CN203186569U

CN203186569U - 可调螺距型全回转舵桨装置

Info

Publication number: CN203186569U
Application number: CN 201320124672
Authority: CN
Inventors: 李新刚; 邱黎辉; 李光荣
Original assignee: SMMC MARINE DRIVE SYSTEMS (SUZHOU) CO Ltd
Current assignee: Jiangsu Xinhang Ship Technology Co ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2023-03-19

Abstract

本实用新型涉及可调螺距型全回转舵桨装置，转舵立柱下部固定下齿轮箱，转舵立柱上部安装回转大齿轮，转舵液压马达与行星减速器连接，行星减速器上主动小齿轮与回转大齿轮相啮合，回转大齿轮与减速齿轮相啮合，减速齿轮上反馈器、舵角指示器和操纵手柄与电气控制单元连接，转舵液压马达油路连接至转舵液压系统，转舵液压系统与电气控制单元相连；调距液压系统与电气控制单元相连，调距液压系统油路连接驱动油缸，驱动油缸活塞连接导架，导架上安装曲柄盘，曲柄盘上安装桨叶；驱动油缸上摇臂组件与螺距反馈装置相连，螺距反馈装置与位移传感器连接，位移传感器与螺距指示器和电气控制单元相连。通过改变螺旋桨的螺距大小，改变舵桨的推力及航速。

Description

可调螺距型全回转舵桨装置

技术领域

本实用新型涉及一种可调螺距型全回转舵桨装置，属于船舶全回转舵桨技术领域。

背景技术

船用全回转舵桨装置是一种Z型传动装置，主要功能是将柴油机发出的动力通过高弹联轴节、短中间轴、万向轴、长中间轴、万向轴、离合器传递给舵桨；舵桨通过上齿轮副、中间传动轴、下齿轮副将动力传递至螺旋桨，从而产生推力；同时指令电液控制系统来控制带螺旋桨的下齿轮箱，任意无限制向左或向右回转，因此螺旋桨的推力可以作用于任何方向，从而获得推进与推力的最佳配合。该型舵桨主要应用于港作拖船、风电安装船、布缆船等一些特种工程船舶上。

该型舵桨具有灵活的可操纵性，由于螺旋桨为定距桨，所以在一些DP控制的工程船上，例如布缆船作业时，需要非常低的拖力及航速，而舵桨在柴油机怠速时，其推力太大，不能够满足DP动力定位要求。

在工程船如布缆船、风电安装船，在作业时通常采用DP动力定位控制，而常规的全回转舵桨无法达到DP动力定位需要非常低的航速及推力，因此在该类船舶的最初设计时，一般会采用变频电机来替代常规的柴油机，带动全回转舵桨。但是变频电机及变频起动柜国内技术还不是很成熟，需采用国外进口产品，务必造成整船的造价非常昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种可调螺距型全回转舵桨装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

可调螺距型全回转舵桨装置，特点是：包括转舵立柱、转舵液压系统和调距液压系统，所述转舵立柱旋转支撑于法兰上，转舵立柱的下部固定下齿轮箱，转舵立柱的上部安装回转大齿轮，转舵液压马达固定于法兰上，转舵液压马达的输出轴与行星减速器的输入轴驱动连接，行星减速器的输出轴上安装主动小齿轮，主动小齿轮与回转大齿轮相啮合，回转大齿轮还与减速齿轮相啮合，减速齿轮上布置有反馈器，反馈器、舵角指示器和操纵手柄与电气控制单元通讯连接，转舵液压马达的油路连接至转舵液压系统，转舵液压系统与电气控制单元相连；

所述调距液压系统与电气控制单元相连，调距液压系统的油路连接至驱动油缸，驱动油缸的活塞连接导架，导架上安装曲柄盘，曲柄盘上安装桨叶，所述驱动油缸的活塞、导架和曲柄盘位于桨毂体中；驱动油缸上安装摇臂组件，摇臂组件与螺距反馈装置相连，螺距反馈装置与位移传感器通讯连接，位移传感器与螺距指示器和电气控制单元相连。

