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POD推进器

阅读:691发布:2020-05-13

IPRDB可以提供POD推进器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用于运输工具的螺旋桨吊舱推进器具有:至少一个用于驱动螺旋桨的驱动轴(12);至少一个用于吸收驱动轴的径向力的径向轴承装置;用于吸收驱动轴的轴向力的轴向轴承装置(24″),其中,驱动轴的压力凸肩(36)在轴向方向中的至少一个侧边上在轴向方向中支撑在引导装置(50″)处;以及用于安装至少一个径向轴承装置和轴向轴承装置的承载结构,其中,引导装置具有至少三个、优选四的整数倍数个的、尤其八个或十二个轴向滑动节段(94),该轴向滑动节段(94)布置在节段引导部(96)中并且分别具有滑动面,该滑动面与压力凸肩处于接触中。,下面是POD推进器专利的具体信息内容。

1.一种用于运输工具的螺旋桨吊舱推进器,具有:

用于驱动螺旋桨的驱动轴;

用于吸收所述驱动轴的径向力的径向轴承装置;

用于吸收所述驱动轴的轴向力的轴向轴承装置,其中,所述驱动轴的压力凸肩在至少一个端侧上在轴向方向中支撑在引导装置处;以及用于安装至少一个径向轴承装置和所述轴向轴承装置的承载结构,

其特征在于,

所述引导装置具有至少三个、优选四的整数倍数个的、尤其八个或十二个轴向滑动节段,所述轴向滑动节段在节段引导部中引导并且分别具有滑动面,所述滑动面与所述压力凸肩处于接触。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述节段引导部具有用于容纳所述轴向滑动节段的工作槽。

3.根据权利要求2所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,至少两个轴向滑动节段通过连接组件彼此相连接,并且在周向中在所述工作槽之内可运动。

4.根据权利要求3所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,在两个相邻的轴向滑动节段之间的所述连接组件具有铰接接片,或分别具有多段的、在两个相邻的轴向滑动节段之间铰接的链条。

5.根据权利要求3或4所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述轴向滑动节段以至少两个分串而彼此相连接,所述分串尤其在相反的周向中引入所述节段引导部中。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述工作槽具有用于引入和取出所述轴向滑动节段的可封闭的开口。

7.根据权利要求6所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述开口位于所述节段引导部的上侧处。

8.根据上述权利要求中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述轴向滑动节段在轴向方向中为柔性的。

9.根据权利要求8所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述轴向滑动节段具有轴向弹性件,尤其为碟形弹簧或由多个碟形弹簧形成的碟形弹簧组件。

10.根据权利要求9所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,轴向弹性件具有用于调整所述轴向弹性件的预紧的预紧装置。

11.根据权利要求10所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,轴向滑动节段分别具有:带有滑动面的滑动体;承载体,其中,所述轴向弹性件布置在所述滑动体和所述承载体之间;以及用于克服所述轴向弹性件的力将所述承载体与所述滑动体夹紧的夹紧螺栓。

12.根据上述权利要求中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述节段引导部以结合的方式加工到所述轴向轴承装置的轴承罩壳中。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述节段引导部具有节段承载体,所述节段承载体以轴向上柔性的方式在至少三个、尤其三或四的整数倍数个的、优选八个或十二个分布在周缘上的部位处支撑在轴承罩壳中。

14.根据权利要求13所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述节段引导部的支撑部具有轴向弹性件,所述轴向弹性件安装在所述节段引导部处和/或安装在轴承罩壳处,并且优选具有碟形弹簧或由多个碟形弹簧形成的碟形弹簧组件。

15.根据权利要求14所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述支撑部的轴向弹性件具有用于调整所述轴向弹性件的预紧的预紧装置。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述节段引导部的支承部具有一个或多个、通过液压导管彼此相连接的液压平衡盒,所述液压平衡盒安装在所述节段引导部处或安装在轴承罩壳处,其中,所述液压平衡盒和所述液压导管优选形成液压回路。

17.根据权利要求16所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于用于调整在所述液压回路中的液压流体总量的调整装置。

18.根据权利要求16或17所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于用于调节在所述液压回路中的液压流体总量的调节装置。

19.根据上述权利要求中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述径向轴承装置中的一个通过球冠以可球形运动的方式布置在轴承罩壳中。

20.根据上述权利要求中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,径向轴承装置和轴向轴承装置形成共同的轴承组件。

21.根据权利要求20所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,在所述径向轴承装置在所述轴承组件中具有两个半轴承,所述半轴承在轴向方向中布置成围绕所述轴向轴承装置对称。

22.根据权利要求21所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,每个半轴承形成半球冠,所述半球冠在轴向方向中布置成关于所述压力凸肩对称,并且所述半球冠共同形成可球形运动的球冠。

23.根据权利要求22所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述节段引导部分别布置在所述半球冠上或结合到所述半球冠中。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器,其特征在于,所述径向轴承装置和所述轴向轴承装置具有伸延通过所述驱动轴的转动轴线的、尤其为水平的分割平面,在所述分割平面处所述轴承装置分别可分离且可组合。

25.一种滑动轴承装置,所述滑动轴承装置设计和布置成应用于根据上述权利要求中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器中。

26.一种带有根据权利要求1至24中任一项所述的螺旋桨吊舱推进器或根据权利要求25所述的滑动轴承装置的运输工具,其中,所述运输工具尤其为船舶或小船或战斗用品或侦察用品或潜水用品或可漂浮的基础设施装置。

