專利名稱：一種推力舵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種船舶操縱裝置，具體地說是一種船用推力舵裝置。
背景技術(shù)：
隨著國際油價的飛漲，能源短缺，節(jié)能已經(jīng)稱為世界經(jīng)濟發(fā)展的當務之急，船舶是 一種高能耗的運輸工具，船舶節(jié)能技術(shù)的研究與開發(fā)現(xiàn)在備受關(guān)注。目前船舶采用的節(jié)能方法主要有兩方面減小船體阻力，提高推進效率。提高推進 效率的措施包括研究新型高效節(jié)能推進器和開發(fā)水動力節(jié)能附加裝置。本實用新型“推力 舵”就屬于一種水動力節(jié)能附加裝置。船舵一般布置在螺旋槳后方，以滿足回轉(zhuǎn)性的要求以及航向穩(wěn)定性的要求。螺旋 槳在獲得推力的同時帶動水流旋轉(zhuǎn)推水向后，大約螺旋槳總能量的15% 30%以動能的 形式殘留在尾流場中。目前船舶上常用的舵對槳舵的這種有利干擾的利用是不充分的，因 為螺旋槳在不同舵高位置處產(chǎn)生的誘導速度的大小和方向是不同的，而常規(guī)舵在設計時并 沒有考慮到這一點。因此有人提出扭曲舵的方案，就是要根據(jù)來流方向?qū)⒍娌煌叨忍幍?剖面偏轉(zhuǎn)一個角度，使之與槳后尾流場有更充分的配合，充分利用螺旋槳尾流的能量，把舵 的形狀控制成在未打舵角時阻力盡可能小，但是在打舵角時會影響舵效，這樣會對船舶的 操縱性不利。襟翼舵通過把舵葉按比例分為兩個按一定規(guī)律轉(zhuǎn)動的主體和襟翼，當襟翼偏 轉(zhuǎn)時，相當于增加了舵剖面的拱度，可以有效的提高舵效，對船舶的操縱性有利，但是無法 起到節(jié)能作用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能滿足船舶應急推進，并具有較高效率的船用推 力舵。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的包括舵基、主舵，還包括子舵和子舵伸縮機構(gòu)； 舵基固定在船尾底板上，舵基是橫剖面為機翼形狀的中空結(jié)構(gòu)，在其中前部開有圓柱形長 孔，用以安裝主舵軸；主舵固定在舵軸上，主舵是一個中空式矩形機構(gòu)，其橫剖面為機翼形； 主舵內(nèi)部設置支撐水平伸縮軸的板架結(jié)構(gòu)；子舵為燕尾形，由左右兩半部分構(gòu)成，每半部分 由外殼板和內(nèi)殼板構(gòu)成，兩半部分分別通過安裝在其前部的限位環(huán)連接在水平連接軸連桿 上；子舵伸縮機構(gòu)由旋轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)盤基座、旋轉(zhuǎn)盤連桿、垂向伸縮軸、垂向伸縮軸連桿、水平 伸縮軸、水平伸縮軸連桿組成。本實用新型還可以包括1、子舵伸縮機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)盤是一個圓形法蘭盤，可以做繞軸轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)盤連桿是 一個細長圓柱，兩端開孔，連接旋轉(zhuǎn)盤和垂直伸縮軸；垂直伸縮軸是一根圓柱體，其下部向 左水平伸出，水平伸出部分靠近主舵的上前部；垂直伸縮軸連桿是一個圓柱形連桿，兩端開 孔，用鉚釘連接垂直伸縮軸和水平伸縮軸；水平伸縮軸是一個扁形立方體，在其后部伸出水 平伸縮軸連桿，用以連接主舵和燕尾形子舵；水平伸縮軸上裝有制動塊，用以控制和穩(wěn)定燕尾形子舵的張開角度。2、所述子舵為中空式結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼板是子舵在推力狀態(tài)下的推力面為半凹形；子舵 的兩半部分的后部連接處開有間隙。3、所述板架結(jié)構(gòu)由上部前垂直板架、上部中垂直板架、主舵上尾殼體、上部水平板 架、下部水平板架和主舵下尾殼體構(gòu)成，前述所有板架都固定連接在主舵的外殼體上；在上 部水平板架和下部水平板架內(nèi)部裝有密封墊，在上部水平板架和下部水平板架的結(jié)合部位 裝有橡膠緩沖墊?？紤]到在節(jié)能的同時能夠不影響船舶的操縱性，本實用新型將一個舵結(jié)構(gòu)和一個 子舵伸縮機構(gòu)結(jié)合在一起，能夠滿足船舶應急推進，并具有較高的效率，同時對船舶的操縱 性也由顯著的改善。本實用新型的優(yōu)點是能滿足船舶操縱和應急推進需要，提高推進效率，增加船舶 的最大航速，進而獲得節(jié)能效果。

