本實(shí)用新型涉及船舶舾裝，尤其是艦船的舵裝置傳動機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，艦船的舵裝置采用剛性安裝，如圖1、圖2所示，即舵軸與船體通過舵軸套管連接，舵軸底部與舵葉固定連接，舵軸頂部與舵柄固定連接，舵柄與推舵機(jī)構(gòu)連接，整套舵裝置的傳動機(jī)構(gòu)采用剛性的連接形式，要求各部件具有較高的加工和安裝精度，來保證整套傳動機(jī)構(gòu)活動順滑、密封可靠。但由于艦船的航速一般較大，而舵葉往往布置在推進(jìn)器后方的尾流中，在轉(zhuǎn)舵時(shí)舵葉會受到強(qiáng)烈的水流沖擊，產(chǎn)生的振動較大，且水流對舵葉的載荷不穩(wěn)定，在長期使用后，會導(dǎo)致舵軸密封不嚴(yán)，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

此外，艦船在復(fù)雜海洋環(huán)境中，需要面對某些高負(fù)載的沖擊波，沖擊波會破壞艦船的水下外板以及舵鰭、推進(jìn)器等裝置，造成外板的變形破損，以及舵鰭、推進(jìn)器等裝置的塑性變形，使得舵鰭、推進(jìn)器等轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸損壞卡死而無法工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種舵裝置彈性傳動機(jī)構(gòu)，所述的舵裝置彈性傳動機(jī)構(gòu)，在舵軸與推舵機(jī)構(gòu)之間加裝一套可離合的彈性套管傳動機(jī)構(gòu)，該傳動機(jī)構(gòu)將舵軸與推舵機(jī)構(gòu)的剛性連接轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥赃B接，可緩解轉(zhuǎn)舵時(shí)推進(jìn)器尾流對舵葉的沖擊載荷；此外，當(dāng)艦船遭遇水下沖擊波時(shí)，該傳動機(jī)構(gòu)使得舵葉和舵軸可彈性轉(zhuǎn)動，避免舵裝置的轉(zhuǎn)軸或傳動機(jī)構(gòu)受力過大，造成漏水或變形卡死等損壞。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種舵裝置彈性傳動機(jī)構(gòu)，包括：舵軸、舵柄、傳動銷、頂部軸套組件、彈性套管組件、離合插銷組件，舵軸中部通過舵軸套管與船體構(gòu)架連接，舵軸頂部與頂部軸套組件連接，頂部軸套組件與艙室頂部構(gòu)架連接，彈性套管組件頂部與舵軸頂部連接，舵柄通過傳動銷與彈性套管組件底部連接，離合插銷組件與舵柄固定連接，舵軸可通過離合插銷組件與舵柄固定連接。

進(jìn)一步，所述的彈性套管組件包括：橡膠彈性管、安裝法蘭、舵軸連接法蘭、舵柄連接套管，橡膠彈性管兩端通過螺栓與安裝法蘭固定連接，頂部安裝法蘭與舵軸連接法蘭固定連接，底部安裝法蘭與舵柄連接套管固定連接。

進(jìn)一步，所述的頂部軸套組件包括：軸端套管、支持平臺、固定支架，軸端套管與支持平臺固定連接，支持平臺與固定支架固定連接，固定支架與艙室頂部構(gòu)架固定連接。

進(jìn)一步，所述的離合插銷組件包括：離合插銷、插銷螺桿、手輪、手輪托盤、托盤支架，離合插銷與舵柄滑動連接，離合插銷與舵柄連接套管滑動連接，離合插銷與插銷螺桿固定連接，插銷螺桿通過螺紋與手輪連接，手輪與手輪托盤滑動連接，手輪托盤與托盤支架固定連接，托盤支架與舵柄固定連接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

維持現(xiàn)有艦船的舵裝置尤其是傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式，不影響舵裝置的設(shè)計(jì)及布置，技術(shù)難度及風(fēng)險(xiǎn)可控，具備對現(xiàn)有艦船的舵裝置進(jìn)行大批量改裝的可能；

采用裝彈性套管組件，在舵軸及推舵裝置之間加裝彈性套管組件，使得舵裝置的傳動機(jī)構(gòu)由剛性連接轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥赃B接，可保證舵葉在受到推進(jìn)器尾流沖擊或者水下沖擊波時(shí)，舵軸可彈性轉(zhuǎn)動，避免舵裝置的轉(zhuǎn)軸或傳動機(jī)構(gòu)受力過大，造成漏水或變形卡死等損壞。