说明书全文

POD推进器

技术领域

[0001] 本发明涉及带有改进的径向和轴向轴承的螺旋桨吊舱推进器(Propellergondel-Antrieb(POD-Antrieb))。

背景技术

[0002] 一段时间以来,在造船业(Schiffbau)中螺旋桨吊舱(Propellergondel(POD))用作推进器。在此,与传统的船用推进器相比,驱动元件不安放在船体(Schiffsrumpf)中,而是在机体(Rumpf)之外安放在固定在该机体处的吊舱(Gondel)中。不仅可使用推力螺桨(Schubschraube)而且可使用拉力螺桨(Zugschraube)以及推力螺桨和拉力螺桨的组合。除应用于船舶(Schiff)外,POD推进器还可应用于其它的水运工具,如小船(Boot)、鱼雷(Torpedo)或无人驾驶船(Drohne)以及漂浮的基础设施(Infrastruktur)(如海上钻井平台(Bohrinsel))或用于前进运动、操纵 和/或稳定(Stabilisierung)的
其它的工业或城市船用大型结构。
[0003] 通常,螺旋桨轴的驱动通过安放在吊舱中的电机而实现;例如,柴油发电机(Dieselgenerator)提供用于运行电驱动的能量。因此,不再需要的是,设置成通过机轴从船柴油发动机到船螺桨(Schiffsschraube)的机械的连接。相反地,POD推进器通过电流输送导线从柴油发电机中获得其能量。因此,与传统的螺桨驱动相比,柴油发电机的布置更少受结构空间的限制。然而还可如此地实现布置,即,容纳在船体中的马达的输出力矩以机械的方式通过联结装置、铰链装置和/或齿轮传动装置传递到在吊舱中的螺桨驱动轴(Schraubenantriebswelle)处。
[0004] 有利得,吊舱具有流线形且防水的外壳(Verkleidung),并且可以可旋转360°的方式固定在船体处,以使得POD推进器还可承担迄今舵的任务。因为在这样的POD推进器中可在每个方位(azimutal)的方向中使用船马达以用于操纵 因此可获得这样的运动和转向半径(Kurvenradius),即,其利用带有刚性的轴传统的船马达和船桨不可实现或仅利用附加的操纵辅助件 才可实现。尤其地,至少可完全取消后喷射舵(Strahlruder),该后喷射舵在其它情况下尤其在港口行驶(Revierfahrt)中为了操纵是必要的。同样可行的是,刚性地安装在机体处的吊舱以及带有多个POD推进器的组件,在其中部分推进器具有可摆动的吊舱,然而另一部分推进器具有刚性的吊舱。
[0005] 从文件US 2,714,866中已知根据权利要求1的前序部分的POD推进器,在该POD推进器中,螺桨驱动轴的径向力借助于滑动轴承吸收,并且螺桨驱动轴的轴向力通过置放在机轴上的垫片(Scheibe)而吸收,该垫片支撑在引导或支承元件处。但是,POD推进器的原理在该文件出版之后约40年、也就是在1990年代中才以较大的规模在商业上获得应用。在此,不再继续关注滑动轴承的解决方案;相反地,所有当今应用的POD推进器具有滚动轴承 其原因在于,如在前文所提及的文件中所提出的刚性的滑动轴承在轴错误放置(Achsfehlstellung)时、也就说在驱动轴歪斜(Verkantung)时由于单侧的或者局部的磨损(Abnutzung)较快地不可使用。
[0006] 但是,当今的利用滚动轴承的解决方案同样具有缺点,尽管POD推进器的理论上显著的技术和经济的优点,但该缺点迄今阻碍该技术的更广泛的应用。因此,例如滚动轴承可承受极其高的拉力、推力或重力,并且因此在滚动体 和工作面处经受相对而言较大的摩擦。这一方面导致相对而言大的摩擦损失以及较强的轴承磨损,这可直接影响使用寿命。因此,定期的短的维修间隔为必要的,以为了预防轴承失效。轴承传统上以凸缘的方式连接(verflanschen)在吊舱的结构中,并且可仅通过拆卸POD而维修或更换。该项工作为高成本的并且仅可在船坞(Dock)中执行。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于,实现相对于背景技术在维修便利性方面改进的POD推进器。
[0008] 该目的通过根据权利要求1的特征而实现。根据本发明,用于运输工具的螺旋桨吊舱推进器具有:至少一个用于驱动螺旋桨的驱动轴;至少一个用于吸收驱动轴的径向力的径向轴承装置(Radiallagereinrichtung);至少一个用于吸收驱动轴的轴向力的轴向轴承装置(Axiallagereinrichtung),其中,驱动轴的压力凸肩(Druckbund)在一个或两个端侧上在轴向方向中支撑在引导装置(Führungseinrichtung)处;以及用于安装径向轴承装置和轴向轴承装置的承载结构(Tragstruktur)。引导装置具有至少三个、优选四的整数倍数个的、尤其八个或十二个轴向滑动节段(Axialgleitsegment),该轴向滑动节段布置在节段引导部(Segmentführung)中并且分别具有滑动面,该滑动面与压力凸肩处于接触中。
[0009] 因此,即使在驱动轴中产生轴错误放置并且在轴向轴承处导致单侧的磨损,也不必再更换整个轴向轴承,相反地可行的是,仅更换单个节段,这降低维修的费用和成本。
