专利名称：可调螺距螺旋桨装置以及分配流体到这种可调螺距螺旋桨装置和/或从这种可调螺距螺 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可调螺距螺旋桨装置，其包括沿着纵向方向延伸的驱动轴、以及连接到驱动轴的可调螺距螺旋桨。所述可调螺距螺旋桨包括至少一个螺旋桨叶片和连接到所述至少一个螺旋桨叶片的调节构件，以便所述至少一个螺旋桨叶片的螺距由调节构件沿着纵向方向的位置控制。所述装置包括管道组件，该管道组件继而包括设置在驱动轴外部的导管并且所述管道组件还包括至少部分地在驱动轴内延伸的第一管道部分。所述管道组件适于在可调螺距螺旋桨与导管之间提供流体连通。本发明还涉及一种分配流体到可调螺距螺旋桨装置和/或从可调螺距螺旋桨装置分配流体的方法。
背景技术：
当今的浮船，尤其是货船和供应船一般装备有包括可调螺距螺旋桨装置的推进系统。为此，螺旋桨装置包括具有至少一个螺旋桨叶片的螺旋桨，但经常是具有多个螺旋桨叶片，其中前述叶片每个的螺距由伺服装置控制。伺服装置一般是液压装置，其流体腔和活塞一般设置在螺旋桨的毂部。为了改变螺旋桨的螺旋桨叶片的螺距，而在至少一个流体腔与液压流体源之间输送液压流体。然而，液压装置适于与船的驱动轴一起旋转并且液压流体源大体上设置在驱动轴外部，即在相对于船静止的位置。为此，关于如何提供前述的液压流体的输送，现有技术提出了各种解决方案。然而，作为普遍的共同特征，现有技术解决方案大体上包括管道，其一部分设置在驱动轴内的纵向延伸孔中，并且其中一般管道的一端固定地附接到液压装置的活塞。例如，US4，563，940公开了一种具有供油设备的可调螺距螺旋桨装置，其包括刚性地连接到螺旋桨中的伺服马达的活塞的控制杆。并且，‘940教导该杆在螺旋桨装置的驱动轴中的纵向延伸孔中延伸，并且该杆设置有与伺服马达中的缸腔连接的多个纵向延伸管道。而且，‘940装置包括设置在驱动轴外部的油入口和油出口，该入口和出口流体地连接到控制杆中的管道。在此给出的装置包括相当复杂并且需要空间的连接装置，用于将入口和出口与控制杆中的相应管道分别流体地连接。在‘940中公开的连接装置因为包括大量的腔室、间隙和空间而可能制造麻烦。并且，由于连接装置的复杂性，‘940的螺旋桨装置将会相对昂贵和笨重。此外，‘940的连接装置要求在驱动轴中设置多个径向开口，或者至少在形成驱动轴的一部分的中间轴中，该开口可能损害驱动轴的强度、尤其是抗扭强度。因此，需要改进现有技术的可调螺距螺旋桨装置，尤其关于将螺旋桨装置的入口和出口与至少部分地在螺旋桨装置的驱动轴内延伸的管道流体地连接的现有技术连接装置。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种可调螺距螺旋桨装置，该装置包括驱动轴，并且其在设置在所述驱动轴外部的导管与至少部分地设置在所述驱动轴内的管道之间提供简单但牢固的流体连接。本发明的第二目的在于提供一种可调螺距螺旋桨装置，其中所述装置可以伸缩以便其设计为可以调节从而在设置在所述驱动轴外部的多个导管与至少部分地设置在所述驱动轴内的多个管道之间提供流体连通，而不会过度地增加分配系统的复杂性和/或尺寸。本发明的第三目的在于提供一种可调螺距螺旋桨装置，该装置要求在所述螺旋桨装置的驱动轴中的最少的优选只有一个的径向延伸开口。上述目的的至少一个由根据权利要求1的分配系统解决。因此，本发明涉及一种可调螺距螺旋桨装置，其包括沿着纵向方向延伸的驱动轴、 以及连接到驱动轴的可调螺距螺旋桨。所述可调螺距螺旋桨包括至少一个螺旋桨叶片和连接到所述至少一个螺旋桨叶片的调节构件，以便所述至少一个螺旋桨叶片的螺距由调节构件沿着纵向方向的位置控制。