本實用新型涉及一種襟翼舵，具體地說是一種魚尾節(jié)能型襟翼舵，屬于船舶設備技術領域。

背景技術：

船舶在進出港口或者在擁擠的航道中航行時，要求船舶具有較高的操縱性，否則極易發(fā)生碰撞事故。根據(jù)實船試航試驗可知：200m 左右的船舶進行回轉試驗，船舶轉動一周的回轉直徑基本在4~5倍船長。而采用襟翼舵后，船舶轉動一周的回轉直徑基本在1.7~2.0倍船長。隨著原油價格的不斷提高，船舶運輸?shù)某杀局饾u提高。以50000噸散貨船為例，基本上每條船每天需要的原油大約在20~25噸。由于運輸成本的增加，越來越多的用船單位，希望對船舶進行改進，降低船舶的油耗，提高船舶的經(jīng)濟效率。而目前船舶的線型均為成熟線型，即通過修改船舶線型提供船舶的推進效率已經(jīng)是即為困難，并且成本較高。

在物理學中，物體周圍的液體壓力降至接近氣化壓力時通常會在物體周圍產生氣泡，這一現(xiàn)象被稱為空化。當螺旋槳高速旋轉時通常會產生渦空泡、片狀空泡、泡狀空泡和云狀空泡。當上述大量空泡在舵葉本體上崩潰時，容易使舵葉本體表面上產生凹坑或溝槽，減少了舵葉的使用壽命

目前為了提高船舶的操縱性，采用在船舶上裝備襟翼舵或者轉動導管。采用襟翼舵后，船舶的操縱性在一定程度上有所提高，但是無法解決節(jié)能和減少空泡的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種魚尾節(jié)能型襟翼舵，其結構緊湊合理，比常規(guī)的襟翼舵有著更高的操縱性能，又具有減少空泡的功能，同時可以吸收螺旋槳尾流的能量，起到節(jié)能效果，可適用于各類船舶。

按照本實用新型提供的技術方案：魚尾節(jié)能型襟翼舵，包括吊環(huán)螺釘、上舵承、上舵承座、中間套筒、舵桿、下舵承、襯套、下密封組件和主舵葉，上舵承座、中間套筒以及下舵承連接成整體，上舵承固定安裝在上舵承座上；所述舵桿穿裝在上舵承、上舵承座、中間套筒以及下舵承內，舵桿上端連接有吊環(huán)螺釘，舵桿下端與主舵葉連接；所述舵桿與下舵承內孔周壁之間設有襯套，所述襯套安裝在下舵承內孔中，舵桿與襯套之間為間隙配合；所述舵桿與中間套筒下端開口之間設有下密封組件；其特征在于：所述主舵葉從對應螺旋槳中心線位置分成上、下兩部分，上半部分主舵葉的前端相對于主舵葉的水平中心線向一側偏轉，下半部分主舵葉的前端相對于主舵葉的水平中心線舵葉向另一側對稱偏轉，所述整流帽固定結合在主舵葉前端，整流帽位置與螺旋槳中心線位置對應；所述主舵葉后方設置有尾翼，所述尾翼與主舵葉通過鉸接軸相連接，所述尾翼上端與下密封組件連接之間通過一套用于帶動襟翼轉動的傳動機構連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述主舵葉包括舵葉左外板、舵葉右外板、舵葉導邊板、豎直加強板和水平加強板；所述舵葉左外板與舵葉右外板對拼焊接，組成舵葉外殼，舵葉外殼前部沿長度方向彎曲呈S形，上半部分舵葉外殼的前端向一側偏轉，下半部分舵葉外殼的前端向另一側偏轉，所述舵葉導邊板焊接在舵葉外殼前端的中間偏轉分界處；若干塊豎直加強板和若干塊水平加強板按縱橫交錯方式布置在舵葉外殼內，豎直加強板與水平加強板之間相互焊接連接，豎直加強板和水平加強板的左側邊與舵葉左外板焊接連接，豎直加強板和水平加強板的右側邊與舵葉右外板焊接連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述整流帽包括整流帽左外板、整流帽右外板、縱向筋板、左豎向筋板、左水平向筋板、右豎向筋板和右水平向筋板；所述整流帽左外板后部焊接在舵葉左外板前部中間位置，整流帽右外板后部焊接在舵葉右外板前部中間位置，整流帽左外板和整流帽右外板的前部突出于舵葉導邊板，整流帽左外板前部右邊沿與整流帽右外板前部左邊沿焊接連接；所述縱向筋板后側邊與舵葉導邊板中間部位焊接連接，縱向筋板前側邊與整流帽左外板和整流帽右外板的結合處焊接連接；由整流帽左外板、縱向筋板、舵葉左外板和舵葉導邊板圍成的左腔室設置有若干塊左豎向筋板和若干塊左水平向筋板，若干塊左豎向筋板和若干塊左水平向筋板按縱橫交錯方式布置，左豎向筋板的左側邊與整流帽左外板焊接連接，左豎向筋板的右側邊與縱向筋板或舵葉左外板焊接連接，左水平向筋板的左側邊與整流帽左外板焊接連接，左水平向筋板的其余側邊與縱向筋板、舵葉左外板和舵葉導邊板焊接連接；由整流帽右外板、縱向筋板、舵葉右外板和舵葉導邊板圍成的右腔室內設置有若干塊右豎向筋板和若干塊右水平向筋板，若干塊右豎向筋板和若干塊右水平向筋板按縱橫交錯方式布置，右豎向筋板的右側邊與整流帽右外板焊接連接，右豎向筋板的左側邊與縱向筋板或舵葉右外板焊接連接，右水平向筋板的右側邊與整流帽右外板焊接連接，右水平向筋板的其余側邊與縱向筋板、舵葉右外板和舵葉導邊板焊接連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述尾翼左面板與水平筋板左側邊之間設有尾翼塞焊墊板。

