本發(fā)明屬于船舶技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種船舶螺旋漿驅(qū)動裝置。
背景技術(shù):
船舶螺旋漿運動驅(qū)動裝置是潛艇、艦船航行的關(guān)鍵部件。通常船舶螺旋漿同軸安裝在旋轉(zhuǎn)軸一端,旋轉(zhuǎn)軸由固定在船體下端回轉(zhuǎn)支座支撐,旋轉(zhuǎn)軸另一端與固定在船體上驅(qū)動裝置聯(lián)接。螺旋漿與擺舵機構(gòu)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用,推動船舶前行與換向。在該方面,國內(nèi)外工程技術(shù)人員已做了一些改進和研究,2015年公開號為CN104527962A的發(fā)明專利公開了一種可靈活轉(zhuǎn)向的船舶驅(qū)動裝置,其驅(qū)動組件包括轉(zhuǎn)動桿、電機和螺旋槳,轉(zhuǎn)動桿支撐在圍桿上,轉(zhuǎn)動桿整體處于船體外,轉(zhuǎn)動桿下端延伸至船體下側(cè)。2015年英國通用電氣能源能量變換技術(shù)有限公司公開號為CN105083515A的發(fā)明專利公開了一種擺線型艦船推進系統(tǒng),該系統(tǒng)包括葉片安裝盤和多個推進器葉片,多個推進器葉片中的各個具有相應(yīng)的主葉片軸線,并且葉片與推進器葉片中的其它每一個的任何繞軸線旋轉(zhuǎn)無關(guān)地繞其主葉片軸線旋轉(zhuǎn)。2014年德國非德烈斯哈芬股份公司的公開號為CN104203747A的發(fā)明專利公開了一種船舶驅(qū)動裝置,利用該支承系統(tǒng)緊固在船體上,其中,驅(qū)動機和傳動裝置借助連接法蘭彼此連接并且布置在船體的內(nèi)部,實施為轉(zhuǎn)動支承部的第一支承位置相對于螺旋槳軸的旋轉(zhuǎn)軸線的優(yōu)化布置。2008年德國施奧泰爾有限公司的公開號為CN101218148的發(fā)明專利公開了一種船舶動力裝置和船舶驅(qū)動方法,在水下吊艙包括前部螺旋槳和后部螺旋槳以及在動力裝置和螺旋槳之間的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。2008年南非邁克爾的公開號為CN101137539的發(fā)明專利公開了一種船舶驅(qū)動器,用于船尾驅(qū)動,其包括一個能夠連接于船尾的外部結(jié)構(gòu)、支撐該外部結(jié)構(gòu)的殼體,殼體內(nèi)部的齒輪組和反向離合器,齒輪組包括副齒輪,能夠圍繞橫向軸線旋轉(zhuǎn)90度。2014年日本三菱重工業(yè)株式會社的公開為CN104114446A的發(fā)明專利公開了一種船舶的船舵裝置及具備該船舵裝置的船舶,具備固定于船尾的掛舵臂、支承為以轉(zhuǎn)動基準線為軸旋轉(zhuǎn)自如的船舵。
上述發(fā)明裝置及思想各具特色,但擺舵驅(qū)動機構(gòu)與擺舵控系統(tǒng)仍十分復(fù)雜,并且在水中產(chǎn)生較大阻力,長期在海水中,容易因生銹導(dǎo)致失效。為了滿足潛 艇升降,還需要多擺舵驅(qū)動機構(gòu),其相應(yīng)的多擺舵驅(qū)動機構(gòu)與其控系統(tǒng)更加復(fù)雜。這些問題引起船舶螺旋漿運動驅(qū)動裝置設(shè)計者們的高度關(guān)注。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,無需擺舵驅(qū)動機構(gòu)與擺舵控系統(tǒng)的船舶螺旋漿擺旋柔性并聯(lián)驅(qū)動裝置。
本發(fā)明包括螺旋漿、并聯(lián)擺漿機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、柔性聯(lián)軸器,其中并聯(lián)擺漿機構(gòu)包括機座、動臺、中間SP型約束分支、兩個結(jié)構(gòu)相同的SPS型驅(qū)動分支和一個SPR型驅(qū)動分支;所述機座為圓柱空腔,該機座圓柱上、下端設(shè)有同軸通孔;并聯(lián)擺漿機構(gòu)和柔性聯(lián)軸器均設(shè)在機座圓柱空腔內(nèi);上述三個驅(qū)動分支在機座上端與動臺之間圓周均布;所述SPS型驅(qū)動分支為常規(guī)直線液壓驅(qū)動缸,其兩端分別與機座上端和動臺球副聯(lián)接,所述SPR型驅(qū)動分支為常規(guī)直線液壓驅(qū)動缸,其一端與機座上端球副聯(lián)接,其另一端與動臺圓周相切的轉(zhuǎn)動副聯(lián)接;所述中間SP型約束分支包括心軸、球座和球體;所述球座設(shè)有凹球面孔和外圓柱,所述球體設(shè)有凸球面和過球心的通孔;該球座外圓柱與機座上端通孔固連,球座的凹球面與球體的凸球面球副聯(lián)接,心軸伸出端與螺旋漿同軸固連,心軸上部與球體的通孔圓柱副聯(lián)接,心軸下部與動臺的中心孔轉(zhuǎn)動副聯(lián)接;所