一種法蘭輸入的螺旋槳連接法蘭及其裝配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械連接結構領域，特別是一種法蘭輸入的螺旋槳連接法蘭，適用于輸出形式為法蘭動力裝置與螺旋槳的連接。
【背景技術】
[0002]法蘭(Flange)是將兩個或多個零部件用螺栓連接在一起的機械零件。法蘭上有螺紋孔或光孔，螺栓使連接在法蘭上的零部件緊固。目前，普通法蘭的設計都已經標準化、系列化，但是，由于實際中的機械裝置種類繁多，而且運用領域都各有不同，所以，在一些特殊領域，或者特殊工作環境下，上述結構的法蘭盤就不再適用。
[0003]如授權公告號為CN 201680085 U的中國發明專利《一種螺旋槳連接法蘭》公開了一種法蘭輸入的螺旋槳連接法蘭，包括法蘭安裝盤和2圈以上的安裝孔，可以連接不同規格的螺旋槳，具有一定的通用性。
[0004]又如授權公告號為CN104089118A的中國發明專利《一種法蘭》公開了包括螺栓孔、連接螺栓、密封墊片，其所述螺栓孔為橢圓形螺栓孔和徑向長條孔的組合，可以在多個方向上進行對中調節，且調節的范圍大。
[0005]上述兩種法蘭盤是目前法蘭最常見的結構，所以，就目前法蘭的結構而言，通常是分為標準件法蘭和非標準件法蘭，對于標準件法蘭，即如上述專利中的法蘭盤結構，其設計和制造都已經標準化和系列化，作為標準件進行使用。對于非標準件法蘭而言，其結構尺寸并不統一，需要根據實際機械結構和使用工作環境進行相應的設計。
[0006]在螺旋槳的動力傳動技術領域中，由于螺旋槳工作環境的特殊性和復雜性，類似于上述兩件專利中的標準件法蘭并不適用，原因在于，在螺旋槳的動力傳動裝置中，法蘭起到連接動力軸和螺旋槳的作用，在螺旋槳工作狀態下，動力軸輸出扭矩驅使螺旋槳轉動，在螺旋槳轉動過程中，吸入氣流再向后排出，使螺旋槳得到向前的推力，在這種受力環境下，作為連接件的法蘭同時受到扭矩和拉力的作用，采用傳統標準件法蘭結構明顯不再適用，所以需要專門的設計用于螺旋槳動力傳動裝置的法蘭結構。
[0007]上文所述的授權公告號為CN 201680085 U的中國發明專利《一種螺旋槳連接法蘭》中，其結構難以與動力輸入軸一端連接，并且螺旋槳與法蘭盤的對中難度較大。
[0008]上文所述的授權公告號為CN104089118A的中國發明專利《一種法蘭》中，其極易因中心線不重合而導致偏心，難于應用于如螺旋槳之類的旋轉部件的連接。
[0009]目前，標準件法蘭不能適用于螺旋槳動力傳動技術領域的原因也正是法蘭與動力輸出軸之間的連接問題，原因在于，在螺旋槳動力傳動技術領域中，螺旋槳工作時是處于轉動狀態，所以，螺旋槳、法蘭和動力輸出軸三者的同軸度極為重要，而標準件法蘭在連接動力輸出軸和螺旋槳時，并未為此提供任何結構保障，不難想象，若采用標準件法蘭來連接動力輸出軸和螺旋槳，當螺旋槳、法蘭和動力輸出軸三者的中心軸線不重合時，螺旋槳在轉動過程中就會因為回轉不平衡而發生激振，使螺旋槳發生晃動，其首先是，降低了螺旋槳的推進效率和推進精度，更為重要的是使整個設備存在著嚴重的安全隱患。
[0010]所以，目前亟需一種既能夠提高螺旋槳推進效率和推進精度，又能夠提高螺旋槳使用設備安全性和可靠性的螺旋槳動力傳動裝置和用于該動力傳動裝置的法蘭。
【發明內容】
