CN114026020A - 一种舵叶装置和船舶 - Google Patents

Abstract

本申请涉及船舶技术领域，尤其涉及一种舵叶装置和船舶，舵叶装置包括第一舵机(2)，所述第一舵机(2)设置在船体上；第一舵叶(4)，所述第一舵叶(4)设置在所述船体的螺旋桨(1)的一侧；第一舵杆组件，所述第一舵杆组件包括第一密封组件(5)和第一舵杆(3)，所述第一密封组件(5)设置在所述船体上，所述第一舵杆(3)穿设在所述第一密封组件(5)中，所述第一舵杆(3)的一端与所述第一舵机(2)传动连接，所述第一舵杆(3)的另一端与所述第一舵叶(4)固定连接，所述第一舵机(2)能够带动所述第一舵杆(3)在所述第一密封组件(5)中绕自身轴线转动，从而带动所述第一舵叶(4)转动。

Description

一种舵叶装置和船舶

技术领域

本申请涉及船舶技术领域，例如涉及一种舵叶装置和船舶。

背景技术

船舶在现代的交通运输业中扮演着非常重要的角色。船舶在航行需要转向的时候，首先通过舵机驱动安装在螺旋桨后方的舵叶进行转动，从而使流经舵叶相对的两个外表面的水流的速度发生变化，使舵叶两个侧面的受到的压力产生不同，形成压力差，从而在舵叶上产生升力，在该升力的作用下船舶发生转向。

相关技术中的船舶的舵叶，包括常规舵、襟翼舵等均安装在螺旋桨的正后方。由于舵叶本身存在一定的厚度，导致船舶航行时，在舵叶上会产生一定的阻力。为了减少阻力，舵叶的厚度应尽可能减小。但是由于舵叶本身需要具有一定的刚度和强度，故舵叶的厚度不可能无限制的减少，这样也就导致在舵叶上产生的阻力无法减少，由于作用在舵叶上的阻力会影响船舶的航行速度，从而造成燃料大量消耗。

发明内容

本申请提供一种舵叶装置和船舶，能够减少作用在舵叶上的阻力，从而起到节省燃料的效果。

第一方面，本申请提供一种舵叶装置，包括：

第一舵机，所述第一舵机设置在船体上；

第一舵叶，所述第一舵叶设置在所述船体的螺旋桨的一侧；

第一舵杆组件，所述第一舵杆组件包括第一密封组件和第一舵杆，所述第一密封组件设置在所述船体上，所述第一舵杆穿设在所述第一密封组件中，所述第一舵杆的一端与所述第一舵机传动连接，所述第一舵杆的另一端与所述第一舵叶固定连接，所述第一舵机能够带动所述第一舵杆在所述第一密封组件中绕自身轴线转动，从而带动所述第一舵叶转动。

第二方面，本申请提供一种船舶，包括如上所述的舵叶装置。

附图说明

图1是本申请一种舵叶装置的示意图；

图2是本申请一种舵叶装置中第一舵叶与第一舵杆的示意图；

图3是本申请一种舵叶装置中第一舵叶与第二舵叶同向转动的示意图；

图4是本申请一种舵叶装置中第一舵叶与第二舵叶相对转动的示意图。

图中：

1、螺旋桨；2、第一舵机；3、第一舵杆；31、连接法兰；4、第一舵叶；41、第一部；42、第二部；5、第一密封组件；51、连接套筒；52、密封件；53、衬套；6、第二舵机；61、第二舵杆；7、第二密封组件；8、第二舵叶；9、舵机甲板。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式说明本申请的技术方案。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了减小由于舵叶受到阻力导致船舶燃油经济性变差的问题，如图1-图4所示，本申请提供一种舵叶装置。本舵叶装置包括：第一舵机2、第一舵叶4和第一舵杆组件。

其中，第一舵机2转动设置在船体上；第一舵叶4设置在船体的螺旋桨1的一侧；第一舵杆组件包括第一密封组件5和第一舵杆3，第一密封组件5设置在船体上，第一舵杆3穿设在第一密封组件5中，第一舵杆3的一端与第一舵机2传动连接，第一舵杆3的另一端与第一舵叶4固定连接，第一舵机2能够带动第一舵杆3在第一密封组件5中绕自身轴线转动，从而带动第一舵叶4转动。

本申请所提供的一种舵叶装置，在船体上设置有第一舵机，第一舵机通过第一舵杆组件与第一舵叶连接，第一舵叶设置在船体的螺旋桨的一侧，通过第一舵机2带动第一舵杆3从而带动第一舵叶4转动，从而能够调整船舶的航行方向。由于将原来的舵叶位于螺旋桨1的后方改为位于螺旋桨1的一侧，从而减少了作用在舵叶上的阻力，起到节省燃料的效果。当第一舵叶4转动时，直接改变水流方向，在第一舵叶4上形成反作用力，推动整个船舶进行转向，操纵性能也远优于常规舵和襟翼舵等舵叶。

可选地，第一舵叶4呈倒L形，包括相互连接的第一部41和第二部42，第一部41与第一舵杆3固定连接。示例性地，在本实施例中，第一部41与第二部42通过圆弧过渡。通过上述设置，便于第一舵叶4与第一舵杆3连接。

可选地，第二部42呈流线型。由于第二部42主要起到调节水流压力的作用，将第二部42设计为流线型，能够减少海水的阻力，从而便于通过第一舵杆3转动第一舵叶4。在本实施例中，第一部41采用钢板制成，第二部42采用水平、竖直筋板形成的箱型结构以及外板包裹焊接制成。第一舵叶4的翼型的型值大小和弯曲弧度根据螺旋桨1尾流进行计算设计，使得第一舵叶4更好地满足使用要求。

可选地，第一舵杆3的下端设置有连接法兰31，第一部41上开设有连接孔，紧固件穿过连接孔与连接法兰31连接以将第一舵杆3与第一舵叶4固定连接。通过采用连接法兰31的第一舵杆3便于第一舵杆3与第一舵叶4进行安装。为了提升连接的强度，在第一部41上间隔开设多个连接孔，多个连接孔与连接法兰31上的连接孔一一对应设置，通过多个紧固件进行安装，使得第一舵杆3与第一舵叶4紧密连接。

可选地，第一密封组件5包括连接套筒51和密封件52，船体的舵机甲板9上开设有供第一舵杆3穿过的通孔，连接套筒51的一端与船体的舵机甲板9连接，且与通孔连通，连接套筒51的另一端设置在船体的船底板上，密封件52套设在第一舵杆3上，且位于通孔处。通过设置连接套筒51便于第一舵杆3的安装，通过设置密封件52，能够防止海水通过第一舵杆3与连接套筒51之间的间隙流入到舵机舱室内。为了便于连接套筒51的安装，沿连接套筒51的周向设置有多根加强筋，加强筋的一端与连接套筒51连接，另一端与船体焊接，通过上述方式，可以保证连接套筒51稳定安装在船体上，而且加强筋可以对连接套筒51的强度起到加强的作用。

可选地，连接套筒51的下端设置有下座承件，下座承件与船底板固定连接，下座承件内固定设置有衬套53，第一舵杆3穿设在衬套53中。在本实施例中，衬套53为非金属衬套或者铜套，衬套53与第一舵杆3形成摩擦副，第一舵杆3在衬套53内部转动。通过设置衬套53能够保证第一舵杆3绕自身轴线转动，减少在周向上的晃动，从而保证第一舵杆3有效进行工作。而且通过设置衬套53能够避免第一舵杆3与连接套筒51之间的干摩擦，从而对第一舵杆3进行保护，降低第一舵杆3的磨损。

可选地，第一舵机2上设置有胀紧套，第一舵杆3通过胀紧套与第一舵机2连接。通过设置胀紧套，便于第一舵机2与第一舵杆3连接。在其他实施例中，第一舵机2与第一舵杆3之间也可以采用锥度过盈或者键连接，在此不做过多限制。

可选地，船体上固定设置有舵机座，第一舵机2安装在舵机座上。示例性地，舵机座焊接在舵机甲板9上，第一舵机2与舵机座固定连接。通过设置舵机座，便于安装第一舵机2。

可选地，本舵叶装置还包括第二舵机6、第二舵叶8和第二舵杆组件。其中，第二舵机6设置在船体上；第二舵叶8设置在船体的螺旋桨1的另一侧，第二舵叶8与第一舵叶4平行间隔设置，且关于螺旋桨1的轴线对称；第二舵杆组件包括第二密封组件7和第二舵杆61，第二密封组件7设置在船体上，第二舵杆61穿设在第二密封组件7中，第二舵杆61的一端与第二舵机6传动连接，第二舵杆61的另一端与第二舵叶8固定连接，第二舵机6能够带动第二舵杆61在第二密封组件7中绕自身轴线转动，从而带动第二舵叶8转动。示例性地，在本实施例中，第二舵叶8和第二舵杆组件与第一舵叶4和第一舵杆组件相同，在此不再对第二舵叶8和第二舵杆组件的结构进行赘述。

采用第一舵叶4和第二舵叶8具有如下的特点：

第一舵叶4和第二舵叶8分别安装在螺旋桨1的两侧面，在船舶航行时尤其是小舵角时，从理论上克服了由于舵叶厚度而形成的阻力，对整条船而言，具有一定的节能效果。

如图3和图4所示，第一舵叶4和第二舵叶8可以完全独立操纵，既可以同方向转动舵角，也可以相对转动舵角。当船舶需要停止时，第一舵叶4和第二舵叶8可以转动到90度，使第一舵叶4和第二舵叶8完全垂直与螺旋桨1的水流，这样可以有效地减少船舶刹车时前冲的距离，减少船舶碰撞的几率。

第一舵叶4和第二舵叶8对称安装在螺旋桨1的两侧，并且每个舵叶可以独立操纵，直接改变螺旋桨1尾流方向，提高船舶的操纵性能，特别是低速航行时的机动能力。

本实施例还提供了一种船舶，包括如上的舵叶装置，能够减少作用在舵叶上的阻力，从而起到节省燃料的效果。

Claims (10)

1.一种舵叶装置，包括：

第一舵机(2)，所述第一舵机(2)设置在船体上；

第一舵叶(4)，所述第一舵叶(4)设置在所述船体的螺旋桨(1)的一侧；

第一舵杆组件，所述第一舵杆组件包括第一密封组件(5)和第一舵杆(3)，所述第一密封组件(5)设置在所述船体上，所述第一舵杆(3)穿设在所述第一密封组件(5)中，所述第一舵杆(3)的一端与所述第一舵机(2)传动连接，所述第一舵杆(3)的另一端与所述第一舵叶(4)固定连接，所述第一舵机(2)能够带动所述第一舵杆(3)在所述第一密封组件(5)中绕自身轴线转动，从而带动所述第一舵叶(4)转动。

2.根据权利要求1所述的舵叶装置，其中，所述第一舵叶(4)呈倒L形，包括相互连接的第一部(41)和第二部(42)，所述第一部(41)与所述第一舵杆(3)固定连接。

3.根据权利要求2所述的舵叶装置，其中，所述第二部(42)呈流线型。

4.根据权利要求2所述的舵叶装置，其中，所述第一舵杆(3)的下端设置有连接法兰(31)，所述第一部(41)上开设有连接孔，紧固件穿过所述连接孔与所述连接法兰(31)连接以将所述第一舵杆(3)与所述第一舵叶(4)固定连接。

5.根据权利要求1所述的舵叶装置，其中，所述第一密封组件(5)包括连接套筒(51)和密封件(52)，所述船体的舵机甲板(9)上开设有供所述第一舵杆(3)穿过的通孔，所述连接套筒(51)的一端与船体的所述舵机甲板(9)连接，且与所述通孔连通，所述连接套筒(51)的另一端设置在所述船体的船底板上，所述密封件(52)套设在所述第一舵杆(3)上，且位于所述通孔处。

6.根据权利要求5所述的舵叶装置，其中，所述连接套筒(51)的下端设置有下座承件，所述下座承件与所述船底板固定连接，所述下座承件内固定设置有衬套(53)，所述第一舵杆(3)穿设在所述衬套(53)中。

7.根据权利要求1所述的舵叶装置，其中，所述第一舵机(2)上设置有胀紧套，所述第一舵杆(3)通过胀紧套与所述第一舵机(2)连接。

8.根据权利要求1所述的舵叶装置，其中，所述船体上设置有舵机座，所述第一舵机(2)安装在所述舵机座上。

9.根据权利要求1所述的舵叶装置，还包括第二舵机(6)，所述第二舵机(6)设置在船体上；

第二舵叶(8)，所述第二舵叶(8)设置在所述船体的所述螺旋桨(1)的另一侧，所述第二舵叶(8)与所述第一舵叶(4)平行间隔设置，且关于所述螺旋桨(1)的轴线对称；

第二舵杆组件，所述第二舵杆组件包括第二密封组件(7)和第二舵杆(61)，所述第二密封组件(7)设置在所述船体上，所述第二舵杆(61)穿设在所述第二密封组件(7)中，所述第二舵杆(61)的一端与所述第二舵机(6)传动连接，所述第二舵杆(61)的另一端与所述第二舵叶(8)固定连接，所述第二舵机(6)能够带动所述第二舵杆(61)在所述第二密封组件(7)中绕自身轴线转动，从而带动所述第二舵叶(8)转动。

10.一种船舶，包括如权利要求1-9任一项所述的舵叶装置。

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