CN103528790B - 船模槽道式推进装置 - Google Patents

船模槽道式推进装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103528790B
CN103528790B CN201310489374.XA CN201310489374A CN103528790B CN 103528790 B CN103528790 B CN 103528790B CN 201310489374 A CN201310489374 A CN 201310489374A CN 103528790 B CN103528790 B CN 103528790B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
transverse axis
diversion shell
axle sleeve
bevel gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310489374.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103528790A (zh
Inventor
匡晓峰
孙强
冯骏
周德才
魏纳新
王悦
范亚丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
702th Research Institute of CSIC
Original Assignee
702th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 702th Research Institute of CSIC filed Critical 702th Research Institute of CSIC
Priority to CN201310489374.XA priority Critical patent/CN103528790B/zh
Publication of CN103528790A publication Critical patent/CN103528790A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103528790B publication Critical patent/CN103528790B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

船模槽道式推进装置，包括垂直轴、水平轴及螺旋桨，垂直轴轴端固接有垂直锥齿轮，水平轴上固接有水平锥齿轮，垂直轴与伺服电机的输出轴传动连接，垂直锥齿轮与水平锥齿轮啮合，垂直轴穿过轴套，轴套一端与导流壳体固接，轴套另一端与安装座固接，伺服电机固装在安装座上；水平轴贯穿导流壳体，水平轴的两端头分别装有一只螺旋桨，且两只螺旋桨对称布置；导流壳体及螺旋桨位于槽道内；垂直轴与轴套之间、水平轴与导流壳体之间均装有轴承。本发明结构紧凑、体积小巧，能够满足水池内模型的安装、推进器推力及动力定位试验的要求，能获得较好的试验效果。

