一種推力舵的製作方法
2023-09-18 16:30:30 6
專利名稱：一種推力舵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種船舶操縱裝置，具體地說是一種船用推力舵裝置。
背景技術：
隨著國際油價的飛漲，能源短缺，節能已經稱為世界經濟發展的當務之急，船舶是 一種高能耗的運輸工具，船舶節能技術的研究與開發現在備受關注。目前船舶採用的節能方法主要有兩方面減小船體阻力，提高推進效率。提高推進 效率的措施包括研究新型高效節能推進器和開發水動力節能附加裝置。本實用新型「推力 舵」就屬於一種水動力節能附加裝置。船舵一般布置在螺旋槳後方，以滿足迴轉性的要求以及航向穩定性的要求。螺旋 槳在獲得推力的同時帶動水流旋轉推水向後，大約螺旋槳總能量的15% 30%以動能的 形式殘留在尾流場中。目前船舶上常用的舵對槳舵的這種有利幹擾的利用是不充分的，因 為螺旋槳在不同舵高位置處產生的誘導速度的大小和方向是不同的，而常規舵在設計時並 沒有考慮到這一點。因此有人提出扭曲舵的方案，就是要根據來流方向將舵不同高度處的 剖面偏轉一個角度，使之與槳後尾流場有更充分的配合，充分利用螺旋槳尾流的能量，把舵 的形狀控制成在未打舵角時阻力儘可能小，但是在打舵角時會影響舵效，這樣會對船舶的 操縱性不利。襟翼舵通過把舵葉按比例分為兩個按一定規律轉動的主體和襟翼，當襟翼偏 轉時，相當於增加了舵剖面的拱度，可以有效的提高舵效，對船舶的操縱性有利，但是無法 起到節能作用。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種能滿足船舶應急推進，並具有較高效率的船用推 力舵。本實用新型的目的是這樣實現的包括舵基、主舵，還包括子舵和子舵伸縮機構； 舵基固定在船尾底板上，舵基是橫剖面為機翼形狀的中空結構，在其中前部開有圓柱形長 孔，用以安裝主舵軸；主舵固定在舵軸上，主舵是一個中空式矩形機構，其橫剖面為機翼形； 主舵內部設置支撐水平伸縮軸的板架結構；子舵為燕尾形，由左右兩半部分構成，每半部分 由外殼板和內殼板構成，兩半部分分別通過安裝在其前部的限位環連接在水平連接軸連杆 上；子舵伸縮機構由旋轉盤、旋轉盤基座、旋轉盤連杆、垂向伸縮軸、垂向伸縮軸連杆、水平 伸縮軸、水平伸縮軸連杆組成。本實用新型還可以包括1、子舵伸縮機構中的旋轉盤是一個圓形法蘭盤，可以做繞軸轉動；旋轉盤連杆是 一個細長圓柱，兩端開孔，連接旋轉盤和垂直伸縮軸；垂直伸縮軸是一根圓柱體，其下部向 左水平伸出，水平伸出部分靠近主舵的上前部；垂直伸縮軸連杆是一個圓柱形連杆，兩端開 孔，用鉚釘連接垂直伸縮軸和水平伸縮軸；水平伸縮軸是一個扁形立方體，在其後部伸出水 平伸縮軸連杆，用以連接主舵和燕尾形子舵；水平伸縮軸上裝有制動塊，用以控制和穩定燕尾形子舵的張開角度。2、所述子舵為中空式結構，內殼板是子舵在推力狀態下的推力面為半凹形；子舵 的兩半部分的後部連接處開有間隙。3、所述板架結構由上部前垂直板架、上部中垂直板架、主舵上尾殼體、上部水平板 架、下部水平板架和主舵下尾殼體構成，前述所有板架都固定連接在主舵的外殼體上；在上 部水平板架和下部水平板架內部裝有密封墊，在上部水平板架和下部水平板架的結合部位 裝有橡膠緩衝墊。考慮到在節能的同時能夠不影響船舶的操縱性，本實用新型將一個舵結構和一個 子舵伸縮機構結合在一起，能夠滿足船舶應急推進，並具有較高的效率，同時對船舶的操縱 性也由顯著的改善。本實用新型的優點是能滿足船舶操縱和應急推進需要，提高推進效率，增加船舶 的最大航速，進而獲得節能效果。
圖1是推力舵正常工作狀態的結構示意圖；圖2是推力舵產生推力狀態的結構示意圖；圖3是正常狀態圖1的A-Al剖面結構圖；圖4是推力舵結構示意圖。
具體實施方式
下面結合圖1-4，舉例對本實用新型做更詳細的描述本實用新型的船用推力舵裝置，由一個舵結構和子舵伸縮結構構成；(1)舵結構由舵基7、主舵8、子舵12構成。舵基固定在船尾底板6上，它是橫剖 面為機翼形狀的中空結構，在其中前部開有圓柱形長孔，用以安裝主舵軸5。主舵8固定在 舵軸5上，可以隨舵5—起轉動。主舵8是一個中空式矩形機構，其橫剖面為機翼形。主舵 8內部具備支撐水平伸縮軸10的板架結構13，板架結構由上部前垂直板架、上部中垂直板 架、主舵上尾殼體、上部水平板架、下部水平板架和主舵下尾殼體構成，所有這些板架都固 定連接在主舵8的外殼體上。這些板架的目的是防止水平伸縮軸10的垂向運動，並且和水 平伸縮軸10—起構成密封系統.在上部水平板架和下部水平板架內部裝有密封墊和密封 墊，保證主舵8內部空間的水密性，防止主舵內進水所導致船舶重量的增加，由於工作時子 舵前部和主舵尾部會產生很大應力，所以在二者的結合部位裝有橡膠緩衝墊27。(2)燕尾形子舵12由子舵左半部分和子舵右半部分構成，子舵左半部分外殼板25 和內殼板沈構成，子舵有半部分由外殼板23和內殼板M構成，為了儘量減小舵質量，子舵 也做成中空式結構。左子舵內殼板在25和右子舵內殼板M是子舵12在推力狀態下的推 力面，根據流體動力學原理將其做成半凹形，以增加子舵12的所產生的推力。子舵左半部 分和子舵右半部分的後部連接處開有間隙觀，使得在伸出狀態下子舵的左右兩部分能夠迅 速分開，進而產生推力。子舵左半部分和子舵右半部分分別通過安裝在其前部的限位環連 接在水平連接軸連杆11上。(3)子舵伸縮機構由旋轉盤1、旋轉盤基座2、旋轉盤連杆3、垂向伸縮軸4、垂向伸縮軸連杆9、水平伸縮軸10、水平伸縮軸連杆11組成。旋轉盤1是一個圓形法蘭盤，可以做 繞軸轉動。旋轉盤連杆3是一個細長圓柱，兩端開孔，連接旋轉盤和垂直伸縮軸4。垂直伸 縮軸4是一根圓柱體，其下部向左水平伸出，水平伸出部分靠近主舵8的上前部。垂直伸縮 軸連杆9是一個圓柱形連杆，兩端開孔，用鉚釘21和鉚釘22連接垂直伸縮軸和水平伸縮軸 10。水平伸縮軸是一個扁形立方體，在其後部伸出水平伸縮軸連杆11，用以連接主舵和燕尾 形子舵。水平伸縮軸10上裝有制動塊22和四，用以控制和穩定燕尾形子舵12的張開角 度。 本實用新型的工作原理是法蘭盤1帶動旋轉盤連杆3 —起運動，旋轉盤連杆3把 法蘭盤1的旋轉運動轉變為垂向伸縮軸4的上下運動，垂向伸縮軸連杆9將垂向伸縮軸4的 上下運動轉變為水平伸縮軸的水平運動，子舵通過水平伸縮軸連杆11連接，二者之間存在 相互轉動。當水平伸縮軸向外伸出時，由於受到水的作用力，子舵的左右兩部分勻速分開， 至一定角度時分別由制動塊22和制動塊四將其穩定在一定角度，此後子舵的繼續伸出運 動會產生推力。當水平伸縮軸10做縮進運動時，子舵12的左右兩半部分迅速合併，形成一 個阻力很小的流線型殼體。
權利要求1.一種推力舵，包括舵基、主舵，其特徵是還包括子舵和子舵伸縮機構；舵基固定在 船尾底板上，舵基是橫剖面為機翼形狀的中空結構，在其中前部開有圓柱形長孔，用以安裝 主舵軸；主舵固定在舵軸上，主舵是一個中空式矩形機構，其橫剖面為機翼形；主舵內部設 置支撐水平伸縮軸的板架結構；子舵為燕尾形，由左右兩半部分構成，每半部分由外殼板和 內殼板構成，兩半部分分別通過安裝在其前部的限位環連接在水平連接軸連杆上；子舵伸 縮機構由旋轉盤、旋轉盤基座、旋轉盤連杆、垂向伸縮軸、垂向伸縮軸連杆、水平伸縮軸、水 平伸縮軸連杆組成。
2.根據權利要求1所述的一種推力舵，其特徵是子舵伸縮機構中的旋轉盤是一個圓 形法蘭盤，可以做繞軸轉動；旋轉盤連杆是一個細長圓柱，兩端開孔，連接旋轉盤和垂直伸 縮軸；垂直伸縮軸是一根圓柱體，其下部向左水平伸出，水平伸出部分靠近主舵的上前部； 垂直伸縮軸連杆是一個圓柱形連杆，兩端開孔，用鉚釘連接垂直伸縮軸和水平伸縮軸；水平 伸縮軸是一個扁形立方體，在其後部伸出水平伸縮軸連杆，用以連接主舵和燕尾形子舵；水 平伸縮軸上裝有制動塊，用以控制和穩定燕尾形子舵的張開角度。
3.根據權利要求1或2所述的一種推力舵，其特徵是所述子舵為中空式結構，內殼板 是子舵在推力狀態下的推力面為半凹形；子舵的兩半部分的後部連接處開有間隙。
4.根據權利要求1或2所述的一種推力舵，其特徵是所述板架結構由上部前垂直板 架、上部中垂直板架、主舵上尾殼體、上部水平板架、下部水平板架和主舵下尾殼體構成，前 述所有板架都固定連接在主舵的外殼體上；在上部水平板架和下部水平板架內部裝有密封 墊，在上部水平板架和下部水平板架的結合部位裝有橡膠緩衝墊。
5.根據權利要求3所述的一種推力舵，其特徵是所述板架結構由上部前垂直板架、上 部中垂直板架、主舵上尾殼體、上部水平板架、下部水平板架和主舵下尾殼體構成，前述所 有板架都固定連接在主舵的外殼體上；在上部水平板架和下部水平板架內部裝有密封墊， 在上部水平板架和下部水平板架的結合部位裝有橡膠緩衝墊。
專利摘要本實用新型提供的是一種推力舵。包括舵基、主舵，還包括子舵和子舵伸縮機構；舵基固定在船尾底板上，舵基是橫剖面為機翼形狀的中空結構，在其中前部開有圓柱形長孔，用以安裝主舵軸；主舵固定在舵軸上，主舵是一個中空式矩形機構，其橫剖面為機翼形；主舵內部設置支撐水平伸縮軸的板架結構；子舵為燕尾形，由左右兩半部分構成，每半部分由外殼板和內殼板構成，兩半部分分別通過安裝在其前部的限位環連接在水平連接軸連杆上；子舵伸縮機構由旋轉盤、旋轉盤基座、旋轉盤連杆、垂向伸縮軸、垂向伸縮軸連杆、水平伸縮軸、水平伸縮軸連杆組成。本實用新型能滿足船舶操縱和應急推進需要，提高推進效率，增加船舶的最大航速，進而獲得節能效果。
文檔編號B63H25/38GK201872947SQ20102061041
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者胡健, 馬騁, 黃勝, 齊慧博 申請人:哈爾濱工程大學