[0011]本發明的目的在于克服現有技術中的螺旋槳與法蘭盤的對中問題，提供一種安全性和可靠性好，并能夠提高螺旋槳推進效率和推進精度的法蘭輸入的螺旋槳連接法蘭。
[0012]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0013]一種法蘭輸入的螺旋槳連接法蘭，包括法蘭盤面，所述法蘭盤面的兩側分別與動力裝置和螺旋槳連接，所述法蘭盤面的中部設置有對中定位軸，所述對中定位軸的一端由法蘭盤面朝向螺旋槳的一側沿軸向延伸，所述螺旋槳的中心孔同軸套設于對中定位軸上。
[0014]優選的，所述螺旋槳遠離法蘭盤面的一端設置有蓋板，所述螺旋槳上設置有連接通孔，所述連接通孔的軸向與螺旋槳的中心孔的軸向相互平行，所述法蘭盤面與蓋板之間設置有連接螺栓，所述連接螺栓穿過連接通孔。
[0015]優選的，所述動力裝置的端部設置有用于承接對中定位軸的定位凹槽，所述定位凹槽的形狀與對中定位軸的外形相適配，所述對中定位軸的端部與定位凹槽的內底面之間設置有相互配合的定位止口。采用這樣的結構，通過對中定位軸和對中定位止口，保證動力裝置、螺旋槳和法蘭盤三者中心線的重合。
[0016]優選的，所述法蘭盤面設置有銷釘孔和螺釘孔，所述螺釘孔與動力裝置的驅動端之間設置有連接螺釘，所述銷釘孔與動力裝置的驅動端之間設置有連接銷釘。采用這樣的結構，使用連接螺釘和連接銷釘通過螺釘孔和銷釘孔連接動力裝置和法蘭盤面，可有效保證法蘭盤面連接的強度和剛度，以傳遞動力裝置產生的扭矩和螺旋槳產生的拉力。
[0017]優選的，所述螺釘孔的數量為多個，所述銷釘孔的數量為一個，所述銷釘孔為盲孔，所述螺釘孔和銷釘孔在法蘭盤面的同一個中心圓上呈環形陣列分布。采用這樣的結構，多個螺釘孔的使用增加了法蘭傳遞螺旋槳拉力的能力，提高了設備的安全性，也擴大了法蘭的使用范圍。使用同一中心圓的螺釘孔和銷釘孔與動力裝置驅動端連接，提高了法蘭與動力裝置連接的剛度，增大了法蘭抵抗螺旋槳因每片槳葉上拉力不平衡而產生晃動的能力，進一步提高了整個設備的安全性。
[0018]優選的，所述法蘭盤面沿周向均布有若干個減重孔，所述減重孔呈扇形孔狀，所述減重孔靠近于法蘭盤面外側部分的寬度大于其靠近法蘭盤面中心部分的寬度。采用這樣的結構，在滿足強度的條件下可最大程度地減輕法蘭盤面的整體重量。
[0019]優選的，所述對中定位軸的一端由法蘭盤面朝向動力裝置的一側沿軸向延伸，所述對中定位軸的另一端由法蘭盤面朝向螺旋槳的一側沿軸向延伸。
[0020]優選的，所述對中定位軸在靠近動力裝置的一端設置有螺紋段，法蘭盤面的中部設置有螺紋孔，法蘭盤面的螺紋孔與對中定位軸的螺紋段相互配合。采用這樣的結構，法蘭由法蘭盤面和對中定位軸兩個零件通過螺紋連接的方式組裝而成，以降低加工成本。
[0021]—種法蘭輸入的螺旋槳連接法蘭的裝配方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
[0022]步驟a、將法蘭盤面與動力裝置連接；
[0023]步驟b、通過螺旋槳的中心孔將螺旋槳同軸套設于對中定位軸上；
[0024]步驟C、將連接螺栓依次穿過蓋板、螺旋槳上的連接通孔以及法蘭盤面，以將螺旋槳與法蘭盤面緊固連接。
[0025]優選的，所述步驟a中，先將對中定位軸插入定位凹槽之后，通過定位止口對正后，再安裝連接銷釘和連接螺釘。
