CN204300240U - 用于船舶吊舱驱动器的转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及提供用于船舶吊舱驱动器的转向系统，用于船舶吊舱驱动器的转向系统包括附接至主动轴的主动小齿轮。该系统还包括安装在从动轴上的从动齿轮。此外，该系统包括安装在中间轴上并且与主动小齿轮相啮合的中间齿轮。此外，中间小齿轮附接至中间轴。中间小齿轮与从动轴上的从动齿轮相啮合。此外，中间小齿轮可通过剪切销与中间齿轮紧固在一起使得中间小齿轮随中间齿轮而旋转。剪切销可被配置为在传递通过系统的扭矩超过额定扭矩值时被剪切，从而使得中间齿轮在中间轴上自由旋转。本实用新型防止超负荷传递通过转向系统并且保护船舶吊舱驱动器的转向系统免受损坏。

Description

用于船舶吊舱驱动器的转向系统

技术领域

本实用新型整体涉及海上船舶。更具体地，本实用新型涉及用于船舶吊舱式驱动器的转向系统中的转向保险装置。

背景技术

通常，车辆和/或机器包括可向各种传动机构提供机械动力的燃料驱动的发动机。诸如转向系统之类的传动机构通常包括主动件和从动件。主动件将机械动力从燃料驱动的发动机传送至一个或多个负荷，诸如转向负荷。示例性主动件可为安装在主动轴上的主动齿轮，并且示例性从动件可为安装在从动轴上并与主动轴啮合的从动齿轮。主动件可连续地与从动件相啮合或选择性地与从动件相啮合。主动轴可通过燃料驱动的发动机或电动机来驱动旋转。因此，主动轴的旋转通过主动件和从动件传递到从动轴。换句话说，主动件将某一力矩或扭矩传递至附接于从动轴上的从动件。从动轴可进一步连接至负荷。例如，从动轴可连接至车辆的转向连杆。因此，主动轴可通过主动件和从动件将扭矩传递至从动轴。

通常，主动件和从动件被设计为在预先规定的范围内传递扭矩。在传动机构经受超负荷的情况下，从动件和/或主动件可能发生故障。换句话说，当负荷超过齿轮材料的抗拉强度时，主动件和从动件的齿轮可能断裂。负荷还可能由于轴承卡住、任何卡在齿轮啮合处的外来材料、发动机的突发故障或齿轮未对准而增加。另外，如果由从动件和主动件传递的扭矩超过预先规定的范围，则整个传递装置也可能发生故障。

一种现有系统提供键槽和键结构以阻止在出现超负荷的情况下损坏齿轮。在这种结构中，键可用于将旋转齿轮附接至齿轮轴。可将键插入齿轮轴中的键座或键槽中。键槽可为设置在齿轮轴上使得键能够安装在键槽的内部并且能够临时将齿轮与齿轮轴紧固的槽或槽腔。因此，键槽和键结构阻止了齿轮和齿轮轴之间的任何相对运动。这样，在超负荷的条件下，键槽或键可被剪切。然而，在此类系统中，在键或键槽发生故障的情况下，齿轮和齿轮轴可能需要拆卸或替换。

实用新型内容

本实用新型针对提供一种用于船舶吊舱驱动器的转向系统，它可以防止超负荷传递通过转向系统并且保护船舶吊舱驱动器的转向系统免受损坏。

本实用新型涉及用于船舶吊舱驱动器的转向系统。该系统包括主动轴和附接至主动轴的主动小齿轮。该系统还包括从动轴和安装在从动轴上的从动齿轮。此外，该系统包括中间轴。另外，该系统包括安装在中间轴上并且与主动齿轮相啮合的中间齿轮。该系统还包括附接至中间轴并且与从动齿轮相啮合的中间小齿轮。此外，该系统包括被配置为紧固中间齿轮与中间小齿轮的保险销。此外，该保险销被配置为在系统中的传递扭矩超过额定扭矩值时被剪切。

本实用新型的上述技术方案防止超负荷传递通过转向系统并且保护船舶吊舱驱动器的转向系统免受损坏。

附图说明

图1示出根据本实用新型的实施例的示例性转向系统。

具体实施方式

图1示出用于船舶吊舱驱动器的示例性转向系统100。该转向系统100可被配置为将旋转运动从一轴传递到另一轴。示出转向系统100包括驱动马达102、主动轴104、主动小齿轮106、中间轴108、中间齿轮110、中间小齿轮112、从动轴114和从动齿轮116。

转向系统100可被配置为通过主动轴104、主动小齿轮106、中间轴108、中间齿轮110、中间小齿轮112和从动齿轮116将旋转运动从驱动马达102传递至从动轴114。驱动马达102可为用向主动轴104提供旋转运动的动力源。例如，驱动马达102可为发动机、电动机、液压马达、气动马达、曲柄轴机构等等。驱动马达102可被配置为使主动轴104旋转。此外，主动小齿轮106可被附接至主动轴104使得主动小齿轮106随着主动轴104的旋转而旋转。在一实施例中，主动小齿轮106可通过本领域中已知的安装结构安装到主动轴104上。例如，主动小齿轮106可被焊接具有花键、内齿轮、键和键槽机制、方孔、或位于主动小齿轮106中的与主动轴104上的类似设计紧密配合的至少一个平整表孔。因此，主动轴104的旋转使主动小齿轮106旋转。在一实施例中，主动小齿轮106可以与主动轴104一体成型。在一实施例中，如图1所示，主动小齿轮106可被铸型或机械加工成与主动轴104在一起的一体式部件，从而可成为主动轴104不可分割的部分。

主动轴104的旋转运动可传递至中间轴108。中间轴108可包括中间齿轮110。中间齿轮110可安装在中间轴108上并且与主动小齿轮106相啮合。在一实施例中，中间轴108可以与主动轴104相邻分布，从而使得中间齿轮110与主动小齿轮106连续啮合。换句话说，主动轴104的旋转运动可通过主动小齿轮106和中间齿轮110传递至中间轴108。中间齿轮110可通过本领域中已知的安装结构安装在中间轴108上。值得注意的是，中间齿轮110可拆卸地与中间轴108安装在一起，比如中间齿轮110能够在中间轴上自由旋转，或者中间齿轮110被固定随中间轴108旋转。换句话说，中间齿轮110可拆卸地安装在中间轴108上使得中间齿轮110能够在中间轴108上自由旋转或滑动。中间齿轮110可通过主动小齿轮106随主动轴104的旋转而旋转，而中间轴108可保持静止。可设想到，中间齿轮110可在中间轴108上自由旋转，因此如果不将其固定随中间轴108旋转则不会传递任何旋转运动。

此外，中间轴108包括中间小齿轮112。中间小齿轮112可附接至中间轴108使得中间小齿轮112可与中间齿轮110同轴。在一实施例中，中间小齿轮112对于中间轴108来说是整体的。换句话说，中间小齿轮112可被铸型或机械加工成与中间轴108在一体的单一部件，从而可成为中间轴108不可分割的部分。

应注意，可将中间小齿轮112铸型成中间轴108上不可分割的部分，并且中间齿轮110可移动地安装在与中间小齿轮112的固定轴向距离处。中间齿轮110可安装在中间小齿轮112的任一侧。

转向系统110还包括从动轴114。在一实施例中，从动轴114可设置在与主动轴104和中间轴108相邻的位置处。从动轴114包括从动齿轮116。从动齿轮116可与中间小齿轮112相啮合并且通过本领域中已知的安装结构安装在从动轴114上。例如，从动齿轮116可通过螺母和螺栓结构，被焊接具有花键、内齿轮、键和键槽机制、方孔、或位于从动齿轮116中的与从动轴114上的类似设计紧密配合的至少一个平整表面中心孔而紧固在从动轴114上。因此，从动齿轮116和从动轴114可作为完整机组旋转。从动齿轮116可与中间小齿轮112相啮合。在一实施例中，从动齿轮116可为与中间小齿轮112相啮合的斜齿轮或正齿轮。