作為本實用新型的進一步改進，所述尾翼包括尾翼左面板、環(huán)流尾筋板、尾翼右面板、水平筋板、豎直筋板和鉸鏈耳板；所述水平筋板的形狀設計為魚尾形，若干塊水平筋板相互平行設置；所述尾翼左面板與若干塊水平筋板的左側邊焊接連接，尾翼左面板的彎折形狀與水平筋板左側邊的彎折形狀匹配；所述尾翼右面板與若干塊水平筋板的右側邊焊接連接，尾翼右面板的彎折形狀與水平筋板右側邊的彎折形狀匹配；所述環(huán)流尾筋板設置在若干塊水平筋板后端之后，環(huán)流尾筋板與尾翼左面板、尾翼右面板和水平筋板分別焊接連接，所述豎直筋板設置在尾翼左面板與尾翼右面板之間并位于若干塊水平筋板前端之前，豎直筋板與尾翼左面板、尾翼右面板和水平筋板分別焊接連接；所述鉸鏈耳板設置在尾翼左面板與尾翼右面板之間并位于豎直筋板前方，鉸鏈耳板與尾翼左面板、尾翼右面板和水平筋板分別焊接連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述尾翼左面板與水平筋板左側邊之間設有尾翼塞焊墊板。

作為本實用新型的進一步改進，所述下密封組件包括密封圈和密封蓋，所述密封圈安裝在下舵承內孔中，所述密封蓋用螺栓安裝在下舵承端部，密封圈下端與密封蓋接觸壓緊，密封圈內壁與舵桿外壁之間密封接觸，形成密封面。

作為本實用新型的進一步改進，所述舵桿位于下舵承內的部分安裝有軸套，所述軸套與襯套之間為間隙配合，軸套外壁與密封圈內壁密封接觸。

作為本實用新型的進一步改進，所述傳動機構包括小軸、搖臂套筒和搖臂，所述小軸固定在尾翼上端，所述搖臂套筒固定在小軸上端，所述搖臂桿一端與搖臂套筒通過銷軸鉸連，搖臂桿另一端通過另一根銷軸與下密封組件鉸連。

作為本實用新型的進一步改進，所述舵桿下端通過液壓無鍵連接與主舵葉進行過盈配合連接，液壓螺母螺紋連接在舵桿上。

本實用新型與已有技術相比，具有以下優(yōu)點：

1）、本實用新型通過在主舵葉后鉸鏈魚尾形的尾翼，使主舵葉表面的水流在尾翼末端形成環(huán)流，提高舵葉的升力系數(shù)，增加了船舶的操縱性。根據(jù)理論計算，采用本實用新型的襟翼舵，其升力系數(shù)是常規(guī)舵升力系數(shù)的1.9~2.1倍，船舶轉動一周的回轉直徑大約為1.3~1.5倍船長，船舶的操縱新能有著明顯的提高。

2）、本實用新型的主舵葉從對應螺旋槳中心線位置分成上、下兩部分，根據(jù)螺旋槳的旋向，上半部分主舵葉的前端相對于主舵葉的水平中心線向一側偏轉，下半部分主舵葉的前端相對于主舵葉的水平中心線舵葉向另一側對稱偏轉，這樣徹底改變了主舵葉的整體流線型結構，從而減少了螺旋槳尾流中的空泡對主舵葉的剝蝕，偏轉角度可以根據(jù)螺旋槳的旋向、轉速等參數(shù)進行計算設計。

3）、本實用新型在主舵葉前端對應螺旋槳中心線的位置（即主舵葉上半部分和下半部分交接處的位置）設置了整流帽，該整流帽對螺旋槳尾部流場進行整流，使螺旋槳后的紊流能量損失減少，從而起到節(jié)能效果，并且整流帽的參數(shù)可以根據(jù)螺旋槳尾流場進行設計。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構裝配示意圖。

