阅读说明：本技术 螺旋桨轴防护装置及其安装方法 (Propeller shaft protection device and installation method thereof ) 是由 桑雪梅 乔维 刘端 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种螺旋桨轴防护装置及其安装方法,属于调距桨领域。所述螺旋桨轴防护装置应用在螺旋桨轴上,所述螺旋桨轴的一端布置有供安装桨毂的连接法兰,应用在螺旋桨轴上,所述螺旋桨轴的一端布置有供安装桨毂的连接法兰包括铜套、法兰环和端盖组件,所述铜套套装在所述螺旋桨轴上,所述铜套与所述连接法兰之间存在间隙,所述法兰环套装在所述连接法兰的外周壁上,所述法兰环的第一端面用于与所述桨毂密封连接,所述端盖组件套装在位于所述铜套与所述连接法兰之间的螺旋桨轴上,所述端盖组件分别与所述法兰环的第二端面和所述铜套密封连接。(The disclosure provides a propeller shaft protection device and an installation method thereof, and belongs to the field of controllable pitch propellers. The propeller shaft protection device is applied to a propeller shaft, a connecting flange for mounting a propeller hub is arranged at one end of the propeller shaft and is applied to the propeller shaft, the connecting flange for mounting the propeller hub is arranged at one end of the propeller shaft and comprises a copper sleeve, a flange ring and an end cover assembly, the copper sleeve is sleeved on the propeller shaft, a gap exists between the copper sleeve and the connecting flange, the flange ring is sleeved on the outer peripheral wall of the connecting flange, a first end face of the flange ring is used for being in sealing connection with the propeller hub, the end cover assembly is sleeved on the propeller shaft between the copper sleeve and the connecting flange, and the end cover assembly is respectively in sealing connection with a second end face of the flange ring and the copper sleeve.)

螺旋桨轴防护装置及其安装方法

技术领域

本公开涉及调距桨领域，特别涉及一种螺旋桨轴防护装置及其安装方法。

背景技术

调距桨(全称为可调螺距螺旋桨或可变螺距螺旋桨)一般由桨叶、桨毂、螺旋桨轴、中间轴和配油器组成。桨叶安装在桨毂上，桨毂、螺旋桨、中间轴和配油器顺次连接。中间轴和配油器均位于船舱内，桨叶和桨毂均位于船舱外，螺旋桨轴与中间轴连接的一端位于船舱内，螺旋桨轴与桨毂连接的一端位于船舱外。

当船舶航行时，位于船舱外的桨叶、桨毂和部分螺旋桨轴将直接浸泡于水中。桨叶和桨毂的材料一般为铜，本身具有耐腐蚀性，而螺旋桨轴的材料一般为碳钢或合金钢，不具有耐水腐蚀性。如果螺旋桨轴直接与水(例如海水)接触，则水会对螺旋桨轴造成腐蚀(海水的腐蚀尤其严重)，严重影响螺旋桨轴的强度。

发明内容

本公开实施例提供了一种螺旋桨轴防护装置及其安装方法，能够防护裸露在水中的螺旋桨轴。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种螺旋桨轴防护装置，应用在螺旋桨轴上，所述螺旋桨轴的一端布置有供安装桨毂的连接法兰，所述螺旋桨轴防护装置包括：铜套、法兰环和端盖组件，

所述铜套套装在所述螺旋桨轴上，所述铜套与所述连接法兰之间存在间隙，

所述法兰环套装在所述连接法兰的外周壁上，所述法兰环的第一端面用于与所述桨毂密封连接，

所述端盖组件套装在位于所述铜套与所述连接法兰之间的螺旋桨轴上，所述端盖组件分别与所述法兰环的第二端面和所述铜套密封连接。

可选地，所述法兰环上沿周向布置有焊接孔，所述法兰环通过所述焊接孔与所述连接法兰焊接。

可选地，所述法兰环的第一端面设有第一密封槽，

所述螺旋桨轴防护装置还包括第一密封圈，所述第一密封圈布置在所述第一密封槽中，且夹设在所述法兰环与所述桨毂之间。

可选地，所述端盖组件包括：密封盖和压盖，

所述密封盖套装在所述螺旋桨轴上，所述连接法兰位于所述密封盖和所述桨毂之间，所述密封盖和所述桨毂布置在所述连接法兰的相反的两侧，所述密封盖的第一端固定在所述连接法兰上，且与所述法兰环的第二端面密封连接，

