一種船用滾筒方向舵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種船用滾筒方向舵，屬船舶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船用方向舵。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的船用方向舵是一塊平板或翼型板，一般安裝在船尾，通過轉(zhuǎn)擺一定的角度來改變船舶的前進(jìn)或后退方向。使用傳統(tǒng)船舶方向舵的缺點(diǎn)有:低速轉(zhuǎn)彎性能不好，原地轉(zhuǎn)圈或調(diào)頭較困難，轉(zhuǎn)彎的靈活性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)船舶方向舵的上述不足，發(fā)明一種能使船舶轉(zhuǎn)彎靈活的低速轉(zhuǎn)彎性能良好的且能方便船舶原地轉(zhuǎn)圈和調(diào)頭的船用滾筒方向舵。
[0004]—種船用滾筒方向舵，包括支架、導(dǎo)向罩、滾筒和葉片。支架與船體的尾部相連。導(dǎo)向罩與支架固連。滾筒包括滾筒軸、滾筒體、滾筒上端板和滾筒下端板。滾筒軸的上端和下端分別通過軸承安裝在支架上。滾筒上端板和滾筒下端板的外徑相同，滾筒上端板和滾筒下端板的外徑大于滾筒體的外徑。葉片的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板和滾筒下端板之間。導(dǎo)向罩位于過滾筒軸的橫向鉛垂面的前方。導(dǎo)向罩的橫斷面為一個(gè)半徑大于滾筒半徑的圓弧。導(dǎo)向罩的內(nèi)壁光滑。導(dǎo)向罩的半徑盡可能小，但應(yīng)確保葉片在滾筒和導(dǎo)向罩之間的間隙中順利通過。
[0005]為使葉片順利進(jìn)入導(dǎo)向罩，導(dǎo)向罩的兩個(gè)靠近過滾筒軸的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。
[0006]為減少葉片尖部與導(dǎo)向罩內(nèi)壁的摩擦，在葉片的尖部安裝了減摩輥。
[0007]為減少阻力，在導(dǎo)向罩的前方安裝整流罩。
[0008]導(dǎo)向罩的上段和下段的包角為180°。為提高效率，導(dǎo)向罩的中間段的包角小于15。。
[0009]該船用滾筒方向舵的工作原理是:該方向舵安裝于船舶的尾部，從滾筒軸的上端往下端觀察，動力從滾筒軸的上端輸入，船舶前行需左轉(zhuǎn)彎時(shí)，動力驅(qū)動滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動，前方來流在轉(zhuǎn)動的滾筒的作用下，大部分會經(jīng)過滾筒的右側(cè)流向后方，根據(jù)庫塔-儒科夫斯基升力定律可得該方向舵會產(chǎn)生一個(gè)向右的推力，該推力會使船舶左轉(zhuǎn)彎。由于在滾筒上安裝有葉片，且葉片在過滾筒軸的橫向鉛垂面的后方?jīng)]受導(dǎo)向罩約束而在過滾筒軸的橫向鉛垂面的前方受導(dǎo)向罩的約束，在葉片的作用下來流會加快向左后方流動，對船體而言會產(chǎn)生更大的逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動力矩，會加快船頭向左轉(zhuǎn)彎。同理，若滾筒作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，該方向舵會對船舶產(chǎn)生順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動力矩，船頭會向右轉(zhuǎn)彎。船舶后退時(shí)，該方向舵也能使船體轉(zhuǎn)彎，但滾筒的轉(zhuǎn)動方向應(yīng)反過來。由于有了葉片的存在，即使是船舶的前進(jìn)或后退的速度很慢或?yàn)榱?，該方向舵也能使船體轉(zhuǎn)彎或原地轉(zhuǎn)圈和調(diào)頭。
[0010]為減少船舶的前行阻力，該方向舵與船尾相連處安裝了能升降的裝置，船舶高速巡航時(shí)將該方向舵升高讓其大部分露出水面，低速時(shí)將其全部沒入水中。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明一種船用滾筒方向舵的正視示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖，圖2中滾筒的轉(zhuǎn)動方向?yàn)轫槙r(shí)針，且葉片處于最后位置；圖3是圖2的左視示意圖；圖4是該方向舵的滾筒作順時(shí)針轉(zhuǎn)動且葉片進(jìn)入導(dǎo)向罩時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖5是該方向舵的滾筒作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動且葉片處于最后位置時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖6是該方向舵的滾筒作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動且葉片進(jìn)入導(dǎo)向罩時(shí)的狀態(tài)示意圖。
[0012]圖中，1-支架;2-導(dǎo)向罩;3-滾筒，31-滾筒軸，32-滾筒體，33-滾筒上端板，34-滾筒下端板;4-葉片;5-船舶的前進(jìn)方向指不。
【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明加以具體說明:一種船用滾筒方向舵，包括支架1、導(dǎo)向罩2、滾筒3和葉片4。支架I與船體的尾部相連。導(dǎo)向罩2與支架I固連。滾筒3包括滾筒軸31、滾筒體32、滾筒上端板33和滾筒下端板34。滾筒軸31的上端和下端分別通過軸承安裝在支架I上。滾筒上端板和滾筒下端板的外徑大于滾筒體(32)的外徑。葉片4的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板33和滾筒下端板34之間。導(dǎo)向罩2位于過滾筒軸31的橫向鉛垂面的前方。導(dǎo)向罩2的橫斷面為一個(gè)半徑大于滾筒3半徑的圓弧。導(dǎo)向罩2的內(nèi)壁光滑。導(dǎo)向罩2的半徑盡可能小，但應(yīng)確保葉片4在滾筒3和導(dǎo)向罩2之間的間隙中順利通過。