采用和頂部軸套組件，通過加長舵軸，并在舵軸頂端設(shè)置頂部軸套組件，增加了舵軸與船體的連接部位，提高了舵軸的剛度，并為在舵軸上加裝其他傳動裝置提供了空間。

采用離合插銷組件，可實(shí)現(xiàn)舵軸與推舵機(jī)構(gòu)的彈性連接和剛性連接的手動轉(zhuǎn)換，在日常使用舵裝置時(shí)，舵軸與推舵機(jī)構(gòu)之間可根據(jù)需要，采用剛性連接或彈性連接，在作戰(zhàn)環(huán)境需要保護(hù)舵裝置時(shí)，舵軸與推舵機(jī)構(gòu)之間可快速切換為彈性連接。

附圖說明

圖1是目前艦船的典型舵裝置布置側(cè)視圖；

圖2是目前艦船的典型舵裝置布置正視圖；

圖3是本實(shí)用新型在現(xiàn)有舵裝置上的加裝側(cè)視圖；

圖4是本實(shí)用新型在現(xiàn)有舵裝置上的加裝正視圖；

圖5（a）是本實(shí)用新型的橡膠彈性管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5（b）是圖5（a）中的A-A視圖；

圖6是本實(shí)用新型的彈性套管組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實(shí)用新型的頂部軸套組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型的離合插銷組件的彈性連接狀態(tài)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型的離合插銷組件的剛性連接狀態(tài)示意圖；

圖10是圖9的視向圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖1~10和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型實(shí)施例的一種舵裝置彈性傳動機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步說明。圖中，1為舵軸、2為舵柄、3為傳動銷、4為彈性套管組件、5為頂部軸套組件、6為離合插銷組件、7為橡膠彈性管、8為安裝法蘭、9為舵柄連接套管、10為舵軸連接法蘭、11為軸端套管、12為支持平臺、13為固定支架、14為離合插銷、15為插銷螺桿、16為手輪、17為手輪托盤、18為托盤支架。

如圖1所示，是目前艦船典型舵裝置布置的側(cè)視圖。舵軸1通過舵軸套管與船體構(gòu)架安裝，舵軸1與舵葉固定安裝，舵軸1與舵柄2通過傳動銷3固定連接，當(dāng)推舵機(jī)構(gòu)驅(qū)動舵柄2時(shí)，舵柄2可帶動舵軸1一同轉(zhuǎn)動，舵軸1驅(qū)動舵葉轉(zhuǎn)動，舵葉受到水流沖擊，產(chǎn)生水動力，從而實(shí)現(xiàn)艦船的轉(zhuǎn)向。

如圖2所示，是目前艦船典型舵裝置布置的正視圖。一般艦船設(shè)有兩組推進(jìn)器，為了獲得較好的水動力性能，舵葉一般也設(shè)為兩組，分別對應(yīng)布置在推進(jìn)器的后方，舵葉布置的船體處較為開倘，使得舵葉周圍無保護(hù)結(jié)構(gòu)，容易受到水下沖擊而損壞。推舵機(jī)構(gòu)采用液壓缸和連桿的形式，驅(qū)動舵柄2進(jìn)行轉(zhuǎn)動。

如圖3所示，是本實(shí)用新型在現(xiàn)有舵裝置上的加裝側(cè)視圖。舵軸1的長度加大，通過頂部軸套組件5與艙室頂部構(gòu)架連接，提高了舵軸的安裝剛度。彈性套管組件4通過舵軸連接法蘭10與舵軸1的頂部固定連接，彈性套管組件4通過舵柄連接套管9和傳動銷3與舵柄2固定連接，當(dāng)離合插銷組件6中的離合插銷14處于松脫狀態(tài)時(shí)，彈性套管組件4，舵軸1僅通過彈性套管組件4中的舵軸連接法蘭10固定連接，當(dāng)舵柄2受到推舵機(jī)構(gòu)驅(qū)動時(shí)，轉(zhuǎn)動力矩要通過彈性套管組件4中的橡膠彈性管7傳遞到舵軸1上，同理，當(dāng)舵葉受到?jīng)_擊，傳遞到舵軸1的超量轉(zhuǎn)動負(fù)載要通過橡膠彈性管7才能傳遞到舵柄2及推舵機(jī)構(gòu)上，橡膠彈性管7的彈性變形可以吸收和緩解舵葉受到的沖擊力，避免沖擊力對舵軸1和推舵機(jī)構(gòu)造成損壞。

