CN114104246A - 一种舵叶装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶技术领域，具体公开了一种舵叶装置，该舵叶装置包括两个舵叶组件，两个舵叶组件用于设置于螺旋桨的后方，舵叶组件包括舵杆、舵机和舵叶，舵机通过基座安装于船体，舵杆转动穿设于船体且舵杆的顶端和舵机连接，舵杆的底端连接舵叶。两个舵叶组件的舵叶分别设置于螺旋桨的左侧和右侧，且两个舵叶沿船体的左右方向相对设置，可有效减小甚至消除舵叶厚度形成的阻力，进而保证船舶的驱动效率，并且还可通过两个舵机独立操控两个舵叶转动，提高船舶的操纵性能；同时，两个舵叶可以转动到90度，有效地减少船舶刹车时前冲的距离，减少船舶碰撞的几率。

Description

一种舵叶装置

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种舵叶装置。

背景技术

船舶在航行需要转向的时候，通过舵机驱动安装在螺旋桨后方的舵叶进行转动，从而使流经舵叶两个外表面的水流的速度发生变化，使舵叶两个侧面的压力产生不同，形成压力差，在舵叶上产生升力，在该升力的下船舶发生转向。

目前船舶的舵叶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，螺旋桨驱动的水流流经舵叶会产生一定的阻力。为了减少阻力，舵叶的厚度应尽可能做的小，但是由于舵叶本身需要一定的刚度和强度要求，故舵叶不可能无限制的减少，这样也就造成舵叶上的阻力无法消除，导致船舶的驱动效率降低。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种舵叶装置，以解决相关技术中的舵叶会产生阻力，降低船舶的驱动效率的问题。

本发明提供一种舵叶装置，该舵叶装置包括：

包括两个舵叶组件，沿船体的前后方向，两个所述舵叶组件用于设置于螺旋桨的后方；所述舵叶组件包括：

舵杆，用于转动穿设于船体；

舵机，与所述舵杆的顶端连接且安装于基座，所述基座用于安装于船体；

舵叶，连接于所述舵杆的底端，沿船体的左右方向，两个所述舵叶组件的所述舵叶分别设置于所述螺旋桨的左侧和右侧，且两个所述舵叶沿船体的左右方向相对设置。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵叶组件还包括连接结构，所述连接结构包括：

舵销，与所述舵叶固定连接；

轴套，固定套设于所述舵销；

衬套，所述衬套转动套设于所述轴套；

连接组件，用于连接所述船体的尾柱底骨和所述衬套。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述连接组件包括：

定位套，固定套设于所述衬套；

套筒，安装于所述尾柱底骨且间隙套设于所述定位套，所述套筒和所述定位套之间的间隙填充有环氧树脂。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述连接组件还包括：

多个调节螺栓，所述调节螺栓螺接于所述套筒，且抵接于所述定位套。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵销具有圆锥面，所述舵叶设有圆锥孔以及与所述圆锥孔连通的填充槽；

所述连接结构还包括位于所述填充槽内的螺母，所述舵销穿过所述圆锥孔并伸入所述填充槽内，所述螺母螺接于所述舵销并抵接于所述舵叶，且所述圆锥面与所述圆锥孔的孔壁贴合。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵叶包括依次连接的第一段、第一连接段、第二段、第二连接段和第三段，所述第一段和所述第三段平行设置且沿竖直方向间隔设置，所述第二段位于所述第一段和所述第三段之间且分别与所述第一段和所述第三段垂直，所述第一连接段连接所述第一段和所述第二段，所述第二连接段连接所述第二段和所述第三段；

所述第一段用于连接所述舵杆，所述第二段用于连接所述连接结构。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵叶组件还包括设置于所述船体的连接套筒，以及设置于所述船体的非金属衬套，所述舵杆由下至上依次穿过所述非金属衬套和所述连接套筒，且所述非金属衬套和所述舵杆转动连接，所述连接套筒与所述舵杆间隙配合。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵叶组件还包括安装于所述船体的密封装置，所述密封装置套设于所述舵杆且位于所述连接套筒的上方，所述密封装置用于密封所述舵杆和所述船体之间的缝隙。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵杆和所述舵机过盈插接，或者键连接。

