船舶用高弹性联轴器.pdf

船舶用高弹性联轴器，它涉及船舶用配件技术领域，输入法兰的内壁通过螺栓组件同轴连接有限扭角结构，限扭角结构的后侧同轴设置有内压环，且限扭角结构与内压环之间固定安装有波纹管，波纹管与限扭角结构和内压环所形成的空间内设置有金属弹性元件组件，金属弹性元件组件的两端分别与限扭角结构和内压环固定连接，内压环的后侧同轴固定连接有输出法兰。所述的金属弹性元件组件由螺旋式金属弹性体等距缠绕在安装架之间构成，且螺旋式金属弹性体采用对称式或非对称式等距螺旋缠绕法与安装架连接。它采用金属弹性元件代替橡胶弹性元件，耐油性、耐腐蚀，使用环境温度范围增大，具有大位移补偿能力，适用于各种动力传动装置轴系的弹性连接。

权利要求书
1.  船舶用高弹性联轴器，其特征在于它包含波纹管、限扭角结 构、输入法兰、金属弹性元件组件、内压环、输出法兰，输入法兰的 内壁通过螺栓组件同轴连接有限扭角结构，限扭角结构的后侧同轴设 置有内压环，且限扭角结构与内压环之间固定安装有波纹管，波纹管 与限扭角结构和内压环所形成的空间内设置有金属弹性元件组件，金 属弹性元件组件的两端分别与限扭角结构和内压环固定连接，内压环 的后侧同轴固定连接有输出法兰。

2.  根据权利要求1所述的船舶用高弹性联轴器，其特征在于所 述的金属弹性元件组件由螺旋式金属弹性体等距缠绕在安装架之间 构成，且螺旋式金属弹性体采用对称式等距螺旋缠绕法与安装架连 接。

3.  根据权利要求2所述的船舶用高弹性联轴器，其特征在于螺 旋式金属弹性体替换为采用非对称式等距螺旋缠绕法与安装架连接。

4.  根据权利要求2所述的船舶用高弹性联轴器，其特征在于所 述的螺旋式金属弹性体采用不锈钢丝和碳纤维束绞合而成，且不锈钢 丝经抗蚀处理。

5.  根据权利要求1所述的船舶用高弹性联轴器，其特征在于所 述的波纹管、限扭角结构、输入法兰、内压环以及输出法兰均采用不 锈钢材质制成，且其表面均涂覆有耐腐蚀涂层。

说明书船舶用高弹性联轴器
技术领域：
本发明涉及船舶用配件技术领域，具体涉及一种高弹性联轴器。
背景技术：
随着造船技术的发展，人们对动力装置系统运行的安全性、可靠 性和舒适性的要求越来越高，越来越多的船舶在动力装置中选用高弹 性联轴器来解决轴系的振动与噪声问题。高弹性联轴器的主要弹性元 件是扭转承载的橡胶组件，橡胶组件可设计成单排或多排，各橡胶组 件又有多种标准刚度可供选择，可极大范围地满足扭振计算所确定的 刚度要求。有的高弹性联轴器中还有轴向承载的膜片组件，膜片组件 采用2～4片0.65～1mm厚度的弹簧钢材料，因而具有极大的轴向承 载和轴向位移补偿能力。
在船舶动力系统中使用高弹性联轴器的主要目的是传递功率和 扭矩，补偿径向，轴向和角向对中误差，补偿旋转动量的振荡，调整 系统自振频率。高弹性联轴器具有重量轻，安装方便，各向位移补偿 量大，阻尼大，吸振能力及调频能力强等特点，能较好地保护主机、 齿轮箱和轴系。
但是目前，在使用了高弹性联轴器的船舶主推进装置中会发生一 些这样或那样的事故。很多事故的主要原因就是没有充分把握如何正 确地在船舶动力装置中用好高弹性联轴器。
如果柴油机采用隔振措施，在柴油机输出端和轴系之间设置一个 高弹性联轴器是必需的。特别有减速齿轮箱的状况，为避免产生冲击， 更应如此。因此，高弹联轴器在舰船动力装置中的应用相当广泛。
目前，高弹性联轴器品种繁多。在船舶上广泛应用的盖斯林格型、 伏尔康型和RATO型等联轴器均已形成标准化、系列化产品，基本满 足了各种舰船动力装置的要求。但如前述的金属弹性联轴器阻尼小， 如果采用硅油增加阻尼，则增加了工艺的复杂性，造价高、维护困难。 某型船上应用的盖斯林格联轴器就发生了几起故障事故。
而采用橡胶为原料制成的弹性元件由于材料本身的限制，影响了 高弹性联轴器的使用性能。橡胶弹性元件导热性差，当温度达到170 ℃以上时，橡胶材料则会迅速分解，致使橡胶弹性元件强度下降，甚 至断裂。如日本报道的橡胶元件联轴器损坏较多。橡胶弹性元件的使 用环境温度范围较窄，耐油性和耐高温差的缺点也影响了它的使用范 围。主要有扭振和减缸运行引起的扭矩变化使橡胶元件发热(高达100 ℃)而破损，发生冲击时因螺旋桨惯性产生反扭矩使橡胶产生裂纹。 橡胶复合材料之间的结合力对联轴器整个的强度有影响，在使用中易 发生疲劳破坏。
发明内容：
本发明的目的是提供一种船舶用高弹性联轴器，它采用金属弹性 元件代替橡胶弹性元件，能够在高温环境下使用，且耐油性、耐腐蚀， 使用环境温度范围增大，使用寿命大大延长。具有大位移补偿能力， 适用于各种动力传动装置轴系的弹性连接。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案： 它包含波纹管、限扭角结构、输入法兰、金属弹性元件组件、内压环、 输出法兰，输入法兰的内壁通过螺栓组件同轴连接有限扭角结构，限 扭角结构的后侧同轴设置有内压环，且限扭角结构与内压环之间固定 安装有波纹管，波纹管与限扭角结构和内压环所形成的空间内设置有 金属弹性元件组件，金属弹性元件组件的两端分别与限扭角结构和内 压环固定连接，内压环的后侧同轴固定连接有输出法兰。
进一步地，所述的金属弹性元件组件由螺旋式金属弹性体等距缠 绕在安装架之间构成，且螺旋式金属弹性体可采用对称式或者非对称 式等距螺旋缠绕法与安装架连接。
进一步地，所述的螺旋式金属弹性体采用不锈钢丝和碳纤维束绞 合而成，且不锈钢丝经抗蚀处理。
进一步地，所述的波纹管、限扭角结构、输入法兰、内压环以及 输出法兰均采用不锈钢材质制成，且其表面均涂覆有耐腐蚀涂层。使 之整体具有优异的耐腐蚀、耐温变性能。
本发明具有以下特性：
1、采用金属弹性元件组件作为弹性元件，配合波纹管的设计， 不仅密封效果好，能够保护弹性元件，使得联轴器可以自动补偿在轴 向、径向、扭转和轴倾角等方向所形成的位置偏移；
2、螺旋式金属弹性体采用经抗蚀处理的不锈钢丝和碳纤维束绞 合成线缆的形式，能够有效地消耗掉系统的运动能量，系统运行平稳 性得到提升；
3、联轴器中安装有限扭角结构，能够避免意外的超载运行造成 联轴器的损坏。
4、联轴器所有的构件均采用不锈钢材质制成，且其表面均涂覆 有耐腐蚀涂层，使其不仅能够延长使用寿命，更能大幅度提升整体性 能。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图，
图2为本发明中螺旋式金属弹性体采用对称式等距螺旋缠绕法 的结构示意图，
图3为本发明中螺旋式金属弹性体采用非对称式等距螺旋缠绕 法的结构示意图，
图4为图2的局部放大结构示意图，
图5为图4的A-A向剖视图；
附图标记：1-波纹管、2-限扭角结构、3-输入法兰、4-金属 弹性元件组件、5-内压环、6-输出法兰、7-螺旋式金属弹性体、8 -安装架、9-不锈钢丝、10-碳纤维束。
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合 附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此 处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含波纹管1、限 扭角结构2、输入法兰3、金属弹性元件组件4、内压环5、输出法兰 6，输入法兰3的内壁通过螺栓组件同轴连接有限扭角结构2，限扭 角结构2的后侧同轴设置有内压环5，且限扭角结构2与内压环5之 间固定安装有波纹管1，波纹管1与限扭角结构2和内压环5所形成 的空间内设置有金属弹性元件组件4，金属弹性元件组件4的两端分 别与限扭角结构2和内压环5固定连接，内压环5的后侧同轴固定连 接有输出法兰6。
进一步地，所述的金属弹性元件组件4由螺旋式金属弹性体7等 距缠绕在安装架8之间构成，且螺旋式金属弹性体7可采用对称式或 者非对称式等距螺旋缠绕法与安装架8连接。
进一步地，所述的螺旋式金属弹性体7采用不锈钢丝9和碳纤维 束10绞合而成，且不锈钢丝9经抗蚀处理。
进一步地，所述的波纹管1、限扭角结构2、输入法兰3、内压 环5以及输出法兰6均采用不锈钢材质制成，且其表面均涂覆有耐腐 蚀涂层。使之整体具有优异的耐腐蚀、耐温变性能。
本具体实施方式采用金属弹性元件代替橡胶弹性元件，能够在高温 环境下使用，且耐油性、耐腐蚀，使用环境温度范围增大，使用寿命 大大延长。具有大位移补偿能力，适用于各种动力传动装置轴系的弹 性连接。
以上所述仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技 术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱 离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围 当中。