进一步地，上述的可调螺距型全回转舵桨装置，其中，所述调距液压系统的油路与第一配油器相连，第一配油器通过高压油管与第二配油器相连，第二配油器的油路连接至驱动油缸。

更进一步地，上述的可调螺距型全回转舵桨装置，其中，所述摇臂组件通过软轴与螺距反馈装置相连。

本实用新型技术方案实质性特点和进步主要体现在：

本实用新型通过改变螺旋桨的螺距大小，来改变舵桨的推力及航速；在柴油机恒定速度的工况下，可方便地控制船的速度及方向，增强了船舶的操纵性及机动性；在任何航行条件下，均可充分利用主机的全部功率；在不改变主机转速的情况下，可通过调节螺距适应船舶的各种航行状态，缩短船舶从全速航行至后退所需的时间及距离，提高了船舶的机动性，显著改善船舶的操纵性能；因船舶在前进、减速、后退等过程中可完全不改变主机的转速及转向，故主机的调速次数显著减少，减轻了机器部件的磨损程度，延长主机的使用寿命；可同时改变主机转速及螺距比并使之配合适当，使船舶在某一定时消耗的燃料最少，提高船舶的续航能力及经济性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型转舵系统的结构示意图；

图2：图1中反馈器的局部放大示意图；

图3：本实用新型调距系统的结构示意图；

图4：图3中桨叶的局部放大示意图。

具体实施方式

本实用新型设计一种可调螺距型全回转舵桨装置，在柴油机转速恒定工况下，通过改变螺旋桨的螺距大小，来改变舵桨的推力及航速。

可调螺距型全回转舵桨装置，如图1、图2所示，包括转舵立柱1、转舵液压系统12和调距液压系统13，转舵立柱1旋转支撑于法兰上，转舵立柱的下部固定下齿轮箱2，转舵立柱的上部安装回转大齿轮3，转舵液压马达4固定于法兰上，转舵液压马达4的输出轴与行星减速器5的输入轴驱动连接，行星减速器5的输出轴上安装主动小齿轮6，主动小齿轮6与回转大齿轮3相啮合，回转大齿轮3还与减速齿轮7相啮合，减速齿轮7上布置有反馈器8，反馈器8、舵角指示器9和操纵手柄11与电气控制单元10通讯连接，转舵液压马达4的油路连接至转舵液压系统12，转舵液压系统12与电气控制单元10相连。

舵桨的推力方向由操纵手柄11设置，是一个随动系统，操纵手柄11发出的信号通过电气控制单元10传递给转舵液压系统12，来自转舵液压系统12的压力油通过转舵液压马达4产生转舵力矩，转舵力矩通过行星减速器5及主动小齿轮6带动回转大齿轮3转动，带有下齿轮箱2的转舵立柱1连接回转大齿轮3，从而使下齿轮箱2不断向左或向右转动达到所需的推力方位。

舵角反馈信号是从回转大齿轮3经减速齿轮7传递到反馈器8，电气反馈信号由电气控制单元10处理后传送至舵角指示器9。此外，在反馈器8中有一个机械舵角指示指针，可直接显示舵桨的推力方向。

如图3、图4所示，调距液压系统13与电气控制单元10相连，调距液压系统13的油路与第一配油器15相连，第一配油器15通过高压油管16与第二配油器19相连，第二配油器19的油路连接至驱动油缸20，驱动油缸的活塞22连接导架21，导架21上安装曲柄盘23，曲柄盘23上安装桨叶25，所述驱动油缸的活塞22、导架21和曲柄盘23位于桨毂体中；驱动油缸20上安装摇臂组件18，摇臂组件18通过软轴17与螺距反馈装置14相连，螺距反馈装置14与位移传感器24通讯连接，位移传感器24与螺距指示器26和电气控制单元10相连。