Description

船模槽道式推进装置
技术领域
本发明涉及船舶水动力学试验技术领域，具体涉及船模位置运动控制试验，尤其涉及一种船模动力定位试验用的槽道式推进装置模型。
背景技术
船舶动力定位系统的基本功能是通过精确的控制命令自动控制船的位置与航向，船舶动力定位系统具有不受海水深度和海况的影响、定位准确快速、操作方便等特点，能够保证船舶的稳定性。船舶动力定位技术属跨学科高新技术，对于动力定位系统各个环节的可行性，国内外通常采用数学建模的方法来对动力定位系统的主要功能指标和性能参数进行验证，以模型的方式讨论影响动力定位系统的环境因素，最典型的方式是采用水池模型试验。
动力定位系统主要包括推力系统、测量系统和自动化控制系统，传统的动力定位推力系统，是在船尾安装一个主推进器，再配备其他辅助推进器，如隧道式侧向推进器、全回转推进器、直翼平旋式推进器等。其中，推力系统的基本功能是提供反抗环境因素的力和力矩，以便使船处于要求的位置上，槽道式推进装置是推力系统中的常用辅助推进器之一。在水池模型试验中，按几何相似性进行模型缩比时，一方面，船模上的槽道式推进装置与实船在尺度上相差甚远，往往只能满足船舶相似模拟；另一方面，即使采用等尺度缩比，由于缩比较小，会导致槽道式推进器模型过小，而过小的元器件会引起强度不足和磨损问题，且推进装置产生的推扭力较弱，达不到试验要求，过小的推进装置在高速旋转下还易引起空化和水动力失真问题，从而无法定量验证相关性能，另外，缩比较小，槽道空间会大幅度减小，从而引起阻塞效应，致使船模槽道式推进装置正反转工作时推扭力不等，这与海上工作实况严重不符，从而无法获取准确的试验结果；若增大缩比，则槽道式推进装置产生的推扭力能够满足试验要求，然而增大缩比会导致船舶模型超出了试验水池的安装条件，导致试验无法进行。
发明内容
本申请人针对上述现有船模全回转推进装置存在的缺点，进行了研究改进，提供一种船模槽道式推进装置，其结构紧凑、体积小巧，既能满足水池模型安装，又能满足推进器的推力要求。
本发明所采用的技术方案如下：
船模槽道式推进装置，包括垂直轴、水平轴及螺旋桨，垂直轴轴端固接有垂直锥齿轮，水平轴上固接有水平锥齿轮，垂直轴与伺服电机的输出轴传动连接，垂直锥齿轮与水平锥齿轮啮合，垂直轴穿过轴套，轴套一端与导流壳体固接，轴套另一端与安装座固接，伺服电机固装在安装座上；水平轴贯穿导流壳体，水平轴的两端头分别装有一只螺旋桨，且两只螺旋桨对称布置；导流壳体及螺旋桨位于槽道内；垂直轴与轴套之间、水平轴与导流壳体之间均装有轴承。
其进一步技术方案在于：
所述垂直轴与伺服电机的输出轴通过万向联轴器连接。
所述垂直轴的外围连接有锁紧螺母一，所述轴套的外围连接有锁紧螺母二，所述水平轴的外围连接有锁紧螺母三。
所述轴套的下部带有凸台，所述凸台嵌入导流壳体上端的径向凹槽中，连接套上端与轴套固接，连接套下端与导流壳体固接。
所述轴套与导流壳体之间设有密封圈。
位于导流壳体内的水平轴的两端与导流壳体之间均设有密封套，锁紧螺母三位于密封套的外侧，水平轴上的所述轴承位于密封套的内侧，密封套与导流壳体、密封套与水平轴之间均设有U型密封圈。
靠近所述水平锥齿轮一端的水平轴上设有衬套，水平轴上一侧的所述轴承装置在衬套内。
本发明的有益效果如下：
本发明在满足强度和使用寿命要求的基础上设计槽道式推进装置模型，对通过对垂直锥齿轮及水平锥齿轮的尺寸进行改良，从而使得本发明所述的推进装置模型水下纵向尺寸最大可达130mm，水下周向尺寸最大可达65mm，其结构紧凑、体积小巧，满足4m～5m水池内船模安装和动力定位试验的要求；本发明采用旋向相同且对称布置的双螺旋浆结构，避免了单螺旋桨的推进装置在同等转速下正、反转工作时由于阻塞效应而产生的推扭力不相等的技术问题；本发明所述的推进装置采用垂直轴与竖直安装的伺服电机传动方式，减少了传动环节，提高了传动效率，各机构传动灵活，并且水密性能较好，使其满足实验要求，能获得较好的试验效果。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为图1垂直轴下方的部分结构示意图。
其中：1、垂直轴；2、水平轴；3、螺旋桨；4、垂直锥齿轮；5、水平锥齿轮；6、伺服电机；7、轴套；8、导流壳体；9、安装座；10、万向联轴器；11、锁紧螺母一；12、锁紧螺母二；13、锁紧螺母三；14、连接套；15、密封圈；16、密封套；17、U型密封圈；18、衬套；19、槽道；20、支撑板21、键一；22、键二；23、沉头螺钉；24、挡圈一；25、挡圈二；26、导流帽。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
