本發(fā)明屬于船舶設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于船舶的舵系裝置。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展，能源需求量持續(xù)增大，導(dǎo)致傳統(tǒng)石化能源日益枯竭、電力緊缺和環(huán)境污染加重，大力開(kāi)發(fā)和利用清潔無(wú)污染的潮流能對(duì)緩解能源和環(huán)境問(wèn)題具有重要的意義。

船舶的舵系裝置是船舶轉(zhuǎn)向的重要設(shè)備，舵系裝置中的舵葉長(zhǎng)期處于水下，在船舶推進(jìn)器的作用下給船舶提供轉(zhuǎn)向的動(dòng)力。但是現(xiàn)有的舵葉不能充分利用洋流和推進(jìn)器的能量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種用于船舶的舵系裝置，它所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)舵系裝置利用洋流能量發(fā)電。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于船舶的舵系裝置，包括舵機(jī)、舵桿和舵葉，所述舵桿的上端和舵機(jī)的輸出端連接，所述舵桿的下端和舵葉連接，所述舵葉包括舵頭部和舵尾部，所述舵尾部的橫截面呈等腰三角形，所述舵頭部包括兩個(gè)截面呈圓弧形的擋板，兩個(gè)擋板的內(nèi)凹面相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)所述擋板的后端分別鉸接在舵尾部的前端兩側(cè)，所述舵尾部上還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述擋板相互遠(yuǎn)離和相互靠近的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)擋板相互靠近時(shí)至少有一個(gè)位置，兩個(gè)擋板的前端相互抵靠并且形成中空區(qū)域，所述舵頭部還包括能夠通過(guò)洋流發(fā)電的發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)電機(jī)組位于中空區(qū)域內(nèi)。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和兩鉸接軸，兩個(gè)所述擋板分別固定在兩鉸接軸上，兩鉸接軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在舵尾部的前端兩側(cè)，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)分別設(shè)置在舵尾部上側(cè)面的兩側(cè)，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)分別和兩鉸接軸傳動(dòng)連接。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和兩鉸接軸，兩個(gè)所述擋板分別固定在兩鉸接軸上，兩鉸接軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在舵尾部的前端兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在舵尾部的上側(cè)面的兩側(cè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)分別和兩鉸接軸傳動(dòng)連接。

一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)控制兩個(gè)擋板同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即同時(shí)相互靠近和同時(shí)相互遠(yuǎn)離，擋板的位置調(diào)控更加精準(zhǔn)，擋板可同時(shí)由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，當(dāng)擋板敞開(kāi)且發(fā)電機(jī)能夠正常發(fā)電后，擋板的關(guān)閉和角度調(diào)整的能源可以由發(fā)電機(jī)提供，可以節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、中間軸和轉(zhuǎn)筒組件，所述舵尾部的前端分別設(shè)置有上支架和下支架，所述發(fā)電機(jī)固定在上支架上，所述中間軸的下端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在下支架上，上端和發(fā)電機(jī)的輸入軸連接；所述轉(zhuǎn)筒組件包括豎直設(shè)置的外筒和內(nèi)筒，所述內(nèi)筒套設(shè)在中間軸的外部，所述內(nèi)筒和中間軸過(guò)盈配合，所述內(nèi)筒同軸設(shè)置在外筒內(nèi)，且內(nèi)筒和外筒間隙配合，所述外筒的外部設(shè)置有若干個(gè)沿著外筒周向均布的葉片，所述葉片的上下兩端均通過(guò)第一連桿鉸接在內(nèi)筒相應(yīng)一端的端面上，所述第一連桿的中部均通過(guò)第二連桿鉸接在外筒相應(yīng)一端的端面上。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述外筒的端面具有若干個(gè)滑動(dòng)凹槽，所述滑動(dòng)凹槽的槽的長(zhǎng)度方向沿著外筒的徑向設(shè)置，所述第二連桿與外筒的鉸接軸滑動(dòng)連接在滑動(dòng)凹槽內(nèi)。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述舵尾部的前端具有圓弧部，當(dāng)兩個(gè)擋板的前端相互抵靠時(shí)，所述圓弧部和兩個(gè)擋板形成圓管狀的中空區(qū)域，所述上支架和下支架分別固連在圓弧部的上端和下端。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述擋板豎直方向的長(zhǎng)度小于葉片豎直方向的長(zhǎng)度。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述舵系裝置還包括支撐桿和支撐軸，所述支撐軸的上端和舵尾部固連，所述支撐軸的下端和支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

