[發明專利]滑塊式船舶襟翼舵任意轉角比傳動裝置

有效

• 申請號: 200910071806.9
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101519118A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 劉勝;李冰;李福義
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H25/08
• 分類號: B63H25/08;B63H25/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及的是一種船舶的推進裝置或操舵裝置。具體地說是一種船舶襟翼 舵聯合控制的傳動裝置。

(二)背景技術

兩個相同展弦比、同等弦長的機翼，在相同攻角條件下，具有拱度的彎曲 機翼比對稱剖面機翼具有較大的升力系數，這是由于拱度的作用相當于增大了攻 角。襟翼舵是將舵按一定比例分成主舵和翼舵兩個部分，通過傳動裝置使主舵與 翼舵之間產生一個夾角，實際上是將一個一般的流線型舵變為一個具有一定拱度 的舵。從廣義上來說，翼舵相當于可變拱度的機翼，在來流發生分離之前，在相 同的主舵角時可提供更大的升力，大大改善了艦船的操縱性能和耐波性能。同時， 在處于零位置時，整個舵又呈現對稱機翼剖面，減小阻力，保證艦船直航時的航 行穩定性，因此翼舵的水動力性能和控制、形狀設計的研究越來越引起造船界的 重視。

主舵與翼舵之間的傳動裝置通常有導桿式、滑槽式、鉸鏈式和擺桿式等多種 形式。這些傳動裝置的普遍特點是主舵與翼舵之間具有固定的轉角比，即翼舵的 轉動角度與主舵的轉動角度成固定比例，翼舵無法脫離主舵的限制而自由轉動。 與普通的對稱剖面舵相比，具有固定轉角比的襟翼舵提高了對動力控制性能，但 由于轉角比的固定，翼舵無法脫離主舵自由轉動，使得船舶控制性能的提高收到 了限制。

哈爾濱工程大學學報，2003年第3期上刊登的“船舶主舵/襟舵廣義預測聯 合控制研究”、中國優秀碩士學位論文全文數據庫，2007年公開的“艦船航向- 舵/舵翼智能協調控制研究”等文獻中涉及的技術方案，主要側重控制規律設計。

專利申請號為200710072690.1，名稱為“船舶舵/翼舵任意轉角比傳動裝置” 的專利申請文件中公開了一種“翼舵的轉動可以脫離主舵的限制，相當于在舵上 增加一個相對獨立運動的小控制面來明顯改善舵流體動力性能，改善舵系統航向 控制性能”的技術方案。但是其傳動機構比較復雜，結構也不十分緊湊，不能完 全適應于提高船舶的適航性的要求。

專利申請號為200810064564.6，名稱為“一種船舶舵/翼舵任意轉角比傳動 裝置”的專利申請文件中公開了一種“翼舵的轉動可以脫離主舵的限制，相當 于在舵上增加一個相對獨立運動的小控制面來明顯改善舵流體動力性能，改善舵 系統航向控制性能”的技術方案。但是其主舵和翼舵之間采用齒輪傳動，齒輪的 體積導致裝置結構外形不規則，影響船舶的水動力性能。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、緊湊，利用滑塊機構能使舵與翼舵之 間產生任意轉角比、提高船舶控制性能的滑塊式船舶襟翼舵任意轉角比傳動裝 置。

本發明的目的是這樣實現的：

它包括主舵葉、主舵軸、翼舵葉、翼舵軸，主舵軸通過船底密封穿過船底殼， 主舵葉安裝于主舵軸上，翼舵葉安裝于翼舵軸上，它還包括固定導軌、定滑塊、 滑動軸承、動滑塊、動滑道、液壓油缸及活塞桿，液壓油缸安裝在船底殼內部， 液壓油缸的活塞桿穿過船底殼與動滑塊連接，動滑塊上連接有定滑塊，動滑塊外 安裝有滑動軸承，定滑塊安裝于固定導軌內，動滑塊安裝于動滑道內，翼舵軸與 動滑道相連接。

本發明的工作原理為：

當主舵軸帶動主舵葉轉動一定角度時，由于動滑道和動滑塊的影響，翼舵 葉在轉動與主舵葉相同角度的同時，還會產生一個附加的角度；當液壓缸驅動動 滑塊在動滑道內運動時，由于動滑塊與定滑塊相連，且定滑塊只能在固定導軌內 運動，隨著液壓桿的伸縮，動滑道將進一步改變主舵軸的轉角，即液壓桿長度的 變化將導致翼舵葉角度的變化。

本發明的主要動作過程如下：

1、當主舵軸轉動、液壓缸不動時，主舵葉帶動翼舵軸以主舵軸為圓心轉動； 翼舵軸圍繞主舵軸為圓心的轉動帶動動滑道圍繞定滑塊為圓心轉動；由于動滑道 的長度小于主舵軸和翼舵軸的間距，當翼舵軸轉動相同弧度時，翼舵軸轉過的以 定滑塊為圓心的圓心角小于以主舵軸為圓心的圓心角，所以翼舵葉跟隨主舵葉轉 動相同角度的同時，還將產生一個附加角度。

2、當主舵軸不轉動，液壓缸活塞桿伸縮時，由于動滑塊與定滑塊相連接； 定滑塊安只能在固定導軌內運動、動滑塊安裝于動滑道，導致動滑塊迫使動滑道 以翼舵軸為圓心轉動，即液壓缸活塞桿伸縮將進一步改變翼舵葉的角度。

3、當主舵軸與液壓缸同時動作時，主舵和翼舵將分別轉動，互不影響。