柔性襟翼舵的传动机构及其襟翼舵

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柔性襟翼舵的传动机构及其襟翼舵
申请号	CN201410747914.4	申请日	2014-12-09	公开(公告)号	CN104477366A	公开(公告)日	2015-04-01
申请人	黎家齐;			发明人	黎家齐; 黎思思;
摘要	本发明公开了一种柔性襟翼舵传动机构，包括太阳轮和行星轮，太阳轮固定在下舵承座上，行星轮固定在副舵杆上，且太阳轮的直径大于行星轮；在太阳轮和行星轮均为偶数排链轮，两轮之间设置有至少一个传动带组，该传动带组由第一传动带和第二传动带组成，其中第一传动带和第二传动带的一端分别固定在所述太阳轮上，另一端固定在行星轮上，且第一传动带和第二传动带在太阳轮和行星轮之间上下平行空间交叉，两排链轮及半封闭交叉传动链组成一组完整的交叉链传动，结构简单，运行平稳，维护方便。本发明还公开了一种襟翼舵，结构简单，不需在舵叶顶部另设大于舵叶理轮型值的保护罩，提高了舵效，传动装置全密封式结构，安全可靠，且使用寿命长。
权利要求	1.一种柔性襟翼舵传动机构，其特征在于：包括太阳轮(1)和行星轮(2)，所述太阳轮(1)固定在下舵承座(3)上，所述行星轮(2)固定在副舵杆(4)上，且所述太阳轮(1)的直径大于行星轮(2)；在所述太阳轮(1)和行星轮(2)之间设置有至少一个传动带组(5)，该传动带组(5)由第一传动带(51)和第二传动带(52)组成，其中所述第一传动带(51)和第二传动带(52)的一端分别固定在所述太阳轮(1)上，另一端分别固定在所述行星轮(2)上，且所述第一传动带(51)和第二传动带(52)在所述太阳轮(1)和行星轮(2)之间上下平行且在空间交叉。 2.根据权利要求1所述柔性襟翼舵传动机构，其特征在于：所述太阳轮(1)和行星轮(2)均为偶数排链轮，所述传动带组(5)由传动链条组成，所述第一传动带(51)的一端顺时针缠绕固定在所述行星轮(2)的上排轮齿上，该第一传动带(51)的另一端逆时针缠绕固定在所述太阳轮(1)的上排轮齿上；所述第二传动带(52)的一端逆时针缠绕固定在所述行星轮(2)的下排轮齿上，该第二传动带(52)的另一端顺时针缠绕固定在所述太阳轮(1)的下排轮齿上。 3.一种襟翼舵，其特征在于：包括主舵叶(7)、主舵杆(6)和副舵叶(8)以及权利要求 1或者权利要求2所述柔性襟翼舵传动机构，所述主舵杆(6)固定连接在所述主舵叶(7)的上方，所述副舵杆(4)设置在所述主舵叶(7)的尾部上方，在该主舵叶(7)尾部的下方设有与所述副舵杆(4)相对应的舵销轴(9)，所述副舵叶(8)通过副舵杆(4)和舵销轴(9)铰接在所述主舵叶(7)的尾部，所述太阳轮(1)和行星轮(2)布置在所述主舵叶(7)的上部。 4.根据权利要求3所述襟翼舵，其特征在于：在所述主舵叶(7)本体上部设置保护罩(10)，所述柔性襟翼舵传动机构布置在保护罩(10)内。
说明书全文	柔性襟翼舵的传动机构及其襟翼舵技术领域 [0001] 本发明涉及船舶舾装设备领域，具体涉及一种柔性襟翼舵传动机构及其襟翼舵。背景技术 [0002] 船舶襟翼舵与一般普通流线型舵相比，在同等舵叶面积和外形尺寸的情况下，可以大大提高舵效(40％以上)，得到了越来越多船东的认可并采用。襟翼舵由主舵叶和襟翼即副舵叶组成，襟翼舵在工作过程中，副舵叶在随着主舵叶运动的同时，副舵叶通过传动机构产生与主舵叶旋向同向的自转动，与主舵叶形成一个相对夹角，从而提高舵效。目前襟翼舵的传动机构主要有：齿轮式、导杆式、曲柄连杆式、摇臂式、拨叉式等，而使用最多的是齿轮传动式和导杆式，近几年曲柄连杆式由于保护罩的尺寸较齿轮式小，并且可以按理论舵叶线型值设计，舵效更好，结构轻巧，制造容易，成本相对更低，越来越多地被船东接受并采用。以前，所有襟翼舵的传动装置都是暴露在水中，腐蚀、磨损很快，现在大多数都改为布置在舵叶顶部的一个密封的保护罩内。虽然如此，由于传动机构结构上的原因，齿轮式、拨叉式和曲柄连杆式的保护罩外形尺寸都要比主舵叶理论线型值大，特别是齿轮式，由于外形尺寸大，其型值不能按照理论型值设计，造成舵叶的阻力增加，舵效降低。