上述的一種用于船舶的舵系裝置中，所述舵系裝置還包括基座，所述舵機(jī)安裝在基座上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明中舵葉的舵頭部制為可敞開(kāi)和關(guān)閉的圓形筒狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)舵頭部關(guān)閉時(shí)，通過(guò)舵機(jī)和舵桿控制舵尾部轉(zhuǎn)動(dòng)，可以對(duì)船舶的航向進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)舵頭部敞開(kāi)時(shí)，兩個(gè)擋板形成較為寬大的遮擋區(qū)域，發(fā)電機(jī)組還能夠通過(guò)洋流進(jìn)行發(fā)電，綠色環(huán)保、節(jié)約能源；

2、本發(fā)明中葉片能夠帶動(dòng)內(nèi)筒和中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，第一連桿和第二連桿之間的角度位置變化可以調(diào)整葉片的角度，從而以適應(yīng)不同的洋流方向，保證發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

3、擋板處于閉合狀態(tài)時(shí)，葉片的上下兩端還能向外凸出擋板，從而使得船體在航行的時(shí)候發(fā)電機(jī)也能夠進(jìn)行發(fā)電。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是本發(fā)明中舵葉的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3是本發(fā)明中葉片傾斜進(jìn)行發(fā)電狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中第一連桿和第二連桿重合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中舵葉的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明中兩個(gè)擋板相互遠(yuǎn)離時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、船體；2、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)；3、舵機(jī)；31、舵桿；32、支撐軸；4、舵葉；41、舵頭部；42、舵尾部；43、圓弧部；5、擋板；51、鉸接軸；6、發(fā)電機(jī)組；61、發(fā)電機(jī)、；611、上支架；612、下支架；62、中間軸；63、內(nèi)筒；64、外筒；641、滑動(dòng)凹槽；65、葉片；66、第一連桿；67、第二連桿；7、基座；8、支撐桿；9、尾軸；10、螺旋槳。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例一

參照?qǐng)D1至圖6，一種用于船舶的舵系裝置，包括舵機(jī)3、舵桿31和舵葉4，所述舵桿31的上端和舵機(jī)3的輸出端連接，所述舵桿31的下端和舵葉4連接，所述舵葉4包括舵頭部41和舵尾部42，所述舵尾部42的橫截面兩側(cè)對(duì)稱并且外側(cè)面呈現(xiàn)弧形，所述舵頭部41包括兩個(gè)截面呈圓弧形的擋板5，兩個(gè)擋板5的內(nèi)凹面相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)所述擋板5的后端分別鉸接在舵尾部42的前端兩側(cè)，所述舵尾部42上還設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述擋板5相互遠(yuǎn)離和相互靠近的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)擋板5相互靠近時(shí)至少有一個(gè)位置，兩個(gè)擋板5的前端相互抵靠并且形成中空區(qū)域，所述舵頭部41還包括能夠通過(guò)洋流發(fā)電的發(fā)電機(jī)組6，所述發(fā)電機(jī)組6位于中空區(qū)域內(nèi)。

船舶包括船體1，船體1中設(shè)置有主機(jī)，所述主機(jī)通過(guò)尾軸9和螺旋槳10連接，所述螺旋槳10位于船體1的尾部，所述舵機(jī)3安裝在船體1中，舵桿31豎直設(shè)置，舵葉4固連在舵桿31的下端，螺旋槳10位于舵葉4的前端。