舵桨桨叶的螺距调距分为随动调距和应急调距两种。随动调距主要通过操纵手柄11的速度操纵杆来实现，采用随动调距控制方式时，桨叶螺距，即推力大小和推力方向跟随速度操纵杆的变化而相应的变化。应急调距主要通过应急开关按钮来实现，采用应急调距控制方式时，桨叶螺距，即推力大小和推力方向按照所选应急开关按钮的变距方向改变正车螺距或倒车螺距。倒车的推进功率要低于正车的推进功率。

调距系统采用舵桨润滑油作为工作介质，给调距液压系统13提供压力油。电气控制单元10接收并处理操纵手柄11的速度操纵杆或应急开关按钮发出的调距信号后，将其传递给调距液压系统13，控制压力油经过第一配油器15和第二配油器19后，进、出驱动油缸20的内、外油腔，驱动油缸的活塞22，活塞22带动导架21运动，导架21带动曲柄盘23旋转，从而使桨叶24正、反转变距。

桨叶螺距反馈信号从驱动油缸20经摇臂组件18、软轴17和螺距反馈装置14将信号传递给位移传感器24，位移传感器24上有刻度可指示螺距，并输出电气信号反馈给电气控制单元10和螺距指示器26。

本实用新型通过电液控制系统来改变桨叶的螺距大小，从而改变舵桨的推力。在柴油机恒定速度的工况下，可方便地控制船的速度及方向，增强了船舶的操纵性及机动性。在任何航行条件下，均可充分利用主机的全部功率。在不改变主机转速的情况下，可通过调节螺距适应船舶的各种航行状态，缩短船舶从全速航行至后退所需的时间及距离，提高了船舶的机动性，显著改善船舶的操纵性能。因船舶在前进、减速、后退等过程中可以完全不改变主机的转速及转向，故主机的调速次数显著减少，减轻了机器部件的磨损程度，延长主机的使用寿命。若同时改变主机转速及螺距比并使之配合适当，使船舶在某一定时消耗的燃料最少，提高船舶的续航能力及经济性。

需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1. 可调螺距型全回转舵桨装置，其特征在于：包括转舵立柱（1）、转舵液压系统（12）和调距液压系统（13），所述转舵立柱（1）旋转支撑于法兰上，转舵立柱的下部固定下齿轮箱（2），转舵立柱的上部安装回转大齿轮（3），转舵液压马达（4）固定于法兰上，转舵液压马达（4）的输出轴与行星减速器（5）的输入轴驱动连接，行星减速器（5）的输出轴上安装主动小齿轮（6），主动小齿轮（6）与回转大齿轮（3）相啮合，回转大齿轮（3）还与减速齿轮（7）相啮合，减速齿轮（7）上布置有反馈器（8），反馈器（8）、舵角指示器（9）和操纵手柄（11）与电气控制单元（10）通讯连接，转舵液压马达（4）的油路连接至转舵液压系统（12），转舵液压系统（12）与电气控制单元（10）相连；

所述调距液压系统（13）与电气控制单元（10）相连，调距液压系统（13）的油路连接至驱动油缸（20），驱动油缸的活塞（22）连接导架（21），导架（21）上安装曲柄盘（23），曲柄盘（23）上安装桨叶（25），所述驱动油缸的活塞（22）、导架（21）和曲柄盘（23）位于桨毂体中；驱动油缸（20）上安装摇臂组件（18），摇臂组件（18）与螺距反馈装置（14）相连，螺距反馈装置（14）与位移传感器（24）通讯连接，位移传感器（24）与螺距指示器（26）和电气控制单元（10）相连。

2.根据权利要求1所述的可调螺距型全回转舵桨装置，其特征在于：所述调距液压系统（13）的油路与第一配油器（15）相连，第一配油器（15）通过高压油管（16）与第二配油器（19）相连，第二配油器（19）的油路连接至驱动油缸（20）。

3.根据权利要求1所述的可调螺距型全回转舵桨装置，其特征在于：所述摇臂组件（18）通过软轴（17）与螺距反馈装置（14）相连。