fā)明采用動(dòng)配合，可方便大規(guī)格向心關(guān)節(jié)軸承5安裝； 在外圈51的外圈體511的外端(即近密封組件6的一端)，設(shè)置有一組防轉(zhuǎn)鍵槽 513，用以防止外圈51轉(zhuǎn)動(dòng)改善軸承的承載條件，如圖3、4、5所示，各防轉(zhuǎn)鍵槽513在外圈體511外端的周向呈均勻分布，其數(shù)量可為2 8個(gè)，可視外圈51的直徑大小選定，防轉(zhuǎn)鍵槽513徑向視(如圖4)為普遍半圓頭鍵槽相同的結(jié)構(gòu)形狀，其軸向視(如圖5)為矩形截防轉(zhuǎn)鍵514，可采用適當(dāng)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)鍵，該防轉(zhuǎn)鍵514 —端嵌卡在外圈51外端的防轉(zhuǎn)鍵槽513，另一端是嵌卡在密封組件6密封壓蓋62的防轉(zhuǎn)槽622，該防轉(zhuǎn)槽622的結(jié)構(gòu)形狀和上述外圈51的防轉(zhuǎn)鍵622，該防轉(zhuǎn)槽622的結(jié)構(gòu)形狀和上述外圈51的防轉(zhuǎn)鍵槽513 對(duì)應(yīng)相同；內(nèi)圈52是一具有球面柱狀空心構(gòu)件，其內(nèi)孔是和鰭軸1外支承段12接觸呈緊配合，其一端頂持于鰭軸1的軸肩，另一端頂持于固設(shè)在鰭軸1的軸套，形成既保持軸向定位又能傳遞軸向載荷的結(jié)構(gòu)。密封組件6，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相同或相似，包括有密封61和密封壓蓋62，二者均由螺栓固定在支座2外座體21，在密封壓蓋62處還可設(shè)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)。本發(fā)明采用向心關(guān)節(jié)軸承5和雙列圓錐滾子軸承的組合支承方式，和傳統(tǒng)兩個(gè)都是滾動(dòng)軸承的組合支承方式比較，以鰭軸1外支承段12的軸徑為670mm為例本發(fā)明軸承外徑為760mm，滾動(dòng)軸承外徑為1090mm，隨之十字頭箱尺寸可大幅減小，在其余尺寸參數(shù) (如壁厚、軸承跨距等)均不變的情況下，重量可由采用滾動(dòng)軸承的9816kg減小到采用關(guān)節(jié)軸承的7862kg，降幅達(dá)20%，相應(yīng)，整個(gè)鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)也大幅降低；本發(fā)明的向心關(guān)節(jié)軸承能承受徑向載荷和任一方向的軸向載荷，且允許的角度差可達(dá)6 10°，作用于關(guān)節(jié)軸承外側(cè)的載荷使鰭軸1在向心關(guān)節(jié)軸承5處產(chǎn)生一定的角度變形，由于關(guān)節(jié)軸承的調(diào)心作用，不會(huì)出現(xiàn)向心關(guān)節(jié)軸承5沿軸向不均勻磨損的情況；鰭和鰭軸1的重力分量引起的軸向力均由向心關(guān)節(jié)軸承5承受，在鰭軸1內(nèi)支承段13的雙列圓錐滾子軸承3不再承受上述軸向力；綜合上述因素可明顯改善鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)的性能。
權(quán)利要求
1.一種鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括有鰭軸，該鰭軸的內(nèi)支承段上設(shè)置有一雙列圓錐滾子軸承，在鰭軸外支承段外側(cè)的軸套上設(shè)置有密封組件，該密封組件及其密封壓蓋固設(shè)在支座的外座體，其特征在于在鰭軸(1)軸身(11)的外支承段(1 上設(shè)置有一向心關(guān)節(jié)軸承(5)，構(gòu)成鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)軸承和滾動(dòng)軸承組合式支承結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)，其特征是向心關(guān)節(jié)軸承(5)外圈(51)和支座(2)外座體呈動(dòng)配合，該外圈(51)的外端設(shè)有防轉(zhuǎn)鍵(514)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)，其特征是向心關(guān)節(jié)軸承 (5)的防轉(zhuǎn)鍵(514)在外圈(51)外端沿周向均勻分布，該防轉(zhuǎn)鍵(514)的數(shù)量為2 8個(gè)， 該防轉(zhuǎn)鍵(514)的一端嵌卡在外圈(51)的防轉(zhuǎn)鍵槽(513)，該防轉(zhuǎn)鍵(514)的另一端嵌卡密封組件(6)密封壓蓋(6 的防轉(zhuǎn)槽(622)。
全文摘要
一種鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合式支承結(jié)構(gòu)，主要解決提高支承性能，減小機(jī)構(gòu)尺寸和重量等技術(shù)問(wèn)題，其采用技術(shù)方案是在鰭軸軸身的外支承段上設(shè)置有一向心關(guān)節(jié)軸承，構(gòu)成鰭執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)軸節(jié)和滾動(dòng)軸承組合式支承結(jié)構(gòu)，適用于各式大型超大型減減搖鰭裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B63B39/06GK102372074SQ201010256089
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者徐軍, 洪超, 鄭敏祥 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇四研究所