CN208264539U - 一种船用转子舵 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种船用转子舵，包括主舵叶、子舵叶、上整流封板、下整流封板、主舵轴、转柱轴、子舵轴，子舵叶通过铰链机构连接主舵叶，上整流封板固定在主舵叶上方，下整流封板固定在主舵叶下方，上整流封板里设置太阳轮和行星轮，太阳轮和行星轮通过传动带同步转动，太阳轮固定在主舵轴上，行星轮固定在子舵轴上端部，子舵轴下端部套于主舵叶上的轴承中，子舵轴与子舵叶通过铰链固定，主舵轴与主舵叶之间安装舵承，转柱轴的上端部和下端部分别连接主舵叶，转柱轴的上端部通过键连接电动机。本实用新型低速航行时启动，改善操纵性。且拥有襟翼尾，当转舵时，剖面的弯曲相当于增大了剖面的拱度，水流加速，临界舵角增大，提高了升力。

Description

一种船用转子舵

技术领域

本实用新型涉及的是一种船舶推进设备，具体地说是船用转子舵。

背景技术

现代船舶吨位越来越大，对操纵性能的要求越来越高，运行工况也越来越复杂，要求设计者们需要不断研究新的舵型以提高船舶的操纵性能，而高舵效的特种舵是提高操纵性能的有效措施之一。

特种舵是对普通舵进行开发，或者普通舵与别的设备组合的具有特种型式的舵，如主动舵、整流帽舵、襟翼舵、转子舵等。

特种舵能提高船舶的推进效率和改善操纵性能，特别是提高船在低速航行时的操纵性。

现代船舶对舵的操纵性能有如下要求：小舵角下的航向保持性、中等舵角的航向改变性、大舵角的船舶回转性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供舵效比常规舵高、操纵性能方面具有明显优势的一种船用转子舵。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种船用转子舵，其特征是：包括主舵叶、子舵叶、上整流封板、下整流封板、主舵轴、转柱轴、子舵轴，子舵叶通过铰链机构连接主舵叶，上整流封板固定在主舵叶上方，下整流封板固定在主舵叶下方，上整流封板里设置太阳轮和行星轮，太阳轮和行星轮通过传动带同步转动，太阳轮固定在主舵轴上，行星轮固定在子舵轴上端部，子舵轴下端部套于主舵叶上的轴承中，子舵轴与子舵叶通过铰链固定，主舵轴下端部伸入至主舵叶里，主舵轴与主舵叶之间安装舵承，转柱轴的上端部和下端部分别通过各自的转柱轴承连接主舵叶，转柱轴的上端部通过键连接电动机。

本实用新型还可以包括：

1、太阳轮和行星轮直径比为2.57，子舵叶与主舵叶的宽度比为1:3。

2、主舵轴的下部分粗于其上部分，下整流封板的厚度小于上整流封板的厚度。

3、主舵叶的剖面和子舵叶的剖面均为流线型，子舵叶的剖面形状承接主舵叶的剖面流线型形状。

本实用新型的优势在于：本实用新型提高升力，增大转船力矩，提高回转性、推迟水流分离，增大了临界舵角。一般情况与普通舵比其舵力可提高50％，最大值为2倍，低速时可达到3～4倍，倒航时可提高4倍。在低速航行时启动，改善操纵性。且拥有襟翼尾，当转舵时，剖面的弯曲相当于增大了剖面的拱度，水流加速，临界舵角增大，提高了升力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型运动原理图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1-2，设计方案主要包括主舵轴1、子舵轴7、转子11、主舵叶10、子舵叶6、子舵传动装置、尾封板、转子电动机13、舵承等。

主舵叶10设计特定形状，各处横剖面普通流线型，主舵叶10前端设计出电机室，电机室跟随主舵转动，电机室特定位置设置集线孔16，整个主舵叶通过主舵轴1吊装于船舶尾部下端，主舵轴1上细下粗，由船内舵机控制。

电机室内安装异步电动机13，电动机与转子11通过键连接在一起，带动转子11高速旋转，通过电流控制转子旋转方向，转子上端套入主舵叶10的轴承孔内，轴承孔充分润滑。

子舵叶6由子舵轴驱动，通过三个铰链机构与主舵叶相连，子舵叶6与主舵叶10宽度比1：3，子舵叶剖面也为普通流线型，承接主舵叶流线形状。

舵叶上下都有整流封板，且下封板厚度小于上封板，上封板内安装太阳轮2与行星轮4，上封板固定在主舵叶10上方，下封板固定在主舵叶10下方，当转舵时，整流封板随主舵叶10转动。