[0026]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0027]1、對中定位軸在螺旋槳安裝緊固前，具有支撐螺旋槳重量的作用，可以減少安裝操作人員，提高安裝效率。
[0028]2、連接法蘭時，通過法蘭中心的對中定位軸和定位止口，保證了螺旋槳、法蘭與動力裝置中心線的重合，從而消除由安裝不對中導致的不平衡，避免螺旋槳在轉動過程中因為回轉不平衡而發生激振，從而避免了螺旋槳的推進效率和推進精度的降低，更為重要的是提高了整個設備的安全性；
[0029]3、法蘭通過位于同一節圓的多個螺釘孔和一個銷釘孔與動力裝置連接，多個螺釘孔的使用增加了法蘭傳遞螺旋槳拉力的能力，提高了設備的安全性，也擴大了法蘭的使用范圍，使用同一節圓的螺釘孔和銷釘孔與動力裝置驅動端連接，提高了法蘭與動力裝置連接的剛度，增大了法蘭抵抗螺旋槳因每片槳葉上拉力不平衡而產生晃動的能力，進一步提高了整個設備的安全性。
[0030]4、法蘭的法蘭盤面設有減輕孔在滿足強度條件下，可最大程度地減輕法蘭重量。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明法蘭實施例的正視圖；
[0032]圖2為本發明法蘭實施例的正視圖的A-A剖視圖；
[0033]圖3為本發明法蘭正視圖；
[0034]圖4為本發明法蘭俯視圖；
[0035]圖5為本發明法蘭仰視圖；
[0036]圖6為本發明法蘭的一種實施方式中圖4的B-B剖視圖；
[0037]圖7為本發明法蘭的另一種實施方式中圖4的B-B剖視圖；
[0038]圖中標記:
[0039]法蘭盤面-1 ;螺旋獎-2 ;蓋板-3 ;動力裝置-4 ；
[0040]對中定位軸-5 ;連接通孔-6 ;連接螺栓-7 ;定位凹槽-8 ；
[0041 ] 定位止口 -9 ;銷釘孔-10 ;螺釘孔-1 I ;連接螺釘-12 ;
[0042]連接銷釘-13 ;減重孔-14。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。
[0044]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0045]實施例1
[0046]請參閱圖1和圖2所示，圖1為使用本發明法蘭的安裝螺旋槳2組裝完成后的情形，附圖2為組裝完成后的剖視圖包括，請詳見圖1，本發明法蘭輸入的螺旋槳2連接法蘭在螺旋槳2裝配連接完成后，包括法蘭盤面1、螺旋槳2、蓋板3以及動力裝置4，其中螺旋槳2的一端置于法蘭盤面I上的對中定位軸5中，螺旋槳2的另一端與蓋板3固定連接，動力裝置4的驅動端與法蘭盤的另一端連接，法蘭盤面I的兩側分別與動力裝置4和螺旋槳2連接，法蘭盤面I的徑向中部設置有對中定位軸5，對中定位軸5的一端由法蘭盤面I朝向螺旋槳2的一側沿軸向延伸，本實施例中，對中定位孔5是與法蘭盤面I 一體加工成型的，待需要安裝連接動力裝置4時可直接進行安裝連接操作，螺旋槳2的中心孔同軸套設于對中定位軸5上，螺旋槳2與法蘭盤面I固定連接，其中，螺旋槳2的一端與法蘭盤面I貼合，螺旋槳2的另一端設置有蓋板3，螺旋槳2上設置有連接通孔6，連接通孔6的軸向與螺旋槳2的中心孔的軸向相互平行，法蘭盤面I與蓋板3之間設置有連接螺栓7，連接螺栓7穿過連接通孔6。