作为舵叶装置的优选技术方案，所述舵杆和所述舵叶通过连接螺栓连接。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种舵叶装置，该舵叶装置包括两个舵叶组件，两个舵叶组件用于设置于螺旋桨的后方，舵叶组件包括舵杆、舵机和舵叶，舵机通过基座安装于船体，舵杆转动穿设于船体且舵杆的顶端和舵机连接，舵杆的底端连接舵叶。两个舵叶组件的舵叶分别设置于螺旋桨的左侧和右侧，且两个舵叶沿船体的左右方向相对设置。可通过两个舵机独立操控两个舵叶转动，两个舵叶可以同方向转动舵角，也可以相对转动舵角，可直接改变螺旋桨尾流方向，提高船舶的操纵性能，特别是低速航行时的机动能力；并且由于两个舵叶位于螺旋桨的左右两侧，特别是小舵角时，可有效减小甚至消除舵叶厚度形成的阻力，进而保证船舶的驱动效率；同时，两个舵叶可以转动到90度，使两个舵叶完全垂直于螺旋桨水流，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。

附图说明

图1为本发明实施例中舵叶装置的结构示的主视图；

图2为本发明实施例中舵叶装置的结构示的侧视图；

图3为图1中A处的放大示图。

图中：

1、舵叶组件；11、舵杆；12、舵机；13、舵叶；131、第一段；132、第一连接段；133、第二段；134、第二连接段；135、第三段；1351、填充槽；1352、圆锥孔；14、基座；15、连接螺栓；16、连接套筒；17、非金属衬套；18、密封装置；19、连接结构；191、舵销；192、轴套；193、衬套；194、连接组件；1941、定位套；1942、套筒；1943、调节螺栓；195、螺母；196、垫片；197、封板；

2、螺旋桨；

3、船体；

4、连接筋板；

5、假舵板；

6、尾柱底骨；

7、环氧树脂。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。

在本发明的描述中，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，或一体地连接；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发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

目前船舶的舵叶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，螺旋桨驱动的水流流经舵叶会产生一定的阻力。为了减少阻力，舵叶的厚度应尽可能做的小，但是由于舵叶本身需要一定的刚度和强度要求，故舵叶不可能无限制的减少，这样也就造成舵叶上的阻力无法消除，导致船舶的驱动效率降低。

对此，本实施例提供一种舵叶装置，该舵叶装置能够有效降低螺旋舵叶导致的阻力，进而提升船舶的驱动效率。

如图1至图3所示，该舵叶装置包括两个舵叶组件1，两个舵叶组件1用于设置于螺旋桨2的后方，且沿船体3的左右方向，两个舵叶组件1分别设置于螺旋桨2的左侧和右侧。具体地，舵叶组件1包括舵杆11、舵机12和舵叶13。其中，舵机12采用电动液压舵机，舵机12通过基座14安装于船体3，本实施例中，舵机12通过基座14具体安装于船体3的舵机舱室内。舵杆11沿竖直方向延伸，舵杆11转动穿设于船体3且舵杆11的顶端伸入至舵机舱室内并和舵机12连接，舵杆11的底端位于船体3外且连接舵叶13。本实施例中，两个舵叶组件1的舵叶13分别设置于螺旋桨2的左侧和右侧，且两个舵叶13沿船体3的左右方向相对设置。从而可通过两个舵机12独立操控两个舵叶13转动，两个舵叶13可以同方向转动舵角，也可以相对转动舵角，可直接改变螺旋桨2的尾流方向，提高船舶的操纵性能，特别是低速航行时的机动能力；并且由于两个舵叶13位于螺旋桨2的左右两侧，特别是小舵角时，可有效减小甚至消除舵叶13厚度形成的阻力，进而保证船舶的驱动效率；同时，两个舵叶13可以转动到90度，使两个舵叶13完全垂直于螺旋桨2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。

舵叶13可呈倒L形设置，且两个舵叶13整体呈π形布置。舵叶13可具有一定的翼型，如舵叶13沿竖直方向延伸的部分的水平截面可呈水滴形，并且其翼型的型值大小和弯曲的弧度可根据螺旋桨2的尾流进行计算。