如圖4所示，是本實(shí)用新型在現(xiàn)有舵裝置上的加裝正視圖。頂部軸套組件5、彈性套管組件4的加裝，允許兩片舵葉進(jìn)行各自獨(dú)立的彈性安裝，當(dāng)處于水下沖擊環(huán)境中時(shí)，各組舵葉可帶動舵軸1相對于舵柄2進(jìn)行獨(dú)立的彈性轉(zhuǎn)動，增加了整套傳動機(jī)構(gòu)的彈性冗余。當(dāng)需要舵軸1和舵柄2進(jìn)行剛性連接使用時(shí)，可人工操作舵柄2兩端安裝的離合插銷組件6，轉(zhuǎn)動手輪16，使離合插銷14沿著舵柄2和舵柄連接套管9中的滑孔，伸入到舵軸1的銷槽中。

如圖5（a）和圖5（b）所示，是本實(shí)用新型的橡膠彈性管7結(jié)構(gòu)示意圖。橡膠彈性管7受轉(zhuǎn)動力矩后，可在一定范圍內(nèi)彈性變形，主要采用埋設(shè)加強(qiáng)鋼絲和纖維織布加強(qiáng)芯層的橡膠材料制作，該彈性管根據(jù)舵機(jī)的扭距大小，設(shè)計(jì)其彈性截面及安裝結(jié)構(gòu)。橡膠彈性管7的主體中部應(yīng)采用鼓形突起，便于橡膠彈性管7在受力上下扭轉(zhuǎn)，因彈性變形導(dǎo)致其內(nèi)部管徑收縮時(shí)不會碰到或卡死舵軸1；此外橡膠彈性管7的過渡橫截面應(yīng)采用波浪凹凸結(jié)構(gòu)，以獲得更大范圍的彈性變形能力。

如圖6所示，是本實(shí)用新型的彈性套管組件4的結(jié)構(gòu)示意圖。彈性套管組件4固定安裝在舵軸1和舵柄2之間，當(dāng)離合插銷組件6中的離合插銷14與舵軸1脫開時(shí)，舵柄2的轉(zhuǎn)動力矩通過彈性套管組件4傳遞到舵軸1上。彈性套管組件4的主要彈性功能部件為橡膠彈性管7，當(dāng)舵葉受到較大的沖擊載荷時(shí)，橡膠彈性管7可允許舵軸1大角度彈性轉(zhuǎn)動，從而降低舵葉側(cè)面受到的沖擊力，保護(hù)整套舵的傳動機(jī)構(gòu)。其中，舵柄連接套管9根據(jù)離合插銷14的裝配位置開有滑動槽，便于離合插銷14的伸縮滑動操作。

如圖7所示，是本實(shí)用新型的頂部軸套組件5的結(jié)構(gòu)示意圖。固定支架13的尺寸根據(jù)船體艙室頂部構(gòu)架的布置確定，支持平臺12用于支持軸端套管11，其尺寸可現(xiàn)場調(diào)整，保證與固定支架13的可靠固定，并保證軸端套管11與舵軸1的良好連接。

如圖8所示，是本實(shí)用新型的離合插銷組件6的彈性連接狀態(tài)示意圖。舵柄2通過4個(gè)傳動銷3與彈性套管組件4的舵柄連接套管9固定連接，舵柄2的外側(cè)兩端對稱安裝兩組離合插銷組件6，離合插銷組件6中的離合插銷14裝配在舵柄2和彈性套管組件4的舵柄連接套管9的滑動槽中，離合插銷組件6中的手輪16與手輪托盤17滑動連接并限位，手輪16通過矩形螺紋，與插銷螺桿15連接，插銷螺桿15與離合插銷14固定連接，轉(zhuǎn)動手輪16即可使離合插銷14在滑動槽中的一定范圍內(nèi)伸縮滑動。當(dāng)離合插銷組件6中的離合插銷14與舵軸1脫開時(shí)，舵柄2與舵軸1處于滑動連接狀態(tài)，舵柄2的轉(zhuǎn)動力矩需要通過彈性套管組件4才能傳遞到舵軸1上。

如圖9所示，是本實(shí)用新型的離合插銷組件6的剛性連接狀態(tài)示意圖。當(dāng)不需要舵柄2與舵軸1為彈性連接時(shí)，可操作舵柄2兩側(cè)安裝的離合插銷組件6，轉(zhuǎn)動手輪16，利用矩形螺紋推動離合插銷14伸入舵軸1的銷槽，完成舵柄2與舵軸1的剛性連接。

如圖10所示，是圖9的視向圖。離合插銷組件6居中對稱安裝在舵柄2的兩側(cè)，離合插銷14的具體尺寸根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)舵力矩計(jì)算后確定，其外表面應(yīng)加工光滑、略帶錐度，便于離合插銷14在舵柄2與舵柄連接套管9的滑動槽中靈活伸縮。托盤支架18安裝處的舵柄2需要設(shè)置基座平面，便于托盤支架18的安裝調(diào)整。