[0010] 轴向滑动节段优选布置在节段引导部中的至少一个工作槽(Laufnut)中。该轴向滑动节段可通过铰接链组件(Gelenkgliederanordnung)彼此相连接并且在周向中在工作槽之内可运动,其中,节段引导部具有用于装备和取出轴向滑动节段的可封闭的开口。利用这样的布置而可行的是,进行轴向轴承的维修以及必要时甚至单个节段的更换,而不用完全拆卸、再次安装轴承以及必要时重新校调机轴。尤其地,有利地为了该项工作船坞停留(Dockaufenthalt)不再是必要的,相反地该工作可任何时刻在任何地点执行。轴向轴承仅必须尽可能保持为不受力,这在外部的流动力 的情况下例如通过由独立的固定装置固定驱动轴而为可行的。
[0011] 如果铰接链组件为单独的铰接接片,则可行的是,使轴向滑动节段的串(Strang)整体上在周向中往复运动。多段的链条或柔软的接片(例如绳索)允许一定的纵向平衡,然而可使轴向滑动节段的串仅相继(auf Zug)运动且保持。
[0012] 优选,开口位于节段引导部的上侧处。在该状况中可以简单的方式在使用重力的情况下实现轴向滑动节段的串的装备(Beschicken)。当串分成在相反的周向中引入节段引导部中的两个分串(Teilstrang)时,则装备为特别得简单。
[0013] 轴向滑动节段在轴向方向中可为柔性(nachgiebig)。如果在驱动轴中轴产生轴错误放置或者弯曲,则因此均匀地吸收轴向滑动节段的轴向负荷。在此,避免局部的压力峰值,并且避免单一使用单独轴向滑动节段。由此,还可延长维修间隔并且整体上降低运行成本。
[0014] 如果一个或多个、优选所有的轴向滑动节段具有轴向弹性件(Axialfederung),前文提及的优点可借助于良好已知的且主流的构件而实现。优选轴向弹性件具有至少一个碟形弹簧,尤其为由多个碟形弹簧制成的碟形弹簧组件(Tellerfederanordnung)。碟形弹簧可容纳特别高的负荷并且以简单的方式而联接,这在船用推进器的大的推力时为特别有利。
[0015] 优选,轴向弹性件预紧在轴向滑动节段处。由此,可避免在弹性件和节段之间的轴向上的间隙;另一方面可较好得调整在节段引导部、节段和压力凸肩之间的轴向上的间隙。尤其为,带有弹性组件的轴向滑动节段可作为稳定的且可较好得操作的组件而预安装。
[0016] 节段引导部可直接加工到轴承罩壳中或者结合在该轴承罩壳中或作为单独的构件容纳在轴承罩壳中,并且在该处以轴向上柔性的方式支撑在至少三个分布在周向上的部位处。由此,可行的是,整体上转移(verlagern)轴向滑动节段的环件,则使得整个系统的均匀的分布和以摆动的方式 脱开联接成为可能。
[0017] 节段引导部的支撑部可分别至少具有至少一个碟形弹簧,尤其为由多个碟形弹簧制成的碟形弹簧组件,该碟形弹簧组件安装在节段引导部处或在轴承罩壳处。碟形弹簧的优点已经在上文提及。类似地,这对于弹性支撑部的优选的预紧(Vorspannung)同样适用。
[0018] 支撑可附加地或备选地甚至通过液压平衡盒(Ausgleichsdose)而实现,该液压平衡盒通过液压导管彼此相连接并且该液压平衡盒安装在节段引导部处和/或在轴承罩壳处。优选平衡盒根据负荷状态彼此不同地更换液压流体,直到轴向滑动节段的平面调整到平衡状态中。
[0019] 一个或多个径向轴承装置可通过球冠(Kugelkalotte)以可球形运动(kugelbeweglich)的方式布置在轴承罩壳 中。以该方式,典型地应用于径向滑动轴承的轴套可跟随机轴轴线的角位置(Winkellage)。因此可避免单侧的磨损,提高径向轴承的寿命并且可延长维修间隔。
[0020] 有利地,径向轴承装置和轴向轴承装置可形成单独的轴承组件。由此,可最佳地利用可供使用的空间。在此,如果在轴承构件中的轴向轴承装置具有两个半轴承(Halblager),该半轴承在轴向方向中布置成围绕轴向轴承装置对称,则有利得可避免轴向轴承装置的径向偏转。通过轴向轴承节段平衡的歪斜可最小化,并且轴承组件可特别好得结合并且由此使尺寸最小。
[0021] 优选每个半轴承形成半球冠(Halbkalotte),该半球冠在轴向方向中布置成关于压力凸肩对称,并且该半球冠共同形成可球形运动的球冠(Kalotte)。当节段引导部分别布置到半球冠上或与该半球冠结合时,则获得特别有利的且节约空间的布置。利用这样的布置,柔性的轴向支承和以球形运动的方式而跟随的径向支承的优点相结合。因为同样整个轴向轴承装置跟随机轴轴线的角位置并且由此同样跟随压力凸肩的角位置,则通过单独的轴向滑动节段的柔性而待平衡的差异较小,并且可确定更小的平衡行程(Ausgleichsweg)。此外,弹性行程(Federweg)可供优选吸收轴向上的压力波动(Druckschwankung)和压力冲击(Druckstoβ)。
[0022] 根据特别优选的实施形式,径向轴承装置和轴向轴承装置具有伸延通过转轴线的、尤其为水平的分割平面(Teilungsebene),在该分割平面处轴承装置分别可分离且可组合。在分割平面包括所有结构上的构件时,也就是不仅轴承罩壳而且径向轴承轴瓦、节段引导部和球冠时,则可拆卸、维修并且必要时替换单个轴承或轴承部件,而不用拆解机轴以及不用拆除整个螺旋桨吊舱并且不必将轴承重新安装在吊舱的承载架构处。尤其地,在不带有船坞停留的情况下所有基本的维修工作是可行的,这显著降低装有这样的推进器的船舶的维修成本以及由此长期的运行成本。
[0023] 本发明还涉及设计且安装成应用于前文所描述的驱动装置中的滑动轴承装置,以及装有根据前文描述的螺旋桨吊舱推进器或滑动轴承装置的运输工具,尤其为船舶或小船或战斗用品 或侦察用品 或潜水用品或可漂浮的基础设施装置。

