CN206255179U - 一种船舶的方向盘控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种船舶的方向盘控制系统，属于船舶方向控制领域。本实用新型包括转向机构、控制模块、电源模块和电动推杆，转向机构包括方向盘和通过传动机构连接方向盘的电位器，电位器与控制模块电连接，用于将方向盘的转动信号反馈给控制模块；控制模块与电动推杆电连接，用于根据电位器反馈的信号控制电动推杆执行相应的动作；电源模块分别与控制模块和电动推杆电连接，用于为控制模块和电动推杆提供工作电源。本实用新型利用方向盘控制电位器来调节驱动船舵的电动推杆运动，电位器的转动与电动推杆的伸缩行程一一对应，实现了船舵的电动化控制，实施更加简单，操控轻便稳定，控制精度更高，并且可以实现多点控制，使用更加灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种船舶尾舵的方向控制系统，更具体地说，涉及一种船舶的方向盘控制系统，主要用于游艇等船舶使用。
背景技术
随着我国经济快速发展，船舶也得到了飞速发展。游艇作为公园、旅游景点等经营项目的使用也越来越广泛，其集航海、运动、娱乐、休闲等功能于一体，满足了个人及家庭享受生活的需要。目前，包括游艇在内的大部分船舶的方向控制系统还非常老旧，大致可以分为以下两类：
1)通过锁链机械传动控制尾舵转动，具体为，方向盘通过锁链连接尾舵，转动方向盘时，锁链会同时带动尾舵摆动，从而改变船舶航行方向，这种机械控制方式虽然较为简单，但控制精度较差，并且方向盘转动力量较大，操控非常不便；
2)采用液压系统控制尾舵转动，具体为，利用液压系统的液压执行元件带动尾舵摆动，从而改变船舶航行方向，这种液压控制方式较上述机械控制方式的控制精度更高，但需要配置复杂的液压系统，成本较高，且存在液压油泄漏等隐患，维护维修较为麻烦。
以上两种控制方式均存在各自的缺陷，并且在设置多个方向盘进行多点控制时，上述两种方式会更加复杂，甚至难以实施，无法满足现有船舶多点方向控制的需求。
发明内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有船舶方向控制方式存在的上述不足，提供一种船舶的方向盘控制系统，采用本实用新型的技术方案，利用方向盘控制电位器来调节驱动船舵的电动推杆运动，电位器的转动与电动推杆的伸缩行程一一对应，实现了船舵的电动化控制，实施更加简单，方向盘转动力小，操控轻便稳定，控制精度更高，并且可以实现多点控制，使用更加灵活。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，包括转向机构，还包括控制模块、电源模块和电动推杆，所述的转向机构包括方向盘和通过传动机构连接方向盘的电位器，所述的电位器与控制模块电连接，用于将方向盘的转动信号反馈给控制模块；所述的控制模块与电动推杆电连接，用于根据电位器反馈的信号控制电动推杆执行相应的动作，进而使电动推杆驱动船舵摆动；所述的电源模块分别与控制模块和电动推杆电连接，用于为控制模块和电动推杆提供工作电源。
更进一步地，所述的转向机构还包括保护盖、支撑件和齿轮组，所述的保护盖与支撑件连接形成安装空间，所述的齿轮组设于该安装空间内，所述的方向盘通过齿轮组与电位器相连接。
更进一步地，所述的方向盘与电位器的传动比为3:1。
更进一步地，所述的齿轮组中还连接有一用于指示船舵摆角的指针，且在保护盖上还设有位置与指针相对应的可视口。
更进一步地，所述的方向盘与指针的传动比为9:1。
更进一步地，所述的齿轮组中还设有用于限定方向盘转动角度的限位机构。
更进一步地，所述的限位机构包括连接在齿轮组上的挡块和设置在安装空间内的限位块，所述的挡块与限位块相配合。
更进一步地，所述的方向盘与挡块的传动比为9:1。
更进一步地，所述的控制模块包括电源比较模块和电机转向控制模块，所述的电源比较模块用于将电位器的转角与电动推杆的伸缩行程形成一一对应关系，所述的电机转向控制模块用于控制电动推杆的伸缩动作。
更进一步地，所述的控制模块包括单片机运算模块和电机转向控制模块，所述的单片机运算模块用于将电位器的转角与电动推杆的伸缩行程形成一一对应关系，所述的电机转向控制模块用于控制电动推杆的伸出或收缩动作。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，其转向机构包括方向盘和通过传动机构连接方向盘的电位器，电位器与控制模块电连接，用于将方向盘的转动信号反馈给控制模块；控制模块与电动推杆电连接，用于根据电位器反馈的信号控制电动推杆执行相应的动作，进而使电动推杆驱动船舵摆动；电源模块分别与控制模块和电动推杆电连接，用于为控制模块和电动推杆提供工作电源；利用方向盘控制电位器来调节驱动船舵的电动推杆运动，电位器的转动与电动推杆的伸缩行程一一对应，实现了船舵的电动化控制，实施更加简单，方向盘转动力小，操控轻便稳定，控制精度更高，并且可以实现多点控制，使用更加灵活；
(2)本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，其方向盘通过齿轮组与电位器相连接，便于调整传动比，满足不同用户使用要求；
