一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法与流程

1.本发明涉及一种配油器，属于调距桨推进装置领域，尤其涉及一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法。


背景技术：

2.配油器是调距桨推进装置的重要部件，负责将液压系统的液压油分配到旋转的调距桨变距油缸内，即配油功能；配油器的配油环不旋转，配油轴在配油环内旋转，配油环和配油轴之间采用间隙配合，压力油口之间是纯机械密封。
3.泄漏是配油器本身固有的特性，一方面泄漏的液压油可以润滑配油环，带走摩擦产生的热量，防止配油环和配油轴这对摩擦副咬合；另一方面泄漏会导致变距油缸两腔的压力无法保持稳定，导致调距桨在水动力的作用下螺距发生变化。
4.为了能锁定调距桨的螺距，一般在配油器和变距油缸之间设置液压锁，申请号为200920227586.x，申请日为2009年8月24日的专利申请，公开了一种调距桨变距油缸活塞的双向锁定装置及配油器，其包括有杆腔油管、无杆腔油管和液控单向阀，有杆腔油管上设置有有杆腔液控单向阀，有杆腔液控单向阀上的出油口通向有杆腔且其液控口与无杆腔油管相连通，无杆腔油管上设置有无杆腔液控单向阀，无杆腔液控单向阀上的出油口通向无杆腔且其液控口与有杆腔油管相连通；所述的配油器包括配油环和配油短轴，配油环套装在配油短轴上，配油短轴的另一端与分油轴相连接，分油轴的另一端分别连接有无杆腔油管和有杆腔油管，配油短轴上设置有无杆腔液控单向阀，分油轴上设置有有杆腔液控单向阀；该申请中设置了多个液控单向阀，但是其设计加大了配油器的复杂程度与加工难度，存在安全隐患，也不具备螺距自动纠正功能，并且调距桨变距的控制阀一般受流量的限制，而大流量情况下会导致其稳定性降低。
5.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术中存在的无法自动纠偏，而且稳定性较差的缺陷与问题，提供一种可以自动纠偏，而且稳定性较好的一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法。
7.为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种调距桨螺距自动纠偏配油器，所述配油器包括配油环与配油轴；
8.所述配油环内设置有左油槽、中间油槽与右油槽，所述左油槽、中间油槽与右油槽依次沿配油环的轴向等距分布，所述左油槽与右油槽相互连通，所述中间油槽与配油环的压力油p口相连通，所述右油槽与配油环的回油t口相连通；
9.所述配油轴上设置有配油口a与配油口b，所述配油口a与第一油路的一端相连，所述配油口b与第二油路的一端相连，所述配油轴的一端连接有联动杆的一端；所述联动杆的
另一端承受有外部驱动力，所述外部驱动力与第一油路与第二油路之间的液压差呈正比；
10.所述配油轴插接于配油环内进行往复滑动配合，以改变第一油路与第二油路之间的液压差，进而带动联动杆进行往复运动。
11.所述配油环的轴心处开设有贯穿其两端的内孔，所述左油槽、中间油槽与右油槽均为沿内孔轴心向四周凹陷的环形凹槽结构。
12.所述第一油路的另一端连接有油缸c腔，所述第二油路的另一端连接有油缸d腔，所述油缸c腔与油缸d腔之间通过活塞间隔开，所述活塞与联动杆的另一端相连。
13.所述内孔的表面覆盖有巴氏合金材料。
14.所述左油槽的底面设置有向配油环底面延伸的左油路，所述右油槽的底面设置有向配油环底面延伸的右油路，所述左油路与右油路通过中间油路相连，将左油槽与右油槽连通。
15.所述左油路垂直向配油环的底面延伸，形成有与外部连通的左油路口；所述右油路垂直向配油环的底面延伸，形成有与外部连通的右油路口；所述中间油路向配油环的一侧侧面延伸，形成有与外部连通的中间油路口。
16.所述左油路口、右油路口与中间油路口内均过盈设置有阻塞件。
17.所述配油轴的两端均设置有防止配油环与配油轴滑脱的止挡件。
18.所述止挡件包括轴肩与挡圈，所述轴肩与配油轴的一端固定连接，所述挡圈卡接于配油轴的另一端。
19.一种调距桨螺距自动纠偏配油器的应用方法，所述应用方法包括：正车控制或倒车控制中的任意一种或任意组合；
20.所述正车控制是指：当配油环朝船艏移动，配油环位于配油轴的右部，首先压力油p口通过中间油槽与配油口a、第一油路连通，回油t口通过右油槽、左油槽与配油口b、第二油路连通，然后第一油路与第二油路之间的液压差产生变化，随后通过联动杆带动配油轴朝正车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距；
21.所述倒车控制是指：当配油环朝船艉移动，配油环位于配油轴的左部，首先压力油p口通过中间油槽与配油口b、第二油路连通，回油t口通过右油槽与配油口a、第一油路连通，然后第一油路与第二油路之间的液压差产生变化，随后通过联动杆带动配油轴朝倒车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23.1、本发明一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法中，其包括配油环与配油轴；配油环内设置有左、中间、右油槽，左、中间、右油槽依次沿配油环的轴向等距分布，左、右油槽相互连通，中间油槽与配油环的压力油p口相连通，右油槽与配油环的回油t口相连通；配油轴上设置有配油口a与配油口b，配油口a与第一油路的一端相连，配油口b与第二油路的一端相连，配油轴的一端连接有联动杆的一端；所述联动杆的另一端承受有外部驱动力，外部驱动力与第一油路与第二油路之间的液压差呈正比；配油轴插接于配油环内进行往复滑动配合，以改变第一油路与第二油路之间的液压差，进而带动联动杆进行往复运动；本设计在应用中，配油口与左油槽、中间油槽与右油槽之间的相对位置产生变化时，第一油路与第二油路之间的液压差会发生变化，进而通过液压差产生的外部驱动力带动联动杆进行往复运动，在出现偏距时，第一油路或第二油路中的任一油路会自动获得液压，进而通过
液压差带动配油轴自动恢复稳定状态，达到随动纠偏的目的，并且取消了控制阀，使其突破了流量限制，而且在不同流量需求下的运行都较为稳定。因此，本发明不仅可以自动纠偏，而且稳定性较好。
24.2、本发明一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法中，左油槽的底面设置有左油路，右油槽的底面设置有右油路，并且左、右油路通过中间油路相通；本设计在应用中，左右相通的油路使得配油环不论处于正车还是倒车状态下，第一油路或第二油路其中的任一油路获得高压时，另一条都可以获得低压，进而通过压力差变化随动控制，实现自动纠偏，而且可以不受流量的限制，随动稳定性较好。因此，本发明不仅可以自动纠偏，而且稳定性较好。
25.3、本发明一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法中，配油轴的两端均设置有防止配油环与配油轴滑脱的止挡件，其包括轴肩与挡圈，轴肩与配油轴的一端固定连接，挡圈卡接于配油轴的另一端；本设计在应用中，配油环与配油轴需要滑移改变其相对位置，在滑动过程中，可能存在滑脱或错位的可能，造成压力不稳的或者滑脱产生安全隐患，设置止挡件可以防止滑脱，其次可以通过止挡件来保证油口与油路之间的对通，保证稳定连通，提高稳定性与安全性。因此，本发明不仅稳定性较好，而且安全性较好。
附图说明
26.图1是本发明的结构示意图。
27.图2是本发明中的配油环的结构示意图。
28.图3是本发明中的稳定控制状态示意图。
29.图4是本发明中的正车控制状态示意图。
30.图5是本发明中的倒车控制状态示意图。
31.图6是本发明中的正车纠偏状态示意图。
32.图7是本发明中的倒车纠偏状态示意图。
33.图中：配油环1、配油轴2、左油槽11、中间油槽12、右油槽13、压力油p口14、回油t口15、内孔16、环形凹槽结构17、左油路18、左油路口181、右油路19、右油路口191、中间油路20、中间油路口201、阻塞件211、配油口a21、配油口b22、油缸c腔31、油缸d腔32、活塞33、联动杆34、止挡件4、轴肩23、挡圈24、第一油路25、第二油路26、巴氏合金材料5。
具体实施方式
34.以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
35.参见图1—图7，一种调距桨螺距自动纠偏配油器，所述配油器包括配油环1与配油轴2；
36.所述配油环1内设置有左油槽11、中间油槽12与右油槽13，所述左油槽11、中间油槽12与右油槽13依次沿配油环1的轴向等距分布，所述左油槽11与右油槽13相互连通，所述中间油槽12与配油环1的压力油p口14相连通，所述右油槽13与配油环1的回油t口15相连通；
37.所述配油轴2上设置有配油口a21与配油口b22，所述配油口a21与第一油路25的一端相连，所述配油口b22与第二油路26的一端相连，所述配油轴2的一端连接有联动杆34的
一端；所述联动杆34的另一端承受有外部驱动力，所述外部驱动力与第一油路25与第二油路26之间的液压差呈正比；
38.所述配油轴2插接于配油环1内进行往复滑动配合，以改变第一油路25与第二油路26之间的液压差，进而带动联动杆34进行往复运动。
39.所述配油环1的轴心处开设有贯穿其两端的内孔16，所述左油槽11、中间油槽12与右油槽13均为沿内孔16轴心向四周凹陷的环形凹槽结构17。