附图说明

[0024] 本发明的其它的特征和优点从下文的附图描述和在该处所说明的实施形式中获得。为此部分地示意性地:
[0025] 图1显示了根据本发明的示例性的螺旋桨吊舱的基本结构;
[0026] 图2显示了带有以液压方式支撑的节段引导部的根据本发明的第一实施形式的轴向滑动轴承的结构;
[0027] 图3显示了带有根据本发明的轴向滑动节段的滑动引导部的结构;
[0028] 图4显示了带有弹性支撑的节段引导部的根据本发明的第二实施形式的轴向滑动轴承的结构;
[0029] 图5显示了带有弹性的轴向滑动节段的根据本发明的第三实施形式的轴向滑动轴承的结构;
[0030] 图6显示了带有球状可调整性的根据本发明的第四实施形式的轴向/径向滑动轴承的结构;
[0031] 图7A,7B以两个不同的透视图显示了根据图5或图6的实施形式的轴向滑动节段;以及
[0032] 图8在轴向截面中显示了图7A或图7B的轴向滑动节段。

具体实施方式

[0033] 图1显示了根据本发明的示例性的螺旋桨吊舱的基础结构。
[0034] 在水运工具4的机体2中布置有发电机6。发电机6通过电导线8与电机10相连接,该电机10通过机轴12驱动螺旋桨14(参看箭头方向“A”)。机轴轴线在附图中以“B”来标识。电机10和机轴12布置在吊舱16中,该吊舱16通过悬置件18与机体2相连接。吊舱16通过吊舱摆动驱动器20可在方位(azimutal)方向中摆动(参看箭头方向“C”),该吊舱摆动驱动器20通过电导线9同样从发电机6中供应能量。此外,吊舱16具有承载结构22。
[0035] 机轴12通过轴向滑动轴承24、第一径向滑动轴承26以及第二径向滑动轴承28而支承,这些滑动轴承自身固定在吊舱16的承载结构22处。轴向滑动轴承24具有轴承罩壳30以及两个滑动引导部32,34,这两个滑动引导部32,34支撑压力凸肩36,该压力凸肩36成一体地构造在机轴12处。第一径向滑动轴承26具有轴承罩壳38以及轴承环40,机轴
12在该轴承环40中运转。第二径向滑动轴承28具有相同尺寸的轴承罩壳42以及轴承环
44,机轴12在该轴承环40中运转。轴承罩壳30,38,42利用各自的凸缘区段而固定在吊舱
16的承载结构22处。
[0036] 在图2中显示本发明的第一实施形式的轴向轴承24。带有其轴线B和压力凸肩36的机轴12、轴向轴承24的轴承罩壳30以及滑动引导部32以其主要的细节以透视图的方式示出在附图中。为了位于轴承罩壳30内部的部件的更好的可见性,在附图中剖除轴承罩壳30的右上四分之一圆。
[0037] 如从附图中显而易见,轴承罩壳30分成凸缘区段46、多个肋条截段48、在轴向方向中与凸缘区段46相对且在该侧封闭轴承罩壳30的罩盖区段50以及轴瓦区段52,该轴瓦区段52径向向外封闭轴承罩壳。凸缘区段46和罩盖区段50分别具有开口,机轴12穿过该开口。可设有机轴密封件,该机轴密封件相对于机轴12密封轴承罩壳30;然而这没有进一步在附图中示出。
[0038] 滑动引导部32,34分别具有节段承载体54,该节段承载体54承载多个轴向滑动节段56。轴向滑动节段56在该实施形式中为圆柱外形(Gestalt),在一侧上容纳在节段承载体56中并且在另一侧上分别具有滑动面,机轴12的压力凸肩支撑到该滑动面上。借助于图3更加精确地解释轴向滑动节段的细节。
[0039] 以从压力凸肩36侧观察的方式,在图3中以俯视图示出带有节段承载体54和轴向滑动节段56的滑动引导部32以及机轴12。
[0040] 节段承载体54在面向压力凸肩36的侧边上具有圆环状的工作槽58。在该工作槽58中总共如此地容纳十二个轴向滑动节段56,即,使得这些轴向滑动节段56可沿着工作槽58运动。每两个彼此相继的轴向滑动节段56通过接片60以铰接的方式(gelenkig)彼此相连接。在特别的实施形式中,为了简化操作,每六个轴向滑动节段56相连接成两个半链条62和64。在节段承载体54的下部区域中通过桥接部66中断工作槽58,半链条62和64中的每个支撑在该桥接部66处;由此避免,相应最下部的轴向滑动节段56在重力的作用下彼此碰撞(aneinanderstoβen)。
[0041] 在上部区域中,工作槽58朝上以可径向从外部接近的槽口的形式而畅通,该槽口通过止动件68而封闭。止动件68通过例如螺栓70的连接器件而固定在节段承载体54处。通过移除止动件68,处于两个半链条62,64中的轴向滑动节段56可从外部接近并且为了维修目的可朝上从工作槽58中拉出。止动件68具有这样的形状,即,在封闭开口的情况下相应最上部的轴向滑动节段56固定在其位置中。附加地或备选地,工作槽5还可在上部的区域中如此地构造,即,使得节段链条(Segmentkette)不可滑转(verrutschen)(见以虚线方式示出的凸起72)。
[0042] 现在又借助于图2解释轴向滑动轴承24的其它细节。
[0043] 在节段承载体54的远离压力凸肩36的侧边上以分布在周缘上的方式布置有八个液压压力盒(Druckdose)76(在附图中仅可见两个),该液压压力盒76在轴向方向中为柔性的并且通过该液压压力盒76使节段承载体54支撑靠着轴承罩壳30。更确切得说,一个滑动引导部32的节段承载体54支撑靠着轴承罩壳30的凸缘区段46,而另一滑动引导部34的节段承载体54支撑靠着轴承罩壳30的罩盖区段50。液压压力盒76通过液压平衡导管78相连接,该液压平衡导管78容纳在加工到轴承罩壳30的罩盖区段50或者凸缘区段46的凹槽80中。通过平衡导管78,液压压力盒76在机轴12的压力凸肩36的这一侧和另一侧形成带有基本上始终不变的总体积的封闭的液压回路。如果出现机轴12的倾斜(Schiefstellung),则与此相应得压力凸肩36同样倾斜。通过封闭的液压回路,单独的液压压力盒76可在轴向上下沉(eintauchen)并且将其部分液压液体传送到其它的液压压力盒76处,该其它的液压压力盒76与此相应地在轴向上偏向。因此,随着压力凸肩36的倾斜,节段承载体54同样倾斜,并且因此机轴12的倾斜平衡。因此即使在产生机轴12的倾斜时,单独的轴向滑动节段56均匀地承受负荷。因此可在轴向滑动轴承24中既不产生歪斜也不产生单侧的磨损现象。通过液压压力盒76,机轴的轴向上的推力均匀地在轴承罩壳
30(罩盖区段50和凸缘区段46)的周缘上吸收并且导引到吊舱16的承载结构22中。
[0044] 虽然在附图中没有进一步示出,但可设置有调整装置,通过该调整装置而可将在两个液压回路的任一个之内的液压流体的总量和压力预调整到合适的值上。以该方式,可相当精确地调整轴承间隙或者可能的(euwaig)压靠力(Anpressdruck)。还可设置有器械以用于在持续的运行中重新调整预设值(Vorgabewerte),以为了平衡可能的泄露损失。
[0045] 如在附图中此外可看见的那样,轴承罩壳30在水平的中间平面82处分割成上轴瓦84和下轴瓦86。中间平面82伸延通过轴承轴线,该轴承轴线理想情况下与机轴轴线C一致(在附图中中间平面82的位置通过两个平行于机轴轴线C的辅助线D,D′和垂直于机轴轴线C的辅助线E,E′而表示)。上和下轴瓦84,86通过例如螺栓88的合适的连接器件而彼此相连接。精确的取向借助于销(没有示出)而可行,该销容纳在配合孔90中。中间平面82还在图3中显示,因为节段引导部54同样在该平面处分割成上部分和下部分。通过整个轴承的水平的分割而可行的是,在轴承和机轴12处进行维修工作,当然甚至取出机轴12,而不必从吊舱16的承载结构22中松开整个轴向滑动轴承24。因此,即使在机轴12整体拆卸时也可取消机轴轴线C在承载结构22处的高成本的取向。
[0046] 图4显示带有弹性支撑的节段引导部的以根据本发明第二优选实施形式的轴向滑动轴承24′的结构。描述和透视图与图2中的相同。
[0047] 在图4中显示的轴向滑动轴承24′与图2和图3的轴向滑动轴承24的结构相类似;因此,在下文仅详细地解释与该轴向滑动轴承24的差别。
[0048] 轴向滑动轴承24′具有罩壳30′,在该罩壳30′中布置有滑动引导部32′,34′以用于轴向上支撑机轴12的压力凸肩36。滑动引导部32′,34′基本上由节段承载体54′制成,在该节段承载体54′的工作槽58′中容纳有轴向滑动节段(在图4中没有进一步示出)。轴向滑动节段及其在节段承载体54′中的布置与在前文实施形式中的状况相符,并且因此不再详细地描述。整个轴承可再次以中间平面82而分割。
[0049] 节段承载体54′在该实施形式中通过弹簧组(Federpaket)92支撑靠着罩壳30′的凸缘区段46′和罩盖区段50′。弹簧组92容纳在节段承载体54′中的凹口中。在此处,弹簧组92由于可吸收高的负荷而实施成碟形弹簧组(Tellerfederpaket),该碟形弹簧组安置在从凹口伸出的隆起部(Dorn)93上。
[0050] 图5显示带有弹性的轴向滑动节段的以根据本发明第三优选实施形式的轴向滑动轴承24″的结构。描述和透视图与图2和图4中的相符,然而更多得从上方观看。
[0051] 根据该实施形式的轴向滑动轴承24″以基本结构来看与第一和第二实施形式的滑动轴承24和24′相类似。然而,与它们不同,没有部件与轴承罩壳分开,并且设置在支撑的节段承载体中。相反地,在轴向滑动轴承24″的轴承罩壳30″的凸缘区段46″和罩盖区段50″中设有工作槽96,在该工作槽96中布置有特别的弹簧轴向滑动节段94。弹簧轴向滑动节段94的布置和工作槽96的构造与如在图3中所示出的第一实施形式的节段承载体54中的状况相符;与此有关的解释在此相类似地有效。以相距工作槽96的底部较小的间隔,在槽侧壁中分别加工出环状的引导肋条98,该引导肋条98的任务是用于弹簧轴向滑动节段94的引导和防止脱落。弹簧轴向滑动节段94具有相应的配对或者引导槽134,引导肋条98作用到该配对或者引导槽134中。
[0052] 此外,弹簧轴向滑动节段94具有结合的弹簧组,该弹簧组使得在弹簧组的轴向方向中的柔性成为可能。弹簧轴向滑动节段94这种和其它细节稍后结合图7A,7B和8加以解释。
[0053] 然而,首先描述弹簧轴向滑动节段94在以根据本发明第四优选实施形式的带有球状可调整性的组合式轴向/径向滑动轴承100中的应用。这样的轴向/径向滑动轴承100显示在图6中。描述和透视图与图5相同,然而为了说明,带有压力凸肩36的机轴12在附图中没有呈现。
[0054] 根据附图,轴向/径向滑动轴承100的轴承罩壳102以彼此紧邻的顺序具有凸缘区段104、第一支撑截段108、轴瓦区段106、第二支撑截段110,以及肋条截段112,114。凸缘区段104以已知的方式设定成用于将轴承罩壳102固定在吊舱16的承载结构22处。轴瓦区段106具有比第一支撑截段108和第二支撑截段110稍大的直径,并且作为圆柱状的轴瓦而围绕轴承100的内部。
[0055] 轴承100整体上在中间平面82处分割成上轴瓦和下轴瓦,如已经结合第一实施形式而描述的那样。肋条截段112,114从凸缘区段104起包围第一支撑截段108、轴瓦区段106和第二支撑截段110并且适合于整体上提高轴承罩壳102的刚度。在此,肋条截段112比其它的肋条截段114更厚,该肋条截段112紧邻轴承100的中间平面82并且容纳用于连接上和下轴瓦的连接元件(没有进一步示出)。
[0056] 支撑截段108,110的径向内部的侧边分别具有球截形 的支撑面114,116。在此,第一支撑截段108的支撑面114和第二支撑截段109的支撑面116位于共同的假想的球表面上,该球表面的功能稍后描述。
[0057] 如在第一和第二实施形式中那样,在当前的实施形式中机轴12的压力凸肩的两侧分别设置有节段承载体118,120。每个节段承载体118,120具有用于容纳轴向滑动节段的工作槽119,121,如结合第一实施形式所描述的那样并且尤其如在图3中所显示的那样。节段承载体118,120承载弹簧轴向滑动节段94,弹簧轴向滑动节段94如同样在第三实施形式中所应用的那样并且以滑动的方式支承机轴12的压力凸肩36。节段承载体118,120彼此支撑在桥接片118a,120a处,该桥接片118a,120a在径向外边缘处从节段承载体118,
120的指向彼此的端面中以轴向方向而伸出。应理解的是,桥接片118a,120a径向上布置在(在附图中没有示出的)压力凸肩36之外。
[0058] 在远离于机轴12的压力凸肩36的侧边上,球形突起部122,124模制(anformen)在每个节段承载体118,120处。该球形突起部122,124具有截球形的外面,其中,球形突起部122,124的外面位于共同的假想的球表面上,该球表面与支撑截段108,109的支撑面114,116的球表面相符。球形突起部122的外面与第一支撑截段108的支撑面114相匹配并且在该处以可球形运动的方式而支承,而球形突起部124的外表面与第二支撑截段109的支撑面116相匹配并且在该处以可球形运动的方式而支承。以该方式,球形突起部122,124与支撑截段108,109的支撑面114,116形成用于节段承载体118,
120的对称的球冠形引导部(Kugelkalottenführung)。
[0059] 在球形突起部122,124的径向内部的侧边上分别设置有轴承环126,机轴12以其径向外侧支承在该轴承环126中。由此,实现可以球状方式调整的径向/轴向滑动轴承。在此,机轴歪斜大部分情况下通过球冠形引导部而平衡,因为整个组装件(Mimik)可以球形的方式而偏离(ausweichen)。保留的和/或短暂的歪斜或者轴向上的冲击通过轴向上柔性的弹簧轴向滑动节段94而吸收,其中,相对侧的弹簧轴向滑动节段94跟随偏离的压力凸肩36。避免局部的过载以及不期望的轴承间隙,轴向滑动节段贴靠以不变的、预定的且可调整的压力在压力凸肩处,并且可能的润滑剂膜不裂开。
[0060] 第三和第四实施形式的特别的弹簧轴向滑动节段94在下文借助于在图7A和图7B和图8中的示图而描述。在此,图7A和7B以两个不同的透视图显示根据图6的实施形式的弹簧轴向滑动节段94,然而图8以轴向截面显示节段。
[0061] 首先,图7A和7B以两个不同的透视图的简要视图显示弹簧轴向滑动节段94,该弹簧轴向滑动节段94在第三和第四实施形式的本发明中获得应用。弹簧轴向滑动节段94作为主要部分具有滑动体128以及对置和承载体 130,它们基本上布置成轴向上彼此连续并且以柔性的方式在预紧下彼此相固定。滑动体128在前端侧(其在安装的状态中指向机轴12的压力凸肩36)上具有滑动面132(为了更简单的定向在此处指向压力凸肩36的方向称作前端,与此相反的方向称作后端)。在后部的轴向上的端部处,对置和承载体130具有支撑面131,通过该支撑面131轴向力传递到轴向罩壳或者节段承载体54上。
[0062] 环状的引导槽134以距支撑面131较小的间隔加工到对置和承载体130的径向外面中。引导槽134在安装的状态中包围引导肋条98(图6),并且因此以与该引导肋条98的相互作用的方式防止弹簧轴向滑动节段94从节段引导部中脱落。
[0063] 此外,在图7A中示出了在对置和承载体130的后部的端侧中的凹陷部154,在该凹陷部154中可看见用于容纳固定销(Sicherungsstift)的夹紧螺栓148和穿孔142。它们以及用于将多个节段联接成链条的旋紧辊子(Einschraubrolle)152借助于附图8而进一步解释。
[0064] 图8显示图7A,7B的弹簧轴向滑动节段的轴向截面视图。如在附图中可明显看见的那样,滑动体128为带有在该滑动体128的与滑动面132相对的后部的侧边上的阶形部136的基本上圆柱状体。阶形部136用作用于碟形弹簧138的容纳隆起部(Aufnahmedorn),该碟形弹簧138以宽裕的间隙在阶形部136上推动,并且以其内边缘安置到主体128的后部的端侧面处,该端侧面形成弹簧支承面133。
[0065] 对置和承载体130同样为基本上圆柱状体。该对置和承载体130具有带有沉割部(Freistich)146a和阶形部146b的前部凹口146,带有圆锥形侧壁、但平整的底部的后部凹口154,以及已经描述的引导槽134。前部凹口146具有与滑动体128的阶形部136的外径相符的内径,并且以可移位的方式推动到该阶形部136上。凹口146的阶形部146b限定圆环状的压力面147,碟形弹簧138以其外边缘碰撞到该压力面147处。
[0066] 对置和承载体130具有中央的通孔160,夹紧螺栓148从后面、也就是说从后部凹口154被推动通过该通孔160,并且旋进在滑动体128的端侧面中的中央的螺纹盲孔(在附图中没有进一步示出)中。通过拧紧或松开夹紧螺栓148,使碟形弹簧138预紧,并且限制和调整在滑动体128的后部的端侧面和凹口146的底面之间的间隔“d”。夹紧螺栓148为圆柱头螺栓(Zylinderschraube)并且具有加宽的头部支承面(Kopfauflage),以为了阻碍螺栓的不期望的松开。为了该目的以及为了精确的调整间隔“d”,夹紧螺栓148还可具有细螺纹;此外,设置用于防止转动的附加的固定器件。后部凹口154比夹紧螺栓148的头部的高度更深,以使得该头部完全容纳在该凹口154中。