圖2 為圖1中的A-A向剖面圖。

圖3為圖1中的B-B向剖面圖。

圖4為圖1中的C-C向剖面圖。

圖5為圖1中的D-D向剖面圖。

圖6為圖1中的E部放大示意圖。

附圖標記說明：1-吊環(huán)螺釘、2-上舵承、3-上舵承座、4-中間套筒、5-舵桿、6-下舵承、7-襯套、8-下密封組件、8.1-密封圈、8.2-密封蓋、9-液壓螺母、10-主舵葉、10.1-舵葉左外板、10.2-舵葉右外板、10.3-水平加強板、10.4-豎直加強板、10.5-舵葉塞焊墊板、10.6-舵葉導邊板11-整流帽、11.1-整流帽左外板、11.2-整流帽右外板、11.3-縱向筋板、11.4-左豎向筋板、11.5-左水平向筋板、11.6-右豎向筋板、11.7-右水平向筋板、12-鉸接軸、13-尾翼、13.1-尾翼左面板、13.2-環(huán)流尾筋板、13.3-尾翼右面板、13.4-水平筋板、13.5-豎直筋板、13.6-鉸鏈耳板、13.7-尾翼塞焊墊板、14-小軸、15-搖臂套筒、16-搖臂桿、17-軸套。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖所示：實施例中的魚尾節(jié)能型襟翼舵主要由包括吊環(huán)螺釘1、上舵承2、上舵承座3、中間套筒4、舵桿5、下舵承6、襯套7、下密封組件8、液壓螺母9、主舵葉10、整流帽11、鉸接軸12、尾翼13、小軸14、搖臂套筒15、搖臂桿16和軸套17等組成。

如圖1~圖5所示，所述上舵承座3、中間套筒4以及下舵承6通過焊接連接成整體，在安裝時通過焊接與船舶甲板、船舶結構相連接，所述上舵承2固定安裝在上舵承座3上；所述舵桿5穿裝在上舵承2、上舵承座3、中間套筒4以及下舵承6內，舵桿5上端通過螺紋連接有吊環(huán)螺釘1，舵桿5下端與主舵葉10連接；所述舵桿5與下舵承6內孔周壁之間設有襯套7，所述襯套7通過冷凍安裝方式安裝在下舵承6內孔中，舵桿5與襯套7之間為間隙配合；所述舵桿5與中間套筒4下端開口之間設有下密封組件8。

如圖1~圖5所示，所述主舵葉10從對應螺旋槳中心線位置分成上、下兩部分，上半部分主舵葉10的前端相對于主舵葉10的水平中心線向一側偏轉，下半部分主舵葉10的前端相對于主舵葉10的水平中心線舵葉向另一側對稱偏轉，所述整流帽11固定結合在主舵葉10前端，整流帽11位置與螺旋槳中心線位置對應；所述主舵葉10后方設置有尾翼13，所述尾翼13與主舵葉10通過鉸接軸12相連接，所述尾翼13上端與下密封組件8連接之間通過一套用于帶動襟翼轉動的傳動機構連接。

如圖3~圖5所示，本實施例中，所述主舵葉10主要由舵葉左外板10.1、舵葉右外板10.2、舵葉導邊板10.6、豎直加強板10.4和水平加強板10.3組成；所述舵葉左外板10.1與舵葉右外板10.2對拼焊接，組成舵葉外殼，舵葉外殼前部沿長度方向彎曲呈S形，上半部分舵葉外殼的前端向一側偏轉，下半部分舵葉外殼的前端向另一側偏轉，所述舵葉導邊板10.6焊接在舵葉外殼前端的中間偏轉分界處；若干塊豎直加強板10.4和若干塊水平加強板10.3按縱橫交錯方式布置在舵葉外殼內，豎直加強板10.4與水平加強板10.3之間相互焊接連接，豎直加強板10.4和水平加強板10.3的左側邊與舵葉左外板10.1焊接連接，豎直加強板10.4和水平加強板10.3的下側邊與舵葉右外板10.2焊接連接。所述豎直加強板10.4左側邊與舵葉左外板10.1之間、豎直加強板10.4下側邊與舵葉右外板10.2之間均設有舵葉塞焊墊板10.5。

本實施例中，所述舵葉左外板10.1、舵葉左外板10.1在生產中是根據(jù)樣板進行壓制而成。

如圖4所示，本實施例中，所述整流帽11主要由整流帽左外板11.1、整流帽右外板11.2、縱向筋板11.3、左豎向筋板11.4、左水平向筋板11.5、右豎向筋板11.6和右水平向筋板11.7組成；所述整流帽左外板11.1后部焊接在舵葉左外板10.1前部中間位置，整流帽右外板11.2后部焊接在舵葉右外板10.2前部中間位置，整流帽左外板11.1和整流帽右外板11.2的前部突出于舵葉導邊板10.6，整流帽左外板11.1前部下邊沿與整流帽右外板11.2前部左邊沿焊接連接；所述縱向筋板11.3后側邊與舵葉導邊板10.6中間部位焊接連接，縱向筋板11.3前側邊與整流帽左外板11.1和整流帽右外板11.2的結合處焊接連接；由整流帽左外板11.1、縱向筋板11.3、舵葉左外板10.1和舵葉導邊板10.6圍成的左腔室設置有若干塊左豎向筋板11.4和若干塊左水平向筋板11.5，若干塊左豎向筋板11.4和若干塊左水平向筋板11.5按縱橫交錯方式布置，左豎向筋板11.4的左側邊與整流帽左外板11.1焊接連接，左豎向筋板11.4的下側邊與縱向筋板11.3或舵葉左外板10.1焊接連接，左水平向筋板11.5的左側邊與整流帽左外板11.1焊接連接，左水平向筋板11.5的其余側邊與縱向筋板11.3、舵葉左外板10.1和舵葉導邊板10.6焊接連接；由整流帽右外板11.2、縱向筋板11.3、舵葉右外板10.2和舵葉導邊板10.6圍成的下腔室內設置有若干塊右豎向筋板11.6和若干塊右水平向筋板11.7，若干塊右豎向筋板11.6和若干塊右水平向筋板11.7按縱橫交錯方式布置，右豎向筋板11.6的下側邊與整流帽右外板11.2焊接連接，右豎向筋板11.6的左側邊與縱向筋板11.3或舵葉右外板10.2焊接連接，右水平向筋板11.7的下側邊與整流帽右外板11.2焊接連接，右水平向筋板11.7的其余側邊與縱向筋板11.3、舵葉右外板10.2和舵葉導邊板10.6焊接連接。

如圖2所示，本實施例中，所述尾翼13主要由尾翼左面板13.1、環(huán)流尾筋板13.2、尾翼右面板13.3、水平筋板13.4、豎直筋板13.5和鉸鏈耳板13.6組成；所述水平筋板13.4的形狀設計為魚尾形，若干塊水平筋板13.4相互平行設置；所述尾翼左面板13.1與若干塊水平筋板13.4的左側邊焊接連接，尾翼左面板13.1的彎折形狀與水平筋板13.4左側邊的彎折形狀匹配；所述尾翼右面板13.3與若干塊水平筋板13.4的下側邊焊接連接，尾翼右面板13.3的彎折形狀與水平筋板13.4下側邊的彎折形狀匹配；所述環(huán)流尾筋板13.2設置在若干塊水平筋板13.4后端之后，環(huán)流尾筋板13.2與尾翼左面板13.1、尾翼右面板13.3和水平筋板13.4分別焊接連接，所述豎直筋板13.5設置在尾翼左面板13.1與尾翼右面板13.3之間并位于若干塊水平筋板13.4前端之前，豎直筋板13.5與尾翼左面板13.1、尾翼右面板13.3和水平筋板13.4分別焊接連接；所述鉸鏈耳板13.6設置在尾翼左面板13.1與尾翼右面板13.3之間并位于豎直筋板13.5前方，鉸鏈耳板13.6與尾翼左面板13.1、尾翼右面板13.3和水平筋板13.4分別焊接連接。所述尾翼左面板13.1與水平筋板13.4左側邊之間設有尾翼塞焊墊板13.7。

本實施例中，所述尾翼左面板13.1、尾翼右面板13.2在生產中是根據(jù)線型樣板壓制而成。

如圖1、圖6所示，本實施例中，所述下密封組件8主要由密封圈8.1和密封蓋8.2組成，所述密封圈8.1安裝在下舵承6內孔中，所述密封蓋8.2用螺栓安裝在下舵承6端部，密封圈8.1下端與密封蓋8.2接觸壓緊，密封圈8.1內壁與舵桿5外壁之間密封接觸，形成密封面。所述舵桿5位于下舵承6內的部分安裝有軸套17，所述軸套17與襯套7之間為間隙配合，軸套17外壁與密封圈8.1內壁密封接觸。

如圖1、圖6所示，本實施例中，所述傳動機構主要由小軸14、搖臂套筒15和搖臂組成，所述小軸14固定在尾翼13上端，所述搖臂套筒15固定在小軸14上端，所述搖臂桿16一端與搖臂套筒15通過銷軸鉸連，搖臂桿16另一端通過另一根銷軸與下密封組件8中的密封蓋8.2鉸連。

如圖1所示，本實施例中，所述舵桿5下端通過液壓無鍵連接與主舵葉10進行過盈配合連接，液壓螺母9螺紋連接在舵桿5上，保證了舵桿5與主舵葉10不會發(fā)生松動。