本發(fā)明屬于船舶模型試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

隨著船舶逐漸向大型化、高速化發(fā)展，為提高船舶推進(jìn)效率和航速，越來越多的船舶的推進(jìn)系統(tǒng)采用多個(gè)螺旋槳或者多個(gè)噴水推進(jìn)器的推進(jìn)方案，兩軸、三軸乃至四軸噴水推進(jìn)船舶已經(jīng)普遍存在。

螺旋槳是目前應(yīng)用最廣泛的一種船用推進(jìn)器，對(duì)螺旋槳的研究早已開展，關(guān)于螺旋槳的性能研究，其主要手段集中在水池實(shí)驗(yàn)中，尤其是實(shí)船的預(yù)報(bào)，主要是根據(jù)水池實(shí)驗(yàn)的結(jié)果換算到實(shí)船中，隨著現(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)和船舶事業(yè)的發(fā)展，多槳船逐漸引起人們的興趣。完整的船模試驗(yàn)包括螺旋槳敞水試驗(yàn)、船模阻力試驗(yàn)和船模自航試驗(yàn)，敞水試驗(yàn)主要是對(duì)自航試驗(yàn)中的螺旋槳模型進(jìn)行敞水試驗(yàn)以測(cè)定它的敞水特性，為自航試驗(yàn)后的螺旋槳性能分析作準(zhǔn)備；船模自航試驗(yàn)是船模試驗(yàn)中的核心部分，多槳船的船模試驗(yàn)與單槳和雙槳的船模試驗(yàn)又有不同；同時(shí)，對(duì)于n個(gè)螺旋槳的排列問題，由于試驗(yàn)船模的寬度等因素的限制，確定內(nèi)槳和外槳的橫向位置各有n-1個(gè)可供選擇的位置，同樣確定螺旋槳的縱向位置也有n-1個(gè)可供選擇的位置，確定位置后，加上螺旋槳的旋向，共有五個(gè)因素，旋向因素有兩種情況，外槳縱向位置、外槳橫向位置、內(nèi)槳縱向位置、內(nèi)槳橫向位置這四個(gè)因素則分別有n-1種情況，對(duì)所有的試驗(yàn)因素的情況進(jìn)行組合，全部組合數(shù)數(shù)量龐大，如果進(jìn)行全部的試驗(yàn)無疑會(huì)花費(fèi)大量的人力、財(cái)力和時(shí)間，因此，選擇一種安裝空間小、適用性強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)螺旋槳的分動(dòng)裝置很有必要。

除螺旋槳外，噴水推進(jìn)作為一種特殊的船舶推進(jìn)方式，以其良好的抗空泡能力、優(yōu)良的淺吃水性能、極強(qiáng)的變工況能力、低噪聲振動(dòng)及高推進(jìn)效率，使其在高性能船艇、內(nèi)河淺吃水船和高速渡輪等船舶上占據(jù)重要的地位。

噴水推進(jìn)裝置通常由進(jìn)口流道、噴水推進(jìn)泵、操舵倒航機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)五大部分組成，噴水推進(jìn)泵是該裝置的核心和關(guān)鍵，直接影響到船舶的快速性。噴水推進(jìn)與其他船用推進(jìn)器的不同之處在于推力不是直接由推進(jìn)器產(chǎn)生，而是由推進(jìn)泵將水從載體底部吸入，通過噴口以高速水流向載體后面噴出，利用出流和進(jìn)流動(dòng)量變化產(chǎn)生的推力來推動(dòng)載體前進(jìn)。同樣的，船舶模型試驗(yàn)在船舶設(shè)計(jì)中有著必不可少的重要低位，多軸噴水推進(jìn)船的模型試驗(yàn)一直是船舶模型試驗(yàn)中難度較大的問題。

船模自航試驗(yàn)可以得到船舶推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)效率，進(jìn)行實(shí)船的航速預(yù)報(bào)。在船模自航試驗(yàn)中，船舶模型與實(shí)船幾何相似，而且需要安裝與實(shí)船相同的推進(jìn)軸系，同時(shí)，船舶模型的各向尺寸需要滿足拖曳水池內(nèi)試驗(yàn)的要求。船模推進(jìn)系統(tǒng)一般由電機(jī)、傳動(dòng)軸、測(cè)量裝置及螺旋槳組成，在相對(duì)較小的船舶模型尾部空間內(nèi)安裝上述諸多設(shè)備往往難度很大，尤其是采用多槳推進(jìn)的船模，其推進(jìn)系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)難度更大，保證所有輸入軸轉(zhuǎn)速的同步性也是實(shí)驗(yàn)中控制難點(diǎn)之一。

因此，不管是對(duì)螺旋槳還是噴水推進(jìn)裝置，設(shè)計(jì)一種成本低、通用性強(qiáng)、安裝空間小的推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置在船模試驗(yàn)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和較好的推廣價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠適用于多螺旋槳推進(jìn)、多噴水推進(jìn)裝置推進(jìn)的船模推進(jìn)軸系，能夠滿足不同船模的軸間距要求，同時(shí)兼具調(diào)速功能的可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置，包括輸入軸、輸出軸、同步輪、同步皮帶、張緊輪、嵌入軸承、齒輪箱、底板、第一立板和第二立板；第一立板與第二立板沿底板長(zhǎng)軸方向分別立于底板兩側(cè)，嵌入軸承與同步輪安裝在第一立板與第二立板之間，嵌入軸承安裝在垂直底板方向的中軸線位置，同步輪以嵌入軸承為中心對(duì)稱分布在嵌入軸承兩側(cè)；同步輪之間、同步輪與嵌入軸承之間連接有同步皮帶，同步輪之間的同步皮帶上安裝有張緊輪；在底板一側(cè)，嵌入軸承與輸入軸相連接，嵌入軸承與輸入軸之間，齒輪箱安裝在輸入軸上；在底板另一側(cè)，同步輪與輸出軸相連接。

進(jìn)一步，一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置中所述的輸出軸之間的軸間距范圍與同步輪的數(shù)量、直徑和分動(dòng)裝置所在的船的寬度有關(guān)；當(dāng)同步輪數(shù)量為兩個(gè)時(shí)，輸出軸軸間間距f1(x)范圍為

1.2d≤f1(x)≤(2/3)b；

當(dāng)同步輪的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，輸出軸軸間間距f2(x)范圍為

1.2d≤f2(x)＜(1/3)b；

其中，d為同步輪直徑，b為船寬。

優(yōu)選的，所述的齒輪箱為加速齒輪箱或者減速齒輪箱。

優(yōu)選的，所述的齒輪箱進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的傳動(dòng)比的取值范圍為(1:2-2:1)。

優(yōu)選的，所述的輸入軸靠近底板的一端安裝在嵌入軸承的內(nèi)部，輸出軸靠近底板的一端安裝在同步輪的內(nèi)部。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明公開的一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置通過多組同步輪傳遞組將一個(gè)輸入軸的電機(jī)輸入功率傳遞至2個(gè)或者4個(gè)輸出軸上，與傳統(tǒng)t型分軸器相比簡(jiǎn)化了多軸系統(tǒng)的安裝流程，占用安裝空間更小，節(jié)省了多槳船模的安裝空間；

該裝置通過齒輪箱進(jìn)行調(diào)速，滿足輸出軸螺旋槳的轉(zhuǎn)速及扭矩要求，輸出軸同步性好，傳遞效率較高；同時(shí)該裝置的組件均由標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成，裝置成本較低，安裝簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明分動(dòng)裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明分動(dòng)裝置剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明分動(dòng)裝置應(yīng)用于船模上的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1與圖2，本實(shí)施例公開了一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置，包括輸入軸1、第一輸出軸2、第二輸出軸3、第三輸出軸4、第四輸出軸5、第一同步輪6、第二同步輪、第三同步輪、第四同步輪、同步皮帶7、第一張緊輪8、第二張緊輪、第一立板91、第二立板92、底板10、嵌入軸承11和齒輪箱12；

第一立板91與第二立板92沿底板10長(zhǎng)軸方向分別立于底板10兩側(cè)，嵌入軸承11與第一同步輪6、第二同步輪、第三同步輪、第四同步輪分別安裝在第一立板91與第二立板92之間，嵌入軸承11安裝在垂直底板方向的中軸線位置，同步輪以嵌入軸承11為中心對(duì)稱分布在嵌入軸承11兩側(cè)，第一同步輪6與第二同步輪位于嵌入軸承11的左側(cè)，第三同步輪與第四同步輪位于嵌入軸承11的右側(cè)；第一同步輪6、第二同步輪、嵌入軸承11、第三同步輪與第四同步輪之間連接有同步皮帶7；在底板10的一側(cè)，嵌入軸承11與輸入軸1相連接，嵌入軸承11與輸入軸1之間有齒輪箱12安裝在輸入軸1上；在底板10的另一側(cè)，第一同步輪6與第一輸出軸2相連接，第二同步輪與第二輸出軸3相連接，第三同步輪與第三輸出軸4相連接，第四同步輪與第四輸出軸5相連接。

為了保證同步皮帶7在使用過程中的張緊力，避免皮帶打滑、補(bǔ)償皮帶磨損和老化后引起的伸長(zhǎng)量，在第一同步輪6與第二同步輪之間的同步皮帶7上安裝有第一張緊輪8，以嵌入軸承11為對(duì)稱軸的對(duì)稱位置上，第三同步輪與第四同步輪之間的同步皮帶7上安裝有第二張緊輪。

此外，為保證分動(dòng)裝置中各部件聯(lián)接的緊固程度，輸入軸1靠近底板的一端安裝在嵌入軸承11的內(nèi)部，各輸出軸靠近底板的一端安裝在各相應(yīng)同步輪的內(nèi)部。