[0067] 两个销144以对角相对的方式安置在滑动体128的阶形部136的后部的端侧中引入的盲孔144中,该盲孔144与在对置和承载体130的前部凹口146的底面中的相应得布置的穿孔142相对应。在将对置和承载体130安装到滑动体128上时,销144啮合(fassen)到穿孔142中并且防止滑动体128和对置和承载体130之间的转动。
[0068] 在引导槽134的朝后指向的侧壁134a中引入螺纹盲孔156,旋紧销152旋紧在该螺纹盲孔156中。以对角上相对的方式设置有螺纹盲孔157,在该螺纹盲孔157中旋紧圆柱头螺栓150,其带有在其之下推动的套筒151。旋紧销152在一个端部处具有螺纹以及在另一端部处具有圆柱状的部分,该圆柱状的部分具有比螺纹外径更大的外径。旋紧销152和带有套筒151的圆柱头螺栓150用作例如接片或多段的铰接机构(Gelenkgebilde)的连接器件的固定,借助于连接器件可将多个弹簧轴向滑动节段94连接成链条或半链条(为此参见对图3的描述)。
[0069] 应指出,本发明的上文描述的、当前优选的实施形式仅可具有示例性的特征,并且不可用作将本发明限制于在该处呈现的细节和总括上。相反地,在所陈述的本发明思想基础之上各种变型和组合为可行的,它们中的一些在下文简短得予以解释。
[0070] 在所有的实施形式中,如在第一实施形式中的轴向滑动节段以结合图3所描述的方式而连接成链条或半链条。对于每个节段引导部,如果其体现在轴承罩壳本身中或者实施成特有的节段承载体,则该布置相类似地有效。
[0071] 在第一和第二实施形式的轴向滑动轴承24,24′中,可代替简单的轴向滑动节段56而应用弹簧轴向滑动节段94。在此,弹簧轴向滑动节段94的弹簧特性以及轴向滑动轴承24的液压回路的粘弹性或者轴向滑动轴承24′的弹簧组92的弹簧特性彼此如此地相匹配,即,使得机轴歪斜主要由液压压力盒76或者弹簧组92而平衡,而轴向上的负荷波动由弹簧轴向滑动节段吸收。
[0072] 与此相反,还可在第四实施形式的径向轴向滑动轴承100中应用同样简单的、没有弹性的轴向滑动节段56,因为在该处机轴歪斜已经通过球冠形引导部而平衡。
[0073] 在第三和第四实施形式中描述,弹簧轴向滑动节段94利用支撑面131在形成节段引导部的工作槽96,119,121中支撑在工作槽的槽底处,并且通过在工作槽96,119,121中的引导肋条98以及加工到节段中的引导槽134而固定在其轴向上的位置中。引导肋条98可备选地设计成承载轨道,在运行中弹簧轴向滑动节段94的轴向上的负荷借助于引导槽134的侧壁而传递到该承载轨道上。
[0074] 该考虑可应用到所有实施形式的轴向滑动轴承上。尤其地,第一和第二实施形式的简单的轴向滑动节段56同样可在其外周缘面中具有引导槽,在工作槽中的相应的引导肋条或者承载轨道伸入到该外周缘面中。
[0075] 结合弹簧轴向滑动节段94进行描述,在滑动体128和对置和承载体130之间应用碟形弹簧138。应理解的是,以替代的方式还可应用这样的碟形弹簧组,即,在该碟形弹簧组中多个碟形弹簧以串联、并联或它们的组合而布置。借助于根据每个给定条件所要求的承载力和所要求的弹簧行程实现选择。还可设想的是,在较小的待期待的力时应用圆柱形的或圆锥形的螺旋弹簧。
[0076] 此外,为了在多个轴向滑动节段之间的连接器件的铰接,在前文应用旋紧销152以及利用圆柱头螺栓150固定的套筒151,它们以对角上相对的方式而布置。应理解的是,以代替的方式同样可应用两个旋紧销或两个旋紧的套筒。旋紧销甚至可实施成旋紧辊子;此外,套筒151以固定的方式或以松动可运动的方式通过螺栓150而固定。
[0077] 虽然近结合第四实施形式详细地示出且描述,第一至第四实施形式的轴向滑动轴承24,24′,24″中的任一个可与径向滑动轴承相结合,该径向滑动轴承容纳在对应的轴承罩壳内部。
[0078] 每个径向滑动轴承可实施成带有球冠形引导部,而不论其此时是否与轴向滑动轴承结合在轴承组件中。在结合的轴承组件中,可球形运动的径向轴承装置同样可设置成相对于轴向轴承装置偏心。在所有这样的情况(即,在其中,径向滑动轴承装置以不与轴向轴承装置对称的方式而可球形运动的)中,在机轴弯曲时应考虑压力凸肩36的径向移位;这那么在设计节段引导部和轴承罩壳中须予以考虑。
[0079] 轴向滑动节段56,94在该描述的范围内示出且描述为圆柱状体。备选地,同样可应用具有其它横截面形状的轴向滑动节段,例如应用这样的六角形的或环节段状的横截面,只要提供对本发明而言重要的特征,例如节段和/或节段承载体的轴向上的柔性、至少其中一个径向滑动轴承装置的可球形运动性等。在环节段状的横截面的轴向滑动节段中,在单个节段之间的连接不必实施成铰接;同样可将单个节段紧密地相撞且以合适的方式彼此相连接。
[0080] 在实施形式中描述了每个节段引导部分别十二个轴向滑动节段。然而基本上数目为任意且根据给定条件而选取。有利的是,如此地选择数目和尺寸,即,使得不妨碍轴承的水平的可分割性。因此,提议作为对节段数目的最佳选择的四的整数倍数。然而必须设置至少三个节段,由此其每个滑动面限定平面。这同样适用于在第一或者第二实施形式中的液压压力盒以及弹簧组。
[0081] 此外,节段引导部在实施形式中以工作槽的形式而描述,在该工作槽中轴向滑动节段以彼此相连接的方式而布置。节段引导部还可如此地实现,即,使得在轴承罩壳或节段承载体中加工下陷部(Senkung),在该下陷部中单独地容纳轴向滑动节段。