目前各种带密封保护罩的襟翼舵，除密封保护罩设有密封装置外，其它运动摩擦部件均仍暴露在水中，特别是副舵杆及轴承，磨损很快，在内河及泥沙重的水域尤为严重，一般二至三年就得更换轴承并修理或更换副舵杆，这是目前所有襟翼舵的不足，既存在安全隐患，又增加了船东的维护维修成本。发明内容 [0003] 本发明针对现有技术的不足，提出一种尺寸小、传动机构简单，工作平稳可靠的柔性襟翼舵传动机构，以及可以减小密封保护罩的外形尺寸，可直接利用主舵叶上部本体设密封保护罩，从而降低舵叶阻力，提高舵效的襟翼舵。具体技术方案如下： [0004] 一种柔性襟翼舵传动机构，包括太阳轮(1)和行星轮(2)，所述太阳轮(1)固定在下舵承座(3)上，所述行星轮(2)固定在副舵杆(4)上，且所述太阳轮(1)的直径大于行星轮(2)； [0005] 在所述太阳轮(1)和行星轮(2)之间设置有至少一个传动带组(5)，该传动带组(5)由第一传动带(51)和第二传动带(52)组成，其中所述第一传动带(51)和第二传动带(52)的一端分别固定在所述太阳轮(1)上，另一端分别固定在所述行星轮(2)上，且所述第一传动带(51)和第二传动带(52)在所述太阳轮(1)和行星轮(2)之间上下平行且在空间交叉。 [0006] 本发明的工作原理：在实际使用中，下舵承座固定在船体上，副舵叶通过副舵杆(4)铰接在主舵叶上，主舵叶通过主舵杆与船舶舵机连接，因为第一传动带(51)和第二传动带(52)在太阳轮(1)和行星轮(2)之间空间平行交叉设置，副舵杆(4)在随主舵叶绕太阳轮(1)中心运转的同时，由于太阳轮(1)固定不动，将使行星轮(2)产生一个与主舵叶转动方向相同的相对转动，从而带动副舵杆及副舵叶转动，使副舵叶与主舵叶之间形成一个相对夹角，由此达到襟翼舵的传动要求。行星轮(2)不能围绕太阳轮(1)的中心做360°旋转，而襟翼舵的工作只需围绕太阳轮(1)的中心做±35°转动，所以行星轮(2)可以围绕太阳轮(1)的工作旋转角度是足够满足襟翼舵的工作角度要求的。 [0007] 为更好地实现本发明，可进一步为： [0008] 所述太阳轮(1)和行星轮(2)均为偶数排链轮，所述传动带组(5)由传动链条组成，所述第一传动带(51)的一端顺时针缠绕固定在所述行星轮(2)的上排轮齿上，该第一传动带(51)的另一端逆时针缠绕固定在所述太阳轮(1)的上排轮齿上；所述第二传动带(52)的一端逆时针缠绕固定在所述行星轮(2)下排轮齿上，该第二传动带(52)的另一端顺时针缠绕固定在所述太阳轮(1)的下排轮齿上，偶数排链轮及半封闭交叉链条组成一组完整的交叉链传动。采用链条传动，结构简单，维护方便，链条与链轮连接牢固。 [0009] 本发明中的襟翼舵，包括主舵叶(7)、主舵杆(6)和副舵叶(8)以及上述的柔性襟翼舵传动机构，所述主舵杆(6)固定连接在所述主舵叶(7)的上方，所述副舵杆(4)设置在所述主舵叶(7)的尾部上方，在该主舵叶(7)尾部的下方设有与所述副舵杆(4)相对应的舵销轴(9)，所述副舵叶(8)通过副舵杆(4)和舵销轴(9)铰接在所述主舵叶(7)的尾部，所述太阳轮(1)和行星轮(2)布置在所述主舵叶(7)的上部。在使用中，主舵杆(6)转动将带动主舵叶(7)和副舵叶8绕太阳轮中心转动，在柔性襟翼舵传动机构的作用下，副舵叶(8)在跟随主舵叶(7)运转的同时，以相同的旋向与主舵叶(7)产生相对转动，使副舵叶(8)与主舵叶(7)之间产生一个相对夹角，由此满足襟翼舵的传动要求。 [0010] 可进一步为： [0011] 在所述主舵叶(7)本体上部设置保护罩(10)，所述柔性襟翼舵传动机构布置在保护罩(10)内，可将柔性襟翼舵传动机构处于密封的油润滑环境中，可有效防止泥沙的侵蚀，提高传动机构的使用寿命以及可靠性和安全性。 [0012] 本发明的有益效果为：采用传动带传动是柔性传动，相对于其它传动形式，其制造更容易，成本更低，安装、维护保养更简单，尤其是采用链条作为传动带，连接牢固，传动平稳，维护方便。柔性襟翼舵传动机构全密封，将所有轴承和传动机构都设置在密封的油润滑环境中，特别是副舵杆舵销轴及轴承，这样不但可降低运动的摩擦阻力，还可大大降低轴承和运动件的磨损，提高舵装置的可靠性和使用寿命。链传动所需尺寸小，可大大减小密封保护罩的外形尺寸，从而减低襟翼舵阻力，提高舵效。