圖1是推力舵正常工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是推力舵產(chǎn)生推力狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是正常狀態(tài)圖1的A-Al剖面結(jié)構(gòu)圖；圖4是推力舵結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1-4，舉例對本實用新型做更詳細的描述本實用新型的船用推力舵裝置，由一個舵結(jié)構(gòu)和子舵伸縮結(jié)構(gòu)構(gòu)成；(1)舵結(jié)構(gòu)由舵基7、主舵8、子舵12構(gòu)成。舵基固定在船尾底板6上，它是橫剖 面為機翼形狀的中空結(jié)構(gòu)，在其中前部開有圓柱形長孔，用以安裝主舵軸5。主舵8固定在 舵軸5上，可以隨舵5—起轉(zhuǎn)動。主舵8是一個中空式矩形機構(gòu)，其橫剖面為機翼形。主舵 8內(nèi)部具備支撐水平伸縮軸10的板架結(jié)構(gòu)13，板架結(jié)構(gòu)由上部前垂直板架、上部中垂直板 架、主舵上尾殼體、上部水平板架、下部水平板架和主舵下尾殼體構(gòu)成，所有這些板架都固 定連接在主舵8的外殼體上。這些板架的目的是防止水平伸縮軸10的垂向運動，并且和水 平伸縮軸10—起構(gòu)成密封系統(tǒng).在上部水平板架和下部水平板架內(nèi)部裝有密封墊和密封 墊，保證主舵8內(nèi)部空間的水密性，防止主舵內(nèi)進水所導致船舶重量的增加，由于工作時子 舵前部和主舵尾部會產(chǎn)生很大應力，所以在二者的結(jié)合部位裝有橡膠緩沖墊27。(2)燕尾形子舵12由子舵左半部分和子舵右半部分構(gòu)成，子舵左半部分外殼板25 和內(nèi)殼板沈構(gòu)成，子舵有半部分由外殼板23和內(nèi)殼板M構(gòu)成，為了盡量減小舵質(zhì)量，子舵 也做成中空式結(jié)構(gòu)。左子舵內(nèi)殼板在25和右子舵內(nèi)殼板M是子舵12在推力狀態(tài)下的推 力面，根據(jù)流體動力學原理將其做成半凹形，以增加子舵12的所產(chǎn)生的推力。子舵左半部 分和子舵右半部分的后部連接處開有間隙觀，使得在伸出狀態(tài)下子舵的左右兩部分能夠迅 速分開，進而產(chǎn)生推力。子舵左半部分和子舵右半部分分別通過安裝在其前部的限位環(huán)連 接在水平連接軸連桿11上。(3)子舵伸縮機構(gòu)由旋轉(zhuǎn)盤1、旋轉(zhuǎn)盤基座2、旋轉(zhuǎn)盤連桿3、垂向伸縮軸4、垂向伸縮軸連桿9、水平伸縮軸10、水平伸縮軸連桿11組成。旋轉(zhuǎn)盤1是一個圓形法蘭盤，可以做 繞軸轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)盤連桿3是一個細長圓柱，兩端開孔，連接旋轉(zhuǎn)盤和垂直伸縮軸4。垂直伸 縮軸4是一根圓柱體，其下部向左水平伸出，水平伸出部分靠近主舵8的上前部。垂直伸縮 軸連桿9是一個圓柱形連桿，兩端開孔，用鉚釘21和鉚釘22連接垂直伸縮軸和水平伸縮軸 10。水平伸縮軸是一個扁形立方體，在其后部伸出水平伸縮軸連桿11，用以連接主舵和燕尾 形子舵。水平伸縮軸10上裝有制動塊22和四，用以控制和穩(wěn)定燕尾形子舵12的張開角 度。 本實用新型的工作原理是法蘭盤1帶動旋轉(zhuǎn)盤連桿3 —起運動，旋轉(zhuǎn)盤連桿3把 法蘭盤1的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榇瓜蛏炜s軸4的上下運動，垂向伸縮軸連桿9將垂向伸縮軸4的 上下運動轉(zhuǎn)變?yōu)樗缴炜s軸的水平運動，子舵通過水平伸縮軸連桿11連接，二者之間存在 相互轉(zhuǎn)動。當水平伸縮軸向外伸出時，由于受到水的作用力，子舵的左右兩部分勻速分開， 至一定角度時分別由制動塊22和制動塊四將其穩(wěn)定在一定角度，此后子舵的繼續(xù)伸出運 動會產(chǎn)生推力。當水平伸縮軸10做縮進運動時，子舵12的左右兩半部分迅速合并，形成一 個阻力很小的流線型殼體。