子舵的传动装置包括太阳轮2、行星轮4和传动带3。大齿轮作为太阳轮，固定在主舵轴上，小齿轮作为行星轮，驱动子舵叶6旋转，且大齿轮与小齿轮直径比2.57。两轮之间设有传动带，传动带平行，以保证行星轮自转与公转方向相同。

本实用新型结合格努斯(Magnus)效应(在均匀水流中，旋转的圆柱可以在垂直于来流和旋转轴方向上产生升力)和襟翼舵原理(增加子舵叶，增加舵面拱度，改变水流方向并增加水流速)而设计实施。

如图1所示，主舵轴1连接船体与舵，将舵整体吊装在船尾螺旋桨后的尾流区，主舵轴上端连接液压舵机。

主舵轴1下方位于主舵叶10中，下端固定安装太阳轮2，行星轮4与太阳轮2安装于同一水平位置，用于子舵叶6的旋转。主舵轴1在主舵叶10中安装上舵承15和下舵承14。传送带3保证太阳轮2与行星轮4转向相同。

子舵轴7上端安装行星轮4，位于上整流封板5中，下端套入位于主舵叶10的轴承中，子舵轴7与子舵叶6通过铰链固定，通过子舵轴7的旋转驱动子舵叶6的旋转。子舵轴7安装在主舵叶10的润滑轴承中。

子舵叶6与主舵叶10宽度比1：3，设计展弦比为1.5。

异步电动机13安装电机室中，下端接转柱轴11。电机室与上整流封板5中设置集线孔16，用于安装异步电动机的供电线路，转柱轴11上端安装转柱轴承12，下端安装转柱轴承9。

如图2所示，子舵传动装置示意图中传送带3水平布置，当主舵叶10逆时针旋转时，子舵叶6也逆时针旋转。太阳轮2与行星轮4直径比2.57，保证子舵叶6旋转角度与主舵叶10旋转角度的比值同为2.57。

当船舶直线航行时，不需要转舵，则舵角0度，如图a位置。当需要转船力矩时，转舵位置由a位到b位，若需要大舵角则到c位。到c位时，子舵叶6与船舶纵向呈90度角，增加舵面拱度的同时，改变水流方向垂直于船向，并增加水流速，这样可最大限度增加转船力矩。

综上，本实用新型提供了一种基于转子舵和襟翼舵的组合式新型转子舵，及其建造结构，设计方案合理。该新型转子舵临界角大幅提高，舵效增加，保证船舶具有良好的操纵性。在原有襟翼舵的基础之上增加了转子，加入了驱动转子的异步电动机，用于转子的高速旋转，从而大幅度增加了舵的升力，进一步增加了转船力矩。

Claims (5)

1.一种船用转子舵，其特征是：包括主舵叶、子舵叶、上整流封板、下整流封板、主舵轴、转柱轴、子舵轴，子舵叶通过铰链机构连接主舵叶，上整流封板固定在主舵叶上方，下整流封板固定在主舵叶下方，上整流封板里设置太阳轮和行星轮，太阳轮和行星轮通过传动带同步转动，太阳轮固定在主舵轴上，行星轮固定在子舵轴上端部，子舵轴下端部套于主舵叶上的轴承中，子舵轴与子舵叶通过铰链固定，主舵轴下端部伸入至主舵叶里，主舵轴与主舵叶之间安装舵承，转柱轴的上端部和下端部分别通过各自的转柱轴承连接主舵叶，转柱轴的上端部通过键连接电动机。

2.根据权利要求1所述的一种船用转子舵，其特征是：太阳轮和行星轮直径比为2.57，子舵叶与主舵叶的宽度比为1:3。

3.根据权利要求1或2所述的一种船用转子舵，其特征是：主舵轴的下部分粗于其上部分，下整流封板的厚度小于上整流封板的厚度。

4.根据权利要求1或2所述的一种船用转子舵，其特征是：主舵叶的剖面和子舵叶的剖面均为流线型，子舵叶的剖面形状承接主舵叶的剖面流线型形状。

5.根据权利要求3所述的一种船用转子舵，其特征是：主舵叶的剖面和子舵叶的剖面均为流线型，子舵叶的剖面形状承接主舵叶的剖面流线型形状。