結(jié)合圖3，本實(shí)施例所公開的一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置可安裝在船模尾部用來控制噴水推進(jìn)器，分動(dòng)裝置的輸出軸分別與噴水推進(jìn)器相連接，從而在船模自航試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)噴水推進(jìn)器的一分四控制。在船模尾部的安裝裝置中，電機(jī)14與輸入軸1相連接，為輸入軸1提供輸入功率；齒輪箱12安裝在輸入軸1與嵌入軸承11之間，輸入軸1通過齒輪箱來控制嵌入軸承11的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，嵌入軸承11通過同步皮帶7帶動(dòng)第一同步輪6、第二同步輪、第三同步輪、第四同步輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而同步輪帶動(dòng)之后連接的輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由此控制后方連接的噴水推進(jìn)器13同步工作，從而實(shí)現(xiàn)分動(dòng)裝置通過4組同步輪傳遞組將一個(gè)輸入軸的電機(jī)輸入功率傳遞至4個(gè)輸出軸上的目的。

其中，噴水推進(jìn)器13的前端與輸出軸相連接，另一端置于水中，利用出流和進(jìn)流動(dòng)量變化產(chǎn)生的推力來推動(dòng)載體前進(jìn)。

分動(dòng)裝置中所述的齒輪箱12為加速齒輪箱或者減速齒輪箱，齒輪箱12進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的傳動(dòng)比的取值范圍為(1:2-2:1)。

此外，分動(dòng)裝置中各輸出軸之間的軸間距范圍與同步輪的數(shù)量、直徑和分動(dòng)裝置所在的船的寬度有關(guān)，本實(shí)施例中使用的是一分四分動(dòng)裝置，此時(shí)輸出軸軸間間距f2(x)范圍為

1.2d≤f2(x)＜(1/3)b；

其中，d為同步輪直徑，b為船寬。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1相同，其區(qū)別在于：本實(shí)施例公開的一種可調(diào)式多軸噴水推進(jìn)船模推進(jìn)軸系分動(dòng)裝置為一分二控制，包括輸入軸1、第一輸出軸、第二輸出軸、第一同步輪、第二同步輪、同步皮帶7、第一張緊輪、第二張緊輪、第一立板91、第二立板92、底板10、嵌入軸承11和齒輪箱12；

第一立板91與第二立板92沿底板10長(zhǎng)軸方向分別立于底板10兩側(cè)，嵌入軸承11與第一同步輪、第二同步輪分別安裝在第一立板91與第二立板92之間，嵌入軸承11安裝在垂直底板方向的中軸線位置，同步輪以嵌入軸承11為中心對(duì)稱分布在嵌入軸承11兩側(cè)，第一同步輪位于嵌入軸承11的左側(cè)，第二同步輪位于嵌入軸承11的右側(cè)；第一同步輪、嵌入軸承11與第二同步輪之間連接有同步皮帶7；在底板10的一側(cè)，嵌入軸承11與輸入軸1相連接，嵌入軸承11與輸入軸1之間有齒輪箱12安裝在輸入軸1上；在底板10的另一側(cè)，第一同步輪與第一輸出軸相連接，第二同步輪與第二輸出軸相連接。

為了保證同步皮帶7在使用過程中的張緊力，避免皮帶打滑、補(bǔ)償皮帶磨損和老化后引起的伸長(zhǎng)量，在第一同步輪與嵌入軸承11之間的同步皮帶7上安裝有第一張緊輪，以嵌入軸承11為對(duì)稱軸的對(duì)稱位置上，嵌入軸承11與第二同步輪之間的同步皮帶7上安裝有第二張緊輪。

本實(shí)施例所公開的一分二分動(dòng)裝置可安裝在船模尾部用來控制噴水推進(jìn)器，分動(dòng)裝置的輸出軸分別與噴水推進(jìn)器相連接，從而在船模自航試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)噴水推進(jìn)器的一分二控制。在船模尾部的安裝裝置中，電機(jī)14與輸入軸1相連接，為輸入軸1提供輸入功率；齒輪箱12安裝在輸入軸1與嵌入軸承11之間，輸入軸1通過齒輪箱來控制嵌入軸承11的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，嵌入軸承11通過同步皮帶7帶動(dòng)第一同步輪與第二同步輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而同步輪帶動(dòng)之后連接的輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由此控制后方連接的噴水推進(jìn)器同步工作，從而實(shí)現(xiàn)分動(dòng)裝置通過2組同步輪傳遞組將一個(gè)輸入軸的電機(jī)輸入功率傳遞至2個(gè)輸出軸上的目的。

此時(shí)，一分二分動(dòng)裝置中輸出軸軸間間距f1(x)范圍為

1.2d≤f1(x)≤(2/3)b；

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。