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器包括發(fā)動機和主軸,發(fā)動機與機座下端固連,發(fā)動機輸出軸與主軸下端的開孔鍵聯(lián)接,主軸與機座下端通孔轉(zhuǎn)動副聯(lián)接;所述柔性聯(lián)軸器包括大法蘭盤、小法蘭盤、六個牽繩組件和小滾珠軸承;所述大、小法蘭盤設(shè)有中心通孔和六個圓周均布通孔,大、小法蘭盤中心通孔分別與上述主軸的上端和上述心軸一端同軸固連;所述小滾珠軸承與大法蘭盤圓周通孔同軸固連,用于減小鋼絲繩的磨損;所述牽繩組件包括套、鋼絲繩、彈簧和壓板;套的開口端與大法蘭盤圓周通孔同軸固連,壓板和彈簧均設(shè)在套內(nèi),彈簧的一端抵在大法蘭盤的底部,彈簧的另一端抵在壓板上,鋼絲繩的一端與壓板固接,鋼絲繩的另一端穿過彈簧和小滾珠軸承內(nèi)孔與小法蘭盤圓周通孔固接;變化并聯(lián)擺漿機構(gòu)的三個驅(qū)動分支長度,可實現(xiàn)螺旋漿隨心軸繞機座中心球副的擺動和軸向移動;與機座固連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器通過柔性聯(lián)軸器驅(qū)動心軸和螺旋漿旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
1、由于該裝置驅(qū)動螺旋槳作旋轉(zhuǎn)、擺動與伸縮復(fù)合運動,所以無需擺舵驅(qū) 動機構(gòu)與擺舵控系統(tǒng)。
2、結(jié)構(gòu)簡單,緊湊。
3、并聯(lián)擺槳機構(gòu)驅(qū)動螺旋槳旋擺靈活,可以實現(xiàn)潛艇升降,船舶換向。
4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器與船體固連,與并聯(lián)擺槳機構(gòu)的心軸柔性轉(zhuǎn)動聯(lián)接,可避免大質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器隨螺旋槳軸擺動而導(dǎo)致船舶體的晃動。
5、重型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器穩(wěn)定性好,振動小,易控制。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的主視剖視圖。
圖中:1-發(fā)動機、2-主軸、3-機座、4-動臺、5-SPS型驅(qū)動分支、6-SPR型驅(qū)動分支、7-球座、8-球體、9-螺旋槳、10-心軸、11-小法蘭盤、12-鋼絲繩、13-大法蘭盤、14-小滾珠軸承、15-套、16-彈簧、17-壓板。
具體實施方式:
在圖1所示的船舶螺旋漿擺旋柔性并聯(lián)驅(qū)動裝置示意圖中,機座3為圓柱空腔,該機座圓柱上、下端設(shè)有同軸通孔;并聯(lián)擺漿機構(gòu)和柔性聯(lián)軸器均設(shè)在機座圓柱空腔內(nèi);兩個結(jié)構(gòu)相同的SPS型驅(qū)動分支5和一個SPR型驅(qū)動分支6在機座上端與動臺4之間圓周均布;所述SPS型驅(qū)動分支為常規(guī)直線液壓驅(qū)動缸,其兩端分別與機座上端和動臺球副聯(lián)接,所述SPR型驅(qū)動分支為常規(guī)直線液壓驅(qū)動缸,其一端與機座上端球副聯(lián)接,其另一端與動臺圓周相切的轉(zhuǎn)動副聯(lián)接;中間SP型約束分支的球座7設(shè)有凹球面孔和外圓柱,球體8設(shè)有凸球面和過球心的通孔,該球座外圓柱與機座上端通孔固連,球座的凹球面與球體的凸球面球副聯(lián)接,心軸10伸出端與螺旋漿9同軸固連,心軸上部與球體的通孔圓柱副聯(lián)接,心軸下部與動臺的中心孔轉(zhuǎn)動副聯(lián)接;旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器中的發(fā)動機1與機座下端固連,發(fā)動機輸出軸與主軸2下端的開孔鍵聯(lián)接,主軸與機座下端通孔轉(zhuǎn)動副聯(lián)接;柔性聯(lián)軸器中的大法蘭盤13和小法蘭盤11設(shè)有中心通孔和六個圓周均布通孔,大、小法蘭盤中心通孔分別與上述主軸的上端和上述心軸一端同軸固連,小滾珠軸承14與大法蘭盤圓周通孔同軸固連,用于減小鋼絲繩的磨損;牽繩組件中的套15的開口端與大法蘭盤圓周通孔同軸固連,壓板17和彈簧16均設(shè)在套內(nèi),彈簧的一端抵在大法蘭盤的底部,彈簧的另一端抵在壓板上,鋼絲繩12的一端與壓板固接,鋼絲繩的另一端穿過彈簧和小滾珠軸承內(nèi) 孔與小法蘭盤圓周通孔固接;變化并聯(lián)擺漿機構(gòu)的三個驅(qū)動分支長度,可實現(xiàn)螺旋漿隨心軸繞機座中心球副的擺動和軸向移動;與機座固連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器通過柔性聯(lián)軸器驅(qū)動心軸和螺旋漿旋轉(zhuǎn)。