本發(fā)明中舵葉4的舵頭部41制為可敞開(kāi)和關(guān)閉的圓形筒狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)舵頭部41關(guān)閉時(shí)，通過(guò)舵機(jī)3和舵桿31控制舵尾部42轉(zhuǎn)動(dòng)，可以對(duì)船舶1的航向進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)舵頭部41敞開(kāi)時(shí)，兩個(gè)擋板5形成較為寬大的遮擋區(qū)域，發(fā)電機(jī)組6能夠通過(guò)洋流進(jìn)行發(fā)電，節(jié)約能源、綠色環(huán)保。

具體來(lái)說(shuō)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2和兩鉸接軸51，兩個(gè)所述擋板5分別固定在兩鉸接軸51上，兩鉸接軸51分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在舵尾部42的前端兩側(cè)，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2分別設(shè)置在舵尾部42上側(cè)面的兩側(cè)，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2分別和兩鉸接軸51傳動(dòng)連接。

轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2分別帶動(dòng)兩鉸接軸51轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所述擋板5相互靠近和相互遠(yuǎn)離，實(shí)現(xiàn)洋流沖擊發(fā)電機(jī)組6，使得發(fā)電機(jī)組6發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2和鉸接軸51之間可以通過(guò)齒輪傳動(dòng)、帶輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)等。

具體來(lái)說(shuō)，所述發(fā)電機(jī)組6包括發(fā)電機(jī)61、中間軸62和轉(zhuǎn)筒組件，所述舵尾部42的前端分別設(shè)置有上支架611和下支架612，所述發(fā)電機(jī)61固定在上支架611上，所述中間軸62的下端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在下支架612上，上端和發(fā)電機(jī)61的輸入軸連接；所述轉(zhuǎn)筒組件包括豎直設(shè)置的外筒64和內(nèi)筒63，所述內(nèi)筒63套設(shè)在中間軸62的外部，所述內(nèi)筒63和中間軸62過(guò)盈配合，所述內(nèi)筒63同軸設(shè)置在外筒64內(nèi)，且內(nèi)筒63和外筒64間隙配合，所述外筒64的外部設(shè)置有若干個(gè)沿著外筒64周向均布的葉片65，所述葉片65的上下兩端均通過(guò)第一連桿66鉸接在內(nèi)筒63相應(yīng)一端的端面上，所述第一連桿66的中部均通過(guò)第二連桿67鉸接在外筒64相應(yīng)一端的端面上。

洋流沖擊葉片65，葉片65能夠帶動(dòng)內(nèi)筒63和中間軸62轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)61進(jìn)行發(fā)電，第一連桿66和第二連桿67之間的角度位置變化可以調(diào)整葉片65的角度，從而以適應(yīng)不同的洋流方向，保證發(fā)電機(jī)61的發(fā)電效率。

具體來(lái)說(shuō)，所述第二連桿67是液壓伸縮桿，液壓伸縮桿可以方便地調(diào)節(jié)長(zhǎng)度進(jìn)而調(diào)節(jié)葉片65相對(duì)于內(nèi)筒63的角度，從而以適應(yīng)不同的洋流方向，保證發(fā)電機(jī)61的發(fā)電效率。

具體來(lái)說(shuō)，所述外筒64的端面具有若干個(gè)滑動(dòng)凹槽641，所述滑動(dòng)凹槽641的槽的長(zhǎng)度方向沿著外筒64的徑向設(shè)置，所述第二連桿67與外筒64的鉸接軸滑動(dòng)連接在滑動(dòng)凹槽641內(nèi)。該設(shè)計(jì)能夠使得第二連桿67與外筒64的鉸接軸具有一定的橫向移動(dòng)空間，從而使得第二連桿67和第一連桿66相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，便于越過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)桿體重合為一條直線時(shí)的死點(diǎn)，便于外筒64相對(duì)于內(nèi)筒63朝不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得葉片65可以朝向不同的方向，以保證發(fā)電機(jī)61的發(fā)電效率。