本实施例中，基座14可与船体3焊接，以保证基座14和船体3之间的稳定性。舵机12可通过紧固螺栓与基座14连接。

舵杆11和舵机12过盈插接，或者键连接，当舵杆11和舵机12过盈插接时，可采用锥度过盈的方式，以保证舵杆11和舵机12之间连接的稳定性。在其他实施例中，舵杆11和舵机12还可采用胀紧套连接。

舵叶组件1还包括安装于船体3的密封装置18，密封装置18用于密封舵杆11和船体3之间的缝隙。其中，密封装置18可包括套设于舵杆11的密封块，以及设置于密封块和舵杆11之间的密封圈。密封块可固定于船体3，通过设置密封装置18，可避免漏水、漏砂石。

舵叶组件1还包括设置于船体3的连接套筒16，以及设置于船体3的非金属衬套17，舵杆11由下至上依次穿过非金属衬套17、连接套筒16和密封装置18，且非金属衬套17和舵杆11转动连接，连接套筒16与舵杆11间隙配合，从而舵机12可相对船体3自由转动。具体地，连接套筒16的顶端和船体3焊接，连接套筒16的底端和设置于船体3底部的假舵板5焊接，或者使连接套筒16直接与船体3的底板焊接。船体3上对应每个连接套筒16焊接有四个连接筋板4，四个连接筋板4沿连接套筒16的圆周方向均匀分布，且四个连接筋板4均和连接套筒16焊接。本实施例中，密封装置18至少部分位于连接套筒16内，非金属衬套17至少部分位于连接套筒16内，非金属衬套17可采用尼龙材质，或者具有自润滑性能的塑料制成。

可选地，舵叶组件1还包括连接结构19，连接结构19包括舵销191、轴套192、衬套193和连接组件194。

其中，舵销191与舵叶13连接。本实施例中，舵销191可以和舵叶13通过螺栓固定连接，具体地，舵销191具有圆锥面，舵叶13设有圆锥孔1352以及与圆锥孔1352连通的填充槽1351；连接结构19还包括位于填充槽1351内的螺母195，舵销191穿过圆锥孔1352并伸入填充槽1351内，螺母195螺接于舵销191并抵接于舵叶13，且圆锥面与圆锥孔1352的孔壁贴合。优选地，填充槽1351内填充有环氧树脂7，以防止螺母195松动。在其他的实施例中，舵销191亦可与舵叶13通过键连接。进一步优选地，连接结构19还包括垫片196，垫片196位于填充槽1351内且套设于舵销191，螺母195将垫片196压紧于填充槽1351的底壁。

轴套192固定套设于舵销191，衬套193转动套设于轴套192，连接组件194用于连接船体3的尾柱底骨6和衬套193，可通过轴套192和衬套193相对转动，以使舵销191能够相对船体3的尾柱底骨6转动。需要注意的是，舵销191的中心线和舵杆11的中心线重合。

本实施例中，舵叶13分别包括依次连接的第一段131、第一连接段132、第二段133、第二连接段134和第三段135，第一段131和第三段135平行设置且沿竖直方向间隔设置，第二段133位于第一段131和第三段135之间且分别与第一段131和第三段135垂直，第一连接段132连接第一段131和第二段133，第二连接段134连接第二段133和第三段135；其中，第一段131用于连接舵杆11，具体地，舵杆11的底端设置有连接法兰，连接法兰和第一段131通过多个连接螺栓15连接；第三段135用于连接连接结构19，填充槽1351和圆锥孔1352均设置于第三段135。