權(quán)利要求1.一種推力舵，包括舵基、主舵，其特征是還包括子舵和子舵伸縮機構(gòu)；舵基固定在 船尾底板上，舵基是橫剖面為機翼形狀的中空結(jié)構(gòu)，在其中前部開有圓柱形長孔，用以安裝 主舵軸；主舵固定在舵軸上，主舵是一個中空式矩形機構(gòu)，其橫剖面為機翼形；主舵內(nèi)部設 置支撐水平伸縮軸的板架結(jié)構(gòu)；子舵為燕尾形，由左右兩半部分構(gòu)成，每半部分由外殼板和 內(nèi)殼板構(gòu)成，兩半部分分別通過安裝在其前部的限位環(huán)連接在水平連接軸連桿上；子舵伸 縮機構(gòu)由旋轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)盤基座、旋轉(zhuǎn)盤連桿、垂向伸縮軸、垂向伸縮軸連桿、水平伸縮軸、水 平伸縮軸連桿組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推力舵，其特征是子舵伸縮機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)盤是一個圓 形法蘭盤，可以做繞軸轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)盤連桿是一個細長圓柱，兩端開孔，連接旋轉(zhuǎn)盤和垂直伸 縮軸；垂直伸縮軸是一根圓柱體，其下部向左水平伸出，水平伸出部分靠近主舵的上前部； 垂直伸縮軸連桿是一個圓柱形連桿，兩端開孔，用鉚釘連接垂直伸縮軸和水平伸縮軸；水平 伸縮軸是一個扁形立方體，在其后部伸出水平伸縮軸連桿，用以連接主舵和燕尾形子舵；水 平伸縮軸上裝有制動塊，用以控制和穩(wěn)定燕尾形子舵的張開角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種推力舵，其特征是所述子舵為中空式結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼板 是子舵在推力狀態(tài)下的推力面為半凹形；子舵的兩半部分的后部連接處開有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種推力舵，其特征是所述板架結(jié)構(gòu)由上部前垂直板 架、上部中垂直板架、主舵上尾殼體、上部水平板架、下部水平板架和主舵下尾殼體構(gòu)成，前 述所有板架都固定連接在主舵的外殼體上；在上部水平板架和下部水平板架內(nèi)部裝有密封 墊，在上部水平板架和下部水平板架的結(jié)合部位裝有橡膠緩沖墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種推力舵，其特征是所述板架結(jié)構(gòu)由上部前垂直板架、上 部中垂直板架、主舵上尾殼體、上部水平板架、下部水平板架和主舵下尾殼體構(gòu)成，前述所 有板架都固定連接在主舵的外殼體上；在上部水平板架和下部水平板架內(nèi)部裝有密封墊， 在上部水平板架和下部水平板架的結(jié)合部位裝有橡膠緩沖墊。
專利摘要本實用新型提供的是一種推力舵。包括舵基、主舵，還包括子舵和子舵伸縮機構(gòu)；舵基固定在船尾底板上，舵基是橫剖面為機翼形狀的中空結(jié)構(gòu)，在其中前部開有圓柱形長孔，用以安裝主舵軸；主舵固定在舵軸上，主舵是一個中空式矩形機構(gòu)，其橫剖面為機翼形；主舵內(nèi)部設置支撐水平伸縮軸的板架結(jié)構(gòu)；子舵為燕尾形，由左右兩半部分構(gòu)成，每半部分由外殼板和內(nèi)殼板構(gòu)成，兩半部分分別通過安裝在其前部的限位環(huán)連接在水平連接軸連桿上；子舵伸縮機構(gòu)由旋轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)盤基座、旋轉(zhuǎn)盤連桿、垂向伸縮軸、垂向伸縮軸連桿、水平伸縮軸、水平伸縮軸連桿組成。本實用新型能滿足船舶操縱和應急推進需要，提高推進效率，增加船舶的最大航速，進而獲得節(jié)能效果。
文檔編號B63H25/38GK201872947SQ20102061041
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者胡健, 馬騁, 黃勝, 齊慧博 申請人:哈爾濱工程大學