在一实施例中，从动轴114可为用于船舶吊舱驱动器的转向机构的转向轴。换句话说，驱动马达102可为转向马达，该转向马达被配置为通过转向系统100旋转船舶吊舱驱动器的转向轴。

图1还示出位于中间齿轮110中的第一孔118和位于中间小齿轮112中的第二孔120。在一实施例中，第一孔118和第二孔120可平行于中间轴108的轴线来钻孔。保险销122可被设置在第一孔118和第二孔120的内部以对中间齿轮110与中间小齿轮112进行紧固。换句话说，中间齿轮110固定随中间轴108的旋转而旋转。保险销122可以使得中间小齿轮112、中间齿轮110和中间轴108作为整体机组旋转的方式设置在第一孔118和第二孔120中。换句话说，保险销122可以使得中间小齿轮112和中间轴108随中间齿轮110的旋转而旋转的方式进行设置。因此，中间齿轮110可被固定并且随中间小齿轮112旋转。保险销122的实例可包括但不限于金属销、楔子、键等等。在一实施例中，保险销122可为合金钢或任何其他合适的材料。

在运行中，驱动马达102使主动轴104旋转。主动轴104的旋转引起主动小齿轮106的旋转。主动小齿轮106与中间齿轮110相啮合。当中间齿轮110与中间小齿轮112紧固在一起时，中间齿轮110的旋转引起中间轴108的旋转。换句话说，保险销122使中间齿轮110与中间小齿轮112紧固在一起。因此，中间齿轮110的旋转引起中间小齿轮112和中间轴108的旋转。中间小齿轮112转而与从动齿轮116相啮合。从动齿轮116的旋转引起从动轴114的旋转。因此，转向系统100可被设计用于从船舶吊舱驱动器的转向系统100的主动轴104向从动轴114传递扭矩或旋转运动。

主动轴104可通过驱动马达102旋转。主动轴104的旋转可通过主动小齿轮106、中间齿轮110、中间小齿轮112和从动齿轮116传递至从动轴114。换句话说，主动轴104被认为具有到从动轴114的传递扭矩或某一力矩。转向系统100的主动轴104和从动轴114可被设计用于在预先指定的范围内传递旋转运动或扭矩。换句话说，转向系统100可具有额定扭矩。例如，主动轴104可为动力传递的输出轴并且从动轴114可为转向机制的输入轴。主动轴104、从动轴114连同中间轴108可被配置为具有对应于通过其传递的扭矩的预先范围的扭矩值。换句话说，可从主动轴104和从动轴114传递的扭矩受限于主动轴104、从动轴114和中间轴108的材料、形状或设计。所传递的扭矩总量还也受限于主动小齿轮106、中间齿轮110、中间小齿轮112和从动齿轮116的材料、设计、尺寸和齿廓。因此，转向体统100能够传递扭矩的最大值可被称为额定扭矩值。

在一实施例中，主动轴104和从动轴114可能传递超过额定扭矩值的扭矩。例如，当负荷超过齿轮材料的抗拉强度时，主动小齿轮106或从动齿轮116可能断裂。负荷还可能是由于轴承卡住、任何卡在齿轮啮合处的外来材料、发动机突发故障或齿轮未对准而增加。故障的另一原因可能是对延伸到船舶的船体下方的可转向外壳的静态或冲击负荷，其将使得对转向系统100产生的旋转力超过转向系统100的材料的承受力。换句话说，转向系统100可经受超过额定扭矩值的过载扭矩。由于过载扭矩，连接中间齿轮110和中间小齿轮112的保险销122经受剪切载荷。剪切负荷导致保险销122的剪切，剪切即保险销122被剪断，从而使得中间齿轮110脱离于中间小齿轮112并且在中间轴108上自由旋转。因此，当通过转向系统100的传递扭矩超过额定扭矩值时，保险销122被剪切。因此，中间齿轮110被松开并在中间轴108上自由旋转。因此，主动轴的旋转运动无法传递至从动轴114。换句话说，保险销122充当用于转向系统100的保险装置并且使中间齿轮110脱离于中间小齿轮112上，从而防止超负荷和由此产生的对转向系统100的损坏。

