[發明專利]一種”X”字舵和“十”字舵的舵型轉換裝置

有效

• 申請號: 201410011716.1
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103754342A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 韓先鋒;胡斌杰
• 申請（專利權）人: 韓先鋒
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 陸林生

技術領域

本發明涉及潛艇的操舵系統及裝置領域。

背景技術

隨著現代消費觀念的提升,沿海度假已成為一種生活新時尚。地球海洋面積占地球總表面積71%，潛入廣闊的海底世界，體驗海洋生活已成為人類由來已久的向往。觀光潛艇是指采用商業運作模式，將游客載入水下進行旅游觀光的載人潛水器。因此，對觀光潛艇的空間操縱性能具有很高的要求，設計一型機動操縱性、經濟性及可靠性等方面性能均為優良的舵系統具有重要的意義。

目前，潛艇的舵系統由方向舵系統和升降舵系統組成，兩種舵系統均由舵葉、舵桿和操舵裝置組成，舵在潛艇尾操縱面布置形式基本分為兩種，即“十”字舵系統和“X”?字舵系統。

現代水滴型潛艇的尾部大多采用雙軸傳動的十字舵布置，即方向舵和尾升降舵成“十”字型布置在潛艇的尾部。這種型式能保持適當的操作性能，操縱性好，但是舵葉布置往往出現超出艇型輪廓的情況；同時，雖然十字舵能使艦艇實現空間運動，但對機動中出現的嚴重橫傾難以通過操舵來加以控制、改善，從而限制了回轉機動的速度和安全性；此外，對可能出現的舵卡，特別是尾部水平舵卡時，也將產生非常嚴重的后果。

“X”?字舵是四個舵呈“X“正交布置，“X”?字舵系統不存在方向舵與尾升降舵，潛艇尾操縱面的四個舵葉呈正交布置，每個舵葉與潛艇的橫縱中剖面的夾角均為45度，每個舵葉的轉動均能引起潛艇在水平面和垂直面內的回轉運動，因此需同時采用兩個或四個舵葉綜合控制潛艇的潛浮或轉向。“X”舵雖然克服了“十”字舵的超寬、舵卡等問題，也能夠通過適當的操舵來控制回轉過程中的橫傾，但X字舵的操作并不直觀，同時其集中控制系統較為復雜，很難實現人工手動操作，或者進行手動操作與自動操作的轉換。在同等條件下，“X”?字舵較“十”字舵的回轉半徑小15%，回轉周期小6%左右。“X”?字型舵操舵靜音性更好。但是“X”?字舵型的操舵須有計算機系統進行程序操舵，其對主電源依賴性、程序穩定性有詬病，一般須有手工操舵備份程序。

因此開發一種可轉換式“X”?字舵和?“十”字舵轉換裝置、及其“X”?字舵結構，就顯得十分必要。它令潛水器（潛艇）在正常航行時以工控機程控操舵，當主電源不穩定、或者主程序出錯時，以備用電源能量將“X”字舵轉換成“十”字舵，之后以人工手動操舵，并相應降低艇速。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種”X”字舵和“十”字舵的舵型轉換裝置，該轉換裝置可以順利實現”X”字舵型和“十”字舵型之間的轉換，把”X”字舵的機動規避性、靜音性與“十”字舵可手操、可靠性有機結合，該”X”字舵機構結合自動控制和手工應急操作的特點，提高了深潛器或潛艇安全性指標。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種“X”字舵和“十”字舵轉換裝置，其特征在于包括舵本體、球形連接體和艇尾框架，所述球形連接體與艇尾框架的尾撐臂之間轉動配合，所述球形連接體的一端通過連接軸與舵本體連接，球形連接體的另一端與被動體固定連接，所述被動體外側設有主動體，被動體和主動體為圓球形板殼式永磁性磁鐵，所述被動體、主動體與球形連接體均同心設置，在被動體和主動體之間通過與尾撐臂連接的圓球形板隔開，所述主動體的外側設有驅動主動體水平轉動和垂直轉動的的驅動結構。

對上述結構作進一步描述，所述主動體的半球面設置有S-N-S-N-S至少一對磁極，被動體的半球面設置有N-S-N-S-N至少一對磁極，二者相對安裝，極性相反。

對上述結構作進一步描述，所述驅動結構包括徑向蝸輪、徑向蝸桿、緯向蝸輪和緯向蝸桿，所述主動體的外壁上設有徑向蝸輪和緯向蝸輪，所述緯向蝸輪中部設有徑向蝸輪穿過的扇形孔，徑向蝸輪與緯向蝸桿配合，緯向蝸輪與徑向蝸桿配合。

對上述結構作進一步描述，所述緯向蝸桿與徑向蝸桿的自由端均設有可液壓收、降的四桿機構，所述四桿機構與緯向蝸桿和經向蝸桿配合旋轉。

對上述結構作進一步描述，所述主動體的外部設有兩個圓弧形導軌蝸殼，主動體的上下點及前后點設有滾針軸承，其上下點的滾針軸承把主動體和徑向蝸輪連接為一體，前后點的滾針軸承把主動體和緯向蝸輪連接為一體。

對上述結構作進一步描述，所述導軌蝸殼內設置二小肩窩，其與主動體滾動配合，導軌蝸殼中部設置的用于蝸桿的擺動扇形軌孔，導軌蝸殼的外表面通過螺栓與艇體固定。

對上述結構作進一步描述，所述球形連接體與艇尾框架的尾撐臂之間設有球殼軸承。