[0014]為使葉片4順利進(jìn)入導(dǎo)向罩2，導(dǎo)向罩2的兩個(gè)靠近過滾筒軸31的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。
[0015]為減少葉片4尖部與導(dǎo)向罩2內(nèi)壁的摩擦，在葉片4的尖部安裝了減摩輥。
[0016]導(dǎo)向罩2的上段和下段的包角為180°。為提高效率，導(dǎo)向罩2的中間段的包角小于15。。
[0017]該船用滾筒方向舵是這樣工作的:該方向舵安裝于船舶的尾部，動力從滾筒軸31的上端輸入，從滾筒軸31的上端往下端觀察，船舶前行需左轉(zhuǎn)彎時(shí)，動力驅(qū)動滾筒3順時(shí)針轉(zhuǎn)動，前方來流在轉(zhuǎn)動的滾筒3的作用下，大部分會經(jīng)過滾筒3的右側(cè)流向后方，根據(jù)庫塔-儒科夫斯基升力定律可得該方向舵會產(chǎn)生一個(gè)向右的推力，該推力會使船舶左轉(zhuǎn)彎。由于在滾筒3上安裝有葉片4，且葉片4在過滾筒軸31的橫向鉛垂面的后方?jīng)]受導(dǎo)向罩2約束而在過滾筒軸31的橫向鉛垂面的前方受導(dǎo)向罩3的約束，在葉片4的作用下來流會加快向左后方流動，對船體而言會產(chǎn)生更大的逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動力矩，會加快船頭向左轉(zhuǎn)彎。同理，若滾筒3作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，該方向舵會對船舶產(chǎn)生順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動力矩，船頭會向右轉(zhuǎn)彎。船舶后退時(shí)，該方向舵也能使船體轉(zhuǎn)彎，但滾筒3的轉(zhuǎn)動方向應(yīng)反過來。由于有了葉片4的存在，即使是船舶的前進(jìn)或后退的速度很慢或?yàn)榱悖摲较蚨嬉材苁勾w轉(zhuǎn)彎或原地轉(zhuǎn)圈和調(diào)頭。
[0018]使用本發(fā)明一種滾筒船用方向舵時(shí)，根據(jù)船舶前進(jìn)的速度調(diào)整該方向舵露出水面的高度。為減少船舶的前行阻力，該方向舵與船尾相連處安裝了能升降的裝置，船舶高速巡航時(shí)將該方向舵升高讓其大部分露出水面，低速時(shí)將其全部沒入水中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船用滾筒方向舵，其特征在于:包括支架(I)和滾筒(3);支架(I)與船體的尾部相連;滾筒(3)包括滾筒軸(31)和滾筒體(32);滾筒軸(31)的上端和下端分別通過軸承安裝在支架(I)上;所述船用滾筒方向舵還包括導(dǎo)向罩(2)和葉片(4);導(dǎo)向罩(2)與支架(I)固連;滾筒(3)還包括外徑相同的滾筒上端板(33)和滾筒下端板(34)，滾筒上端板(33)和滾筒下端板(34)的外徑大于滾筒體(32)的外徑;葉片(4)的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板(33)和滾筒下端板(34)之間；導(dǎo)向罩(2)位于過滾筒軸(31)的橫向鉛垂面的前方;導(dǎo)向罩(2)的橫斷面為一個(gè)半徑大于滾筒(3)半徑的圓弧；導(dǎo)向罩(2)的內(nèi)壁光滑；導(dǎo)向罩(2)的半徑盡可能小，但應(yīng)確保葉片(4)在滾筒(3)和導(dǎo)向罩(2)之間的間隙中順利通過。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:為使葉片(4)順利進(jìn)入導(dǎo)向罩(2)，導(dǎo)向罩(2)的兩個(gè)靠近過滾筒軸(31)的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:導(dǎo)向罩(2)的上段和下段的包角為180°。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:導(dǎo)向罩(2)的中間段的包角小于15°。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:導(dǎo)向罩(2)的前方安裝了整流罩。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:為減少葉片(4)尖部與導(dǎo)向罩(2)內(nèi)壁的摩擦，在葉片(4)的尖部安裝了減摩輥。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:為減少船舶的前行阻力，該方向舵與船尾相連處安裝了能升降的裝置，船舶高速巡航時(shí)將該方向舵升高讓其大部分露出水面，低速時(shí)將其全部沒入水中。
【專利摘要】一種船用滾筒方向舵，屬船舶技術(shù)領(lǐng)域。包括支架、導(dǎo)向罩、滾筒和葉片。支架與船體的尾部相連。導(dǎo)向罩與支架固連。滾筒包括滾筒軸、滾筒體、滾筒上端板和滾筒下端板。滾筒軸的上端和下端分別通過軸承安裝在支架上。滾筒上端板和滾筒下端板的外徑大于滾筒體的外徑。葉片的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板和滾筒下端板之間。導(dǎo)向罩位于過滾筒軸的橫向鉛垂面的前方。導(dǎo)向罩的橫斷面為一個(gè)半徑大于滾筒半徑的圓弧。導(dǎo)向罩的內(nèi)壁光滑。導(dǎo)向罩的半徑盡可能小，但應(yīng)確保葉片在滾筒和導(dǎo)向罩之間的間隙中順利通過。該方向舵能使船舶轉(zhuǎn)彎靈活的低速轉(zhuǎn)彎性能良好的且能方便船舶原地轉(zhuǎn)圈和調(diào)頭。
【IPC分類】B63H25/40
【公開號】CN205273830
【申請?zhí)枴緾N201521090982
【發(fā)明人】王志成
【申請人】佛山市神風(fēng)航空科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月24日