本發(fā)明涉及液壓舵機，尤其涉及一種轉葉式舵機裝配式轉子結構及其葉片弧面的加工方法，具體適用于降低轉子加工難度和生產成本。

背景技術：

操舵裝置是保證船舶安全航行的重要設備，用來保持或改變船舶的航向。大型轉葉式舵機是一種新型的操舵裝置，其工作原理類似于葉片式液壓馬達，將液壓能轉化為機械能，最后的輸出是轉子的轉動，而轉子與舵桿通過過盈連接或其他方式連接，轉子的轉動帶動舵桿的轉動，從而實現操舵；大型轉葉式舵機以其體積小、重量輕、占地空間小、安裝簡潔、維護方便、機械效率高、能量消耗少等優(yōu)點深受用戶青睞。

目前，轉葉式舵機的結構主要有兩種形式，一種是球形的主要用于中小型船舶，另一種是圓柱形，葉片為矩形，大型轉葉式舵機均為圓柱形結構，圓柱形結構主要為了滿足舵機與舵桿之間的連接要求，運用于大型船舶的轉葉式舵機均為圓柱形結構。

大型轉葉式舵機的轉子作為關鍵零件是舵機扭矩的輸出端，同時，轉子內部集成有油道。目前，國內外大型轉葉式舵機的轉子采用整體式結構，這樣使整個零件成為異形體，并且轉子圓柱面表面粗糙度和形狀公差要求很高，加工難度大，需要加工中心才能完成，并且很難保證零件的加工質量復合設計要求，同時，由于加工中心的工時費率昂貴，大大增加了整個產品的加工工藝成本。

由于轉子圓弧面直接與定子密封槽內的密封件接觸，圓弧面表面的粗糙度和形狀公差直接影響到密封效果和密封件的使用壽命，轉子密封效果的好壞直接反映大型轉葉式舵機的穩(wěn)舵性能，穩(wěn)舵，就是轉舵在某一舵角時，舵機能克服風、浪、流等作用在舵葉上的外力而保持舵角不發(fā)生改變，而使船舶按照設定的舵角航行，當舵機轉到某一設定舵角停止轉舵時液壓油會因為轉子受外力作用時出現一定量的流動，這時，轉子發(fā)生轉動，舵角發(fā)生改變，導致船舶航行方向改變，對船舶的安全航行帶來一定影響；如果轉子三段圓弧面的表面粗糙度和形狀公差精度不夠，會加大密封件的磨損，降低密封件的使用壽命，故轉子的加工質量直接影響了整個舵機的使用性能。

中國專利申請公布號為CN103982680A，申請公布日為2014年8月13日的發(fā)明專利公開了一種梭閥及由梭閥組裝的轉葉式舵機，所述梭閥包括閥體和閥座，閥體兩端設有閥體腔，閥體腔中配有空心閥座；閥體的側壁上設有環(huán)形密封凸堰，閥體中設有縱向油道和橫向油道，縱向油道中設有彈簧和密封鋼珠，橫向油道的出口位于環(huán)形密封凸堰之間；所述由梭閥組裝的轉葉式舵機，包括含有轉葉的轉子、定子和靜葉，轉葉和靜葉相間排列并將的轉子和定子之間的間隙分割成依次排列的密閉空間，相鄰的密閉空間分別為A腔室和B腔室；轉葉與定子的結合部以及靜葉與轉子的結合部均至少設有一道密封槽，密封槽中配有密封條；所述的梭閥安裝在位于A、B腔室之間的轉葉和靜葉上，A、B腔室在換向閥的控制下，或作為高壓腔或作為回油腔。雖然該發(fā)明能夠提高轉子密封性，但其仍存在以下缺陷：

該發(fā)明為整體式轉子采用鑄造毛坯制造，其尺寸精度較低，表面較為粗糙，容易降低轉子的密封性能。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是克服現有技術中存在的轉子尺寸精度低的問題，提供了一種轉子尺寸精高的轉葉式舵機裝配式轉子及其葉片弧面的加工方法。

為實現以上目的，本發(fā)明的技術解決方案是：

一種轉葉式舵機裝配式轉子結構，包括轉子及其上設置的葉片，葉片與舵機殼體密封配合；

所述轉子呈圓柱結構，轉子的中部與舵桿傳動配合，轉子的外圓周上均勻設置有至少兩個葉片，所述葉片的兩側各通過至少兩個連接螺栓與轉子的外圓周面相連接。

所述葉片的橫截面為凸字形，葉片的正面與背面均為圓弧面，所述葉片上開設有貫通葉片頂面、正面和底面的密封條槽，所述密封條槽內設置有密封條，所述葉片通過密封條與舵機殼體密封配合。

