CN203864989U - 舵角反馈装置 - Google Patents
舵角反馈装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203864989U CN203864989U CN201320865016.XU CN201320865016U CN203864989U CN 203864989 U CN203864989 U CN 203864989U CN 201320865016 U CN201320865016 U CN 201320865016U CN 203864989 U CN203864989 U CN 203864989U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rudder angle
- shell
- feedback device
- light control
- control plate
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 6
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 5
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 5
- 241000380131 Ammophila arenaria Species 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
本实用新型提出了一种舵角反馈装置，用以解决现有技术中舵角指示受环境影响大，舵角指示精度低的问题。该舵角反馈装置，包括设有上盖的外壳，上盖上有盖孔，外壳一侧穿过有电源线和信号电缆；光电编码器置于外壳内，编码器轴上下贯通，其上端伸出盖孔，并与电源线、信号电缆相连；电路板与电源线、信号电缆相连，电路板上安装有光电管；光控板安装于编码器轴的下端，与编码器轴同步旋转，光控板上设有透光缝隙；摇杆位于外壳的外部，摇杆的一端与编码器轴相连，另一端通过连杆与舵轴连接，与舵轴同步旋转；舵角刻度盘嵌在上盖顶部，摇杆上设有指针。该舵角反馈装置实现了舵角信号的数字化，使舵角指示的精度更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶航行状态控制，特别是指一种舵角反馈装置。
背景技术
在船舶航行状态控制中，航向控制是最基本的，航向控制主要是靠控制操舵运动来实现的。其中，船舶随动舵应用广泛，品种较多，具备优良操控性的随动舵可以达到最佳的船舶航行状态控制性能。
机动船舶航行方向是靠操舵来实现的，操舵的目的是控制舵的旋转角度，从而控制船的航行方向。要想准确控制船舶的航行方向，操舵人必须知道舵所处位置，即舵叶中轴线与船舶纵轴线之间的角度。在船舶上舵叶的旋转是由舵机完成的，舵机在船舶尾部的舵机舱内，舵在水下。因此在驾驶室内的操舵人员，要获知舵的旋转角度必须通过一种装置来实现，这个装置就是舵角反馈装置。除小型船舶外，船舶的操纵改变航向均装有随动舵，舵角反馈装置是随动舵系统必备的重要装置之一。舵角反馈装置的作用是船舵角度信息的采集，用于舵角指示和操舵角度的控制。但是，常用的自整角机由于本身的电机性能的限制，很难达到令人满意的效果，主要问题出在舵角准确性、装置的操控性和功能、防腐防潮、故障率、外观以及制造成本等。
因此，现在亟需一种舵角指示更加准确、性能更好的舵角反馈装置。
实用新型内容
本实用新型提出一种舵角反馈装置，解决了现有技术中舵角指示受环境影响太大，准确性不高的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种舵角反馈装置，包括外壳，所述外壳上方设有上盖，所述上盖上设有盖孔，所述外壳一侧穿过有电源线和信号电缆，所述外壳的其他部分密封；光电编码器，所述光电编码器置于所述外壳内，所述光电编码器安装有编码器轴，所述编码器轴上下贯通，所述编码器轴的上端伸出所述盖孔，所述光电编码器与所述电源线、所述信号电缆相连；电路板，所述电路板与所述电源线、所述信号电缆相连，所述电路板上安装有用于采集舵的旋转角度信号的光电管；光控板，所述光控板安装于所述编码器轴的下端，所述光控板与所述编码器轴同步旋转，所述光控板上设有透光缝隙；摇杆，所述摇杆位于所述外壳的外部，所述摇杆的一端与所述编码器轴相连，所述摇杆的另一端通过一连杆与舵轴连接，所述摇杆与所述舵轴同步旋转；舵角刻度盘，所述舵角刻度盘嵌在所述上盖顶部，所述摇杆上设有与所述舵角刻度盘配合使用的指针。
作为一优选的实施方式，所述光电编码器每转动1°可产生六至八个脉冲。
作为一优选的实施方式，所述编码器轴的下端安装有光控板固定座，所述光控板安装在所述光控板固定座内。
作为一优选的实施方式，所述外壳与所述上盖的连接处设置有上盖密封圈。
作为一优选的实施方式，所述盖孔内设置有O型密封圈。
作为一优选的实施方式，所述O型密封圈的个数为两个。
作为一优选的实施方式，所述外壳一侧设有用于密封所述电源线、所述信号电缆的密封固定头。
