CN100430294C - 高负载吊舵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有舵叶(10)的高负载吊舵(100)，其中，舵叶(10)通过一个舵杆(11)可以旋转，并且舵杆(11)安装在一个舵杆筒中(12)中，此舵杆筒(12)通过一个固定的导向头(14)连接在船体(13)上，为使该高负载吊舵具有减小的流动阻力，在此建议，导向头(14)的下边缘(15)设置在驱动螺旋桨(17)的直径范围内，并且下面的舵杆筒内舵承(18)加强地构造。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于船的高负载吊舵(Hochlast-Schweberuder)，具有一个驱动螺旋桨和一个舵叶，其中，所述舵叶通过一个舵杆可以旋转并且所述舵杆设置在一个舵杆筒中，所述舵杆筒通过一个固定的导向头支承在船体上。
背景技术
利用舵可以使船的行驶方向按照希望的方式进行。对此，半吊舵、部分吊舵和全吊舵对于造船的专业技术人员或者造船工程师来说都是熟知的。其中，舵叶与一舵杆固定连接，舵杆伸入船体的内部并且在舵机的帮助下以一种已知的方式旋转，以便给予舵叶一个相对于船体的理想的调整角。此舵叶因此通常这样设置在船体下，使得它被螺旋桨的螺旋桨尾流(Propellerabstrom)冲击，以便驱动船体。
当舵叶位于一个调定的位置特别是在船高速行驶的时刻，会出现作用在舵叶上的大的力矩。为了能够更好接收并且将其导入船体，在半吊舵或者部分吊舵中已知的是，将实际的舵叶例如通过一个舵栓固定在一个舵支承上。
对此DE 198 41 392 A1公开了一个高负载吊舵，其中舵叶通过它的舵杆支承在一舵支承空心柱中。一个附加的固定导向头用来支撑舵支承空心柱，导向头从行驶方向上看设置在舵支承空心柱前，并且通过它使舵支承空心柱系在船体上。因此，在舵叶调整定向时产生的力和能量通过导向头更好地传递到船体，使得尤其是舵的支承空心柱的结构必须设计得更轻型。这里导向头设计成使它的下边缘总是位于螺旋桨尾流的下面。因此实现转动的舵叶下部全都被螺旋桨尾流冲击，因而用于改变方向的表面是最大的。
导向头的尺寸设计也能导致在舵叶上产生增大的力和负载，使得舵叶为了稳定性的原因必须具有一个增大的截面并且相应地导向头也同样必须适当地增大设计尺寸，而这使得高负载吊舵的流动阻力以不希望的方式增大。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种高负载吊舵，它具有减小的流动阻力并且尽管如此还具有足够的稳定性。
为此，本发明提供一种用于船的高负载吊舵，具有一个驱动螺旋桨和一个舵叶，其中，所述舵叶通过一个舵杆可以旋转并且所述舵杆设置在一个舵杆筒中，所述舵杆筒通过一个固定的导向头支承在船体上，其特征在于，导向头的一个下边缘伸入螺旋桨尾流中，延伸到所述驱动螺旋桨直径的10％到20％的范围内，并且一个下面的舵杆筒内舵承加强地构造，其中，所述下面的舵杆筒内舵承的加强部在舵杆的轴向上有不同的强度。
本发明的核心思想在于，一种本已公知的高负载吊舵的导向头在垂直方向上看是向下延伸的，以便它特别是伸入到沿行驶方向看安装在船舵前的螺旋桨的螺旋桨尾流中。也就是说，导向头的下边缘或者是它的下表面定位在船体的驱动螺旋桨的直径范围内。因此，导向头也至少部分地被螺旋桨尾流冲击，而直接被螺旋桨尾流冲击的舵叶表面相应地减少了。此外，通过下面的舵杆筒内舵承，舵杆可以在舵杆筒中转动地支承，对该舵杆筒内舵承进行了加强设计，为的是能够更好地接受作用在舵叶上的力和负载以及通过舵杆筒将其传递到船体上。因此舵杆筒内舵承的这种加强，也就是说尺寸设计以及实施可以由本领域技术人员按照技术参数来实施。
本发明的优点在于，由于导向头的向下延长的设计，下面的舵杆筒内舵承同样地可以直接支撑在延长的导向头上或者与之相邻，从而作用在下面的舵杆筒内舵承上的力直接通过导向头的结构被导往船体中。因此，舵的力和负载有效地或者全部地通过导向头接受。因此舵叶的外形或者从俯视图来看的横截面面积可以被减小，因为舵叶只需承受与现有技术相比较小的力。因此特别是船舵的流动阻力得以减小。这种设计的船舵特别适合于慢速行驶的具有大的整体重量的船只，例如油船或者货船。
按本发明，导向头的下边缘伸入螺旋桨尾流中，延伸到驱动螺旋桨直径的10％到20％的范围内。通过由此给出的导向头的尺寸设计，一方面确保了导向头进一步向下延伸得足够远，使得力和负载能够通过加强的下面的舵杆筒内舵承被充足地接受，另一方面导向头的伸入到螺旋桨尾流中的被冲击的固定面以这种方式进行尺寸设计，即，确保船只有满意的机动性。
对于本领域技术人员来说很清楚的是，尤其为了能够在航向校正或者航向支持时使用较小的舵角，这里所述的高负载吊舵可以配备一个附加的在舵叶上设置的桨叶。桨叶的操控能够以本已公知的方式与舵叶相关地进行。
另外还建议，高负载吊舵的导向头以及舵叶的外形相互匹配，使得这里特别是在导向头到舵叶的过渡处不出现不必要的涡流，并使整个高负载吊舵的流动阻力尽可能地小。
本发明提出，下面的舵杆筒内舵承的加强部沿舵杆的轴向看去能够分别以不同的强度来实施，以便获得与实际上最有利的导向头结构的最优匹配，以及获得在尽可能少地使用材料的情况下与导向头外形的最优匹配。因此，加强部的尺寸或者尺寸设计可以实施成从上往下增大或者减少。任何情况下，舵杆筒管和支承壳体都整合在导向头内。
附图说明
下面借助附图来详细说明本发明的两个实施例。其中：
图1一种高负载吊舵的剖视图
图2另外一种高负载吊舵的剖视图
具体实施方式
由图1和2清楚地示出了高负载吊舵100的基本结构的示意图。这种高负载吊舵100具有一个与一个舵杆11固定连接的舵叶10。舵杆11在一个舵杆筒12中或者在一个舵支承空心柱中可转动地支承。其中舵杆筒12与船体13固定连接。用一个此处为了简化而未画出的舵机以已知的方式操纵舵叶10。
另外，设置一个与船体13固定连接的导向头14，它的下边缘15或者一个下表面沿垂直方向看向下延伸如此远，使得这个下边缘15一直延伸到船的一个直径为D的驱动螺旋桨17的螺旋桨尾流16中。
而且舵杆11的一个下面的舵杆筒内舵承18进行加强设计，如这里图示的加强部19。
由于导向头14的延长设计，下面的舵杆筒内舵承18可以这样定位，即它与导向头14或者其下边缘15处在一个高度上，使得在调整舵叶10时作用于其上的力和负载可以通过加强部19直接地被导入导向头14中并进而导入到船体13上。优选导向头14伸入螺旋桨尾流16的直径D的10％到20％的范围内。
为了构造加强部19建议，沿舵杆11的轴向看或从上往下，它的直径增大，如图1所示，或者减小，如图2所示。因此，对于实际上作用在下面的舵杆筒内舵承18上的力进行最优化的设计是可能的，并且在实施加强时不需要过多的材料。
附图标记清单
100 高负载吊舵
10 舵叶
11 舵杆
12 舵杆筒
13 船体
14 导向头
15 下边缘
16 螺旋桨尾流
17 螺旋桨
18 下面的舵杆筒内舵承
19 加强部
D 螺旋桨直径
Claims (3)
1.用于船的高负载吊舵(100)，具有一个驱动螺旋桨(17)和一个舵叶(10)，其中，所述舵叶(10)通过一个舵杆(11)可以旋转并且所述舵杆(11)设置在一个舵杆筒(12)中，所述舵杆筒(12)通过一个固定的导向头(14)支承在船体(13)上，其特征在于，导向头(14)的一个下边缘(15)伸入螺旋桨尾流中，延伸到所述驱动螺旋桨(17)直径(D)的10％到20％的范围内，并且一个下面的舵杆筒内舵承(18)加强地构造，其中，所述下面的舵杆筒内舵承(18)的加强部(19)在舵杆(11)的轴向上有不同的强度。
2.按照权利要求1的高负载吊舵，其特征在于，在舵叶(10)上设置一个附加的桨叶。
3.按照权利要求1或2的高负载吊舵，其特征在于，舵叶(10)的外形以及导向头(14)的外形相互匹配，以减小流动阻力。
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