(3)本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，其齿轮组中还连接有一用于指示船舵摆角的指针，且在保护盖上还设有位置与指针相对应的可视口，可以利用指针直观地反应船舵摆角，操控更加方便；
(4)本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，其齿轮组中还设有用于限定方向盘转动角度的限位机构，有效防止方向盘过分旋转而造成电位器受损；
(5)本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，其控制模块采用电源比较模块和电机转向控制模块、或单片机运算模块和电机转向控制模块来控制电位器与电动推杆之间的对应关系，控制系统稳定可靠，制作简单方便。
附图说明
图1为本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统的原理示意图；
图2为本实用新型中的转向机构的结构示意图；
图3为图2中K处的局部放大结构示意图；
图4为本实用新型实施例1中的控制电路原理图；
图5为本实用新型实施例2中的控制电路原理图。
示意图中的标号说明：
1、转向机构；1-1、方向盘；1-2、保护盖；1-2a、可视口；1-3、支撑件；1-4、齿轮组；1-4a、第一齿轮；1-4b、第二齿轮；1-4c、第三齿轮；1-5、电位器；1-6、指针；1-7、挡块；1-8、限位块；2、控制模块；2-1、电源比较模块；2-2、电机转向控制模块；2-3、单片机运算模块；3、电源模块；4、电动推杆。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例1
结合图1至图4所示，本实施例的一种船舶的方向盘控制系统，包括转向机构1、控制模块2、电源模块3和电动推杆4，电动推杆4通过连杆连接船舵(图中未示出)，转向机构1包括方向盘1-1和通过传动机构连接方向盘1-1的电位器1-5，电位器1-5与控制模块2电连接，用于将方向盘1-1的转动信号反馈给控制模块2；控制模块2与电动推杆4电连接，用于根据电位器1-5反馈的信号控制电动推杆4执行相应的动作，进而使电动推杆4驱动船舵摆动；电源模块3分别与控制模块2和电动推杆4电连接，用于为控制模块2和电动推杆4提供工作电源。操作时，转动方向盘1-1来带动电位器1-5旋转，电位器1-5通过控制模块2来控制电动推杆4进行伸缩运动，从而控制船舵摆动，达到方向控制的目的。
如图2所示，在本实施例中，转向机构1还包括保护盖1-2、支撑件1-3和齿轮组1-4，保护盖1-2与支撑件1-3连接形成安装空间，支撑件1-3用于与船体部件连接，齿轮组1-4设于该安装空间内，方向盘1-1通过齿轮组1-4与电位器1-5相连接，采用齿轮组1-4作为方向盘1-1与电位器1-5之间的传动机构，便于调整传动比，满足不同用户使用要求。齿轮组1-4中还连接有一用于指示船舵摆角的指针1-6，且在保护盖1-2上还设有位置与指针1-6相对应的可视口1-2a，可以利用指针1-6直观地反应船舵的摆角，操控更加方便。另外，为了防止误操作，在齿轮组1-4中还设有用于限定方向盘1-1转动角度的限位机构，如图3所示，本实施例中的限位机构包括连接在齿轮组1-4上的挡块1-7和设置在安装空间内的限位块1-8，限位块1-8设于支撑件1-3上较佳，挡块1-7与限位块1-8相配合，形成一个限制区域，可有效防止方向盘1-1过分旋转而造成电位器1-5受损。如图3所示，本实施例中的齿轮组1-4包括第一齿轮1-4a、第二齿轮1-4b和第三齿轮1-4c，第一齿轮1-4a与方向盘1-1的转轴相连接，第二齿轮1-4b为双联齿轮，包括一个大齿轮和一个小齿轮，第一齿轮1-4a与第二齿轮1-4b中的大齿轮啮合，传动比采用3:1最佳，该第二齿轮1-4b的齿轮轴与电位器1-5连接，电位器1-5通过一固定支架安装在支撑件1-3上，使方向盘1-1与电位器1-5的传动比为3:1；第三齿轮1-4c与第二齿轮1-4b中的小齿轮啮合，传动比采用3:1最佳，指针1-6与第三齿轮1-4c的齿轮轴上部连接，限位机构中的挡块1-7与第三齿轮1-4c的齿轮轴下部连接，从而使方向盘1-1与指针1-6、方向盘1-1与挡块1-7之间的传动比均为9:1，指针1-6的最大转角为80°最佳，采用上述传动比，方向盘1-1可以左右转动450°，更加符合操作习惯，并且该传动比可以满足大部分电位器1-5的转角要求。当然，在本实用新型中，齿轮组1-4的具体结构和传动比并不局限于此，齿轮组1-4的具体结构和传动比可以根据具体使用需求进行调整。
如图4所示，本实施例的一种船舶的方向盘控制系统，其控制模块2包括电源比较模块2-1和电机转向控制模块2-2，电源比较模块2-1用于将电位器1-5的转角与电动推杆4的伸缩行程形成一一对应关系，电机转向控制模块2-2用于控制电动推杆4的伸出或收缩动作。电源比较模块2-1和电机转向控制模块2-2的具体工作原理与现有技术相同，在此就不再赘述。
此外，本实施例的一种船舶的方向盘控制系统，可以对船舵进行多点控制，即可以设置多组转向机构1，每组转向机构1的电位器1-5并入控制系统的控制电路中(如图4中给出了两组电位器1-5来实现在两个工作点进行方向控制)，可以在船舶的不同位置控制船舵。为了防止多组转向机构1相互干扰，可以通过锁定的方式对非工作的转向机构1进行锁定，关于锁定的方式有很多，可以通过程序实现，也可以通过机械方式实现，具体在本申请中不再详述。