所述装置包括管道组件，该管道组件继而包括设置在驱动轴外部的导管，并且所述管道组件还包括至少部分地在驱动轴内延伸的第一管道部分。所述管道组件适于在可调螺距螺旋桨与导管之间提供流体连通。根据本发明，在调节构件与导管之间至少沿着纵向方向提供刚性连接。通过根据权利要求1的可调螺距螺旋桨装置，在适于与螺旋桨流体连通的流体源之间沿着纵向方向的任何位移可以在驱动轴的外部处理。这是优选的，因为在驱动轴的外部比其内部通常具有更多的可用空间。并且，根据权利要求1的可调螺距螺旋桨装置通过对所述装置的驱动轴最少的加工操作，例如钻孔来获得。此外，根据权利要求1的可调螺距螺旋桨装置确保所述导管与调节构件一致地移动。因此，螺旋桨的螺旋桨叶片的螺距可以基于调节构件的纵向位置来确定，所述导管的位置或者刚性地连接到导管的所述驱动轴外部的任何部件的位置也可以用来确定螺旋桨叶片的螺距。这样是有利的，因为关于可调螺距螺旋桨装置的规则通常规定螺旋桨叶片的螺距应该能由调节构件的实际位置确定，而不是由二次信息例如像致动调节构件的伺服系统中的流体压力来确定。根据本发明的优选实施例，所述驱动轴包括纵向延伸孔，并且所述驱动轴还包括在所述孔与驱动轴外部之间提供通道的缝隙。所述管道组件还包括第二管道部分，所述第二管道部分延伸通过所述缝隙。所述管道组件还包括适于绕着所述驱动轴周向地延伸的腔，并且所述腔与所述第二管道部分和所述导管流体连通。根据本发明的另一个实施例，所述可调螺距螺旋桨装置包括内套筒和外套筒，每个套筒适于绕着所述驱动轴周向地延伸。所述内套筒刚性地连接到所述第二管道部分，并且所述内套筒和所述外套筒由连接装置能旋转地彼此连接，所述连接装置至少沿着纵向方向将所述内套筒和外套筒刚性地连接。所述内套筒包括用于所述腔的内壁并且所述外套筒包括用于腔的外壁，并且所述分配系统还包括密封装置，该密封装置包括用于所述腔的至少两个侧壁。上述实施例保证了在分配流体到可调螺距螺旋桨或从可调螺距螺旋桨分配流体的分配系统中仅需要少数的动态密封件，这样是优选的。根据本发明的另一个实施例，所述连接装置包括推力轴承。根据本发明的又一个实施例，所述密封装置固定地附接到所述外套筒。根据本发明的另一个实施例，所述导管设置在所述外套筒上。根据本发明的再一个实施例，所述可调螺距螺旋桨装置还包括根据上面所述的多个管道组件。根据本发明的另一个实施例，所述可调螺距螺旋桨包括液压伺服机构，该液压伺服机构包括由活塞分隔的前移距腔和后移距腔，该活塞刚性地连接到所述调节构件。多个管道组件包括在所述前移距腔与前移距管道组件导管之间提供流体连通的前移距管道组件，并且所述多个管道组件还包括在所述后移距腔与后移距管道组件导管之间提供流体连通的后移距管道组件。根据本发明的另一个实施例，所述可调螺距螺旋桨还包括与所述调节构件的至少一部分流体连通的腔室。多个管道组件包括适于在所述腔室与腔室入口管道组件导管之间提供入口流体连通的腔室入口组件，并且多个管道组件还包括适于在所述腔室与腔室出口管道组件导管之间提供出口流体连通的腔室出口管道组件。本发明的第二方面涉及一种船，其包括根据本发明第一方面的可调螺距螺旋桨装置。本发明的第三方面涉及一种分配流体到可调螺距螺旋桨装置和/或从可调螺距螺旋桨装置分配流体的方法，所述装置包括沿着纵向方向延伸的驱动轴、以及连接到驱动轴的可调螺距螺旋桨。所述可调螺距螺旋桨包括至少一个螺旋桨叶片和连接到所述螺旋桨叶片的调节构件，以便所述螺旋桨叶片的螺距由调节构件沿着纵向方向的位置控制。所述方法包括在导管与可调螺距螺旋桨之间在至少部分地在所述驱动轴内延伸的管道中输送流体的步骤，所述导管设置在驱动轴外部并且沿着纵向方向距离所述调节构件第一距离。根据本发明的第三方面，所述方法还包括在流体的输送期间保持所述距离基本上恒定的步骤。根据本发明第三方面的优选实施例，所述驱动轴包括平行于纵向方向延伸的纵向轴线，所述驱动轴适于绕着所述纵向轴线旋转，其中所述方法还包括防止所述导管绕着所述纵向轴线旋转的步骤。根据本发明第三方面的另一个实施例，所述方法还包括当所述活塞受到纵向延伸位移时相对于所述驱动轴施加所述导管的纵向延伸位移的步骤。
下面将通过参考附图的非限制性示例进一步说明本发明，其中 图1为具有可调螺距螺旋桨装置的船的示意侧视图2A为本发明的可调螺距螺旋桨装置的实施例的局部剖面的示意侧视图； 图2B为图2A的螺旋桨装置的一部分的放大图； 图3A为可调螺距螺旋桨装置的另一个实施例的局部剖面的示意侧视图； 图:3B为图3A的可调螺距螺旋桨装置的一部分的放大图； 图4为本发明的可调螺距螺旋桨装置的又一个实施例的局部剖面的示意侧视图。
具体实施例方式本发明可以利用实施例的示例来描述。然而应该认识到，包括实施例以便说明本发明的原理而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。图1示出了包括可调螺距螺旋桨装置12的船10的示意侧视图。如可以从图1发现的那样，装置12包括沿着纵向方向L延伸的驱动轴14、以及连接到驱动轴14的可调螺距螺旋桨16。可调螺距螺旋桨包括至少一个螺旋桨叶片，在图1示出的可调螺距螺旋桨的实施例中，螺旋桨包括四个螺旋桨叶片，其中三个18、20、22在图1中可以看到。然而，具有更多或更少螺旋桨叶片的螺旋桨的其他实施也可以与本发明的螺旋桨装置一起使用。并且， 船10在一些应用中可以具有本发明的两个或更多的可调螺距螺旋桨装置12。并且，图1示出船10包括一般通过齿轮沈连接到驱动轴14的发动机24。此外， 在图1中示出了分配系统58的一部分，分配系统在图1中的部分的实施由部分环绕驱动轴 14的壳体观示意地示出。在图1中，壳体观设置在螺旋桨装置12中的优选位置，即围绕驱动轴14并且在齿轮沈与螺旋桨16之间。然而，在本发明的分配系统的其他实施中，壳体观可以设置在螺旋桨装置12中的其他位置。例如，壳体观可以设置在驱动轴14的延伸通过齿轮沈的延伸部上，以便壳体28设置在齿轮沈的与螺旋桨16相对的一侧。这个替代性位置由图1的虚线示出。应该注意驱动轴14不需要必须制造为整体。在实践中，驱动轴14实际上通常可以由固定地彼此附接以形成完整的驱动轴14的多个轴部分构成。图2A示出了在图1中示出的可调螺距螺旋桨装置12的局部剖面。如可以从图2A 中发现的那样，螺旋桨16包括螺旋桨毂32，该螺旋桨毂32继而包括液压伺服机构34，液压伺服机构；34包括前移距腔36、后移距腔38和活塞40。活塞40大体上固定地附接到执行构件42，该执行构件通常表示为活塞杆，活塞杆42继而固定地附接到流体输送构件43， 该构件43在图2A中示例为纵向延伸杆，其具有多个纵向延伸孔或通道，其目的将在下面说明。因此，在图2A所示出的螺旋桨装置12的实施例中，流体输送构件43经由活塞杆42固定地连接到活塞40。然而，在螺旋桨装置的其他实施例中，流体输送构件43可以替代地直接连接到活塞40或经由附加连接构件(未示出)连接到活塞40。如本领域的技术人员可以认识到的，根据前移距腔36和后移距腔38中各自的流体压力，活塞40可以沿着纵向方向L被施加正L'或负L"位移形式的位移。这样的位移会通过活塞杆42传递到调节构件48，并且调节构件48的位移将继而产生螺旋桨叶片18、22 的每个的螺距变化。如在研究图2A时可以认识到的，因为调节构件48固定地附接到活塞杆42，所以调节构件48也固定地连接到流体输送构件43。图2A还示出毂部32包括腔室50，前面所述的调节构件48设置在该腔室50中。 该腔室优选地填充有用于润滑目的的流体，并且流体从管道52供应，管道52的一端M排出到腔室50。