40.所述第一油路25的另一端连接有油缸c腔31，所述第二油路26的另一端连接有油缸d腔32，所述油缸c腔31与油缸d腔32之间通过活塞33间隔开，所述活塞33与联动杆27的另一端相连。
41.所述内孔16的表面覆盖有巴氏合金材料5。
42.所述左油槽11的底面设置有向配油环1底面延伸的左油路18，所述右油槽13的底面设置有向配油环1底面延伸的右油路19，所述左油路18与右油路19通过中间油路20相连，将左油槽11与右油槽13连通。
43.所述左油路18垂直向配油环1的底面延伸，形成有与外部连通的左油路口181；所述右油路19垂直向配油环1的底面延伸，形成有与外部连通的右油路口191；所述中间油路20向配油环1的一侧侧面延伸，形成有与外部连通的中间油路口201。
44.所述左油路口181、右油路口191与中间油路口201内均过盈设置有阻塞件211。
45.所述配油轴2的两端均设置有防止配油环1与配油轴2滑脱的止挡件4。
46.所述止挡件4包括轴肩23与挡圈24，所述轴肩23与配油轴2的一端固定连接，所述挡圈24卡接于配油轴2的另一端。
47.一种调距桨螺距自动纠偏配油器的应用方法，所述应用方法包括：正车控制或倒车控制中的任意一种或任意组合；
48.所述正车控制是指：当配油环1朝船艏移动，配油环1位于配油轴2的右部，首先压力油p口14通过中间油槽12与配油口a21、第一油路25连通，回油t口15通过右油槽13、左油槽11与配油口b22、第二油路26连通，然后第一油路25与第二油路26之间的液压差产生变化，随后通过联动杆34带动配油轴2朝正车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距；
49.所述倒车控制是指：当配油环1朝船艉移动，配油环1位于配油轴2的左部，首先压力油p口14通过中间油槽12与配油口b22、第二油路26连通，回油t口15通过右油槽13与配油口a21、第一油路25连通，然后第一油路25与第二油路26之间的液压差产生变化，随后通过联动杆34带动配油轴2朝倒车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距。
50.本发明的原理说明如下：
51.本发明中将配油器的配油环1设计成控制滑阀的结构，配油环1是阀体，配油轴2是阀芯，随动控制滑阀的设计可以不受流量限制；与常规滑阀控制不同在于该滑阀的主动控制方式是通过移动配油环1完成。
52.实施例1：
53.参见图1—图3，一种调距桨螺距自动纠偏配油器，所述配油器包括配油环1与配油轴2；所述配油环1内设置有左油槽11、中间油槽12与右油槽13，所述左油槽11、中间油槽12与右油槽13依次沿配油环1的轴向等距分布，所述左油槽11与右油槽13相互连通，所述中间油槽12与配油环1的压力油p口14相连通，所述右油槽13与配油环1的回油t口15相连通；所
述配油轴2上设置有配油口a21与配油口b22，所述配油口a21与第一油路25的一端相连，所述配油口b22与第二油路26的一端相连，所述配油轴2的一端连接有联动杆34的一端；所述联动杆34的另一端承受有外部驱动力，所述外部驱动力与第一油路25与第二油路26之间的液压差呈正比；
54.所述配油轴2插接于配油环1内进行往复滑动配合，以改变第一油路25与第二油路26之间的液压差，进而带动联动杆34进行往复运动。
55.一种调距桨螺距自动纠偏配油器的应用方法，所述应用方法包括：正车控制或倒车控制中的任意一种或任意组合；
56.所述正车控制是指：当配油环1朝船艏移动，配油环1位于配油轴2的右部，首先压力油p口14通过中间油槽12与配油口a21、第一油路25连通，回油t口15通过右油槽13、左油槽11与配油口b22、第二油路26连通，然后第一油路25与第二油路26之间的液压差产生变化，随后通过联动杆34带动配油轴2朝正车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距；
57.所述倒车控制是指：当配油环1朝船艉移动，配油环1位于配油轴2的左部，首先压力油p口14通过中间油槽12与配油口b22、第二油路26连通，回油t口15通过右油槽13与配油口a21、第一油路25连通，然后第一油路25与第二油路26之间的液压差产生变化，随后通过联动杆34带动配油轴2朝倒车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距。
58.在应用中，参见图3，稳定状态时，配油环1位于配油轴2的中部，配油口a21与配油口b22均不与左油槽11、中间油槽12或右油槽13相连通，第一油路25与第二油路26之间的液压差压力均衡，从而保持桨距稳定。
59.实施例2：
60.基本内容同实施例1，不同之处在于：
61.所述第一油路25的另一端连接有油缸c腔31，所述第二油路26的另一端连接有油缸d腔32，所述油缸c腔31与油缸d腔32之间通过活塞33间隔开，所述活塞33与联动杆27的另一端相连。
62.在应用中，配油口a21通过第一油路25与油缸c腔31连通，配油口b22通过第二油路26与油缸d腔32连通，当第一油路25与第二油路26之间的液压差产生变化时，油缸c腔31与油缸d腔32相应产生变化，进而通过高低压差变化带动活塞33、联动杆34联动配油轴2进行往复运动，即所述的联动杆34承受的外部驱动力驱动。
63.实施例3：
64.基本内容同实施例2，不同之处在于：
65.参见图4，所述正车控制是指：当配油环1朝船艏移动，配油环1位于配油轴2的右部，首先压力油p口14通过中间油槽12与配油口a21、第一油路25连通，回油t口15通过右油槽13、左油槽11与配油口b22、第二油路26连通，然后第一油路25获得高压油，并将高压油输送至油缸c腔31，此时，油缸c腔31的压力高于油缸d腔32，活塞33在压差下，通过联动杆34推动配油轴2朝正车方向移动，直至回到稳定状态，稳定桨距。
66.参见图5，所述倒车控制是指：当配油环1朝船艉移动，配油环1位于配油轴2的左部，首先压力油p口14通过中间油槽12与配油口b22、第二油路26连通，回油t口15通过右油槽13与配油口a21、第一油路25连通，然后第二油路26获得高压油，并将高压油输送至油缸d腔32，此时，油缸d腔32的压力高于油缸c腔31，活塞33在压差下，通过联动杆34拉动配油轴2
朝倒车方向移动，直至回到稳定状态，稳定桨距。
67.实施例4：
68.基本内容同实施例3，不同之处在于：
69.由于配油环1与配油轴2自身存在泄漏，当调距桨在水动力的作用下，会发生螺距增大或减小，出现正车偏移或倒车偏移，此时，本装置可进行自动纠偏；
70.参见图6，正车偏移时：联动杆34带动配油轴2朝右偏移，此时，压力油p口14通过中间油槽12立即与配油口b22、第二油路26连通，回油t口15通过右油槽13、左油槽11立即与配油口a21、第一油路25连通，然后油缸d腔32内液压升高，油缸c腔31内液压降低，随后活塞33拉动联动杆34进而带动配油轴2朝倒车变距，直至回到稳定状态，完成正车纠偏。
71.参见图7，倒车偏移时：联动杆34带动配油轴2朝左偏移，此时，压力油p口14通过中间油槽12立即与配油口a21、第一油路25连通，回油t口15通过右油槽13、左油槽11立即与配油口b22、第二油路26连通，然后油缸c腔31内液压升高，油缸d腔32内液压降低，随后活塞33推动联动杆34进而带动配油轴2朝正车变距，直至回到稳定状态，完成倒车纠偏。
72.实施例5：
73.基本内容同实施例4，不同之处在于：
74.所述左油路口181、右油路口191与中间油路口201内均过盈设置有阻塞件211。
75.在应用中，油路在运行后，难免出现污渍沉淀，因此，设置阻塞件211便于后期的维护检修。
76.实施例6：
77.基本内容同实施例5，不同之处在于：
78.所述配油轴2插接于配油环1内，其之间的间隙为0.06—0.08mm。
79.在应用中，过大的间隙会导致泄漏量过大，压力不稳定，过小的间隙会导致零件之间的摩擦力过大，导致热量升高或摩擦损坏；合理的间隙设置便于控制泄漏量。
80.实施例7：
81.基本内容同实施例6，不同之处在于：
82.所述内孔16的表面覆盖有巴氏合金材料5。
83.在应用中，巴氏合金材料5可以提高配油环1与配油轴2接触面的耐磨性，防止配油环1与配油轴2咬合。
84.以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

技术特征：
1.一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述配油器包括配油环(1)与配油轴(2)；所述配油环(1)内设置有左油槽(11)、中间油槽(12)与右油槽(13)，所述左油槽(11)、中间油槽(12)与右油槽(13)依次沿配油环(1)的轴向等距分布，所述左油槽(11)与右油槽(13)相互连通，所述中间油槽(12)与配油环(1)的压力油p口(14)相连通，所述右油槽(13)与配油环(1)的回油t口(15)相连通；所述配油轴(2)上设置有配油口a(21)与配油口b(22)，所述配油口a(21)与第一油路(25)的一端相连，所述配油口b(22)与第二油路(26)的一端相连，所述配油轴(2)的一端连接有联动杆(34)的一端,所述联动杆(34)的另一端承受有外部驱动力，所述外部驱动力与第一油路(25)与第二油路(26)之间的液压差呈正比；所述配油轴(2)插接于配油环(1)内进行往复滑动配合，以改变第一油路(25)与第二油路(26)之间的液压差，进而带动联动杆(34)进行往复运动。2.