实施例2
本实施例的一种船舶的方向盘控制系统，其基本结构和原理同实施例1，不同之处在于：本实施例中采用单片机来对系统进行控制，具体如图5所示，控制模块2包括单片机运算模块2-3和电机转向控制模块2-2，单片机运算模块2-3用于将电位器1-5的转角与电动推杆4的伸缩行程形成一一对应关系，电机转向控制模块2-2用于控制电动推杆4的伸出或收缩动作，与实施例1相比，采用单片机运算模块2-3进行系统控制，可进行编程，便于系统升级维护。单片机运算模块2-3的具体工作原理与现有技术相同，在此就不再赘述。
本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，使用时，将电动推杆4通过连杆等机构与船舵相连，根据实际需要将转向机构1安装于船内合适的位置；转向时，转动方向盘1-1来使电位器1-5进行电阻调节，控制模块2采集电位器1-5的变化信号后，控制电动推杆4进行相对应地伸缩动作，从而带动船舵摆动，船舵的摆角可以通过指针1-6显示出来。本实用新型的一种船舶的方向盘控制系统，利用方向盘控制电位器来调节驱动船舵的电动推杆运动，电位器的转动与电动推杆的伸缩行程一一对应，实现了船舵的电动化控制，实施更加简单，方向盘转动力小，操控轻便稳定，控制精度更高，并且可以实现多点控制，使用更加灵活。
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种船舶的方向盘控制系统，包括转向机构(1)，其特征在于：还包括控制模块(2)、电源模块(3)和电动推杆(4)，所述的转向机构(1)包括方向盘(1-1)和通过传动机构连接方向盘(1-1)的电位器(1-5)，所述的电位器(1-5)与控制模块(2)电连接，用于将方向盘(1-1)的转动信号反馈给控制模块(2)；所述的控制模块(2)与电动推杆(4)电连接，用于根据电位器(1-5)反馈的信号控制电动推杆(4)执行相应的动作，进而使电动推杆(4)驱动船舵摆动；所述的电源模块(3)分别与控制模块(2)和电动推杆(4)电连接，用于为控制模块(2)和电动推杆(4)提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的转向机构(1)还包括保护盖(1-2)、支撑件(1-3)和齿轮组(1-4)，所述的保护盖(1-2)与支撑件(1-3)连接形成安装空间，所述的齿轮组(1-4)设于该安装空间内，所述的方向盘(1-1)通过齿轮组(1-4)与电位器(1-5)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的方向盘(1-1)与电位器(1-5)的传动比为3:1。
4.根据权利要求2所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的齿轮组(1-4)中还连接有一用于指示船舵摆角的指针(1-6)，且在保护盖(1-2)上还设有位置与指针(1-6)相对应的可视口(1-2a)。
5.根据权利要求4所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的方向盘(1-1)与指针(1-6)的传动比为9:1。
6.根据权利要求2所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的齿轮组(1-4)中还设有用于限定方向盘(1-1)转动角度的限位机构。
7.根据权利要求6所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的限位机构包括连接在齿轮组(1-4)上的挡块(1-7)和设置在安装空间内的限位块(1-8)，所述的挡块(1-7)与限位块(1-8)相配合。
8.根据权利要求7所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的方向盘(1-1)与挡块(1-7)的传动比为9:1。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的控制模块(2)包括电源比较模块(2-1)和电机转向控制模块(2-2)，所述的电源比较模块(2-1)用于将电位器(1-5)的转角与电动推杆(4)的伸缩行程形成一一对应关系，所述的电机转向控制模块(2-2)用于控制电动推杆(4)的伸缩动作。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的一种船舶的方向盘控制系统，其特征在于：所述的控制模块(2)包括单片机运算模块(2-3)和电机转向控制模块(2-2)，所述的单片机运算模块(2-3)用于将电位器(1-5)的转角与电动推杆(4)的伸缩行程形成一一对应关系，所述的电机转向控制模块(2-2)用于控制电动推杆(4)的伸出或收缩动作。
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| GR01 | Patent grant |