所述压盖套装在所述铜套上，所述压盖与所述密封盖的第二端密封连接。

可选地，所述密封盖的第一端沿周向布置有第一凸缘，

所述第一凸缘上沿周向设有螺钉孔，

所述螺旋桨轴防护装置还包括与所述螺钉孔相匹配的密封螺钉，所述密封盖通过所述密封螺钉固定在所述连接法兰上。

可选地，所述密封螺钉包括螺钉头和与所述螺钉头的下端面连接的螺杆，所述螺钉头的下端面设有第二凹槽，

所述螺旋桨轴防护装置还包括第二密封圈，

所述第二密封圈布置在所述第二凹槽内，且夹设在所述第一凸缘与所述螺钉头之间。

可选地，所述第一凸缘上设有第三凹槽，

所述螺旋桨轴防护装置还包括第三密封圈，所述第三密封圈布置在所述第三密封槽中，且夹设在所述法兰环与所述第一凸缘之间。

可选地，所述密封盖的第二端设有内止口，

所述压盖的第一端设有与所述内止口相匹配的外止口，

所述螺旋桨轴防护装置还包括第四密封圈，所述第四密封圈夹设在所述内止口与所述外止口之间。

可选地，所述压盖的第二端沿周向布置有第二凸缘，

所述第二凸缘与所述密封盖的第二端端面固定连接。

另一方面，提供了一种螺旋桨轴防护装置的安装方法，所述方法包括：

提供铜套、法兰环和端盖组件；

将所述铜套套装在螺旋桨轴上，所述螺旋桨轴的一端布置有供安装桨毂的连接法兰，所述铜套与所述连接法兰之间存在间隙；

将所述法兰环套装在所述连接法兰的外周壁上，所述法兰环的第一端面用于与所述桨毂密封连接；

将所述端盖组件套装在位于所述铜套与所述连接法兰之间的螺旋桨轴上，所述端盖组件分别与所述法兰环的第二端面和所述铜套密封连接。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过螺旋桨轴防护装置包括铜套、法兰环和端盖组件，铜套套装在螺旋桨轴上，铜套的材质为铜，能够对包覆的螺旋桨轴起到防水腐蚀的作用；法兰环套装在连接法兰的外周壁上，法兰环的第一端面用于与桨毂密封连接；法兰环将连接法兰密封起来，能够对连接法兰起到防水腐蚀的作用；端盖组件套装在位于铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴上，端盖组件分别与法兰环的第二端面和铜套密封连接；端盖组件将铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴密封起来，能够对铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴起到防水腐蚀的作用；这样，螺旋桨轴裸露在水中的各个部分均得到防护，确保螺旋桨轴不发生锈蚀，使调距桨的轴系在水中能够长期、可靠地工作。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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。

图1是本公开实施例提供的一种调距桨的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种螺旋桨轴防护装置的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的铜套与连接法兰之间存在的间隙的示意图；

图4和图5是本公开实施例提供的法兰环的结构示意图；

图6和图7是本公开实施例提供的密封盖的结构示意图；

图8和图9是本公开实施例提供的密封螺钉的结构示意图；

图10和图11是本公开实施例提供的压盖的结构示意图；

图12是本公开实施例提供的一种螺旋桨轴防护装置的安装方法的流程图。

附图中，各零部件的标号如下：

10螺旋桨轴、11连接法兰、81桨毂、82桨叶、83中间轴、84配油器、

1铜套、

2法兰环、21焊接孔、22第一密封槽、

3端盖组件、31密封盖、311第一凸缘、312螺钉孔、313第三凹槽、314内止口、32压盖、321外止口、322第二凸缘、

4第一密封圈、

5密封螺钉、51螺钉头、511第二凹槽、52螺杆、

6第二密封圈、

7第三密封圈、

8第四密封圈、

9连接螺钉。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

为便于理解本公开实施例提供的技术方案，首先对调距桨的结构进行介绍。

图1是本公开实施例提供的一种调距桨的结构示意图，参见图1，调距桨一般由桨叶82、桨毂81、螺旋桨轴10、中间轴83、配油器84等几部分组成。螺旋桨轴10安装于桨毂81与中间轴83之间，其一端布置有供安装桨毂81的连接法兰11，另一端与中间轴83连接。桨叶82、桨毂81、螺旋桨轴10位于船舱外的部分是调距桨浸泡于水中的部件，这些部件需具有防腐蚀性能。桨叶82和桨毂81的材料一般为铜，本身具有耐腐蚀性，而螺旋桨轴10的材料一般为碳钢或合金钢，不具有耐水腐蚀性，尤其是海水，如果直接与螺旋桨轴10接触，会对螺旋桨轴10造成腐蚀，严重影响螺旋桨轴10的强度，因此，需解决螺旋桨轴10裸露于水中的部分的防护问题。