根据权利要求1所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述配油环(1)的轴心处开设有贯穿其两端的内孔(16)，所述左油槽(11)、中间油槽(12)与右油槽(13)均为沿内孔(16)轴心向四周凹陷的环形凹槽结构(17)。3.根据权利要求2所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述第一油路(25)的另一端连接有油缸c腔(31)，所述第二油路(26)的另一端连接有油缸d腔(32)，所述油缸c腔(31)与油缸d腔(32)之间通过活塞(33)间隔开，所述活塞(33)与联动杆(27)的另一端相连。4.根据权利要求2或3所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述内孔(16)的表面覆盖有巴氏合金材料(5)。5.根据权利要求1、2或3所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述左油槽(11)的底面设置有向配油环(1)底面延伸的左油路(18)，所述右油槽(13)的底面设置有向配油环(1)底面延伸的右油路(19)，所述左油路(18)与右油路(19)通过中间油路(20)相连，将左油槽(11)与右油槽(13)连通。6.根据权利要求5所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述左油路(18)垂直向配油环(1)的底面延伸，形成有与外部连通的左油路口(181)；所述右油路(19)垂直向配油环(1)的底面延伸，形成有与外部连通的右油路口(191)；所述中间油路(20)向配油环(1)的一侧侧面延伸，形成有与外部连通的中间油路口(201)。7.根据权利要求6所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述左油路口(181)、右油路口(191)与中间油路口(201)内均过盈设置有阻塞件(211)。8.根据权利要求1、2或3所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述配油轴(2)的两端均设置有防止配油环(1)与配油轴(2)滑脱的止挡件(4)。9.根据权利要求8所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器，其特征在于：所述止挡件(4)包括轴肩(23)与挡圈(24)，所述轴肩(23)与配油轴(2)的一端固定连接，所述挡圈(24)卡接于配油轴(2)的另一端。10.一种权利要求1所述的一种调距桨螺距自动纠偏配油器的应用方法，其特征在于：所述应用方法包括：正车控制或倒车控制中的任意一种或任意组合；
所述正车控制是指：当配油环(1)朝船艏移动，配油环(1)位于配油轴(2)的右部，首先压力油p口(14)通过中间油槽(12)与配油口a(21)、第一油路(25)连通，回油t口(15)通过右油槽(13)、左油槽(11)与配油口b(22)、第二油路(26)连通，然后第一油路(25)与第二油路(26)之间的液压差产生变化，随后通过联动杆(34)带动配油轴(2)朝正车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距；所述倒车控制是指：当配油环(1)朝船艉移动，配油环(1)位于配油轴(2)的左部，首先压力油p口(14)通过中间油槽(12)与配油口b(22)、第二油路(26)连通，回油t口(15)通过右油槽(13)与配油口a(21)、第一油路(25)连通，然后第一油路(25)与第二油路(26)之间的液压差产生变化，随后通过联动杆(34)带动配油轴(2)朝倒车变距，最后回到稳定状态，稳定桨距。

技术总结
一种调距桨螺距自动纠偏配油器及其应用方法，包括配油环与配油轴，配油环内设有左、中间、右油槽，左、右油槽相互连通，中间油槽与压力油P口连通，右油槽与回油T口连通；配油轴上设有配油口A与配油口B，配油口A与第一油路相连，配油口B与第二油路相连，配油轴连接有联动杆；配油环套设于配油轴上，与配油轴滑动配合连接，通过配油口A与中间、右油槽以及配油口B与左、中间油槽的相对位置变化，改变第一、第二油路之间的液压差，带动联动杆进行往复运动；在应用中，出现偏距时，第一或第二油路会自动获得液压，进而带动配油轴自动恢复稳定状态，达到随动纠偏的目的，并且突破了流量限制。因此，本设计不仅可以自动纠偏，而且稳定性较好。而且稳定性较好。而且稳定性较好。


技术研发人员：熊青 邱晓峰 王开平 司小冬 徐潇
受保护的技术使用者：武汉船用机械有限责任公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/6/7