如可以从图2A中发现的那样，管道52至少部分地在流体输送构件43中延伸。并且，流体输送构件43包括两个附加管道，即用于对前移距腔36供应液压流体的前移距腔管道55以及用于对后移距腔38供应液压流体的后移距腔管道56。在图2A所示出的螺旋桨装置12的实施例中，前移距腔管道讨和后移距腔管道56连接到传统流体分配系统 (未示出)，其在此不进一步讨论。然而，管道52形成本发明的可调螺距螺旋桨装置12实施例的一部分，其功能和组成将在下面讨论。为此，可调螺距螺旋桨装置12包括用于分配流体到可调螺距螺旋桨装置12和/ 或从可调螺距螺旋桨装置12分配流体的分配系统58，该可调螺距螺旋桨装置12包括管道组件46，管道组件46包括适于设置在驱动轴14外部的导管60。通常，导管60设置在驱动轴14的包络面的外部，即导管60设置成沿着径向延伸距离驱动轴14 一定的距离。管道组件46还包括第一管道部分66。在图2A示出的实施例中，该第一管道部分66包括排出到腔室50中的管道52。第一管道部分66至少部分地在驱动轴14内延伸。如可以从图2A发现的那样，管道组件46在可调螺距螺旋桨16与导管60之间提供流体连通。并且，在这种情况下，第一管道部分66还包括适于经由活塞杆42和输送构件43固定地连接到调节构件 48的连接部分44。在图2A示出的分配系统58的实施中，第一管道部分66的连接部分44 包含在输送构件43内，该输送构件43固定地附接到活塞杆42。然而，在分配系统58的其他实施中，第一管道部分66可以替代地包括固定地附接到活塞杆42的单独的管(未示出)， 从而形成连接部分44。如从图2A可以认识到的，当通过液压伺服机构34沿着纵向方向L对调节构件48 施加正L'或负L"的位移时，因为连接部分44刚性地连接到调节构件48，所以连接部分44 将受到相应的位移。并且，导管60也将被施加与连接部分44并且因此与活塞40相同的位移。因此，分配系统58保证导管60至少沿着纵向方向L与调节构件48—致地移动。因此， 导管60设置在沿着纵向方向L距离调节构件48第一距离D的位置，并且该第一距离D将保持恒定，与调节构件48的纵向位置无关。换句话说，分配系统58至少沿着纵向方向L经由连接部分44在调节构件48与导管60之间提供刚性连接。下面讨论如何实现该刚性连接的一个示例。如从图2A可以发现的那样，驱动轴14包括纵向延伸孔62，并且驱动轴14还包括在孔62与驱动轴14外部之间提供通道的缝隙64。在图2A示出的驱动轴14的实施中，缝隙64基本上径向地延伸，即沿着垂直于纵向方向的方向延伸，这是优选的。然而，在驱动轴 14的其他实施(未示出)中，缝隙64例如可以与纵向方向L形成不同于90°的角。并且，图2A示出管道组件46包括第二管道部分68。第二管道部分68固定地附接到第一管道部分66，并且延伸通过驱动轴14中的缝隙64。图2A还示出管道组件还包括设置在腔壳体95内的腔70，其适于绕着驱动轴14周向地延伸。腔70处于与第二管道部分 68以及导管60流体连通中。通常，腔70是圆形的。驱动轴14适于绕着平行于纵向方向L 延伸的纵向轴线怂旋转，并且第二管道部分68适于与驱动轴14 一起旋转，但是导管60适于不与驱动轴14 一起旋转。另一方面，第二管道部分68与导管60连接以便第二管道部分 68沿着纵向方向L的位移传递到导管60。为了获得前面所述的连接，分配系统58—并且尤其腔壳体95—优选地包括内套筒72和外套筒74，每个套筒如图2B所示绕着驱动轴14周向地延伸。仅仅作为示例，内套筒和外套筒可以由铸铁制成。内套筒72例如通过接头，像销、焊接、螺钉、螺栓或胶接接头 (未示出)刚性地连接到第二管道部分68。然而，内套筒72适于沿着纵向方向L相对于驱动轴14滑动。内套筒72和外套筒74由连接装置76能旋转地彼此连接，该连接装置76至少沿着纵向方向L将内套筒72和外套筒74刚性地连接。为此，内套筒72包括用于腔70的内壁78，并且外套筒74包括用于腔70的外壁80。内壁78和外壁80都绕着驱动轴14周向地延伸。并且，分配系统58和腔壳体95还包括密封装置82，该密封装置82包括用于腔70 的至少两个侧壁84、86。在图2B示出的分配系统58的实施中，密封装置82包括两个密封环88、90，其被阻止相对于外套筒74至少沿着纵向方向L移位，这是因为密封环88、90部分地插入外套筒74的周向延伸凹槽92、94中。仅仅作为示例，密封环88、90可以由青铜制成或由衬有白色金属的钢制成。然而，在本发明的其他实施例中，密封装置82可以替代地形成外套筒74的整体部分(未示出)。转到图2B，当流体通过导管60供应以便在腔70内建立流体压力时，密封环88、90 将被从腔70向外压。因此，密封环88、90的每个将抵接于外套筒74的一部分，从而阻止流体在密封环88、90与外套筒74之间经过。为此，密封装置82可以在每个密封环与外套筒 74之间包括附加密封构件(未示出)，例如橡胶衬垫(未示出)。并且，在密封环88、90的每个与外套筒74之间将建立接触压力，其继而产生密封环88、90与外套筒74之间的摩擦力，该摩擦力阻止密封环88、90相对于外套筒74的旋转。此外，在图2B示出的分配系统58的实施例中，在密封装置82与内套筒72之间设置有间隙Δ。优选地将间隙Δ的大小调节为，当如上面所述在腔70中已经建立流体压力时，流体的一部分将进入间隙Δ，以便在密封装置82与内套筒72之间产生流体膜(未示出)，该流体膜在密封装置82与内套筒72之间提供滑动接触。然而，间隙Δ优选地是足够小的以便阻止一或至少显著减少一从腔70到密封环88、90的环境空间的流体流动。为了获得滑动装置82的特征，间隙Δ优选地是在驱动轴14的直径的0. 0001到0. 0003倍的范围内，其中轴14的直径是在轴14的适于接纳内套筒72的部分处测量的。仅仅作为示例， 如果轴的直径是500mm，那么间隙Δ优选地可以是在0. 07到0. Ilmm的范围内。应该注意到，取代设置间隙Δ，本发明的分配系统58的其他实施可以在密封装置 82与内套筒72之间提供滑动轴承(未示出)。在图2Β示出的分配系统58的实施中，连接装置76包括推力轴承96，即适于在内套筒和外套筒72、74之间沿着纵向方向L传递正位移和负位移的轴承装置，但该轴承不将内套筒72的旋转传递到外套筒74。为此，推力轴承96通过外套筒74内的凹槽98连接到外套筒74，并且推力轴承96通过内套筒72的周向延伸抵接表面100和螺栓接头102连接到内套筒72。然而，在本发明的其他实施例中，连接装置可以是相反的，使得内套筒72具有凹槽而外套筒具有抵接表面和螺栓接头(未示出)。仅仅作为示例，推力轴承可以是双列圆锥滚子轴承(未示出)。因此，当驱动轴14在图2Α中绕其纵向轴线Al旋转时，第二管道部分68和内套筒 72也旋转，而外套筒74与密封装置82相对于船10保持静止。当向毂部34的腔室50供应流体时，流体供应通过导管60并且进入限制驱动轴14的腔70。从腔70，流体将经过第二管道部分68、第一管道部分66并且最后排出到腔室50中。如果通过改变调节构件48的纵向位置，即纵向位移，来改变螺旋桨叶片18、20、22 的螺距，那么纵向位移传递到第一管道部分66，并且随后经由第二管道部分68、内套筒72 以及连接装置76传递到外套筒74。由于导管60设置在外套筒74中，所以在调节构件48 与导管69之间已经获得了至少沿着纵向方向的刚性连接。
如本领域的技术人员可以认识到的，能够根据调节构件48的纵向位置确定螺旋桨的螺距。然而，由于图2A和图2B的分配系统58的外套筒74刚性地连接到调节构件48， 因此还能够根据外套筒74、或刚性地连接到外套筒74的任何部件的纵向位置确定螺旋桨的螺距。为此，图2A的分配系统58包括测量装置104，其至少一个部件刚性地连接到外套筒74。在图2A中，测量装置104由固定地附接到外套筒74的销106和固定地附接到船10 的刻度尺108示例。因为输送到腔室50的流体的至少一个目的是润滑螺旋桨16的与腔室50流体连接的零件，所以流体优选地具有适当的润滑特性。仅仅作为示例，流体可以是油，例如矿物油、合成油或蔬菜油。分配系统58的导管60通常连接到前述流体的源(未示出)，例如油箱(未示出)，该源通常是相对于船10静止的。因为导管60适于沿着纵向方向L移位，所以流体源和导管 60优选地由流体输送装置彼此连接，该流体输送装置适于解决在源与导管60之间沿着纵向方向的任何变化。仅仅作为示例，这种流体输送装置可以包括如图2B所示的软管109。图3A示出了具有分配系统58的另一个实施的本发明的螺旋桨装置12的另一个实施例。如可以从图3A中认识到的，图3的螺旋桨16的液压伺服机构34直接连接到调节构件48，即不像用于图2A的螺旋桨的情况下那样经由活塞杆。因此，流体输送构件43在图 3A示出的实施例中直接附接到活塞40。并且，图3A示出了流体输送构件43容纳了两个管道组件，即用于对前移距腔36供应液压流体的前移距腔管道组件55以及用于对后移距腔 38供应液压流体的后移距腔管道组件56。前移距腔管道组件55和后移距腔管道组件56每个包括延伸通过驱动轴14中的缝隙64的第二管道部分55' ,56'。第二管道部分55' ,56'每个附接到分配系统58的内套筒72，该内套筒72以前面描述的方式旋转地附接到外套筒74。然而，在图:3B示出的分配系统58的实施例中，密封装置82刚性地连接到内套筒74，并且在密封装置82和外套筒74之间设置间隙Δ。为此，在图3B示出的分配系统58中，包括三个密封环88、90、91的密封装置82适于与驱动轴14 一起旋转。并且应该注意到，在图:3B的实施例中，推力轴承 96由内套筒72中的凹槽98连接到内套筒72。并且，图:3B的外套筒74包括两个导管，即第一导管110和第二导管112。图的分配系统还包括第一和第二周向延伸腔114和116。第一腔114与第一导管110及后移距腔管道56的第二管道部分56'流体连通，而第二腔116与第二导管112及前移距腔管道阳的第二管道部分阳‘流体连通。关于要输送到前后移距腔和/或要从前后移距腔输送的流体，优选地使用油，例如矿物油、合成油或蔬菜油。图4示出了本发明的可调螺距螺旋桨装置12的另一个实施例。如从图4可以发现的那样，分配系统58包括四个管道组件，其中两个管道组件是前移距腔管道组件55和后移距腔管道组件56，其已经在上面结合图3A和图;3B讨论过。并且，分配系统58包括在腔室50与腔室导管120之间提供入口流体连通的腔室入口管道组件118以及在腔室50与腔室导管IM之间提供出口流体连通的腔室出口管道组件122。为此，腔室入口管道组件118 和腔室出口管道组件122适于提供腔室50内的流体循环。因为图4实施例中的分配系统58包括四个管道组件55、56、118、122，所以分配系统58包括四个腔114、116、126、128。并且，图4示出了驱动轴14具有两个缝隙64'、64〃，其中两个管道组件56、118的第二管道部分延伸通过第一缝隙64'，而另外两个管道组件 55、122的第二管道部分延伸通过第二缝隙64〃。在图4中，两个缝隙64'、64〃设置在驱动轴14的中心线130的相对侧上，但在驱动轴14的其他实施例中，两个缝隙64'、64"可以替代地设置在前述中心线130的同侧上。应该认识到，本发明不被限制为上面描述和附图示出的实施例。例如，应该认识到，本领域的技术人员将直接且明确地认识到，图2到图4示出的任何一个实施例的螺旋桨 16可以与图2到图4示出的任何一个分配系统58的实施例组合，没有或很少修改分配系统 58。并且应该注意到，在上面给出的示例中，调节构件48由液压伺服机构34致动。然而， 调节构件48可以由其他部件致动，例如延伸通过驱动轴14的调节杆或回转支架装置。还应该注意到，虽然上面已经结合船描述了本发明的可调螺距螺旋桨装置12，但是可调螺距螺旋桨装置12也可以应用在其他技术领域中，例如用于在风力发电站中的螺旋桨装置。因此，本领域的技术人员会认识到，在所附权利要求的范围内可以实施许多改变和修改。
权利要求
1.一种可调螺距螺旋桨装置(12)，其包括沿着纵向方向(L)延伸的驱动轴(14)、以及连接到所述驱动轴(14)的可调螺距螺旋桨(16)，所述可调螺距螺旋桨(16)包括至少一个螺旋桨叶片(18，20，22)和连接到所述至少一个螺旋桨叶片(18，20，22)的调节构件(48)， 以便所述至少一个螺旋桨叶片(18，22)的螺距由所述调节构件(48)沿着所述纵向方向(L) 的位置控制，所述装置(12)包括管道组件(46)，该管道组件继而包括设置在所述驱动轴 (14)外部的导管(60)，所述管道组件(46)还包括至少部分地在所述驱动轴(14)内延伸的第一管道部分(66)，所述管道组件(46)在所述可调螺距螺旋桨(16)与所述导管(60)之间提供流体连通，其特征在于，至少沿着所述纵向方向(L)在所述调节构件(48)与所述导管 (60)之间提供刚性连接。
2.根据权利要求1所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述驱动轴(14)包括纵向延伸孔(62)，所述驱动轴(14)还包括在所述孔(62)与所述驱动轴(14)外部之间提供通道的缝隙(64)，其中所述管道组件(46)还包括第二管道部分(68)，所述第二管道部分(68)延伸通过所述缝隙(64)，所述管道组件(46)还包括适于绕着所述驱动轴(14)周向地延伸的腔 (70),所述腔(70)与所述第二管道部分(68)和所述导管(60)流体连通。
3.根据权利要求2所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述可调螺距螺旋桨装置 (12)包括内套筒(72)和外套筒(74)，每个套筒绕着所述驱动轴(14)周向地延伸，所述内套筒(72 )刚性地连接到所述第二管道部分(68 )，所述内套筒(72 )和所述外套筒(74 )通过连接装置(76)能旋转地彼此连接，所述连接装置(76)至少沿着所述纵向方向(L)将所述内套筒(72 )和所述外套筒(74 )刚性地连接，所述内套筒(72 )包括用于所述腔(70 )的内壁(78 ) 并且所述外套筒(74)包括用于所述腔(70)的外壁(80)，所述可调螺距螺旋桨装置(12)还包括密封装置(82 )，其包括用于所述腔(70 )的至少两个侧壁(84，86 )。
4.根据权利要求3所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述连接装置(76)包括推力轴承(96)。
5.根据权利要求3或4所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述密封装置(82)固定地附接到所述外套筒(74)。
6.根据权利要求3到5任意一项所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述导管(60) 设置在所述外套筒(74)上。
7.根据权利要求1到6任意一项所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述可调螺距螺旋桨装置(12)还包括根据权利要求1到6任意一项所述的多个管道组件。
8.根据权利要求7所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述可调螺距螺旋桨(16)包括液压伺服机构(34)，该液压伺服机构包括由活塞(40)分隔的前移距腔(36)和后移距腔 (38)，所述活塞(40)刚性地连接到所述连接构件(48)，其中所述多个管道组件包括在所述前移距腔(36)与前移距管道组件导管(112)之间提供流体连通的前移距管道组件(55)，所述多个管道组件还包括在所述后移距腔(38)与后移距管道组件导管(110)之间提供流体连通的后移距管道组件(56)。
9.根据权利要求7或8所述的可调螺距螺旋桨装置(12)，其中所述可调螺距螺旋桨 (16)还包括与所述调节构件(48)的至少一部分流体连通的腔室(50)，其中所述多个管道组件包括适于在所述腔室(50)与腔室入口管道组件导管(120)之间提供入口流体连通的腔室入口组件(118)，并且所述多个管道组件还包括适于在所述腔室(50)与腔室出口管道组件导管(124)之间提供出口流体连通的腔室出口管道组件(122)。
10.一种船(10)，其特征在于，所述船(10)包括根据前述权利要求任意一项所述的可调螺距螺旋桨装置(12)。
11.一种分配流体到可调螺距螺旋桨装置(12)或从可调螺距螺旋桨装置(12)分配流体的方法，所述装置(12)包括沿着纵向方向(L)延伸的驱动轴(14)、以及连接到所述驱动轴(14)的可调螺距螺旋桨(16)，所述可调螺距螺旋桨(16)包括至少一个螺旋桨叶片(18， 22)和连接到所述螺旋桨叶片(18，22)的调节构件(48)，以便所述螺旋桨叶片的螺距由所述调节构件(48)沿着所述纵向方向(L)的位置控制，其中所述方法包括在导管(60)与可调螺距螺旋桨(16)之间在至少部分地在所述驱动轴(14)内延伸的管道组件(46)中输送所述流体的步骤，所述导管(60)设置在所述驱动轴(60)外部并且沿着所述纵向方向(40)距离所述调节构件(48)第一距离(D)，其特征在于，所述方法还包括在所述流体的所述输送期间保持所述距离(D)基本上恒定的步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述驱动轴(14)包括平行于所述纵向方向(L) 延伸的纵向轴线，所述驱动轴(14)适于绕着所述纵向轴线旋转，其中所述方法还包括防止所述导管(60)绕着所述纵向轴线旋转的步骤。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述方法还包括当所述调节构件(48)受到纵向延伸位移时相对于所述驱动轴(14)施加所述导管(60)的纵向延伸位移的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种可调螺距螺旋桨装置，其包括沿着纵向方向延伸的驱动轴、以及连接到驱动轴的可调螺距螺旋桨。所述可调螺距螺旋桨包括至少一个螺旋桨叶片和连接到所述至少一个螺旋桨叶片的调节构件，以便所述至少一个螺旋桨叶片的螺距由调节构件沿着纵向方向的位置控制。所述装置包括管道组件，该管道组件继而包括设置在驱动轴外部的导管，并且所述管道组件还包括至少部分地在驱动轴内延伸的第一管道部分。所述管道组件适于在可调螺距螺旋桨与导管之间提供流体连通。
文档编号F03D7/02GK102224069SQ200880132042
公开日2011年10月19日 申请日期2008年9月22日 优先权日2008年9月22日
发明者C·蒂伯格 申请人:伯格推进技术公司