[發(fā)明專利]一種船用滾筒方向舵

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510984230.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN105416555A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市神風(fēng)航空科技有限公司
• 主分類號(hào): B63H25/40
• 分類號(hào): B63H25/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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(guò)轉(zhuǎn)擺一定的角度來(lái)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

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。

一種船用滾筒方向舵，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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)。

為使葉片順利進(jìn)入導(dǎo)向罩，導(dǎo)向罩的兩個(gè)靠近過(guò)滾筒軸的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。

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。

為減少阻力，在導(dǎo)向罩的前方安裝整流罩。

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°。

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(dòng)力從滾筒軸的上端輸入，船舶前行需左轉(zhuǎn)彎時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前方來(lái)流在轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒的作用下，大部分會(huì)經(jīng)過(guò)滾筒的右側(cè)流向后方，根據(jù)庫(kù)塔-儒科夫斯基升力定律可得該方向舵會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向右的推力，該推力會(huì)使船舶左轉(zhuǎn)彎。由于在滾筒上安裝有葉片，且葉片在過(guò)滾筒軸的橫向鉛垂面的后方?jīng)]受導(dǎo)向罩約束而在過(guò)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(lái)流會(huì)加快向左后方流動(dòng)，對(duì)船體而言會(huì)產(chǎn)生更大的逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)力矩，會(huì)加快船頭向左轉(zhuǎn)彎。同理，若滾筒作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，該方向舵會(huì)對(duì)船舶產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)力矩，船頭會(huì)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(dòng)方向應(yīng)反過(guò)來(lái)。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)榱悖摲较蚨嬉材苁勾w轉(zhuǎn)彎或原地轉(zhuǎn)圈和調(diào)頭。

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(méi)入水中。

附圖說(shuō)明

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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)且葉片進(jìn)入導(dǎo)向罩時(shí)的狀態(tài)示意圖。

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)方向指示。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以具體說(shuō)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1與船體的尾部相連。導(dǎo)向罩2與支架1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(guò)軸承安裝在支架1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(guò)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(guò)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(guò)。

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(guò)滾筒軸31的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。

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。

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°。