附图说明 [0013] 图1为本发明中柔性襟翼舵传动机构的结构示意图； [0014] 图2为图1中上排链轮的连接示意图； [0015] 图3为图1中下排链轮的连接示意图； [0016] 图4为本发明中柔性襟翼舵传动机构实施例二的结构示意图； [0017] 图5为本发明中襟翼舵的结构示意图； [0018] 图6为本发明为主舵叶与副舵叶的传动示意图。具体实施方式 [0019] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。 [0020] 实施例一：如图1所示：一种柔性襟翼舵传动机构，包括太阳轮1和行星轮2，该太阳轮1和行星轮2均为双排链轮，所述太阳轮1固定在船体下舵承座3上，所述行星轮2固定在副舵杆4上，所述太阳轮1的直径大于行星轮2，具体参数要根据实际传动比、中心距和保护罩外形尺寸进行设定，在所述太阳轮1和行星轮2之间设置有一个传动带组5，该传动带组5由第一传动带51和第二传动带52组成； [0021] 如图2所示：所述传动带组5由两条相互空间上下平行交叉的传动链条组成，所述第一传动带51的一端顺时针缠绕固定在所述行星轮2的上排轮齿上，该第一传动带51的另一端逆时针缠绕固定在所述太阳轮1的上排轮齿上，行星轮2的上排轮齿和太阳轮1的上排轮齿相互对应； [0022] 如图3所示：所述第二传动带52的一端逆时针缠绕固定在所述行星轮2下排轮齿上，该第二传动带52的另一端顺时针缠绕固定在所述太阳轮1的下排轮齿上，行星轮2下排轮齿和太阳轮1的第下排轮齿相互对应，两排链轮及半封闭交叉链条组成一组完整的交叉链传动；所述第一传动带51和第二传动带52与太阳轮1和行星轮2的包角根据链传动需求而定，保证副舵叶的转动角度。 [0023] 上述的第一传动带51和第二传动带52相互间空间上下平行交叉，互不干涉，在使用中，主舵杆的下端穿过船体下舵承座3与主舵叶相连，上端与舵机系统连接，副舵叶通过副舵杆4和舵销轴9铰接在主舵叶的尾部。 [0024] 如图6所示：如主舵杆顺时针转动，则带动主舵叶顺时针旋转，此时在第二传动带52受拉力的作用下，行星轮2在随主舵叶运转的同时产生与主舵叶的相对的顺时针转动，并转出第二传动带52缠绕到太阳轮1上，以保持主、副舵杆的中心距和链条在两链轮间的切点长度，同时由于行星轮2随主舵叶顺时针转动，第一传动带51将从太阳轮1上转出，第一传动带51从太阳轮1转出的部分由于行星轮2顺时针转动而缠绕到行星轮2上。行星轮2顺时针旋转将带动副舵杆4顺时针旋转，实现副舵叶相对主舵叶的顺时针旋转； [0025] 如图6所示：如主舵杆逆时针转动，则带动主舵叶逆时针旋转，此时第一传动带51受拉力的作用下，行星轮2在随主舵叶转动的同时产生相对主舵叶的逆时针转动，且转出的第一传动带51缠绕到太阳轮1上，以保持主、副舵杆的中心距和链条在两链轮间的切点长度，同时由于行星轮2随主舵叶逆时针转动，第二传动带52将从太阳轮1上转出，第二传动带52从太阳轮1转出的部分由于行星轮2逆时针转动而缠绕到行星轮2上。行星轮2逆时针旋转将带动副舵杆4逆时针转动，实现副舵叶相对主舵叶的逆时针转动。 [0026] 由于主舵叶7的与副舵叶8之间存在相对转动，因此副舵叶所转动的绝对角度将大于主舵叶的绝对角度，满足襟翼舵的控制要求。 [0027] 实施例二：如图4所示，在其它结构和上述相同的情况下，作为变形，在太阳轮1和行星轮2的圆周不设置轮齿，分别在圆周上开有两个凹环槽，且相邻的凹环槽间相互平行，第一传动带51和第二传动带52均为钢丝绳，该钢丝绳与太阳轮1和行星轮2上的凹槽配合，实现柔性传动功能。 [0028] 实施例三：如图5所示，一种襟翼舵，包括主舵叶7、副舵叶8和实施例一中的柔性襟翼舵传动机构，其中主舵叶7的上方固定连接有主舵杆6，该主舵杆6上端与舵机系统相连，主舵杆6与船体下舵承间隙配合，所述副舵杆4设置在主舵叶7的尾部上方，在该主舵叶7尾部的下方设有与所述副舵杆4相对应的舵销轴9，所述副舵叶8通过副舵杆4和舵销轴9铰接在所述主舵叶7的尾部； [0029] 柔性襟翼舵传动机构中的太阳轮1连接在下舵承座下端并与主舵杆同心，行星轮2设置在副舵杆4的上方，与副舵杆同心；在主舵叶7上方设有保护罩10，该保护罩10将所述链条传动式柔性襟翼舵传动机构罩住，该保护罩10为主舵叶7的上部结构，可最大限度减小保护罩10的体积，从而减少与水的阻力，节能环保，同时也节省原材料。