所述葉片平行設有上設置有兩個密封條槽，所述兩個密封條槽沿葉片的中軸線對稱設置。

所述葉片與轉子之間設置有長鍵，長鍵通過至少兩個螺栓與轉子螺紋連接。

所述葉片的兩側各通過四個連接螺栓與轉子的外圓周面相連接。

一種轉葉式舵機裝配式轉子結構葉片弧面的加工方法，其特征在于：

所述加工方法包括以下步驟：

第一步：安裝，取多個葉片毛坯，所述葉片毛坯的橫截面為凸字形，葉片毛坯的正面與背面均為平面，將多個葉片毛坯放置在兩個葉片加工法蘭之間，所述葉片加工法蘭的內圓周半徑等于轉子的半徑，所述葉片加工法蘭的外圓周半徑為葉片正面弧面的加工要求半徑，所述葉片加工法蘭上均勻分布有多個固定槽，所述固定槽分別與葉片毛坯的頂面或底面相配合，固定槽的中軸線沿法蘭半徑方向排布，將葉片毛坯的頂部和底部分別固定在上、下兩個葉片加工法蘭的固定槽內，待葉片加工法蘭上所有的固定槽內均放有葉片毛坯時，則安裝完成；

第二步：點焊，將第一步安裝完成的成品進行點焊，確保兩個葉片加工法蘭與每一個葉片毛坯之間均連接牢固，則點焊完成；

第三步：車削，將第二步完成的成品安裝到車床上，以葉片加工法蘭為參照對葉片毛坯進行車削，待測量葉片毛坯弧面符合要求后拆除葉片加工法蘭，此時葉片弧面加工完成。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明一種轉葉式舵機裝配式轉子結構中的將轉子與葉片分開制造，然后裝配到一起能夠有效的提高舵機轉子的精度，整體結構式的轉子需要在數量加工中心上才能完成，由于加工中心采用非連續(xù)切削，造成其成品的表面粗糙度和公差不符合舵機的使用要求，磨損舵機密封件，縮短舵機使用壽命；而本設計采用分體式結構轉子，轉子和葉片均可通過車床等設備精細加工，極大地提高了整個零件的表面質量，使零件的表面粗糙度更加符合舵機的密封要求，降低了舵機密封件的磨損率，提高了舵機的密封性能，延長了舵機的使用壽命，降低了轉子的制造成本，提高舵機的穩(wěn)舵性能。因此，本設計的轉子加工精度高、表面質量優(yōu)，使用壽命長。

2、本發(fā)明一種轉葉式舵機裝配式轉子結構中葉片上裝有密封條，能夠有效提高轉子的密封性能。因此，本設計密封性能好。

3、本發(fā)明一種轉葉式舵機裝配式轉子結構中葉片通過螺栓和鍵的方式固定，固定牢固，長鍵通過至少兩個螺栓與轉子螺紋連接，長鍵承受了葉片側面的液壓油的壓力，螺栓主要承受拉力保證葉片不發(fā)生傾覆，有效提高本設計的連接可靠性。因此，連接可靠性高、穩(wěn)定性好。

4、本發(fā)明一種轉葉式舵機裝配式轉子結構的葉片在制作時利用葉片加工法蘭的結構，將難以加工的弧面精確定位，僅用普通車床即可完成弧面的加工，有效提高了加工的精確度，縮短的加工用時，降低了生產成本，提高了生產效率。因此，本設計加工精度高、生產成本少、生產效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的總裝圖。

圖3是圖1中轉子的結構示意圖。

圖4是圖1中葉片的結構示意圖。

圖5是圖4的A-A向剖視圖。

圖6是圖4的仰視圖。

圖7是本發(fā)明葉片加工法蘭的結構示意圖。

圖8是葉片加工法蘭的安裝示意圖。

圖中：轉子1、葉片2、密封條槽21、連接螺栓3、長鍵4、密封條5、葉片加工法蘭6、固定槽61、舵機殼體7。

具體實施方式

以下結合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

參見圖1至圖7，一種轉葉式舵機裝配式轉子結構，包括轉子1及其上設置的葉片2，葉片2與舵機殼體密封7配合；

所述轉子1呈圓柱結構，轉子1的中部與舵桿傳動配合，轉子1的外圓周上均勻設置有至少兩個葉片2，所述葉片2的兩側各通過至少兩個連接螺栓3與轉子1的外圓周面相連接。

所述葉片2的橫截面為凸字形，葉片2的正面與背面均為圓弧面，所述葉片2上開設有貫通葉片2頂面、正面和底面的密封條槽21，所述密封條槽21內設置有密封條5，所述葉片2通過密封條5與舵機殼體7密封配合。

所述葉片2平行設有上設置有兩個密封條槽21，所述兩個密封條槽21沿葉片2的中軸線對稱設置。

所述葉片2與轉子1之間設置有長鍵4，長鍵4通過至少兩個螺栓與轉子1螺紋連接。

所述葉片2的兩側各通過四個連接螺栓3與轉子1的外圓周面相連接。

一種轉葉式舵機裝配式轉子結構葉片弧面的加工方法，其特征在于：

所述加工方法包括以下步驟：

第一步：安裝，取多個葉片毛坯，所述葉片毛坯的橫截面為凸字形，葉片毛坯的正面與背面均為平面，將多個葉片毛坯放置在兩個葉片加工法蘭6之間，所述葉片加工法蘭6的內圓周半徑等于轉子1的半徑，所述葉片加工法蘭6的外圓周半徑為葉片2正面弧面的加工要求半徑，所述葉片加工法蘭6上均勻分布有多個固定槽61，所述固定槽61分別與葉片毛坯的頂面或底面相配合，固定槽61的中軸線沿法蘭半徑方向排布，將葉片毛坯的頂部和底部分別固定在上、下兩個葉片加工法蘭6的固定槽內，待葉片加工法蘭6上所有的固定槽61內均放有葉片毛坯時，則安裝完成；

第二步：點焊，將第一步安裝完成的成品進行點焊，確保兩個葉片加工法蘭6與每一個葉片毛坯之間均連接牢固，則點焊完成；

第三步：車削，將第二步完成的成品安裝到車床上，以葉片加工法蘭6為參照對葉片毛坯進行車削，待測量葉片毛坯弧面符合要求后拆除葉片加工法蘭6，此時葉片弧面加工完成。

本發(fā)明的原理說明如下：

本設計采用車床制造，使葉片2表面的粗糙度更加符合舵機的要求，而整體結構式的轉子需要在數量加工中心上才能完成，由于加工中心是非連續(xù)切削，不能保證表面粗糙度和形狀公差；而采用本設計分體式結構以后，轉子1和葉片2均可通過車并磨削的方法加工，極大地提高了整個零件的表面質量，提高舵機的密封性能，延長了舵機的使用壽命，有效降低了轉子的加工工藝成本。

整體結構式的轉子需要在數量加工中心上才能完成，而采用本發(fā)明創(chuàng)新，只需在普通立式車床即可完成，加工中心的工時費率是普通車床的三倍多，這樣大大降低了整個產品的加工制造成本。

本設計的轉子1和葉片2均采用車床進行加工，車床屬于連續(xù)切削機器，能夠有效的提高轉子1和葉片2的尺寸精度和表面粗糙度，從而提高轉子的可靠性，延長舵機的使用壽命。

實施例1：

一種轉葉式舵機裝配式轉子結構，包括轉子1及其上設置的葉片2，葉片2與舵機殼體密封7配合；所述轉子1呈圓柱結構，轉子1的中部與舵桿傳動配合，轉子1的外圓周上均勻設置有至少兩個葉片2，所述葉片2的兩側各通過至少兩個連接螺栓3與轉子1的外圓周面相連接。

一種轉葉式舵機裝配式轉子結構葉片弧面的加工方法，其特征在于：

所述加工方法包括以下步驟：

第一步：安裝，取多個葉片毛坯，所述葉片毛坯的橫截面為凸字形，葉片毛坯的正面與背面均為平面，將多個葉片毛坯放置在兩個葉片加工法蘭6之間，所述葉片加工法蘭6的內圓周半徑等于轉子1的半徑，所述葉片加工法蘭6的外圓周半徑為葉片2正面弧面的加工要求半徑，所述葉片加工法蘭6上均勻分布有多個固定槽61，所述固定槽61分別與葉片毛坯的頂面或底面相配合，固定槽61的中軸線沿法蘭半徑方向排布，將葉片毛坯的頂部和底部分別固定在上、下兩個葉片加工法蘭6的固定槽內，待葉片加工法蘭6上所有的固定槽61內均放有葉片毛坯時，則安裝完成；

第二步：點焊，將第一步安裝完成的成品進行點焊，確保兩個葉片加工法蘭6與每一個葉片毛坯之間均連接牢固，則點焊完成；

第三步：車削，將第二步完成的成品安裝到車床上，以葉片加工法蘭6為參照對葉片毛坯進行車削，待測量葉片毛坯弧面符合要求后拆除葉片加工法蘭6，此時葉片弧面加工完成。

本方法有效降低轉子1和葉片2的加工時間，在我公司的實際產品生產中，加工時間由原來的240小時降低到60小時，大大減少了加工時間。

實施例2：

實施例2與實施例1基本相同其不同之處在于：

所述葉片2的橫截面為凸字形，葉片2的正面與背面均為圓弧面，所述葉片2上開設有貫通葉片2頂面、正面和底面的密封條槽21，所述密封條槽21內設置有密封條5，所述葉片2通過密封條5與舵機殼體7密封配合；所述葉片2與轉子1之間設置有長鍵4，長鍵4通過至少兩個螺栓與轉子1螺紋連接；所述葉片2的兩側各通過四個連接螺栓3與轉子1的外圓周面相連接。

實施例3：

實施例3與實施例2基本相同其不同之處在于：

所述葉片2平行設有上設置有兩個密封條槽21，所述兩個密封條槽21沿葉片2的中軸線對稱設置。