需要说明的是，图1示出的调距桨的结构仅为示例，本公开实施例提供的技术方案也可以适用于其他结构的调距桨中的螺旋桨轴10。

图2是本公开实施例提供的一种螺旋桨轴防护装置的结构示意图，该螺旋桨轴防护装置可以应用在图1示出的螺旋桨轴10上。参见图2，螺旋桨轴防护装置包括：铜套1。

铜套1套装在螺旋桨轴10上(参见图1)，铜套1与连接法兰11之间存在间隙(参见图3)。

螺旋桨轴10与船体之间靠轴承(如水润滑轴承)支撑，铜套1安装在螺旋桨轴10的轴承位，作为轴套安装轴承，可以将铜套1与螺旋桨轴10看成一体。由于铜套1的材料为铜，铜能够防水腐蚀，不需考虑铜套1的防护问题。

如图1所示，铜套1与船舱壁之间存在间隙，铜套1不能完全包覆连接法兰11与船舱壁之间的螺旋桨轴10部分。为了对位于铜套1与船舱壁之间的螺旋桨轴10提供防护，在位于铜套1与船舱壁之间的螺旋桨轴10上包覆玻璃钢保护层。

玻璃钢保护层可以隔离海水和螺旋桨轴10，玻璃钢保护层具有良好的绝缘性和抗腐蚀性，能够防止螺旋桨轴10的化学腐蚀和电化学腐蚀。

可选地，玻璃钢保护层的形成方式可以包括：首先，调配环氧树脂胶料，将环氧树脂胶料刷涂到螺旋桨轴10的外表面上形，以在螺旋桨轴10外形成环氧树脂胶料层，环氧树脂胶料可以包括环氧树脂、丙酮、苯二甲酸二丁酯、乙二胺；其次，在所述环氧树脂胶料层凝固前，在所述环氧树脂胶料层外包覆玻璃纤维布；然后，冷却所述螺旋桨轴10至所述环氧树脂胶料层凝固，以形成所述玻璃钢保护层。

可选地，还可以在玻璃钢保护层的外面包覆一层树脂涂层。树脂涂层的形成方式可以包括：调配树脂涂层材料，将树脂涂层材料喷涂至玻璃钢保护层外。树脂涂层材料包括胶料和铝粉。这里的胶料包括环氧树脂、丙酮、苯二甲酸二丁酯、乙二胺。

树脂涂层中含有金属铝，金属铝受到海水的腐蚀作用，会形成铝离子，铝离子与水中的氢氧根离子结合后会形成有粘性的Al(OH)₃絮状物，Al(OH)₃絮状物散布在螺旋桨轴10周围，可以防止海洋生物附着到螺旋桨轴10上，从而对螺旋桨轴10提供保护。

如图3所示，连接法兰11裸露在水中，并且，铜套1与连接法兰11之间存在间隙G，对于连接法兰11的外圆裸露部分及法兰背面等位于铜套1与连接法兰11之间的部位，由于玻璃钢保护层包覆工艺的局限性，此部分无法进行玻璃钢的包覆，必需采取其他的方法进行防护，确保螺旋桨轴10不发生锈蚀。基于此，参见图2，该螺旋桨轴防护装置还包括：法兰环2和端盖组件3。

法兰环2套装在连接法兰11的外周壁上，法兰环2的第一端面用于与桨毂81密封连接。

端盖组件3套装在位于铜套1与连接法兰11之间的螺旋桨轴10上，端盖组件3分别与法兰环2的第二端面和铜套1密封连接。

示例性地，螺旋桨轴10(包括连接法兰11)的材料一般为碳钢或合金钢，法兰环2和端盖组件3的材质均可以是不锈钢。

本公开实施例中，通过螺旋桨轴防护装置包括铜套1、法兰环2和端盖组件3，铜套1套装在螺旋桨轴10上，铜套1的材质为铜，能够对包覆的螺旋桨轴10起到防水腐蚀的作用；法兰环2套装在连接法兰11的外周壁上，法兰环2的第一端面用于与桨毂81密封连接；法兰环2将连接法兰11密封起来，能够对连接法兰11起到防水腐蚀的作用；端盖组件3套装在位于铜套1与连接法兰11之间的螺旋桨轴10上，端盖组件3分别与法兰环2的第二端面和铜套1密封连接；端盖组件3将铜套1与连接法兰11之间的螺旋桨轴10密封起来，能够对铜套1与连接法兰11之间的螺旋桨轴10起到防水腐蚀的作用；这样，螺旋桨轴10裸露在水中的各个部分均得到防护，确保螺旋桨轴10不发生锈蚀，使调距桨的轴系在水中能够长期、可靠地工作。

图4是本公开实施例提供的法兰环的结构示意图。法兰环2的内孔与连接法兰11外圆相配合。参见图4，示例性地，法兰环2上沿周向布置有焊接孔21，法兰环2通过焊接孔21与连接法兰11焊接。

通过焊接的方式固定法兰环2与连接法兰11，连接比较牢固，不会因为连接法兰11随螺旋桨轴10旋转而脱落，能够适应螺旋桨轴10旋转的工作场景。

并且，法兰环2与连接法兰11之间采用焊接连接，相比于螺纹连接，法兰环2的厚度可以很薄，且操作简单，可靠性高。如果采用螺纹连接，法兰环2的的设计、制造都将变得复杂，且可靠性差。在调距桨的维修中，法兰环2与螺旋桨轴10是不需要拆开的，所以，此处采用焊接的方式进行连接是最合理的连接方式。

可选地，焊接孔21的形状为圆锥形或者梯形，焊接孔21的小端比大端更加靠近连接法兰11。示例性地，焊接孔21的横截面的两侧边夹角为40°-50°。

当焊接孔21的形状为圆锥形且焊接孔21的小端比大端更加靠近连接法兰11时，焊接时较为方便。

可选地，焊接孔21的数量可以是多个(两个以上)，例如8个，多个焊接孔21可以均匀地间隔布置在法兰环2上。

可选地，法兰环2与连接法兰11的焊接方式可以是二氧化碳气体保护焊(以二氧化碳气为保护气体进行焊接的方法)。参见下表1，焊丝材料可以是不锈钢，例如GFS-316L；焊接电流大小为220A，焊接电流为直流，焊接电压大小为24～26V；二氧化碳气体流量可以是15～20L/min。

表1

图5是本公开实施例提供的法兰环的结构示意图。参见图5，示例性地，法兰环2的第一端面设有第一密封槽22。

参见图2，螺旋桨轴防护装置还包括第一密封圈4，第一密封圈4布置在第一密封槽22中，且夹设在法兰环2与桨毂81之间。

第一密封圈4用于密封法兰环2与桨毂81之间的空隙，防止水从法兰环2与桨毂81之间进入螺旋桨轴10表面。

参见图2，示例性地，该端盖组件3包括：密封盖31和压盖32。

密封盖31套装在螺旋桨轴10上，连接法兰11位于密封盖31和桨毂81之间，密封盖31和桨毂81布置在连接法兰11的相反的两侧，密封盖31的第一端固定在连接法兰11上，且与法兰环2的第二端面密封连接。压盖32套装在铜套1上，压盖32与密封盖31的第二端密封连接。

密封盖31用于包覆连接法兰11与铜套1之间的螺旋桨轴10，压盖32用于密封铜套1与密封盖31之间的间隙。将端盖组件3分为密封盖31和压盖32两部分，一方面是方便将端盖组件3安装到螺旋桨轴10上，另一方面是为了适应连接法兰11与铜套1之间的螺旋桨轴10的形状。

图6和图7是本公开实施例提供的密封盖的结构示意图。参见图6，示例性地，密封盖31的第一端沿周向布置有第一凸缘311。参见图7，第一凸缘311上沿周向设有螺钉孔312。

相应地，螺旋桨轴防护装置还包括与螺钉孔312相匹配的密封螺钉5，密封盖31通过密封螺钉5固定在连接法兰11上。

通过螺钉连接连接法兰11和密封盖31，连接比较牢固，防止密封盖31随螺旋桨轴10旋转时脱落。

图8和图9是本公开实施例提供的密封螺钉的结构示意图。参见图8和图9，示例性地，密封螺钉5包括螺钉头51和与螺钉头51的下端面连接的螺杆52，螺钉头51的下端面设有第二凹槽511。

相应地，螺旋桨轴防护装置还包括第二密封圈6。第二密封圈6布置在第二凹槽511内，且夹设在第一凸缘311与螺钉头51之间。

密封螺钉5的材料可以为不锈钢，第二密封圈6用于密封密封螺钉5与密封盖31之间的间隙，防止水从此处进入螺旋桨轴10表面。

参见图6，示例性地，第一凸缘311上设有第三凹槽313。

相应地，螺旋桨轴防护装置还包括第三密封圈7，第三密封圈7布置在第三密封槽中，且夹设在法兰环2与第一凸缘311之间。

第三密封圈7用于密封密封盖31与法兰环2之间，防止水从密封盖31与法兰环2之间进入螺旋桨轴10表面。

可选地，密封盖31的内孔直径D1可以与铜套1的外径相配。

参见图6，示例性地，所述密封盖31的第二端设有内止口314。内止口314的直径D2大于密封盖31的内孔直径D1。

图10是本公开实施例提供的压盖的结构示意图。参见图10，压盖32的第一端设有与内止口314相匹配的外止口321。

相应地，螺旋桨轴防护装置还包括第四密封圈8，第四密封圈8夹设在内止口314与外止口321之间。

内止口314用于安装压盖32的外止口321，内止口314与外止口321之间的间隙作为第四密封圈8的密封槽，第四密封圈8用于密封密封盖31与铜套1之间的间隙，防止水进入螺旋桨轴10表面。

图11是本公开实施例提供的压盖的结构示意图。参见图10和图11，示例性地，压盖32的第二端沿周向布置有第二凸缘322。

第二凸缘322与密封盖31的第二端端面固定连接。

第二凸缘322可以通过连接螺钉9固定在密封盖31的第二端端面上。连接螺钉9的材质可以是不锈钢。由于第四密封圈8的密封作用，连接螺钉9处不需要设置密封圈。

其中，压盖32的内孔大小与铜套1外径相配。

可选地，压盖32与密封盖31的材质均为不锈钢。

密封盖31和压盖32之间、以及密封盖31与连接法兰11之间均采用螺钉进行安装，这样设计的好处在于维修性好。在调距桨的维修中，经常需要拆开螺旋桨轴10和桨毂81，拆开螺旋桨轴10和桨毂81前，必须先拆掉压盖32和密封盖31，这样才能露出螺旋桨轴10和桨毂81之间的连接螺栓，才能拆开螺旋桨轴10和桨毂81。因此，此处采用螺钉连接是最适合的连接方式，若此处采用焊接的方式连接，则维修是非常不方便的。

图12是本公开实施例提供的一种螺旋桨轴防护装置的安装方法的流程图，该螺旋桨轴防护装置可以是图2示出的螺旋桨轴防护装置。参见图12，该方法流程包括如下步骤。

步骤101、提供铜套、法兰环和端盖组件。

步骤102、将铜套套装在螺旋桨轴上。

螺旋桨轴的一端布置有供安装桨毂的连接法兰，铜套与连接法兰之间存在间隙。

步骤103、将法兰环套装在连接法兰的外周壁上。

法兰环的第一端面用于与桨毂密封连接。

步骤104、将端盖组件套装在位于铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴上。

端盖组件分别与法兰环的第二端面和铜套密封连接。

步骤101中，法兰环与连接法兰相匹配，端盖组件用于包覆铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴。

其中，法兰环上沿周向布置有焊接孔。

相应地，步骤103包括：通过焊接孔，将法兰环焊接在连接法兰上。

焊接方式可以是二氧化碳气体保护焊，焊接参数可以采用上表1示出的参数。

其中，该端盖组件包括密封盖和压盖。

相应地，步骤104包括：先将密封盖套装在螺旋桨轴上，并固定连接法兰与密封盖，连接法兰位于密封盖和桨毂之间，密封盖和桨毂布置在连接法兰的相反的两侧；再将压盖套装在铜套上，并固定压盖与密封盖。

本公开实施例中，通过螺旋桨轴防护装置包括铜套、法兰环和端盖组件，铜套套装在螺旋桨轴上，铜套的材质为铜，能够对包覆的螺旋桨轴起到防水腐蚀的作用；法兰环套装在连接法兰的外周壁上，法兰环的第一端面用于与桨毂密封连接；法兰环将连接法兰密封起来，能够对连接法兰起到防水腐蚀的作用；端盖组件套装在位于铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴上，端盖组件分别与法兰环的第二端面和铜套密封连接；端盖组件将铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴密封起来，能够对铜套与连接法兰之间的螺旋桨轴起到防水腐蚀的作用；这样，螺旋桨轴裸露在水中的各个部分均得到防护，确保螺旋桨轴不发生锈蚀，使调距桨的轴系在水中能够长期、可靠地工作。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。