具體來(lái)說(shuō)，所述舵尾部42的前端具有圓弧部43，當(dāng)兩個(gè)擋板5的前端相互抵靠時(shí)，所述圓弧部43和兩個(gè)擋板5形成圓管狀的中空區(qū)域，所述上支架611和下支架612分別固連在圓弧部43的上端和下端。當(dāng)兩個(gè)擋板5相互遠(yuǎn)離時(shí)，葉片65、外筒64和海水接觸，洋流從兩個(gè)擋板5圍成的區(qū)域流過(guò)，兩個(gè)擋板5之間設(shè)置圓弧部43可以使得洋流的方向發(fā)生變化，使得洋流可以更多的沖擊到葉片65上，提高發(fā)電的效率。

具體來(lái)說(shuō)，所述擋板5豎直方向的長(zhǎng)度小于葉片65豎直方向的長(zhǎng)度。擋板5處于閉合狀態(tài)時(shí)，葉片65的上下兩端還能向外凸出擋板5，從而使得船體1在航行時(shí)候發(fā)電機(jī)61也能夠進(jìn)行發(fā)電，即螺旋槳10轉(zhuǎn)動(dòng)后產(chǎn)生的高速水流可以作用到葉片65上，葉片65可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)61的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。

具體來(lái)說(shuō)，所述舵系裝置還包括支撐桿8和支撐軸32，所述支撐軸32的上端和舵尾部42固連，所述支撐軸32的下端和支撐桿8轉(zhuǎn)動(dòng)連接。支撐桿8固連在船體1的外板上，支撐桿8給舵葉4提供支撐力，可以避免舵桿31在舵葉4受力的情況下發(fā)生變形，使得舵桿31和豎直方向產(chǎn)生一個(gè)夾角，這樣設(shè)計(jì)可以使得舵葉4的轉(zhuǎn)動(dòng)更加可靠和順暢，并且提高舵桿31的使用壽命。

具體來(lái)說(shuō)，所述舵系裝置還包括基座7，所述舵機(jī)3安裝在基座7上，所述基座7固連在船體1內(nèi)的舵機(jī)艙的甲板上。舵機(jī)3通過(guò)基座7安裝在船體1中，結(jié)構(gòu)更加可靠和穩(wěn)定。

實(shí)施例二

本實(shí)施例和實(shí)施例一的內(nèi)容基本相同，不同的地方在于：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2和兩鉸接軸51，兩個(gè)所述擋板5分別固定在兩鉸接軸51上，兩鉸接軸51分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在舵尾部42的前端兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2設(shè)置在舵尾部42的上側(cè)面的兩側(cè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2分別和兩鉸接軸51傳動(dòng)連接。

一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2控制兩個(gè)擋板5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即同時(shí)相互靠近和同時(shí)相互遠(yuǎn)離，擋板5的位置調(diào)控更加精準(zhǔn)，擋板5可同時(shí)由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，當(dāng)擋板5敞開(kāi)且發(fā)電機(jī)61能夠正常發(fā)電后，擋板5的關(guān)閉和角度調(diào)整的能源可以由發(fā)電機(jī)61提供，可以節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的工作原理如下，當(dāng)船舶錨泊時(shí)，船舶縱向與洋流方向相同，打開(kāi)擋板5，使得葉片65的方向朝向洋流的方向，從而使得洋流沖擊葉片65，葉片65通過(guò)外筒64和內(nèi)筒63帶動(dòng)發(fā)電機(jī)61發(fā)電；

在發(fā)電過(guò)程中，可以通過(guò)調(diào)整擋板5的角度以及相對(duì)于船體1的位置，以便于引導(dǎo)更多的洋流沖擊葉片65；通過(guò)調(diào)整葉片65的朝向以便適應(yīng)不同方向的洋流，不必調(diào)整船舶錨泊方向，特別適應(yīng)于隨潮漲潮落變化流動(dòng)方向的海水中。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。