作为一优选的实施方式，所述外壳为不锈钢外壳。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：该舵角反馈装置安装于舵机舱内，光电编码器安装于外壳内，外壳上方设有上盖，外壳和上盖起到保护内部设备和部件的作用，光电编码器上安装有编码器轴，编码器轴上下贯通，上端伸出盖孔，通过摇杆、连杆与舵轴连接，与舵轴同步旋转，编码器随即产生高低电平脉冲，形成舵角反馈信号，该信号提供脉冲解码电路至电路板，生成了舵的旋转角度信号。其采集的舵所旋转的角度信息通过信号电缆提供给信号处理装置，经过处理后产生舵角指示和舵角音频信号，提供给驾驶室。编码器轴的下端连接光控板，光控板通过编码器轴的旋转，采集舵角信息，控制电路板上的光电管输出信号，为舵角反馈装置提供角度校正信号、输出限位信号和舵机复位信号等。
该舵角反馈装置具有舵角校正功能，具体地，在编码器轴的下端，固定一片光控板，使该光控板与编码器轴可以同步旋转。光控板的旋转使光控板上的透光缝隙与固定于电路板上的光电管产生脉冲信号，光控板上产生了舵的偏转信号、正舵信号、左右满舵信号等。偏转信号可以使舵机开机时自动转为正舵；正舵信号可以使舵在正舵时自动清除舵角数据，重新计数，减少了由于长期运行使舵角反馈装置产生的累积误差；左右满舵信号可以避免误操作使舵的旋转角度超出其应达到的最大角度，也就是提供了限位信号，避免由于误操作给舵机及舵产生损伤。
该装置采集的舵所旋转的角度信息通过信号电缆提供给信号处理装置，经过处理后产生舵角指示和舵角音频信号，提供给驾驶室，操作者可以通过两个途径获得舵角角度信息，即眼看和耳听，方便了操作者，降低了误操作的危险性。由于传统舵机是用自整角电机来获得舵角反馈信号的，传递舵令和控制操舵的精度往往不高，运用光电旋转编码器技术的舵角反馈系统，克服了用自整角电机作为舵角传感器的缺点，实现了部件结构相互之间无触点，舵角信号的数字化，使数据传输更加方便可靠、舵角指示的准确性更高。
舵角信息采用采集光电编码器脉冲信号的方式而获得的，光电编码器每转动1°可产生6至8个脉冲，由于光电编码器旋转一周有2000～3000个脉冲，即舵角每变化1°有5.6～8.3个脉冲，因此舵角显示的精度非常高。
编码器轴的下端安装有光控板固定座，光控板安装在光控板固定座内。可以使光控板与编码器轴的连接更加稳固，防止光控板在航行过程中受风浪颠簸而从编码器轴上脱离，影响设备的正常使用。外壳与上盖的连接处设置有上盖密封圈，盖孔内设置有O型密封圈，O型密封圈的个数为两个，上盖密封圈和O型密封圈均为硅胶材质。在外壳与上盖连接部位采用硅胶密封圈密封，同样在编码器轴与上盖之间加两道硅胶密封圈密封，通过这种密封方式能保证本装置在海上潮湿和腐蚀性强的恶劣环境长期运行。外壳一侧设有用于密封电源线、信号电缆的密封固定头，使电源线和信号电缆布线美观整齐，位置更加稳固，防止脱离和损坏，影响设备的正常使用。外壳为不锈钢外壳，相对于工程塑料外壳提高了强度，相对于其它金属外壳提高了耐腐性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型舵角反馈装置的一种实施例；
图2为图1的俯视示意图。
图中，1-外壳；2-上盖；3-盖孔；4-光电编码器；5-编码器轴；6-电路板；7-信号电缆；8-摇杆；9-连杆；10-舵角刻度盘；11-指针；12-光控板；13-透光缝隙；14-光电管；15-光控板固定座；16-上盖密封圈；17-O型密封圈；18-密封固定头；19-电源线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和2所示，一种舵角反馈装置，包括外壳1，外壳1上方设有上盖2，上盖2上设有盖孔3，外壳1一侧穿过有电源线19和信号电缆7，外壳1的其他部分密封；光电编码器4，光电编码器4置于外壳1内，光电编码器4安装有编码器轴5，编码器轴5上下贯通光电编码器4，编码器轴5的上端伸出盖孔3，光电编码器4与电源线19、信号电缆7相连；电路板6，电路板6与电源线19、信号电缆7相连，电路板6上安装有用于采集舵的旋转角度信号的光电管14；光控板12，光控板12安装于编码器轴5的下端，光控板12与编码器轴5同步旋转，光控板12上设有透光缝隙13；摇杆8，摇杆8位于外壳1的外部，摇杆8的一端与编码器轴5相连，摇杆8的另一端通过一连杆9与舵轴连接，摇杆8与舵轴同步旋转；舵角刻度盘10，舵角刻度盘10嵌在上盖2顶部，摇杆8上设有与舵角刻度盘10配合使用的指针11。光电编码器4每转动1°可产生6至8个脉冲。
编码器轴5的下端安装有光控板固定座15，光控板12安装在光控板固定座15内。外壳1与上盖2的连接处设置有上盖密封圈16。盖孔3内设置有O型密封圈17，O型密封圈17的个数为两个。外壳1一侧设有用于密封电源线19、信号电缆7的密封固定头18。外壳1为不锈钢外壳。
该舵角反馈装置的工作原理是：本舵角反馈装置采用光电编码技术提供脉冲信号，达到显示舵角和控制舵角的目的，使本装置具备了无触点运行、脉冲信号稳定的特点。同时由于编码器4旋转一周有2000～3000个脉冲，即舵角每变化1°有5.6～8.3个脉冲，因此舵角显示的精度非常高。
本舵角反馈装置还安装有舵角校正装置，由带有透光缝隙的光控板和固定在电路板上的光电管组成。舵角校正装置提供的信号正舵转换信号、舵角显示误差清零信号、舵机限位信号。正舵转换信号为舵机提供了开机后首先将舵转为正舵的信号；舵角清零信号能使每次当舵转为正舵时，舵角显示归零（0°），减少了由于长期运行而产生的累计误差；限位信号限制了舵到了左右满舵为最大角度，避免了由于误操作或者设备故障造成将舵旋转了过大的角度而损坏舵机或其他更大的损失。
本舵角反馈装置采用全不锈钢材质的外壳，相对于工程塑料材质提高了强度，相对于其它金属材质提高了耐腐性。在外壳与上盖连接部位采用硅胶制成的上盖密封圈进行密封，同样在编码器轴与上盖孔之间加两道硅胶做的盖孔密封圈，在电源和信号电缆外壳用电缆固定头进行固定连接，通过这种密封和固定方式能保证本装置在海上潮湿和腐蚀性强的恶劣环境长期运行，降低了故障率，减少了维护成本，提高了装置的可靠性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种舵角反馈装置，其特征在于，包括:外壳，所述外壳上方设有上盖，所述上盖上设有盖孔，所述外壳一侧穿过有电源线和信号电缆，所述外壳的其他部分密封；
光电编码器，所述光电编码器置于所述外壳内，所述光电编码器安装有编码器轴，所述编码器轴上下贯通，所述编码器轴的上端伸出所述盖孔，所述光电编码器与所述电源线、所述信号电缆相连；
电路板，所述电路板与所述电源线、所述信号电缆相连，所述电路板上安装有用于采集舵的旋转角度信号的光电管；
光控板，所述光控板安装于所述编码器轴的下端，所述光控板与所述编码器轴同步旋转，所述光控板上设有透光缝隙；
摇杆，所述摇杆位于所述外壳的外部，所述摇杆的一端与所述编码器轴相连，所述摇杆的另一端通过一连杆与舵轴连接，所述摇杆与所述舵轴同步旋转；
舵角刻度盘，所述舵角刻度盘嵌在所述上盖顶部，所述摇杆上设有与所述舵角刻度盘配合使用的指针。
2.如权利要求1所述的舵角反馈装置，其特征在于：所述编码器轴的下端安装有光控板固定座，所述光控板安装在所述光控板固定座内。
3.如权利要求1所述的舵角反馈装置，其特征在于：所述外壳与所述上盖的连接处设置有上盖密封圈。
4.如权利要求1所述的舵角反馈装置，其特征在于：所述盖孔内设置有O型密封圈。
5.如权利要求4所述的舵角反馈装置，其特征在于：所述O型密封圈的个数为两个。
6.如权利要求1所述的舵角反馈装置，其特征在于：所述外壳一侧设有用于密封所述电源线、所述信号电缆的密封固定头。
7.如权利要求1所述的舵角反馈装置，其特征在于：所述外壳为不锈钢外壳。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320865016.XU CN203864989U (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 舵角反馈装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320865016.XU CN203864989U (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 舵角反馈装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203864989U true CN203864989U (zh) | 2014-10-08 |
Family
ID=51645970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320865016.XU Expired - Lifetime CN203864989U (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 舵角反馈装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203864989U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105261255A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-01-20 | 中国人民解放军理工大学 | 舟桥仿真训练系统操舵手柄 |
| CN105423910A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-23 | 中国航天空气动力技术研究院 | 飞机舵面偏转角度测量装置和方法 |
| CN107200112A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-09-26 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种全回转推进器舵角传感器信号的处理方法和装置 |
| CN108974248A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-11 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种舵角反馈装置定位安装方法 |
| CN109458971A (zh) * | 2018-12-16 | 2019-03-12 | 山西汾西重工有限责任公司 | 水下探测器舵角调试测量机构及测量方法 |
| CN113137940A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-20 | 歌尔股份有限公司 | 电子设备的控制方法、装置、设备及可读存储介质 |
-
2013
- 2013-12-24 CN CN201320865016.XU patent/CN203864989U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105261255A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-01-20 | 中国人民解放军理工大学 | 舟桥仿真训练系统操舵手柄 |
| CN105423910A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-23 | 中国航天空气动力技术研究院 | 飞机舵面偏转角度测量装置和方法 |
| CN105423910B (zh) * | 2015-12-28 | 2019-03-15 | 中国航天空气动力技术研究院 | 飞机舵面偏转角度测量装置和方法 |
| CN107200112A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-09-26 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种全回转推进器舵角传感器信号的处理方法和装置 |
| CN108974248A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-11 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种舵角反馈装置定位安装方法 |
| CN109458971A (zh) * | 2018-12-16 | 2019-03-12 | 山西汾西重工有限责任公司 | 水下探测器舵角调试测量机构及测量方法 |
| CN113137940A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-20 | 歌尔股份有限公司 | 电子设备的控制方法、装置、设备及可读存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203864989U (zh) | 舵角反馈装置 | |
| CN208515797U (zh) | 一种rov水下组合定位系统 | |
| CN204556825U (zh) | 一种内河航道水下地形自动探测系统 | |
| CN103921928A (zh) | 船舶随动操舵系统 | |
| CN101982695B (zh) | 水下二维测扫云台 | |
| CN204514954U (zh) | 河道二维流速测量及获取河道断面的装置 | |
| CN201923304U (zh) | 被动式直接激光船舵角位发送装置 | |
| CN105444664A (zh) | 一种自主式水下航行器数字化舵角检测装置及舵角标定方法 | |
| CN201961525U (zh) | 被动式分体型直接激光船舵角位发送装置 | |
| CN2610315Y (zh) | 浮子式水位计 | |
| CN205192669U (zh) | 用于船体结构的长基应力传感器 | |
| CN204694728U (zh) | 一种新型紧凑型密封传感器 | |
| WO2014023061A1 (zh) | 激光自动验潮仪 | |
| CN201961526U (zh) | 一种非水平的被动式直接激光船舵角位发送装置 | |
| CN205593480U (zh) | 一种安装在起重机上的新型绝对值传感器 | |
| CN201923305U (zh) | 主动式分体型直接激光船舵角位发送装置 | |
| CN203937853U (zh) | 船舶随动操舵系统 | |
| CN204791490U (zh) | 多功能智能测流航标 | |
| CN108072421A (zh) | 一种高精度智能电子水尺 | |
| CN203688545U (zh) | 具有测量探头自保护功能的海水测量装置 | |
| CN201965147U (zh) | 一种深水磁感应涡轮万向流速仪 | |
| CN103376126B (zh) | 潮滩自动升降架 | |
| CN217294840U (zh) | 一种海洋工程检测浮标 | |
| CN211425422U (zh) | 一种具有红外海温测量功能的漂流观测仪 | |
| CN101979957B (zh) | 机车油浸传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |