油缸后置式可调螺距螺旋桨 【技术领域】
本发明涉及船舶主推进系统用调距桨，具体地说是一种油缸后置式可调螺距螺旋桨。
背景技术
国际上现在流行的新结构为，工作油缸集合在桨毂内，配油器放在齿轮箱输出轴前端，这种结构有利于适合大功率，长轴系。而传统的结构为一种推拉杆式，该结构受推拉杆尺寸限制，不能过大，传递主机功率往往在3000KW以下，而且如果配油器放在轴上，体积相对较大，磨损与振动加剧，成本高，国内尚无提供此类配油器的厂家。
参照图1，传统结构如法国马森的桨毂前置MMS结构，他主要由以下部分组成：桨毂部件1，推拉杆2，螺距反馈装置4，油缸6，高压油管20，配油器21。
高压油通过齿轮箱输出轴前端的配油器21，和齿轮箱输出轴内的油管20进入液压油缸6内，液压油缸6内的活塞与位于桨轴内部的一根细轴即推拉杆2相连，推拉杆2的另一端通到桨毂1内，可带动桨叶转动。当输入的两路液压油压力发生变化时，油缸6内活塞两端压力的变化，使其沿轴向运动，同时带动推拉杆，转动桨叶，改变桨叶螺距。
这种结构主要存在以下缺陷：
1、适用功率一般小于2000KW，最高不大于3000kw。随着功率的增大，桨叶产生的推力必然会增加，推拉杆所需要承受的推力和拉力也会增加，为了防止推拉杆断裂，只能增加其直径。但是推拉杆直径的过大，会使得桨轴的外径变大，若超过桨毂限制，只能取更大的桨毂，这样对桨的性能会产生影响。而且推拉杆的重量加大后，在上面消耗的动力损失会更大，严重的会影响到桨叶螺距变化的响应时间。
2、推拉杆的长度一般不能大于12米。若过长，一方面所需推方会更大，动力传递过程中的损失比较大，另一方面推拉杆会弯曲变形，在随桨轴转动过程中，使振动加剧，并伴随产生噪音，还有原料采购比较困难。同样桨轴太长的话不但原料难采购，热处理调质同样也比较难。
3、若使用将配油器放在轴上的结构，的确会减小推拉杆的长度，但是这种配油器的体积庞大，振动加剧，成本高，寿命短。
4、油缸的位置位于轴系上，对于短轴系的船舶，空间上容易受到限制。
5、对于拉杆结构，强度有限，桨叶直径一般不能大于4m。
【发明内容】
从上面分析可知，MMS结构中由于推拉杆和油缸位置的限制，只能提供2000kw功率以内，桨叶直径不大于4米，轴系长度在15米之内的可调桨推进系统。本发明的目的在于克服以上不足，而提供一种桨叶吸收功率在1000KW～5000KW之间的可调桨推进系统，桨叶直径在1.5米～5米之间，轴系长度在40米之内的配套系统。
解决上述问题采用的技术方案是：油缸后置式可调螺距螺旋桨，包括桨毂部件、油管部件，螺距反馈装置和配油器，其特征在于：
所述的油缸部件位于桨毂后端，包括油缸和设置在其内的活塞，所述的活塞在工作油的作用下可前后移动；
所述的桨毂部件包括桨毂、导架和桨叶座，所述的导架一端与活塞相连，可随活塞运动，另一端支承在桨轴上，所述的桨叶座设置在桨毂上，所述的导架在桨毂内运动；
所述的油管部件位于桨轴的内部，包括内油管和外油管，所述的外油管套在内油管外部，所述的内油管与油缸的后腔A连通，外油管通过导架与油缸的前腔B连通；内油管一端固定在活塞上，可随活塞运动；外油管固定在桨轴上；
螺距反馈装置放在轴系上的分体联轴节上，与内油管的一端固定，可随内油管移动；
配油器固定在齿轮箱输出轴前端，齿轮箱输出轴内部有一段高压油管，该油管由两根油管套在一起后焊接而成，其中可以运行两路油，一路通过内油管内部，另一路通过两油管之间的间隙，配油器通过该油管将工作油输送到轴系上。
本发明油缸后置式可调螺距螺旋桨与传统结构相比，主要的不同是将液压油缸放置在桨毂后端，取消了推拉杆。这样改进的好处有：
1，油缸位于桨毂后端，节省了轴系的安装空间，同时在设备装船时，油缸与桨毂可作为一个整体，安装方便；油缸与桨叶距离近，减少在动力传递过程中的损失。
2，桨轴和中间轴内部只需要留有安装油管的空间，这个尺寸远小于推拉杆所需要的直径，特别是在要求桨叶吸收功率较大时，油管尺寸可不变，而推拉杆却必须逐级增大。在桨毂可承受地功率范围内，均可使用本新型结构，而不用考虑功率过大的其它影响。
3，油缸与配油器之间通过油管连接，在距离上面没有限制。
4，配油器可安装在齿轮箱前端，而不需要使用复杂的轴上配油器的结构。相对而言，节省了轴系的安装空间，可靠性增强，降低成本，延长设备寿命。
5，桨叶直径不受限制。本结构中，油缸活塞与桨毂内的导架来承受桨叶产生的推力和拉力，只需要保证桨毂部件和油缸部件能承受桨叶产生的推力；而且油缸安放在桨叶旁边，动力充足。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是现有可调螺距螺旋桨的结构示意图。
图2是现有可调螺距螺旋桨后半部分示意图，图中1-桨毂，2-推拉杆，3桨轴，4-螺距反馈装置，5-活塞，6-油缸，7配油板。
图3是现有可调螺距螺旋桨前半部分示意图。
图4是本发明油缸后置式可调螺距螺旋桨后半部分的结构示意图。
图5是本发明油缸后置式可调螺距螺旋桨前半部分的结构示意图。
【具体实施方式】
参照图1、图2、图3，现有可调螺距螺旋桨的结构，其缺陷前面已经描述过了，在此不再赘述。
参照图4、图5，本发明的油缸后置式可调螺距螺旋桨，包括桨毂部件、油管部件，螺距反馈装置18和配油器。
所述的油缸部件位于桨毂12后端，包括油缸9和设置在其内的活塞10，所述的活塞10在工作油的作用下可前后移动。
所述的桨毂部件包括桨毂11、导架12和桨叶座13，所述的导架12一端与活塞10相连，可随活塞10运动，另一端支承在桨轴15上，所述的桨叶座13设置在桨毂11上，所述的导架12与桨叶座13连接。导架12沿轴向运动时，可带动桨叶以螺旋桨中心为轴线的旋转，从而改变桨叶螺距。
所述的油管部件位于桨轴15的内部，包括内油管14和外油管16，所述的外油管16套在内油管14外部，所述的内油管14与油缸9的后腔A连通，外油管16通过导架12与油缸9的前腔B连通；内油管14一端固定在活塞10上，可随活塞10运动；外油管16固定在桨轴16上。
螺距反馈装置放在轴系上的分体联轴节上，与内油管的一端固定，可随内油管移动。通过测量该移动量来计算桨叶的螺距角。
配油器固定在齿轮箱输出轴前端，齿轮箱输出轴内部有一段高压油管，该油管由两根油管套在一起后焊接而成，其中可以运行两路油，一路通过内油管内部，另一路通过两油管之间的间隙，配油器通过该油管将工作油输送到轴系上。
本发明的工作原理如下：
工作油通过外部的液压泵站，经过配油器和油管，到达油缸内。轴系上的配油板，分体法兰和联轴节上均有油孔，连接处有密封件。配油器处的工作油口有两路，一路通过内油管14内部，另一路通过外油管16和导架12。当需要改变螺距角，使桨叶螺距向正螺距方向变化时，调节外部液压泵站，使工作油经过内油管14内部到达油缸后腔A，推动活塞10向前运动，桨叶螺距增加。停止供油后，依靠配油盘19上的平衡阀使活塞10固定在所需要的位置。若希望桨叶螺距变小，只需要使工作油经过外油管16和导架12，通至油缸前腔B，推动活塞10向后移动，然后停止输油。
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。