见图1、图2，本发明包括垂直轴1、水平轴2及螺旋桨3，垂直轴1轴端通过键一21连接有垂直锥齿轮4，水平轴2上通过键二22连接有水平锥齿轮5，垂直锥齿轮4与垂直轴1通过沉头螺钉23及挡圈24固接，水平锥齿轮5与水平轴2的轴肩之间连接有挡圈二25，垂直锥齿轮4与水平锥齿轮5啮合，垂直轴1与伺服电机6的输出轴通过万向联轴器10传动连接，垂直轴1穿过轴套7，轴套7一端与导流壳体8固接，具体地，轴套7的下部带有凸台，所述凸台嵌入导流壳体8上端的径向凹槽中，连接套14上端与轴套7固接，连接套14下端与导流壳体8通过螺纹固接，轴套7另一端与安装座9固接，伺服电机6固装在安装座9上，安装座9固定支撑在支撑板20上；水平轴2贯穿导流壳体8，水平轴2的两端头分别装有一只螺旋桨3，且两只螺旋桨3对称布置，水平轴2两端出轴方向上的轴端上固接有导流帽26；导流壳体8、螺旋桨3、连接套14以及连接套14以下的结构均位于槽道19内；垂直轴1与轴套7之间、水平轴2与导流壳体8之间均装有轴承，且所述轴承为推力轴承。
进一步地，所述垂直轴1的外围连接有锁紧螺母一11，轴套7的外围连接有锁紧螺母二12，水平轴2的外围连接有锁紧螺母三13；轴套7与导流壳体8之间设有密封圈15。
位于导流壳体8内的水平轴2的两端与导流壳体8之间均设有密封套16，锁紧螺母三13位于密封套16的外侧，水平轴2上的所述轴承位于密封套16的内侧，密封套16与导流壳体8、密封套16与水平轴2之间均设有U型密封圈17，靠近水平锥齿轮5一端的水平轴2上设有衬套18，水平轴2上靠近水平锥齿轮5一侧的所述轴承装置在衬套18内。
本发明的具体工作过程如下：
伺服电机6工作，通过万向联轴器10驱动垂直轴1转动，经由垂直锥齿轮4及水平锥齿轮5的啮合传动形成水平轴2及固接于其上的两只螺旋桨3的旋向相同的旋转，由此产生推扭力。
在满足强度和使用寿命要求的缩比基础上设计槽道式推进装置模型，在通过对垂直锥齿轮4及水平锥齿轮5的尺寸进行改良，从而使得本发明所述的推进装置模型水下纵向尺寸最大可达130mm，水下周向尺寸最大可达65mm，其结构紧凑、体积小巧，满足4m～5m水池内模型的安装和动力定位试验的要求；本发明采用旋向相同且对称布置的双螺旋浆，避免了单螺旋桨的推进装置在同等转速下正、反转工作时由于阻塞效应而引起的推扭力不相等的技术问题。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.船模槽道式推进装置，包括垂直轴（1）、水平轴（2）及螺旋桨（3），垂直轴（1）轴端固接有垂直锥齿轮（4），水平轴（2）上固接有水平锥齿轮（5），其特征在于：垂直轴（1）与伺服电机（6）的输出轴传动连接，垂直锥齿轮（4）与水平锥齿轮（5）啮合，垂直轴（1）穿过轴套（7），轴套（7）一端与导流壳体（8）固接，轴套（7）另一端与安装座（9）固接，伺服电机（6）固装在安装座（9）上；水平轴（2）贯穿导流壳体（8），水平轴（2）的两端头分别装有一只螺旋桨（3），且两只螺旋桨（3）对称布置；导流壳体（8）及螺旋桨（3）位于槽道（19）内；垂直轴（1）与轴套（7）之间、水平轴（2）与导流壳体（8）之间均装有轴承。
2. 如权利要求1所述的船模槽道式推进装置，其特征在于：所述垂直轴（1）与伺服电机（6）的输出轴通过万向联轴器（10）连接。
3. 如权利要求1所述的船模槽道式推进装置，其特征在于：所述垂直轴（1）的外围连接有锁紧螺母一(11)，所述轴套（7）的外围连接有锁紧螺母二(12)，所述水平轴（2）的外围连接有锁紧螺母三(13)。
4. 如权利要求1所述的船模槽道式推进装置，其特征在于：所述轴套（7）的下部带有凸台，所述凸台嵌入导流壳体（8）上端的径向凹槽中，连接套（14）上端与轴套（7）固接，连接套（14）下端与导流壳体（8）固接。
5. 如权利要求1所述的船模槽道式推进装置，其特征在于：所述轴套（7）与导流壳体（8）之间设有密封圈(15)。
6. 如权利要求3所述的船模槽道式推进装置，其特征在于：位于导流壳体（8）内的水平轴（2）的两端与导流壳体（8）之间均设有密封套（16），锁紧螺母三(13)位于密封套（16）的外侧，水平轴（2）上的所述轴承位于密封套（16）的内侧，密封套（16）与导流壳体（8）、密封套（16）与水平轴（2）之间均设有U型密封圈（17）。
7. 如权利要求6所述的船模槽道式推进装置，其特征在于：靠近所述水平锥齿轮（5）一端的水平轴（2）上设有衬套（18），水平轴（2）上一侧的所述轴承安装在衬套（18）内。
CN201310489374.XA 2013-10-18 2013-10-18 船模槽道式推进装置 Active CN103528790B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310489374.XA CN103528790B (zh) 2013-10-18 2013-10-18 船模槽道式推进装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310489374.XA CN103528790B (zh) 2013-10-18 2013-10-18 船模槽道式推进装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103528790A CN103528790A (zh) 2014-01-22
CN103528790B true CN103528790B (zh) 2015-09-30