工业实用性

本实用新型大体上适用于船舶并且具体适用于船舶吊舱驱动器的转向系统100。转向系统100可包括转向齿轮箱、输入轴和输出轴。输入轴可类似于主动轴104。输出轴可类似于从动轴114并且可进一步连接至船舶吊舱驱动器的转向连杆装置。输入轴可通过类似于驱动马达102的吊舱驱动单元进行驱动。换句话说，输入轴可为通过吊舱驱动单元驱动旋转的主动轴104，诸如电子动力转向马达、步进电机、液压马达等等。输入轴和输出轴通过转向齿轮箱连接。转向齿轮箱可包括类似于中间齿轮110、中间小齿轮112和中间轴108的、安装在共同轴上的一组齿轮。在一实施例中，输入轴、转向齿轮箱和输出轴可类似于如图1所示的转向系统100。因此，通过转向齿轮箱，扭矩可通过输入轴传递至输出轴。

输出轴可进一步连接至推进装置的转向连杆。通常，推进装置可旋转地安装在船舶的船体上。推进装置可包括可被旋转以产生向前或向后的推力的至少一个推进器。此外，可围绕适当的轴来操纵推进装置进而操纵船舶。推进装置可通过转向连杆来操纵。

因此，输出轴通过转向连杆来操纵推进装置。换句话说，输入轴的转向运动可传递至输出轴，该输出轴转而可附接至船舶的推进装置的转向连杆。因此，输入轴的旋转（类似于主动轴104）通过转向齿轮箱使得输出轴（类似于从动轴114）旋转，从而旋转推进装置。

操纵船舶的推进装置需要从输入轴传递至输出轴的扭矩。在这种操纵期间，传递扭矩可能超过额定扭矩值。例如，当船舶航行时，木筏可能在推进装置周围卡住。船舶的船员可试图操纵推进装置并且在这种情况下施加额外的动力通过吊舱驱动装置。在此类情况下，转向齿轮箱可经受超过额定扭矩值的扭矩。因此，主动小齿轮和从动齿轮可能毁坏或损坏。另外，吊舱驱动装置可能过载并发生故障。然而，所公开的转向系统100提供保险销122。保险销122被剪切并使输入轴脱离于输出轴，而免于齿轮或吊舱驱动装置的故障。因此，可防止超负荷传递通过转向系统100。因此，保险销122保护船舶吊舱驱动器的转向系统100免受损坏。另外，在超负荷的情况下，可很容易替换剪切的保险销122而不必拆卸船舶吊舱的推进装置、输入轴或输出轴。

应当理解，以上描述仅旨在说明目的而并非通过任何方式限制本实用新型的保护范围。因此，本领域技术人员应理解，可通过研究附图、实用新型和所附权利要求来获得本实用新型的其他方面。

Claims (1)

1.一种用于船舶吊舱驱动器的转向系统，其特征在于包括：

主动轴；

主动小齿轮，附接至所述主动轴；

从动轴；

从动齿轮，安装在所述从动轴上；

中间轴；

中间齿轮，安装在所述中间轴上并且与所述主动小齿轮相啮合；

中间小齿轮，附接至所述中间轴并且与所述从动齿轮相啮合；以及

保险销，被配置为紧固所述中间齿轮与所述中间小齿轮，其中所述保险销被配置为在传递扭矩超过额定扭矩值时被剪切。