[0082] 虽然在附图中没有以细节方式而示出,但是在相应轴承罩壳中防止节段承载体54,54″,118,120随机轴12的回转而被带动转动。防止转动的目的可由止动件68而满足;
还可应用其它的固定器件,如销、滑键(Passfeder)或类似物。
[0083] 在图3中显示用于连接单个轴向滑动节段64的铰接的接片60。取而代之,在相应轴向滑动节段之间还可分别应用多段的或弯曲松弛且压缩松弛(stauchschlaff)的连接元件。然而在该情况中,两个半链条必须固定在上部区域中,以便这连个半链条不在重力的作用下断裂(zusammenfallen)。这可通过工作槽58的合适的造型而实现(详见在两侧上设置的、在附图的左上区域中通过虚线而示出的凹部(Raste)73,该凹部73然而明显地要求工作槽和必要时止动件的相对的侧壁的其它设计,详见同样通过点线而示出的突出部74)。备选地或作为附加的固定措施或为了更简单地取出半链条,相应最上部的轴向滑动节段56可固定在止动件68处,以为了与该止动件68一起被操纵。在该状况中还可在工作槽
58的下部区域中取消桥接部66。
[0084] 在图4中的碟形弹簧组92容纳在节段承载体54′中的凹口中;相反地,该碟形弹簧组92同样可容纳在罩壳30′的凸缘区段46′或者罩盖区段50′中的凹口中。
[0085] 在图1中以流线形的方式构造吊舱16的承载结构22;然而,该承载结构22同样可例如实施成带有流线形外壳的支架结构(Gerüststruktur)。
[0086] 虽然本发明在此处结合可摆动的吊舱而示出,本发明同样可应用于刚性的吊舱。
[0087] 吊舱16为了维修目的优选为可进入的(negehbar),并且从外部通过闸门挡板(Schleusenklappe)或例如通过吊舱悬置件18从船内部接近。
[0088] 参考标号列表
[0089] 2 机体
[0090] 4 水运工具
[0091] 6 发电机
[0092] 8,9 电导线
[0093] 10 电机
[0094] 12 机轴
[0095] 14 螺旋桨
[0096] 16 吊舱
[0097] 18 16的悬置件
[0098] 20 吊舱摆动驱动器
[0099] 22 16的承载结构
[0100] 24,24′,24″ 轴向滑动轴承
[0101] 26 第一径向滑动轴承
[0102] 28 第二径向滑动轴承
[0103] 30,30′,30″ 24的轴承罩壳
[0104] 32,32′ 滑动引导部
[0105] 34,34′ 滑动引导部
[0106] 36 压力凸肩
[0107] 38 26的轴承罩壳
[0108] 40 轴承环
[0109] 42 28的轴承罩壳
[0110] 44 轴承环
[0111] 46,46′,46″ 凸缘区段
[0112] 48 肋条截段
[0113] 50,50′,50″ 罩盖区段
[0114] 52 轴瓦区段
[0115] 54,54′ 节段承载体
[0116] 56 轴向滑动节段
[0117] 58,58′ 工作槽
[0118] 60 接片
[0119] 62,64 半链条
[0120] 66 桥接部
[0121] 68 止动件
[0122] 70 螺栓
[0123] 72 凸起
[0124] 73 凹部
[0125] 74 突出部
[0126] 76 液压压力盒
[0127] 78 液压平衡导管
[0128] 80 凹槽
[0129] 82 中间平面
[0130] 84 上轴瓦
[0131] 86 下轴瓦
[0132] 88 螺栓
[0133] 90 配合孔
[0134] 92 弹簧组
[0135] 93 隆起部
[0136] 94 弹簧轴向滑动节段
[0137] 96 工作槽
[0138] 98 引导肋条
[0139] 100 轴向/径向滑动轴承
[0140] 102 100的轴承罩壳
[0141] 104 凸缘区段
[0142] 106 轴瓦区段
[0143] 108 第一支撑截段
[0144] 109 第二支撑截段
[0145] 110,112 肋条截段
[0146] 114,116 支撑面
[0147] 118,120 节段承载体
[0148] 118a,120a 桥接片
[0149] 119,121 工作槽
[0150] 122,124 球形突起部
[0151] 126 轴承环
[0152] 128 滑动体
[0153] 130 对置和承载体
[0154] 131 支撑面
[0155] 132 滑动面
[0156] 133 弹簧支承面
[0157] 134 引导槽
[0158] 136 阶形部
[0159] 138 碟形弹簧
[0160] 140 销
[0161] 142 配合孔
[0162] 144 盲孔
[0163] 146 前部凹口
[0164] 146a 沉割部
[0165] 146b 阶形部
[0166] 147 压力面
[0167] 148 夹紧螺栓
[0168] 150 圆柱头螺栓
[0169] 151 套筒
[0170] 152 旋紧销
[0171] 154 后部凹口
[0172] 156,157 螺纹盲孔
[0173] 158,159 螺纹盲孔
[0174] 160 通孔
[0175] A 14的旋转方向
[0176] B 机轴轴线
[0177] C 16的摆动方向
[0178] D,D′ 辅助线
[0179] E,E′ 辅助线
[0180] F 节段轴线
[0181] d 间隔
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