其中，连接组件194包括定位套1941和套筒1942，定位套1941固定套设于衬套193；套筒1942安装于尾柱底骨6且间隙套设于定位套1941，具体地，套筒1942和尾柱底骨6焊接。套筒1942和定位套1941之间的间隙填充有环氧树脂7。优选地，连接组件194还包括多个调节螺栓1943，调节螺栓1943螺接于套筒1942，且抵接于定位套1941。多个调节螺栓1943沿套筒1942的轴向以及圆周方向呈阵列排布。通过调节调节螺栓1943，可调节定位套1941的中心，进而可使定位套1941和衬套193同心。可选地，连接结构19还包括封板197，封板197和套筒1942连接，且封板197用于将套筒1942底部的开口封堵。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种舵叶装置，其特征在于，包括两个舵叶组件(1)，沿船体(3)的前后方向，两个所述舵叶组件(1)用于设置于螺旋桨(2)的后方；所述舵叶组件(1)包括：

舵杆(11)，用于转动穿设于船体(3)；

舵机(12)，与所述舵杆(11)的顶端连接且安装于基座(14)，所述基座(14)用于安装于船体(3)；

舵叶(13)，连接于所述舵杆(11)的底端，沿船体(3)的左右方向，两个所述舵叶组件(1)的所述舵叶(13)分别设置于所述螺旋桨(2)的左侧和右侧，且两个所述舵叶(13)沿船体(3)的左右方向相对设置。

2.根据权利要求1所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵叶组件(1)还包括连接结构(19)，所述连接结构(19)包括：

舵销(191)，与所述舵叶(13)固定连接；

轴套(192)，固定套设于所述舵销(191)；

衬套(193)，所述衬套(193)转动套设于所述轴套(192)；

连接组件(194)，用于连接所述船体(3)的尾柱底骨(6)和所述衬套(193)。

3.根据权利要求2所述的舵叶装置，其特征在于，所述连接组件(194)包括：

定位套(1941)，固定套设于所述衬套(193)；

套筒(1942)，安装于所述尾柱底骨(6)且间隙套设于所述定位套(1941)，所述套筒(1942)和所述定位套(1941)之间的间隙填充有环氧树脂(7)。

4.根据权利要求3所述的舵叶装置，其特征在于，所述连接组件(194)还包括：

多个调节螺栓(1943)，所述调节螺栓(1943)螺接于所述套筒(1942)，且抵接于所述定位套(1941)。

5.根据权利要求2所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵销(191)具有圆锥面，所述舵叶(13)设有圆锥孔(1352)以及与所述圆锥孔(1352)连通的填充槽(1351)；

所述连接结构(19)还包括位于所述填充槽(1351)内的螺母(195)，所述舵销(191)穿过所述圆锥孔(1352)并伸入所述填充槽(1351)内，所述螺母(195)螺接于所述舵销(191)并抵接于所述舵叶(13)，且所述圆锥面与所述圆锥孔(1352)的孔壁贴合。

6.根据权利要求2所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵叶(13)包括依次连接的第一段(131)、第一连接段(132)、第二段(133)、第二连接段(134)和第三段(135)，所述第一段(131)和所述第三段(135)平行设置且沿竖直方向间隔设置，所述第二段(133)位于所述第一段(131)和所述第三段(135)之间且分别与所述第一段(131)和所述第三段(135)垂直，所述第一连接段(132)连接所述第一段(131)和所述第二段(133)，所述第二连接段(134)连接所述第二段(133)和所述第三段(135)；

所述第一段(131)用于连接所述舵杆(11)，所述第二段(133)用于连接所述连接结构(19)。

7.根据权利要求1所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵叶组件(1)还包括设置于所述船体(3)的连接套筒(16)，以及设置于所述船体(3)的非金属衬套(17)，所述舵杆(11)由下至上依次穿过所述非金属衬套(17)和所述连接套筒(16)，且所述非金属衬套(17)和所述舵杆(11)转动连接，所述连接套筒(16)与所述舵杆(11)间隙配合。

8.根据权利要求7所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵叶组件(1)还包括安装于所述船体(3)的密封装置(18)，所述密封装置(18)套设于所述舵杆(11)且位于所述连接套筒(16)的上方，所述密封装置(18)用于密封所述舵杆(11)和所述船体(3)之间的缝隙。

9.根据权利要求1所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵杆(11)和所述舵机(12)过盈插接，或者键连接。

10.根据权利要求1所述的舵叶装置，其特征在于，所述舵杆(11)和所述舵叶(13)通过连接螺栓(15)连接。

Images