Family

ID=49930982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310489374.XA Active CN103528790B (zh) 2013-10-18 2013-10-18 船模槽道式推进装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103528790B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104085519B (zh) * 2014-07-14 2016-11-23 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 对转式槽道推进器
CN109278969A (zh) * 2018-10-12 2019-01-29 邓建军 同轴双桨电动喷水推进器
CN113353221B (zh) * 2021-07-14 2023-08-01 舟山市豫龙船舶工程有限公司 一种可使船舶转弯时船身更加平稳的推进器
CN113267333B (zh) * 2021-07-19 2021-09-24 湖北东湖实验室 一种无轴泵喷推进器综合性能测试装置及其使用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101767632A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶推进动力系统试验平台
CN201660118U (zh) * 2010-03-25 2010-12-01 浙江汉力士船用推进系统有限公司 中小型船舶电动推进装置
CN201750251U (zh) * 2010-06-18 2011-02-16 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 一种船用推进电动机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59213593A (ja) * 1983-05-17 1984-12-03 Kazue Tanaka 複数のクランクが連動する船舶推進装置
US8757316B2 (en) * 2010-06-11 2014-06-24 Osaka University Trochoid drive system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101767632A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶推进动力系统试验平台
CN201660118U (zh) * 2010-03-25 2010-12-01 浙江汉力士船用推进系统有限公司 中小型船舶电动推进装置
CN201750251U (zh) * 2010-06-18 2011-02-16 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 一种船用推进电动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN103528790A (zh) 2014-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103528790B (zh) 船模槽道式推进装置
CN103171750A (zh) 一种水下自航行器的方向调节装置及其控制方法
CN205311877U (zh) 一种水面无人艇航向控制装置
CN103419915A (zh) 一种浅水观察水下机器人的装置
CN102556315A (zh) 一种船舶对桨式吊舱推进器装置
CN109050849B (zh) 一种集成式水空两用推进器
CN101439758A (zh) 全回转推进器和可升降舵的动力定位推力系统
CN103482034A (zh) 一种浮动式天然气平台
CN104608897A (zh) 一种船用喷水式推进器
CN108313198B (zh) 一种水下航行器模型敞水自航动力仪
CN205801471U (zh) 一种四旋翼潜水无人机
CN203237395U (zh) 一种水下自航行器的方向调节装置
CN204606186U (zh) 一种吸泥船的螺旋桨
CN205469735U (zh) 一种操纵性能优良的船舶直翼推进器
CN203844996U (zh) 一种新型太阳能船
CN111516822A (zh) 一种用于船舶动力定位模型试验的小型化全回转推进器
CN202130563U (zh) 气动微型观光潜艇推进装置
CN202686734U (zh) 大型特种工程船舶电力推进系统
CN202529135U (zh) 一种太阳能水流驱动观光船
CN101565089A (zh) 一种船舶可调桨系统的调试装置及调试方法
CN210391523U (zh) 紧凑型吊舱式船舶电力推进器
CN102734045A (zh) 潜艇的水力发电，电力驱动变距螺杆排水推进系统
KR20140030830A (ko) 선박 보조 추진기 연결 장치
CN102730178B (zh) 大型自航式半潜运输船电力推进系统
CN201951706U (zh) 高效舵

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant